DE69728983T2

DE69728983T2 - Filtervorrichtung für biologische Fluide mit einem Leukocyten abreichernden Medium

Info

Publication number: DE69728983T2
Application number: DE69728983T
Authority: DE
Inventors: J. Thomas BORMANN; R. Gerard DELGIACCO; I. Vlado MATKOVICH; Mladen Franovic
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: US6231770B1; WO1998001207A1; AU725080B2; JP2001500053A; CA2258211C; CA2258211A1; EP0910451A1; DE69728983D1; EP0910451B1; AU3594697A; JP3915126B2; ATE265882T1

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verarbeitung von biologischen Fluiden, z. B. Blut und Blutkomponenten, und betrifft im Besonderen die Entfernung von Leukozyten aus dem biologischen Fluid.
Hintergrund der Erfindung
Zahlreiche Verarbeitungsprotokolle für biologische Fluide umfassen das Filtern des Fluids vor der Anwendung. So kann zum Beispiel ein biologisches Fluid, wie Blut oder mindestens eine Blutkomponente, gefiltert werden, um unerwünschtes Material, wie Debris, Gele, Mikroaggregate und/oder Leukozyten, vor der Transfusion des biologischen Fluids zu entfernen. Bei einigen Protokollen, welche z. B. die Verabreichung von Blut oder Blutkomponenten am Krankenbett (Bedside-Verabreichung) beinhalten, können zwei oder mehr Einheiten von Blutkomponenten, wie rote Blutzellen oder Blutplättchenkonzentrat, hinsichtlich ihres Leukozytengehaltes abgereichert und verabreicht werden.
Einige dieser Protokolle erfahren jedoch eine Reihe von Beeinträchtigungen. So kranken beispielsweise manche Filter an Verstopfung, was die Verabreichung der gewünschten Zahl von Einheiten verhindern oder verzögern kann. Als Alternative kann die Verwendung eines separaten Filters für jede Blut- oder Blutkomponenten-Einheit zeitaufwändig sein, weil jedes Filter mit dem Blutverarbeitungssystem zu verbinden und durch Priming vorzubereiten ist. Hinzu kommt, dass nach erfolgter Filtration in jedem Filter etwas Fluid zurückbleibt und nicht an den Patienten transfundiert wird. Der kumulative Verlust aus diesem Fluid-Holdup kann beträchtlich sein.
Ein bekanntes Leukozyten-Filter ist in US-A-4 880 548 offenbart, wobei Blut durch ein poröses Filterelement hindurchgeleitet wird.
In dem Bestreben, das Verstopfungsproblem zu überwinden, weisen manche Filtervorrichtungen zwei Filterelemente, getrennt durch eine Trennplatte, in einem einzigen Gehäuse auf. Die Elemente werden gegen die einander gegenüberliegenden Seiten der Trennplatte gepresst, und die Elemente können mit den einander gegenüberliegenden Seiten der Platte dicht abschließen. Im typischen Gebrauch tritt Blut in den oberen Bereich der Vorrichtung ein und kontaktiert die Trennplatte. Das Blut wird dann zu einem Filterelement geleitet und durchströmt dieses. Das gefilterte Blut tritt sodann im unteren Bereich der Vorrichtung wieder aus.
Diese Filtervorrichtungen sind ebenfalls mit einer Anzahl von Problemen behaftet, insbesondere, was die Schwierigkeiten beim Priming anbelangt. Durch möglicherweise auftretende Lufteinschlüsse in der Vorrichtung wird die Benetzung eines oder beider Filterelemente schwierig. Als eine Folge davon kann es Schwierigkeiten bereiten, Blut durch die Vorrichtung zu leiten, oder es kann dazu kommen, dass Blut durch eines der Filterelemente fließt, aber wenig oder kein Blut durch das andere Element fließt. Ferner: wegen des Lufteinschlusses kann es Schwierigkeiten bereiten, die Vorrichtung effizient zu entleeren. Ein zusätzlicher oder anderer Nachteil liegt darin, dass die Vorrichtung, weil sie ausreichend groß sein muss, um zwei Filterelemente aufzunehmen, eine unerwünscht große Menge von dem wertvollen Blut oder der wertvollen Blutkomponente zurückhalten kann.
Ein weiterer Nachteil, der zumindest bei einigen dieser Filter auftritt, z. B. jenen, die mit einer Bluteinheit verwendet werden, liegt darin, dass sie nur schwer in ein zentrifugierbares Blutbeutelsystem einbezogen werden können. Zum Beispiel kann das Filter zu groß sein, um in einen Zentrifugenbecher zu passen, und/oder das Filter oder die Blutbeutel können während der Zentrifugation beschädigt werden.
Die vorliegende Erfindung mildert wenigstens einen Teil der Nachteile des Standes der Technik. Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Zusammenfassung der Erfindung
In Einklang mit der vorliegenden Erfindung wird eine Filtervorrichtung für ein biologisches Fluid bereitgestellt, umfassend ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert, wobei bei dem Gehäuse eine feste Trennwand zwischen dem ersten Fluidströmungspfad und dem zweiten Fluidströmungspfad im Wesentlichen fehlt; ein erstes poröses Medium, umfassend ein Leukozytenverarmungsmedium, mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad, ein zweites poröses Medium, umfassend ein Leukozytenverarmungsmedium, mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad; und einen Raum zwischen dem ersten porösen Medium und dem zweiten porösen Medium, wobei die erste Oberfläche des ersten porösen Mediums gegenüberliegend und – über wenigstens einen Teil der Oberfläche – beabstandet zu der ersten Oberfläche des zweiten porösen Mediums angeordnet ist. Beispielsweise kann der Raum zwischen den Medien, der typisch eine sich verändernde Dimension aufweist (z. B. eine verjüngte diametrische Querschnittsfläche), auf einer Seite durch das erste poröse Medium begrenzt sein und auf der anderen Seite durch das zweite poröse Medium begrenzt sein.
Die Vorrichtung kann ferner wenigstens ein Element aufweisen, z. B. ein Sieb oder einen Abstandshalter, welches dazu in der Lage ist, den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben und welches zwischen dem ersten und dem zweiten porösen Medium angeordnet ist. Beispielsweise kann die Vorrichtung ein erstes Sieb stromaufwärts des ersten porösen Mediums aufweisen und ein zweites Sieb stromaufwärts des zweiten porösen Mediums, und die Vorrichtung kann ferner einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten porösen Medium aufweisen, wobei der Raum auf einer Seite durch das erste Sieb begrenzt ist und auf der anderen Seite durch das zweite Sieb begrenzt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Filtervorrichtung für ein biologisches Fluid bereitgestellt, umfassend ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches wenigstens einen Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert, und mit einem porösen Medium, welches zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem Fluidströmungspfad angeordnet ist, wobei das Gehäuse wenigstens einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal umfasst, welcher Fluid von einem Ende des Gehäuses zu dem im Wesentlichen gegenüberliegenden Ende des Gehäuses leitet, bevor Kontakt mit dem porösen Medium stattfindet, und/oder welcher das durch das poröse Medium hindurchtretende Fluid zu dem Auslass der Vorrichtung leitet. Bei einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal, welcher Fluid von einem Ende des Gehäuses zu dem im Wesentlichen gegenüberliegenden Ende des Gehäuses leitet, bevor Kontakt mit dem porösen Medium stattfindet, und umfasst einen weiteren halbkreisförmigen Fluidströmungskanal, welcher das durch das poröse Medium hindurchtretende Fluid zu dem Auslass der Vorrichtung leitet.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner bereit: ein Verfahren zum Verarbeiten eines biologischen Fluids, umfassend: Einleiten eines biologischen Fluids in eine Filtervorrichtung, umfassend ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert, wobei bei dem Gehäuse eine feste Trennwand zwischen dem ersten Fluidströmungspfad und dem zweiten Fluidströmungspfad im Wesentlichen fehlt; Leiten eines Teils des biologischen Fluids entlang dem ersten Fluidströmungspfad durch ein erstes poröses Medium hindurch, welches ein Leukozytenverarmungsmedium umfasst, wobei das erste poröse Element eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad; Leiten eines weiteren Teils des biologischen Fluids entlang dem zweiten Fluidströmungspfad durch ein zweites poröses Medium hindurch, welches ein Leukozytenverarmungsmedium umfasst, wobei das zweite poröse Medium eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad; wobei ein Raum zwischen dem ersten porösen Medium und dem zweiten porösen Medium angeordnet ist, wobei die erste Oberfläche des ersten porösen Mediums gegenüberliegend und – über wenigstens einen Teil der Oberfläche – beabstandet zu der ersten Oberfläche des zweiten porösen Mediums angeordnet ist.
Das Verfahren kann umfassen, das biologische Fluid durch wenigstens ein Element stromaufwärts des ersten porösen Mediums und des zweiten porösen Mediums zu leiten. Beispielsweise können Ausführungsformen des Verfahrens umfassen, einen Teil des biologischen Fluids entlang einem ersten Fluidströmungspfad durch das erste Sieb und das erste poröse Medium und durch den Auslass hindurchzuleiten und einen weiteren Teil des biologischen Fluids entlang einem zweiten Fluidströmungspfad durch das zweite Sieb und das zweite poröse Medium und durch den Auslass hindurchzuleiten.
In einigen Ausführungsformen sieht das Verfahren vor, mehr als eine Einheit des biologischen Fluids durch die gleiche Vorrichtung zu filtern, um Leukozyten von den mehrfachen Fluideinheiten zu entfernen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen in Einklang mit der Erfindung lenkt die Filtervorrichtung ein ungefiltertes biologisches Fluid in Kontakt mit dem ersten und dem zweiten porösen Medium am Boden des Gehäuses, und das Gehäuse füllt sich vom Boden her. Die aufsteigende Front des biologischen Fluids verdrängt die Luft aus der Vorrichtung, wodurch das Vorhandensein von Lufteinschlüssen minimiert oder eliminiert wird.
Typisch wird die Vorrichtung ohne Vorbenetzen oder Priming der porösen Medien mit einem nicht-biologischen Fluid, z. B. einer Kochsalzlösung oder Additivlösung, verwendet.
Kurzbeschreibung der Figuren
1A ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
1B ist eine querschnittliche Seitenansicht entlang der Linie I-I von 1A einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigt ein erstes und ein zweites poröses Medium und ein erstes und ein zweites Element in einem Gehäuse und einen Raum mit einer diametrisch abnehmenden Querschnittsfläche zwischen den Elementen.
2A ist eine Ansicht eines zu dem ersten und zweiten porösen Medium führenden Eintrittsfluidströmungskanals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2B zeigt eine Ansicht eines zu dem Auslass führenden gemeinsamen Austrittsfluidströmungskanals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2C ist eine querschnittliche Darstellung von 2A entlang der Linie III-III gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Ansicht der Innenfläche eines Auslassabschnitts, umfassend einen sich von dem ersten porösen Medium erstreckenden Austrittsfluidströmungskanal gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt eine Ansicht der Innenfläche eines Auslassabschnitts, umfassend einen sich von dem zweiten porösen Medium erstreckenden Austrittsfluidströmungskanal gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
5 ist eine querschnittliche Darstellung entlang der Linie II-II von 1A, die eine Einlassöffnung zeigt sowie eine gemeinsame Auslassöffnung, welche mit zwei Auslassabschnitten kommuniziert, in Einklang mit einer Ausführungsform der Erfindung.
6 ist eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und zeigt einen Einlass und einen Auslass in der Nähe eines Endes der Vorrichtung.
7 ist eine querschnittliche Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigt ein erstes und ein zweites poröses Medium in einem Gehäuse mit einer Leitung in dem Raum zwischen dem ersten und dem zweiten porösen Medium.
8 zeigt den Fluss des biologischen Fluids durch eine Ausführungsform der Vorrichtung von 7.
9 zeigt den Fluss des biologischen Fluids durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung von 7.
10 stellt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar und ist eine querschnittliche Ansicht, welche ein erstes und ein zweites poröses Medium in einem Gehäuse und einen Raum mit diametrisch abnehmender Querschnittsfläche zwischen den Medien zeigt.
11 ist eine querschnittliche Darstellung entlang der Linie II-II einer weiteren Ausführungsform von 1A und zeigt eine Einlassöffnung sowie eine gemeinsame Auslassöffnung, welche mit zwei Auslassabschnitten kommuniziert, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Spezifische Beschreibung der Erfindung
In Einklang mit erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird eine Filtervorrichtung für ein biologisches Fluid bereitgestellt, umfassend: ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert, wobei bei dem Gehäuse eine feste Trennwand zwischen dem ersten Fluidströmungspfad und dem zweiten Fluidströmungspfad im Wesentlichen fehlt; ein erstes poröses Medium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad; ein zweites poröses Medium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad; und einen Raum zwischen dem ersten porösen Medium und dem zweiten porösen Medium, wobei die erste Oberfläche des ersten porösen Mediums gegenüberliegend und – über wenigstens einen Teil der Oberfläche – beabstandet zu der ersten Oberfläche des zweiten porösen Mediums angeordnet ist.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner wenigstens ein zusätzliches Element, welches den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch erlaubt und zwischen dem ersten und zweiten porösen Medium angeordnet ist. Ein beispielhaftes Element, welches dazu in der Lage ist, den Durchfluss von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben, umfasst eine Maschenstruktur, eine Netzstruktur, ein Sieb oder eine perforierte Platte. So kann die Vorrichtung zum Beispiel ein erstes Sieb aufweisen, welches eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei das Sieb stromaufwärts des ersten porösen Mediums angeordnet ist und zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad angeordnet ist; und ein zweites Sieb, welches eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei das Sieb stromaufwärts des zweiten porösen Mediums angeordnet ist und zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad angeordnet ist. Die Vorrichtung weist einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Sieb auf, wobei die erste Oberfläche des ersten Siebs gegenüberliegend und – über wenigstens einen Teil der Oberfläche – beabstandet zu der ersten Oberfläche des zweiten Siebs angeordnet ist, wobei die zweite Oberfläche des ersten Siebs die erste Oberfläche des ersten porösen Mediums kontaktiert und wobei die zweite Oberfläche des zweiten Siebs die erste Oberfläche des zweiten porösen Mediums kontaktiert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine Filtervorrichtung für ein biologisches Fluid bereitgestellt, umfassend: ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert, wobei bei dem Gehäuse eine feste Trennwand zwischen dem ersten Fluidströmungspfad und dem zweiten Fluidströmungspfad im Wesentlichen fehlt; ein erstes poröses Medium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad; ein zweites poröses Medium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströ mungspfad; und wenigstens ein Element, welches dazu in der Lage ist, einem biologischen Fluid den Durchtritt hierdurch zu erlauben, angeordnet zwischen dem ersten porösen Medium und dem zweite porösen Medium. Die Vorrichtung umfasst einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten porösen Medium.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Filtervorrichtung eine Mehrzahl von Elementen, welche dazu in der Lage sind, einem biologischen Fluid den Durchtritt hierdurch zu erlauben, angeordnet zwischen dem ersten porösen Medium und dem zweite porösen Medium. So kann zum Beispiel ein erstes Element stromaufwärts des ersten porösen Mediums und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad angeordnet sein, und ein zweites Element kann stromaufwärts des zweiten porösen Mediums und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad angeordnet sein. Die Filtervorrichtung umfasst einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Element.
Eine weitere Ausführungsform einer Filtervorrichtung für ein biologisches Fluid umfasst ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert; ein erstes poröses Medium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad; ein zweites poröses Medium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad; und einen verjüngten Raum zwischen dem ersten porösen Medium und dem zweiten porösen Medium, wobei die erste Oberfläche des ersten porösen Mediums gegenüberliegend und – über wenigstens einen Teil der Oberfläche – beabstandet zu der ersten Oberfläche des zweiten porösen Mediums angeordnet ist.
Eine weitere Ausführungsform einer Filtervorrichtung für ein biologisches Fluid umfasst ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert; ein erstes poröses Medium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad; ein zweites poröses Medium mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad; und einen Raum zwischen dem ersten porösen Medium und dem zweiten porösen Medium, wobei der Raum auf einer Seite durch die erste Oberfläche des ersten porösen Mediums begrenzt ist und auf der anderen Seite durch die erste Oberfläche des zweiten porösen Medium begrenzt ist, wobei ein Teil der ersten Oberfläche des ersten porösen Mediums einen Teil der ersten Oberfläche des zweiten porösen Mediums kontaktiert. Bei einigen Ausführungsformen ist der Raum auf einer Seite durch die erste Oberfläche des ersten Siebs begrenzt und auf der anderen Seite durch die erste Oberfläche des zweiten Siebs begrenzt; wobei ein Teil der ersten Oberfläche des ersten Siebs einen Teil der ersten Oberfläche des zweiten Siebs kontaktiert.
Gemäß typischen Ausführungsformen der Erfindung weist der Raum zwischen den Sieben oder den porösen Medien eine Dimension, z. B. Fläche und/oder Volumen, auf, die sich von einem Teil der Vorrichtung zu einem anderen Teil ändert. Beispielsweise kann der Raum verjüngt sein, so dass die Fläche des Raums von einem Ende der Vorrichtung zum anderen Ende abnimmt.
Eine weitere Ausführungsform einer Filtervorrichtung für ein biologisches Fluid umfasst ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches wenigstens einen Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert und welches ein poröses Medium aufweist, welches zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem Fluidströmungspfad angeordnet ist, wobei das Gehäuse wenigstens einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal umfasst, welcher Fluid von einem Ende des Gehäuses zu dem im Wesentlichen gegenüberliegenden Ende des Gehäuses leitet, bevor Kontakt mit dem porösen Medium stattfindet, und/oder wobei das Gehäuse wenigstens einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal umfasst, welcher durch das poröse Medium hindurchtretendes Fluid zu dem Auslass der Vorrichtung leitet. In einer Ausführungsform definiert das Gehäuse einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass, wobei ein erstes poröses Medium zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad angeordnet ist und wobei ein zweites poröses Medium zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad angeordnet ist, und das Gehäuse umfasst wenigstens einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal, welcher Fluid von einem Ende des Gehäuses zu dem im Wesentlichen gegenüberliegenden Ende des Gehäuses leitet, bevor Kontakt mit dem ersten und dem zweiten porösen Medium stattfindet, und/oder wobei das Gehäuse wenigstens einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal umfasst, welcher durch das erste und das zweite poröse Medium hindurchtretendes Fluid zu dem Auslass der Vorrichtung leitet.
Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Verarbeiten eines biologischen Fluids in Einklang mit der Erfindung umfasst: Einleiten eines biologischen Fluids in eine Filtervorrichtung, umfassend ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert, wobei bei dem Gehäuse eine feste Trennwand zwischen dem ersten Fluidströmungspfad und dem zweiten Fluidströmungspfad im Wesentlichen fehlt; Leiten eines Teils des biologischen Fluids entlang dem ersten Fluidströmungspfad durch ein erstes poröses Medium hindurch, wobei das erste Medium eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad; Leiten eines weiteren Teils des biologischen Fluids entlang dem zweiten Fluidströmungspfad durch ein zweites poröses Medium hindurch, wobei das zweite poröse Medium eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, angeordnet zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad.
Bei einer noch bevorzugteren Ausführungsform umfasst das Verfahren: Leiten eines Teils des biologischen Fluids entlang dem ersten Fluidströmungspfad durch ein erstes Sieb und ein erstes poröses Medium, wobei das erste Sieb und das erste poröse Medium zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad angeordnet sind; Leiten eines weiteren Teils des biologischen Fluids entlang dem zweiten Fluidströmungspfad durch ein zweites Sieb und ein zweites poröses Medium, wobei das zweite Sieb und das zweite poröse Medium zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad angeordnet sind.
Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Verarbeiten eines biologischen Fluids umfasst: Einleiten eines biologischen Fluids in eine Filtervorrichtung, umfassend ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert, wobei ein erstes poröses Medium zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad angeordnet ist und wobei ein zweites poröses Medium zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad angeordnet ist, wobei die Vorrichtung einen Raum mit einer sich verändernden Dimension (z. B. eine Verjüngung) zwischen dem ersten porösen Medium und dem zweiten porösen Medium aufweist; Leiten des biologischen Fluids in den Raum hinein; Leiten eines Teils des biologischen Fluids von dem Raum entlang dem ersten Fluidströmungspfad durch das erste poröse Medium und durch den Auslass und Leiten eines weiteren Teils des biologischen Fluids von dem Raum entlang dem zweiten Fluidströmungspfad durch das zweite poröse Medium und durch den Auslass.
Bei einer weiteren Ausführungsform, worin die Filtervorrichtung ein erstes Sieb, bevorzugt stromaufwärts des ersten porösen Mediums quer zu dem ersten Fluidströmungspfad angeordnet, und ein zweites Sieb, bevorzugt stromaufwärts des zweiten porösen Mediums quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad angeordnet, aufweist, umfasst das Verfahren: Leiten eines Teils des biologischen Fluids von dem Raum entlang dem ersten Fluidströmungspfad durch das erste Sieb und das erste poröse Medium und durch den Auslass und Leiten eines weiteren Teils des biologischen Fluids von dem Raum entlang dem zweiten Fluidströmungspfad durch das zweite Sieb und das zweite poröse Medium und durch den Auslass.
Bei allen Ausführungsformen umfassen beide poröse Medien ein Leukozytenverarmungsmedium und das Verfahren umfasst, das biologische Fluid bezüglich seines Leukozytengehaltes abzureichern.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung eine oder mehrere Be- und/oder Entlüftungsöffnungen, z. B. einen Gaseinlass und/oder einen Gasauslass. Alternativ oder zusätzlich umfasst ein erfindungsgemäßes System eine oder mehrere Be- und/oder Entlüftungsöffnungen stromaufwärts oder stromabwärts der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung.
Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen das Hindurchleiten von Luft oder Gas durch eine oder mehrere Be- und/oder Entlüftungsöffnungen, um Gas aus dem Strömungspfad des biologischen Fluids abzutrennen und/oder um in der Vorrichtung und/oder in dem System verbliebenes oder zurückgehaltenes biologisches Fluid zurückzugewinnen.
Die Erfindung kann als Teil eines Systems verwendet werden, welches geschlossen oder offen sein kann. Bei einer Ausführungsform eines offenen Systems ist die Filtervorrichtung zwischen und in Fluidverbindung mit wenigstens einem Behälter mit ungefiltertem biologischen Fluid und einem Patienten angeordnet. In anderen Ausführungsformen eines geschlossenen oder offenen Systems kann das Filter zwischen und in Fluidverbindung mit einer Mehrzahl von Behältern angeordnet sein. Zum Beispiel können ein oder mehrere Behälter stromaufwärts der Filtervorrichtung zum Halten einer Einheit ungefilterten biologischen Fluids geeignet sein, und ein Behälter stromabwärts der Filtervorrichtung kann zum Halten einer Einheit von gefiltertem biologischen Fluid sein. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Filtervorrichtung Teil eines Apherese-Systems, welches bevorzugt ein geschlossenes System ist.
Ein System kann eine Mehrzahl von Leitungen, Verbindern, zusätzlichen Behältern und eine oder mehrere Vorrichtungen zur Beherrschung des Durchflusses, beispielsweise Klemmen, Dichtungen, Transferschenkelverschlüsse oder dergleichen, umfassen. Das System kann wenigstens eine zusätzliche Vorrichtung umfassen, einschließlich, jedoch nicht ausschließlich Gasbe- und/oder -entlüftungsvorrichtungen, wie Gasspeicherbeutel, Gassammel- und -verdrängungsschleifen, Gaseinlässe und Gasauslässe. Geeignete Gasbe- und -entlüftungsvorrichtungen umfassen jene, welche z. B. in den US-Patenten Nr. 5 126 054, Nr. 5 217 627 und Nr. 5 451 321 offenbart sind. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die erfindungsgemäße Filtervorrichtung eine oder mehrere Gas-Be- und/oder -Entlüftungsöffnungen, z. B. Gaseinlässe und/oder Gasauslässe, einschließlich jener, wie sie in den obengenannten US-Patentschriften offenbart sind.
Die folgenden Definitionen werden in Einklang mit der Erfindung verwendet:

(A) Biologisches Fluid. Ein biologisches Fluid umfasst ein beliebiges behandeltes oder unbehandeltes Fluid sein, welches mit lebenden Organismen assoziiert ist, im Besonderen Blut, einschließlich Vollblut, Warm- oder Kaltblut, Blutkonserven oder Frischblut; behandeltes Blut, z. B. Blut, welches mit wenigstens einer physiologischen Lösung verdünnt ist, einschließlich, jedoch nicht ausschließlich einer physiologischen Kochsalzlösung, Nährlösungen und/oder Antikoagulanslösungen; Blutkomponenten, wie Blutplättchenkonzentrat (PC), plättchenreiches Plasma (PRP), plättchenarmes Plasma (PPP), plättchenfreies Plasma, Plasma, Fresh-frozen-Plasma (FFP), aus Plasma gewonnene Komponenten, gepackte rote Zellen (PRC), Übergangszonenmaterial oder Buffy-Coat (BC); analoge Blutprodukte, abgeleitet von Blut oder von einer Blutkomponente oder abgeleitet von Knochenmark; vom Plasma getrennte und in einem physiologischen Fluid resuspendierte rote Zellen; und vom Plasma getrennte und einem physiologischen Fluid resuspendierte Blutplättchen. Das biologische Fluid kann auf Entfernung eines Teils der Leukozyten behandelt worden sein, bevor es in Einklang mit der Erfindung verarbeitet wird. Die Ausdrücke "Blutprodukt" oder "biologisches Fluid", wie sie im vorliegenden Text verwendet werden, beziehen sich auf die im Vorstehenden beschriebenen Komponenten und auf ähnliche Blutprodukte oder biologische Fluide, welche nach anderen Verfahren gewonnen werden und ähnliche Eigenschaften aufweisen. Der Ausdruck "Einheit" bezieht sich auf die Menge an biologischem Fluid von einem Spender oder die von einer Einheit Vollblut abgeleitete Menge. Der Ausdruck kann sich ferner auf die Menge beziehen, die bei einer Spende abgenommen wird. Typisch variiert das Volumen einer Einheit, wobei die Menge von Patient zu Patient und von Spende zu Spende differiert. Mehrfache Einheiten von manchen Blutkomponenten, insbesondere Plättchen und Buffy Coat, können gepoolt oder kombiniert werden, typisch durch Kombinieren von vier oder mehr Einheiten.
(B) Poröses Medium zum Behandeln eines biologischen Fluids. Ein poröses Medium zum Behandeln eines biologischen Fluids ist ein Medium, durch welches ein biologisches Fluid (z. B. Blut oder Blutkomponenten) hindurchtritt. Das poröse Medium weist zwei einander gegenüberliegende Seiten auf (z. B. ein Aufstromseite und eine gegenüberliegende Abstromseite, bezogen auf das biologische Fluid, welches durch Hindurchleiten durch das poröse Medium behandelt werden soll, mit einem zentralen Bereich hierzwischen). Das poröse Medium entfernt Leukozyten aus dem biologischen Fluid. Ferner kann das poröse Medium photoaktive Agenzien (z. B. Psoralen, photoaktive Farbstoffe, Methylenblau) und/oder deren Nebenprodukte; koaleszierte Partikel; Gele; Mikroaggregate, entfernen.

Das poröse Medium ist typisch als ein oder mehrere planare oder gewellte Flachmaterialien ausgebildet. Das poröse Medium, welches mehrlagig oder mehrschichtig sein kann, kann ein Vlies oder eine Membran oder eine Kombination hiervon sein. Das poröse Medium kann ferner eine oder mehrere Strukturen mit unterschiedlichen Charakteristika und/oder Funktionen umfassen, z. B. Vorfiltration und/oder Entfernung von Mikroaggregaten. Das poröse Medium kann zusätzliche Strukturen umfassen, z. B. eine Maschenstruktur, eine Netzstruktur oder ein Sieb, angeordnet auf der stromabwärtigen und/oder stromaufwärtigen Seite des porösen Mediums. So kann zum Beispiel eine derartige zusätzliche Struktur auf der stromabwärtigen Seite des porösen Mediums für Stütze und/oder Drainage sorgen. Alternativ oder zusätzlich kann eine solche zusätzliche Struktur auf der stromaufwärtigen Seite des porösen Mediums für Filtration und/oder Strömungsverteilung und/oder Stütze sorgen.
Bei einigen Ausführungsform der Vorrichtung in Einklang mit der Erfindung umfasst die Vorrichtung ein Filter quer zu jedem Fluidströmungspfad, wobei das Filter eine Mehrzahl von porösen Medien umfasst. Beispielsweise kann jedes Filter – abgesehen von einem Leukozytenverarmungselement – ein Vorfilter und/oder ein Mikroaggregatelement umfassen.
Es kann eine Vielfalt von Materialien für das erste poröse Medium und das zweite poröse Medium verwendet werden, einschließlich eines porösen synthetischen polymeren Materials. Bevorzugt wird für beide poröse Medien das gleiche Material verwendet. Ein geeignetes synthetisches polymeres Material umfasst zum Beispiel Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylen, Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen, Polymethylpenten, Polyvinylidenfluorid, Nylon 6, Nylon 66, Nylon 612, Nylon 11 und Nylon 6-Copolymere.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst jedes Leukozytenverarmungsmedium ein Fasermedium, typisch ein Medium, welches aus schmelzgeblasenen Fasern hergestellt ist, wie zum Beispiel in den US-Patenten Nr. 4 880 548, Nr. 4 925 572, Nr. 5 152 905 und Nr. 5 443 743 offenbart. Jedes dieser Medien, bei denen es sich um vorgeformte Medien handeln kann, kann eine Mehrzahl von Schichten oder Lagen aufweisen, wie in den im Vorstehenden angegebenen US-Patentschriften offenbart.
Die porösen Medien werden bevorzugt behandelt, um die Effizienz der Verarbeitung eines biologischen Fluids zu erhöhen. Beispielsweise kann jedes Medium oberflächenmodifiziert sein, um die kritische Oberflächenbenetzungsspannung (CWST) des Mediums zu beeinflussen, wie zum Beispielen in den oben aufgezählten US-Patentschriften offenbart.
Bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen porösen Medien, bei denen es sich besonders bevorzugt um poröse Fasermedien handelt, einen CWST-Wert auf, der größer als ca. 58 dyn/cm ist. Beispielsweise kann jedes Medium einen CWST-Wert in einem Bereich von ca. 60 dyn/cm bis ca. 115 dyn/cm haben, z. B. im Bereich von ca. 61 bis ca. 100 dyn/cm. Bei einigen Ausführungsformen weisen die Medien einen CWST-Wert von ca. 62 dyn/cm oder höher auf, z. B. im Bereich von ca. 63 bis ca. 70 dyn/cm oder im Bereich von ca. 85 dyn/cm bis ca. 98 dyn/cm.
Die Oberflächeneigenschaften der Medien können durch chemische Reaktion, einschließlich nasser oder trockener Oxidation, durch Aufbringen oder Niederschlagen eines Polymers auf der Oberfläche oder durch eine Pfropfreaktion modifiziert werden. Pfropfreaktionen können aktiviert werden durch Einwirkenlassen einer Energiequelle, z. B. Gasplasma, Wärme, ein Van der-Graff-Generator, UV-Licht, Elektronenstrahlen oder verschiedene andere Formen von Strahlung, oder durch Oberflächenätzen oder Deposition durch eine Plasmabehandlung.
Im Folgenden wird nun jede der Komponenten der Erfindung ausführlicher beschrieben, wobei gleiche Komponenten die gleichen Bezugsziffern tragen.
Bei den Ausführungsformen, welche in den 1A, 1B, 7, 8 und 10 gezeigt sind, umfasst die Vorrichtung 100 ein Gehäuse 10, welches einen Einlass 1 und einen Auslass 2 aufweist und welches einen ersten Strömungspfad und einen zweiten Strömungspfad für ein biologisches Fluid zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert. Bei der Ausführungsform, welche in 9 gezeigt ist, umfasst die Vorrichtung 100 ein Gehäuse 10, welches einen Einlass 2' und einen Auslass 1' aufweist und welches einen ersten Strömungspfad und einen zweiten Strömungspfad für ein biologisches Fluid zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert. Die Vorrichtung 100, wie in den querschnittlichen Darstellungen von 1B und 7 bis 10 dargestellt, umfasst ein erstes poröses Medium 6a und ein zweites poröses Medium 6b, welche in der Vorrichtung angeordnet sind, wobei eine feste Trennwand zwischen den porösen Medien 6a, 6b im Wesentlichen oder vollständig fehlt.
Bei der in 1B gezeigten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine Mehrzahl von Elementen, d. h. ein erstes und ein zweites Element 7a, 7b, welche dazu in der Lage sind, den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben, wobei die Elemente zwischen den porösen Medien 6a, 6b angeordnet sind. Dementsprechend zeigt die querschnittliche Darstellung von 1B ein erstes Element 7a, z. B. ein Sieb, welches stromaufwärts des ersten porösen Mediums 6a angeordnet ist, wobei das erste Element und das erste poröse Medium quer zu dem ersten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass 1 und dem Auslass 2 angeordnet sind, und ein zweites Element 7b, z. B. ein Sieb, welches stromaufwärts des zweiten porösen Mediums 6b angeordnet ist, wobei das zweite Element und das zweite poröse Medium quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass 1 und dem Auslass 2 angeordnet sind. Geeignete Elemente, welche dazu in der Lage sind, den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben, umfassen ein oder mehrere Siebe, Maschenstrukturschichten, Netzstrukturschichten und perforierte Platten.
Bei den in den 7, 8 und 10 dargestellten Ausführungsformen ist das erste poröse Medium 6a zwischen dem Einlass 1 und dem Auslass 2 und quer zu dem ersten Strömungspfad für ein biologisches Fluid angeordnet; und das zweite poröse Medium 6b ist zwischen dem Einlass 1 und dem Auslass 2 und quer zu dem zweiten Strömungspfad für ein biologisches Fluid angeordnet. Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform ist das erste poröse Medium 6a zwischen dem Einlass 2' und dem Auslass 1' und quer zu dem ersten Strömungspfad des biologischen Fluids angeordnet, und das zweite poröse Medium 6b ist zwischen dem Einlass 1 und dem Auslass 2 und quer zu dem zweiten Strömungspfad des biologischen Fluids angeordnet.
Bei den dargestellten Ausführungsformen, wie z. B. in den querschnittlichen Darstellungen von 1B und von 7 bis 10 gezeigt, umfasst die Vorrichtung 100 ferner einen Raum 12 zwischen dem ersten und dem zweiten porösen Medium 6a, 6b. Es wird nun auf die querschnittliche Darstellung von 1B Bezug genommen, gemäß welcher bei denjenigen Ausführungsformen, die ferner eine Mehrzahl von zusätzlichen Elementen umfassen, z. B. Elemente 7a, 7b, welche zwischen dem ersten und dem zweiten porösen Medium angeordnet sind und welche den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch erlauben, der Raum 12 zwischen dem ersten und dem zweiten Element 7a und 7b angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform sind wenigstens ca. 50% des Bereichs entlang der beiden einander gegenüberliegen Oberflächen der Elemente 7a und 7b durch eine erste Oberfläche 7a' des ersten Elements 7a und eine erste Oberfläche 7b' des zweiten Elements 7b begrenzt.
Alternativ, wie in 10 gezeigt, können wenigstens ca. 50% des Bereichs entlang der beiden einander gegenüberliegen Oberflächen der porösen Medien 6a, 6b durch eine erste Oberfläche 6a' des ersten porösen Mediums 6a und eine erste Oberfläche 6b' des zweiten porösen Mediums 6b begrenzt sein.
Bei einigen Ausführungsformen weist der Raum 12 eine sich von einem Bereich der Vorrichtung zu einem anderen Bereich verändernde Dimension auf (z. B. abnehmende Fläche und/oder Volumen). Beispielsweise kann der Raum verjüngt sein, d. h. das erste und das zweite Element 7a, 7b (1B) oder das erste und das zweite poröse Medium 6a, 6b (10) erstrecken sich in einem Winkel zueinander. Das erste und das zweite Element 7a, 7b (1B) oder das erste und das zweite poröse Medium 6a, 6b (10) können einander entlang einem kleineren Bereich berühren; alternativ kann die Anordnung so getroffen sein, dass kein Kontakt zwischen den Medien herrscht.
Die Vorrichtung 100 kann vielfältig konfiguriert und gestaltet sein. Eine beispielhafte Konfiguration umfasst drei Gehäuseabschnitte, d. h. einen Verteiler/Sammler-Abschnitt 5, welcher einen gemeinsamen Eintrittsströmungspfad entlang einem Bereich und einen gemeinsamen Austrittsströmungspfad entlang einem anderen Bereich bereitstellt; einen ersten Austrittsabschnitt 3 und einen zweiten Austrittsabschnitt 4. Typisch sind das erste Element 7a und das erste poröse Medium 6a zwischen dem Verteiler/Sammler-Abschnitt 5 und dem ersten Austrittsabschnitt 3 abgedichtet, und das zweite Element 7b und das zweite poröse Medium 6b sind zwischen dem Verteiler/Sammler-Abschnitt 5 und dem zweiten Austrittsabschnitt 4 abgedichtet. Es versteht sich, dass bei den Ausführungsformen, bei denen das erste und das zweite Element 7a, 7b fehlen, die porösen Medien 6a, 6b zwischen dem Verteiler/Sammler-Abschnitt 5 und dem jeweiligen Austrittsabschnitt abgedichtet sein können.
Bei der in den 2A und 2B dargestellten Ausführungsform stellt der Verteiler/Sammler-Abschnitt 5 einen gemeinsamen Eintrittsströmungspfad von dem Einlass 1 entlang einem Einlasskanal 20 zu einer Öffnung oder einem Schlitz 21 und von dort zum Raum 12 bereit (1B und 10), wo der Fluidströmungspfad in den ersten Fluidströmungspfad und in den zweiten Fluidströmungspfad aufgeteilt wird. Beispielhaft wird nun auf 1B Bezug genommen, gemäß welcher der erste Fluidströmungspfad durch das erste Element 7a und das erste poröse Medium 6a verläuft und der zweite Fluidströmungspfad durch das zweite Element 7b und das zweite poröse Me dium 6b verläuft. Nachdem das biologische Fluid durch das erste oder das zweite poröse Medium 6a, 6b filtriert worden ist und durch die Abschnitte 3 oder 4 (3 und 4) hindurch in eine gemeinsame Auslassöffnung 35 des Verteiler/Sammler-Abschnitts 5 gelangt, stellt der Verteiler/Sammler-Abschnitt einen gemeinsamen Austrittsströmungspfad von der Öffnung 35 entlang einem Auslasskanal 36 zum Auslass 2 bereit.
Bei einigen Ausführungsformen, z. B. wie in den 2A und 2B dargestellt, sind die Fluidströmungskanäle 20 und 36 in Umfangsrichtung oder halbkreisförmig in dem Verteiler/Sammler-Abschnitt 5 angeordnet, wobei der Kanal 20 Fluid von dem Einlass 1 zu der Öffnung oder dem Schlitz 21 leitet und der Kanal 36 Fluid von der gemeinsamen Auslassöffnung 35 in Richtung Auslass 2 leitet. Falls gewünscht, wie in 2C gezeigt, können die Fluidströmungskanäle 20 und 36 entlang einander gegenüberliegender Flächen des Verteiler/Sammler-Abschnitts gebildet sein.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform umfasst der erste Austrittsabschnitt 3 eine Oberfläche mit einem Schlitz 37a und eine Mehrzahl von Kanälen 38a und Erhebungen 39a. Die Erhebungen 39a sorgen für einen Abstand zwischen der inneren Oberfläche des ersten Austrittsabschnitts 3 und der zweiten Oberfläche 6a'' des ersten porösen Mediums 6a. Bei einigen Ausführungsformen erlaubt dieser Abstand ein effizienteres Leiten des gefilterten biologischen Fluids entlang dem Schlitz 37, den Kanälen 38a und durch die Öffnung 31 (3) und einen Durchlass 32 (1B) hindurch, bevor es in die gemeinsame Öffnung 35 des Verteiler/Sammler-Abschnitts 5 strömt (2B).
Ähnlich, wie in 4 dargestellt, umfasst der zweite Austrittsabschnitt 4 eine Oberfläche mit einem Schlitz 37b und eine Mehrzahl von Kanälen 38b und Erhebungen 39b, welche bei einigen Ausführungsformen ein effizienteres Leiten des gefilterten biologischen Fluids entlang dem Schlitz 37b, den Kanälen 38b und durch eine Öffnung 33 (3) und einen Durchlass 34 (1B) hindurch erlaubt, bevor das Fluid in die gemeinsame Öffnung 35 des Verteiler/Sammler-Abschnitts 5 strömt (2B).
Falls gewünscht, kann die Vorrichtung ferner wenigstens eine Dichtungsanordnung umfassen, welche eine effiziente Fluidverbindung zwischen Abschnitten erlaubt und gleichzeitig die Gefahr, dass das gefilterte Fluid mit dem ungefilterten Fluid kontaminiert wird, weiter minimiert. Beispielhaft kann eine Dichtungsanordnung wenigstens eine, typisch mehrere Erhebungen, Vorsprünge, raupenartige Bereiche und/oder Rippen umfassen. Wenigstens ein Teil der Dichtungsanordnung (z. B. eine oder mehrere Erhebungen oder Rippen) sind typisch so angeordnet, dass sie mit wenigstens einer Oberfläche eines Elementes 7a, 7b und/oder wenigstens einer Oberfläche eines porösen Mediums 6a, 6b in Kontakt sind, wenn die Abschnitte des Gehäuses dicht miteinander verbunden sind. Falls gewünscht, kann wenigstens ein Teil der Dichtungsanordnung, z. B. wenigstens eine Erhebung oder Rippe, mit dem (den) Elementen) und/oder Medien verbunden sein, z. B. nahe der Peripherie der Oberflächen der Elemente (7a', 7b', 7a'', 7b'') oder der porösen Medien (6a', 6b'', 6a'', 6b''), um eine fluiddichte Abdichtung bereitzustellen.
Beispielhafte Dichtungsanordnungen sind in den 2B und 3 dargestellt, welche Rippen 40a, 41a und 42a (2B) und Rippen 40b, 41b und 42b (3) zeigen. Die 2B und 3 zeigen Innenumfangsrippen 40a und 40b, Außenumfangsrippen 41a und 41b und Querrippen 42a und 42b.
Es wird nun auf die 1B und 2B Bezug genommen, gemäß welchen der Kontakt zwischen den Rippen 40a, 41a und 42a (2B) und dem ersten Element 7a (1B) eine Abdichtung bereitstellt, um die Gefahr der Kontamination des gefilterten Fluids mit dem ungefilterten Fluid weiter zu minimieren, weil die Abdichtung weiter verhindert, dass ungefiltertes Fluid von dem Einlasskanal 20 in den Auslasskanal 36 gelangt (2B).
In ähnlicher Weise, wobei nun auf die 1B, 2A und 3 Bezug genommen wird, stellt der Kontakt zwischen den Rippen 40b, 41b und 42b (3) und dem ersten Element 7a (1B) eine Abdichtung bereit, um die Gefahr der Kontamination des gefilterten Fluids mit dem ungefilterten Fluid weiter zu minimieren, weil die Abdichtung weiter verhindert, dass ungefiltertes Fluid von dem Einlasskanal 20 in den Auslasskanal 36 gelangt (2A).
In anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) umfasst der Verteiler/Sammler-Abschnitt 5 eine Dichtungsanordnung auf jeder Seite des Abschnitts. Alternativ oder zusätzlich können sowohl der erste Austrittsabschnitt 3 als auch der zweite Austrittsabschnitt 4 eine Dichtungsanordnung umfassen.
Es versteht sich, dass eine Vielfalt von anderen geeigneten Dichtungsanordnungen zum Dichten der Elemente und porösen Medien innerhalb des Gehäuses in den Bereich der Erfindung fallen. Beispielhaft umfasst eine Ausführungsform der Vorrichtung ferner wenigstens einen Hohlnippel, der eine effiziente Fluidverbindung zwischen Abschnitten erlaubt und dabei gleichzeitig die Kontaminationsgefahr minimiert. Beispielsweise, wie in 11 dargestellt, umfasst der erste Austrittsabschnitt 3 an einem Ende eines Durchlasses 32 einen Nippel 50, welcher verjüngt sein kann und welcher die Wandungen der Öffnung 35 berührt. Der Kontakt zwischen dem Nippel 50 und den Wandungen der Öffnung 35 stellt eine Abdichtung bereit, um die Gefahr der Kontamination des gefilterten Fluids mit dem ungefilterten Fluid weiter zu minimieren, weil die Abdichtung weiter verhindert, dass ungefiltertes Fluid von dem Einlasskanal 20 in den Auslasskanal 36 gelangt. In einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) umfassen beide Austrittsabschnitte Nippel, welche die Wandungen der Öffnung 35 berühren.
Weil jeder Kubikzentimeter (cm³) biologischen Fluids wertvoll sein kann und weil das Fluid, welches nach der Filtration in dem Filter verblieben ist oder zurückgehalten wird, "verloren" sein kann in dem Sinne, dass es nicht zwecks Verabreichung an den Patienten zurückgewonnen werden kann, wird in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung 100 der Fluid-Holdup minimiert. Bei bevorzugten Ausführungsformen, insbesondere solche, wo zwei oder mehr Einheiten biologischen Fluids gefiltert werden sollen, hält die Vorrichtung ca. 85 cm³ oder weniger an biologischem Fluid zurück, noch bevorzugter ca. 70 cm³ oder weniger, weiter bevorzugt ca. 50 cm³ oder weniger.
Der Raum 12 zwischen dem ersten und dem zweiten porösen Medium 6a, 6b in der Vorrichtung kann modifiziert werden, um ein gewünschtes Holdup-Volumen bereitzustellen. Als Beispiel wird nun auf 1B Bezug genommen, gemäß welcher das erste Element 7a stromaufwärts des ersten porösen Mediums 6a angeordnet ist und das zweite Element 7b stromaufwärts des zweiten porösen Mediums 6b angeordnet ist und der Raum 12 zwischen der ersten Oberfläche 7a' des ersten Elements 7a und der ersten Oberfläche 7b' des zweiten Elements 7b reduziert werden kann. Gemäß 1B wird die diametrische Querschnittsfläche des Raums 12 von einem Ende der Vorrichtung zum anderen reduziert. Bei den Ausführungsformen, bei denen die Elemente 7a und 7b fehlen (z. B. wie in 10 gezeigt), kann der Raum 12 zwischen der ersten Oberfläche 6a' des ersten porösen Mediums 6a und der ersten Oberfläche 6b' des zweiten porösen Mediums 6b in ähnlicher Weise reduziert werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Raum 12 unter Verwendung einer sich verjüngenden Konfiguration reduziert werden. So ist zum Beispiel in der Ausführungsform, welche in 1B dargestellt ist, der Raum verjüngt und die erste Oberfläche 7a' des ersten Elements 7a und die erste Oberfläche 7b' des zweiten Elements 7b berühren einander entlang einem kleineren Bereich. Alternativ, wie z. B. in 10 dargestellt, ist der Raum verjüngt und die erste Oberfläche 6a' des ersten porösen Mediums 6a und die erste Oberfläche 6b' des zweiten porösen Mediums 6b berühren einander entlang einem kleineren Bereich. Zusätzlich dazu, dass das Holdup-Volumen verringert wird, kann die Verwendung eines Raums mit sich verändernder Dimension (z. B. eines verjüngten Raums, der in dem Bereich, wo das biologische Fluid in den Raum eintritt, eine größere Querschnittsfläche aufweist) auch insofern vorteilhaft sein, als dadurch erlaubt wird, dass sich Material wie Gele und/oder Mikroaggregate in dem Raum sammelt, wobei der Effekt auf die Effizienz der Filtration minimiert wird. Dies kann besonders wünschenswert sein für solche Ausführungsformen, welche das Filtern von konserviertem biologischen Fluid, z. B. konservierten gepackten roten Zellen, umfassen.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Raums, gleichgültig ob er verjüngt oder nicht-verjüngt ausgeführt ist, liegt darin, dass das dichtere unerwünschte Material, z. B. Gele, sich im unteren Teil des Raums sammeln kann, wobei der Effekt auf die Effizienz der Filtration minimiert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sollte die Vorrichtung so konfiguriert sein, dass für eine effiziente Entfernung von Luft oder Gas gesorgt ist, bevorzugt dadurch, dass die Vorrichtung von unten gefüllt werden kann. Diese Konfiguration lenkt das biologische Fluid so, dass es die porösen Medien 6a, 6b in der Nähe des Bodens des Raums 12 kontaktiert, und erlaubt es, das Gehäuse von unten zu füllen. Die aufsteigende Front des biologischen Fluids drückt die Luft in den oberen Bereich des Gehäuses, und die Luft entweicht durch den Auslass 2, vor dem ansteigenden Spiegel des biologischen Fluids.
Eine Vielfalt von Vorrichtungsgehäuseformen eignet sich für die Durchführung der Erfindung. So kann das Gehäuse zum Beispiel eine im Wesentlichen runde, ovale, dreieckige, rechteckige oder quadratische Form aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen, z. B. wo die Filtervorrichtung Teil eines Systems ist, welches einen oder mehrere Blutbeutel umfasst, und wo das System zentrifugiert wird, kann eine im Wesentlichen runde oder ovale planare Gestalt den Vorzug verdienen. Beispielsweise kann eine runde oder ovale planare Vorrichtung leichter in den Zentrifugenbecher mit einer Mehrzahl von Blutbeuteln passen und/oder die runde oder ovale Form minimiert oder eliminiert Ecken, welche die Blutbeutel während der Zentrifugation berühren und beschädigen können.
Das Gehäuse 10 kann aus einem beliebigen geeigneten steifen, undurchlässigen Material hergestellt ein, einschließlich ein beliebiges undurchlässiges thermoplastisches Material, welches mit dem zu verarbeitenden biologischen Fluid verträglich ist. Beispielsweise kann das Gehäuse aus einem Polymer sein, noch bevorzugter aus einem transparenten oder transluzenten Polymer, z. B. aus einem Acryl-, Polypropylen-, Polystyrol- oder einem Polycarbonatharz. Derartige Gehäuse sind leicht und wirtschaftlich zu fertigen und erlauben es, die Passage der Flüssigkeit durch das Gehäuse zu beobachten.
Die Oberflächen des Gehäuses, welche mit dem Fluid in Kontakt kommen, können behandelt oder unbehandelt sein. Beispielsweise können die Oberflächen des Gehäuses, welche mit dem Fluid in Kontakt kommen, zwecks besserem Priming liquophil gemacht werden. Verfahren zum Behandeln der Oberfläche des Gehäuses umfassen, ohne jedoch hierauf begrenzt zu sein, strahlenchemische Pfropf- und Gasplasmabehandlungen.
Es kann eine Vielfalt von Techniken verwendet werden zum Dichten, Fügen und/oder Verbinden des ersten und zweiten porösen Mediums (und des ersten und zweiten Elementes) in bzw. an dem Gehäuse. Ähnlich kann eine Vielfalt von Techniken zum Dichten, Fügen und/oder Verbinden eines Abschnitts des Gehäuses mit dem anderen Verwendung finden. So können beispielsweise die Medien und Elemente mit Kompressionsdichtsitz oder Presssitz in dem Gehäuse angeordnet sein. Die Medien und Elemente können mit dem Gehäuse verbunden sein. Bevorzugt sind die Abschnitte des Gehäuses miteinander verschweißt, z. B. durch thermisches Schweißen oder Ultraschallschweißen. Bei einer Ausführungsform werden die Umfangsränder der Medien und/oder Elemente zwischen Gehäuseabschnitten gedichtet, wenn die Abschnitte miteinander verbunden werden, z. B. durch Ultraschallschweißen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (nicht gezeigt) umfasst die Filtervorrichtung eine oder mehrere Be- und/oder Entlüftungsöffnungen, z. B. einen Gaseinlass und/oder einen Gasauslass. So kann die Vorrichtung zum Beispiel wenigstens einen Gaseinlass und/oder Gasauslass mit wenigstens einer mikroporösen Membran, welche dazu in der Lage ist, ein Gas hindurchtreten zu lassen, umfassen, um Luft in die Vorrichtung einzutreten und/oder aus der Vorrichtung austreten zu lassen. Die Membran, welche eine oder mehrere liquophobe Schichten umfasst und welche ferner eine oder mehrere liquophile Schichten umfassen kann, weist typisch eine Porenstruktur auf, die den Durchtritt von biologischem Fluid durch die Membran unter der in konventionellen Verarbeitungsprotokollen für biologische Fluide erzeugten Druckdifferenz verhindert. Typisch weist die Membran eine Porengröße auf, welche den Zutritt von Bakterien in die Vorrichtung verhindert, z. B. eine Porengröße von ca. 0,2 μm oder weniger. Geeignete Be- und/oder Entlüftungsöffnungen, einschließlich Gaseinlässe und Gasauslässe, sind z. B. in den US-Patentschriften Nr. 5 126 054, Nr. 5 217 627 und Nr. 5 451 321 offenbart.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zwei Gasauslässe, wobei z. B. der erste Austrittsabschnitt 3 und der zweite Austrittsabschnitt 4 jeweils eine mikroporöse liquophobe Membran aufweisen, durch die Luft hindurch- und aus der Vorrichtung austreten kann. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen einzigen Gasauslass, der z. B. mit dem Auslasskanal 36 in Verbindung steht.
Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Gaseinlässe umfassen. Beispielsweise kann die Vorrichtung eine mikroporöse liquophobe Membran umfassen, welche mit dem Einlasskanal 20 in Verbindung steht und Luft durch sie hindurch- und in die Vorrichtung eintreten lässt, um z. B. biologisches Fluid aus der Vorrichtung zu verdrängen.
In einer Ausführungsform umfasst die Filtervorrichtung wenigstens einen Gaseinlass und wenigstens einen Gasauslass. Alternativ oder zusätzlich kann das die Filtervorrichtung enthaltende System separate Gaseinlässe und/oder Gasauslässe umfassen, z. B. stromaufwärts und stromabwärts der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung und/oder das System eine Kappe für wenigstens einen Auslass und/oder Einlass umfassen.
Bei einer Ausführungsform, welche wenigstens einen Gasauslass umfasst, umfasst der Auslass wenigstens eine liquophobe Schicht und wenigstens eine liquophile Schicht, wobei die liquophile Schicht so angeordnet ist, dass sie mit dem biologischen Fluid in Kontakt kommt. Luft im Inneren des Gehäuses tritt von der Vorrichtung durch die liquophile und die liquophobe Schicht hindurch, bis die liquophile Schicht mit dem biologischen Fluid benetzt ist. Sobald die liquophile Schicht benetzt ist, stoppt der Gasfluss, ohne dass biologisches Fluid durch die liquophobe Schicht hindurchtritt.
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können in einer breiten Vielfalt von Verarbeitungsprotokollen für biologische Fluide und mit geschlossenen oder offenen Systemen durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein biologisches Fluid, bei dem es sich zum Beispiel um eine Blutspende handeln kann, in einem Blutbeutel gesammelt und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gefiltert werden während der ersten Verarbeitung durch eine Blutbank und/oder während der Bedside-Verabreichung von Blut oder Blutkomponenten. Das biologische Fluid kann in seine Komponenten aufge trennt werden, z. B. nach dem Sammeln in einem Blutbeutel oder während einer Apherese, wobei eine oder mehrere der abgetrennten Komponenten durch die erfindungsgemäße Vorrichtung filtriert werden können.
In Einklang mit bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens kontaktiert ein ungefiltertes biologisches Fluid die Elemente 7a, 7b und die porösen Medien 6a, 6b in der Nähe des Bodens des Raums 12, und das biologische Fluid wird während seiner Passage durch die Medien 6a, 6b gefiltert. Bei einigen der Ausführungsformen, bei denen die Elemente 7a und 7b stromaufwärts der porösen Medien 6a und 6b angeordnet sind, besorgen die Elemente 7a und 7b auch eine gewisse Filtration, z. B. zur Entfernung größerer Partikel und/oder Debris.
Diese Konfiguration, d. h. das Fluid die Elemente und porösen Medien in der Nähe des Bodens des Raums 12 kontaktieren zu lassen, minimiert die Bildung von Lufttaschen und erlaubt eine effiziente Benetzung beider Medien 6a, 6b. Ferner verdrängt die in der Vorrichtung aufsteigende Front des biologischen Fluids die Luft und drückt die Luft aus dem Auslass 2, vor dem ansteigenden Spiegel des biologischen Fluids.
Es wird nun auf die 1B und 2A Bezug genommen, gemäß welchen das zu filternde biologische Fluid durch den Einlass 1 an einem Ende der Vorrichtung eintritt und entlang dem Kanal 20 und durch die Öffnung 21 am gegenüberliegenden oder nahezu gegenüberliegenden Ende der Vorrichtung geleitet wird. Somit kann ungefiltertes biologisches Fluid von einem Ende der Vorrichtung zu dem nahezu gegenüberliegenden Ende gelangen, bevor es durch die Öffnung 21 in den Raum 12 gelangt und die Elemente 7a, 7b und die porösen Medien 6a, 6b kontaktiert.
Das biologische Fluid, welches aus der Öffnung 21 in den Raum 12 gelangt, wird wie im Folgenden beschrieben entlang einem von zwei Fluidströmungspfaden geleitet:
Ein Teil des biologischen Fluids wird entlang einem ersten Fluidströmungspfad von der ersten Oberfläche 7a' durch die zweite Oberfläche 7a'' des ersten Elementes 7a geleitet. Das Fluid setzt seinen Weg entlang dem ersten Fluidströmungspfad fort und wird von der ersten Oberfläche 6a' durch die zweite Oberfläche 6a'' des ersten porösen Mediums 6a geleitet. Es wird nun auf die 1B und 3 Bezug genommen, gemäß welchen das Fluid, welches die zweite Oberfläche 6a'' verlässt, entlang dem Kanal 37a, den Kanälen 38a und durch die Öffnung 31, den Durchlass 32 und sodann (wie in 2A gezeigt) in die gemeinsame Öffnung 35 geleitet wird.
Es wird nun erneut auf 1B Bezug genommen, gemäß welcher ein weiterer Teil des biologischen Fluids entlang einem zweiten Fluidströmungspfad von der ersten Oberfläche 7b' durch die zweite Oberfläche 7b'' des zweiten Elements 7b geleitet wird. Das Fluid setzt seinen Weg entlang dem zweiten Fluidströmungspfad fort und wird von der ersten Oberfläche 6b' durch die zweite Oberfläche 6a'' des zweiten porösen Mediums 6b geleitet. Es wird nun auf die 1B und 4 Bezug genommen, gemäß welchen das Fluid, welches die zweite Oberfläche 6a'' verlässt, entlang dem Kanal 37a, den Kanälen 38a und sodann (wie in 2B gezeigt) durch die Öffnung 33, den Durchlass 34 und in die gemeinsame Öffnung 35 geleitet wird.
Es wird weiter auf 2B Bezug genommen, gemäß welcher das gefilterte Fluid, welches in die gemeinsame Öffnung 35 geleitet wird, entlang dem gemeinsamen Auslasskanal 36 zum Auslass 2 geleitet wird und anschließend in einem Behälter, z. B. in einem Satellitenblutbeutel, gesammelt und/oder einem Patienten verabreicht wird.
Bei einigen Ausführungsformen, z. B. bei denen die erfindungsgemäße Vorrichtung als Teil eines Apherese-Systems benutzt wird, kann ein Fluid wie Luft aus der Zentrifugenschüssel verwendet werden, um biologisches Fluid (z. B. ein rote Blutzellen enthaltendes Fluid oder ein Blutplättchen enthaltendes Fluid) aus der Vorrichtung zu "vertreiben", um es zu ermöglichen, das zusätzliche biologische Fluid in dem stromabwärtigen Behälter zurückzugewinnen.
Bei einer Ausführungsform werden zwei oder mehr Einheiten eines biologischen Fluids, z. B. zwei oder mehr Einheiten von gepackten roten Blutzellen oder eines Blutplättchenkonzentrats, durch die gleiche Vorrichtung geleitet und einem Patienten am Krankenbett verabreicht.
Bei einer anderen Ausführungsform, welche z. B. eine Apheresebehandlung beinhaltet, speziell eine Thrombapherese oder Erythrozytapherese, wird die gewünschte Komponente von einem einzigen Spender durch die Vorrichtung geleitet. Die Vorrichtung ist ferner geeignet für diejenigen Aphereseprotokolle, welche die Entnahme einer "doppelten" oder "dreifachen" Einheit. von Blutplättchen von einem einzigen Spender beinhalten. Es ist eine Vielfalt von Aphereseprotokollen zur Durchführung der Erfindung geeignet. Geeignete Aphereseprotokolle umfassen, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein, die in der US-Patentschrift Nr. 5 545 339 offenbarten.
Typisch wird in den Ausführungsformen, welche eine Be- und/oder Entlüftung beinhalten, eine Einrichtung zur Regulierung des Durchflusses, z. B. eine Klemme oder ein Ventil, stromab der Filtervorrichtung während des Verarbeitungsprotokolls geschlossen und geöffnet. Zum Beispiel wird eine Durchflussreguliereinrichtung, welche einer Leitung in Fluidverbindung mit dem Auslass der Filtervorrichtung zugeordnet ist, typisch geschlossen, bevor biologisches Fluid in die Filtervorrichtung eingeleitet wird. Während sich die Filtervorrichtung mit biologischem Fluid füllt, wird das Gas oder die Luft verdrängt und durch einen oder mehrere Gasauslässe geleitet. Sobald das Priming der Filtervorrichtung abgeschlossen ist, wird die Durchflussreguliereinrichtung geöffnet, und das gefilterte biologische Fluid gelangt von der Vorrichtung z. B. zu einem Patienten oder zu einem Satellitenbeutel. Falls gewünscht, kann in der Vorrichtung und/oder in den mit der Vorrichtung verbundenen Leitungen zurückgehaltenes biologisches Fluid zurückgewonnen werden, indem Gas durch einen oder mehrere Gaseinlässe in die Filtervorrichtung eingeleitet wird. Beispielsweise treibt die Luft oder das Gas, welche(s) durch den oder die Gaseinlässe eingeleitet wird, zusätzliches biologisches Fluid von der Filtervorrichtung in den Satellitenbeutel.
In Einklang mit erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann eine Struktur (die für den Fluss des biologischen Fluids durchlässig oder undurchlässig sein kann) in dem Raum 12 zwischen dem ersten und dem zweiten Medium 6a, 6b entlang einem kleineren Bereich zwischen der ersten Oberfläche 6a' und der ersten Oberfläche 6b' oder zwischen der ersten Oberfläche 7a' (des ersten Elements 7a) und der ersten Oberfläche 7b' (des zweiten Elemen tes 7b) angeordnet sein. Im vorliegenden Text bezieht sich der Ausdruck "kleinerer Bereich" auf weniger als ca. 50%, z. B. im Bereich von ca. 40% bis ca. 25%, des Bereichs zwischen den Oberflächen 6a', 6b' oder 7a', 7b'. Typisch ist es bei der Vorrichtung jedoch so, dass eine feste Trennplatte (eine Trennplatte, die den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch nicht erlaubt) zwischen dem ersten Fluidströmungspfad und dem zweiten Fluidströmungspfad im Wesentlichen fehlt. Im vorliegenden Text bezieht sich der Ausdruck "im Wesentlichen fehlt" auf ca. 15% oder weniger, z. B. ca. 5% oder weniger, ca. 3% oder weniger oder ca. 1% oder weniger, des Bereichs zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungspfad.
In Einklang mit einigen Ausführungsformen der Erfindung, wie im Vorstehenden erwähnt, kann eine Struktur, welche in der Lage ist, den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben, zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidströmungspfad angeordnet sein. Bei einer Ausführungsform ist (sind) die Struktur(en), welche in der Lage ist (sind), den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben, entlang mehr als ca. 60% des Bereichs zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidströmungspfad angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Struktur, welche in der Lage ist, den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben, entlang einem kleineren Bereich zwischen den Oberflächen 6a', 6b' oder 7a', 7b' angeordnet.
In anderen Ausführungsformen sind eine oder mehrere Leitungen, z. B. flexible Kunststoffschläuche, enthalten, um den Fluss in die Vorrichtung, durch die Vorrichtung und/oder aus der Vorrichtung zu leiten. Beispielsweise können zwei oder mehr PVC-Schläuche in Form eines "Y" oder eines "T" angeschlossen sein, um biologisches Fluid zu dem Raum zwischen den porösen Medien zu leiten und/oder um das gefilterte Fluid von den Medien zum Auslass zu leiten. Die Leitungen können gehäuseextern und/oder gehäuseintern sein, und der Fluss kann "von innen nach außen" (von dem Raum zu den porösen Medien) oder "von außen nach innen" (von den Medien zu dem Raum) sein.
Bei einigen Ausführungsformen, wie in den 7 bis 9 dargestellt, umfasst die Vorrichtung eine Leitung 101, wobei ein Ende der Leitung zu dem Raum 12 führt und das andere Ende zum Auslass (8) oder zum Einlass (9) der Vorrichtung führt. Die Pfeile in den 8 und 9 zeigen den Fluss des biologischen Fluids.
Beispielsweise, wie in 8 dargestellt, tritt ein biologisches Fluid durch den Einlass 1 in die Vorrichtung ein, und ein Teil des biologischen Fluids wird durch das poröse Medium 6a hindurch- und in den Raum 12 hineingeleitet, während ein anderer Teil des biologischen Fluids durch das poröse Medium 6b hindurch- und in den Raum 12 hineingeleitet wird. Während sich die Vorrichtung mit biologischem Fluid füllt, nähert sich der Fluidspiegel dem Ende der Leitung 101 in dem Raum 12. Das Fluid wird schließlich über dieses Ende der Leitung hinaus ansteigen und wird dann durch die Leitung zum anderen Ende geleitet, welches mit dem Auslass 2 in Verbindung steht. Die Leitung 101 leitet das gefilterte Fluid also von dem Raum 12 durch den Auslass 2.
Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform leitet die Leitung 101 das ungefilterte Fluid von dem Einlass 2' in den Raum 12. Das biologische Fluid tritt durch den Einlass 2' in die Vorrichtung und in ein Ende der Leitung 101 ein. Das biologische Fluid durchläuft die Leitung 101 und tritt am anderen Ende der Leitung in den Raum 12 ein. Ein Teil des biologischen Fluids tritt durch das poröse Medium 6a hindurch und ein anderer Teil des biologischen Fluids tritt durch das poröse Medium 6b hindurch. Während sich die Vorrichtung mit biologischem Fluid füllt, strömt gefiltertes biologisches Fluid von der Vorrichtung durch den Auslass 11.
Bei Varianten der Ausführungsformen, welche in den 8 und 9 dargestellt sind, können zusätzliche Elemente, welche den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch erlauben, entlang den Fluidströmungspfaden angeordnet sein. Beispielsweise können zusätzliche Elemente, wie sieb- oder maschenstrukturartige Schichten stromaufwärts des ersten und des zweiten porösen Mediums angeordnet sein, so dass der Teil des biologischen Fluids durch die Maschen- oder Siebstruktur hindurchtritt, bevor es durch das poröse Medium hindurchtritt.
Die Erfindung erstreckt sich auf vielfältige andere Konfigurationen. Beispielsweise kann das Gehäuse so ausgebildet sein, dass ein Einlass und ein Auslass in der Nähe des gleichen Endes, z. B. des oberen Endes, des Gehäuses bereitgestellt sind. Eine derartige Konfiguration kann speziell vorteilhaft sein zur Verwendung in einer Zentrifuge. Eine Ausführungsform dieser Konfiguration ist in 6 dargestellt, wobei der Einlasskanal 20 und der Auslasskanal 36 entlang einander gegenüberliegenden Flächen des Verteiler/Sammler-Abschnitts 5 gebildet sind. Das biologische Fluid wird also entlang einem ersten und einem zweiten Fluidströmungspfad durch das erste und das zweite poröse Medium geleitet, strömt durch die gemeinsame Öffnung 35 und entlang dem gemeinsamen Auslasskanal 36 zum Auslass 2.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Filtervorrichtung für ein biologisches Fluid ein Gehäuse, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches wenigstens einen Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert, und ein poröses Medium, welches zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu dem Fluidströmungspfad angeordnet ist, wobei das Gehäuse wenigstens einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal umfasst, welcher Fluid von einem Ende des Gehäuses zu dem im Wesentlichen gegenüberliegenden Ende des Gehäuses leitet, bevor Kontakt mit dem porösen Medium stattfindet, und/oder welcher das durch das poröse Medium hindurchtretende Fluid zu dem Auslass der Vorrichtung leitet. Beispielsweise kann die Vorrichtung einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal umfassen, welcher Fluid von einem Ende des Gehäuses zu dem im Wesentlichen gegenüberliegenden Ende des Gehäuses leitet, bevor Kontakt mit dem porösen Medium stattfindet, und umfasst einen weiteren halbkreisförmigen Fluidströmungskanal, welcher das durch das poröse Medium hindurchtretende Fluid zu dem Auslass der Vorrichtung leitet. Die Vorrichtung kann ein Gehäuse umfassen, welches einen Einlass und einen Auslass aufweist und welches einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass und dem Auslass definiert, und ein erstes und ein zweites poröses Medium zwischen dem Einlass und dem Auslass und quer zu den jeweiligen Fluidströmungspfaden, wie im Vorstehenden beschrieben.

Claims

Filtervorrichtung für biologisches Fluid, umfassend: ein Gehäuse (10), welches einen Einlass (1) und einen Auslass (2) aufweist und einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) definiert, wobei bei dem Gehäuse (10) eine feste Trennwand zwischen dem ersten Fluidströmungspfad und dem zweiten Fluidströmungspfad im Wesentlichen fehlt; ein erstes poröses Medium (6a), umfassend ein Leukozytenverarmungsmedium, mit einer ersten Oberfläche (6a') und einer zweiten Oberfläche (6a''), angeordnet zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad, ein zweites poröses Medium (6b), umfassend ein Leukozytenverarmungsmedium, mit einer ersten Oberfläche (6b') und einer zweiten Oberfläche (6b''), angeordnet zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad; und einen Raum (12) zwischen dem ersten porösen Medium (6a) und dem zweiten porösen Medium (6b), wobei die erste Oberfläche (6a') des ersten porösen Mediums gegenüberliegend und – über wenigstens einen Teil der Oberfläche – beabstandet zu der ersten Oberfläche (6b') des zweiten porösen Mediums angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung wenigstens einen Fluidströmungskanal umfasst, welcher Fluid von dem Einlass (1) an einem Ende des Gehäuses (10) zu dem im Wesentlichen gegenüberliegenden Ende des Gehäuses (10) leitet, bevor Kontakt mit dem ersten porösen Medium (6a) und dem zweiten porösen Medium (6b) stattfindet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Gehäuse (10) ferner wenigstens einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal umfasst, welcher das durch das erste poröse Medium (6a) und das zweite poröse Medium (6b) hindurchtretende Fluid zu dem Auslass (2) der Vorrichtung (100) leitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal, welcher eine Fluidverbindung zwischen dem Einlass (1) und dem Raum (12) zwischen dem ersten und dem zweiten porösen Medium (6a, 6b) bereitstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend einen halbkreisförmigen Fluidströmungskanal, welcher eine Fluidverbindung zwischen den zweiten Oberflächen (6a'', 6b'') des ersten und des zweiten porösen Mediums und dem Auslass (2) bereitstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung einen oder mehrere Fluidströmungskanäle umfasst, welche das durch das erste poröse Medium (6a) und das zweite poröse Medium (6b) hindurchtretende Fluid von einem Ende des Gehäuses (10) zu dem im Wesentlichen gegenüberliegenden Ende des Gehäuses (10) leiten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend ein erstes Element, welches dazu in der Lage ist, den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben, und welches eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei das erste Element zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad angeordnet ist, ein zweites Element, welches dazu in der Lage ist, den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben, und welches eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei das zweite Element zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad angeordnet ist, und einen Raum zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element, wobei die erste Oberfläche des ersten Elementes gegenüberliegend und – über wenigstens einen Teil der Oberfläche – beabstandet zu der ersten Oberfläche des zweiten Elementes angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die erste Oberfläche des ersten Elementes die erste Oberfläche des zweiten Elements entlang einem kleineren Bereich berührt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das erste Element und das zweite Element jeweils ein Sieb umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend ein Vorfilterelement und/oder ein Mikroaggregatelement, angeordnet zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad, und ein Vorfilterelement und/oder ein Mikroaggregatelement quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste poröse Medium (6a) und das zweite porösen Medium (6b) einander entlang einem kleineren Bereich berühren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend ein Element, welches dazu in der Lage ist, den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch zu erlauben, angeordnet zwischen dem ersten porösen Medium (6a) und dem zweiten porösen Medium (6b).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Raum (12) verjüngt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit wenigstens einer Be- und/oder Entlüftungsöffnung, umfassend eine poröse Membran, die den Durchtritt von Gas hierdurch erlaubt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Be- und/oder Entlüftungsöffnung einen Gaseinlass mit einer liquophoben Membran umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Be- und/oder Entlüftungsöffnung einen Gasauslass mit einer liquophoben Membran umfasst.
Verfahren zum Verarbeiten von biologischem Fluid, umfassend: Einleiten eines biologischen Fluids in eine Filtervorrichtung (100), umfassend ein Gehäuse (10), welches einen Einlass (1) und einen Auslass (2) aufweist und einen ersten Fluidströmungspfad und einen zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) definiert, wobei bei dem Gehäuse (10) eine feste Trennwand zwischen dem ersten Fluidströmungspfad und dem zweiten Fluidströmungspfad im Wesentli chen fehlt; Leiten eines Teils des biologischen Fluids entlang dem ersten Fluidströmungspfad durch ein erstes poröses Medium (6a) hindurch, welches ein Leukozytenverarmungsmedium umfasst, wobei das erste poröse Medium eine erste Oberfläche (6a') und eine zweite Oberfläche (6a'') aufweist, angeordnet zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad; Leiten eines weiteren Teils des biologischen Fluids entlang dem zweiten Fluidströmungspfad durch ein zweites poröses Medium (6b) hindurch, welches ein Leukozytenverarmungsmedium umfasst, wobei das zweite poröse Medium eine erste Oberfläche (6b') und eine zweite Oberfläche (6b'') aufweist, angeordnet zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad (wobei ein Raum (12) zwischen dem ersten porösen Medium (6a) und dem zweiten porösen Medium (6b) angeordnet ist, wobei die erste Oberfläche (6a) des ersten porösen Mediums gegenüberliegend und – über wenigstens einen Teil der Oberfläche – beabstandet zu der ersten Oberfläche (6b) des zweiten porösen Mediums angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Vorrichtung ferner umfasst: ein erstes zusätzliches Element für den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch quer zu dem ersten Fluidströmungspfad und ein zweites zusätzliches Element für den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad, und wobei das Verfahren umfasst: Leiten eines Teils des biologischen Fluids entlang dem ersten Fluidströmungspfad durch das erste zusätzliche Element und das erste poröse Medium (6a) und Leiten eines weiteren Teils biologischen Fluids entlang dem zweiten Fluidströmungspfad durch das zweite zusätzliche Element und das zweite poröse Medium (6b).
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Vorrichtung ferner umfasst: ein Vorfilterelement und/oder ein Mikroaggregatelement, angeordnet zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) und quer zu dem ersten Fluidströmungspfad, und ein Vorfilterelement und/oder ein Mikroaggregatelement, angeordnet zwischen dem Einlass (1) und dem Auslass (2) und quer zu dem zweiten Fluidströmungspfad, und wobei das Verfahren umfasst: Leiten eines Teils des biologischen Fluids entlang dem ersten Fluidströmungspfad durch das erste poröse Medium (6a) und das Vorfilterelement und/oder das Mikroaggregatelement und Leiten eines weiteren Teils des biologischen Fluids entlang dem zweiten Fluidströmungspfad durch das zweite poröse Medium (6b) und das Vorfilterelement und/oder das Mikroaggregatelement.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei das Verfahren das Hindurchleiten von mehr als einer Einheit biologischen Fluids durch die Vorrichtung (100) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das biologische Fluid gepackte rote Blutzellen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, umfassend das Leiten des biologischen Fluids entlang einem halbkreisförmigen Fluidströmungspfad zwischen dem Einlass (1) der Vorrichtung und dem ersten porösen Medium (6a) und dem zweiten porösen Medium (6b).
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, umfassend das Leiten von Gas durch wenigstens eine mikroporöse Membran.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, umfassend das Einleiten von Gas in die Vorrichtung durch wenigstens einen Gaseinlass.
Verfahren nach Anspruch 24, umfassend die Rückgewinnung zusätzlichen biologischen Fluids nach Einleiten des Gases durch den Gaseinlass.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Vorrichtung wenigstens ein zusätzliches Element umfasst, welches für den Durchtritt von biologischem Fluid hierdurch geeignet ist, angeordnet zwischen dem ersten porösen Medium (6a) und dem zweiten porösen Medium (6b), und wobei das Verfahren umfasst, wenigstens einen Teil des biologischen Fluids durch das zusätzliche Element hindurchzuleiten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, wobei die Vorrichtung einen verjüngten Raum zwischen dem ersten porösen Medium (6a) und dem zweiten porösen Medium (6b) umfasst, und wobei das Verfahren umfasst: Einleiten des biologischen Fluids in den verjüngten Raum, Leiten eines Teils des biologischen Fluids von dem Raum entlang dem ersten Fluidströmungspfad durch das erste poröse Medium (6a) und durch den Auslass (2) und Leiten eines weiteren Teils des biologischen Fluids von dem Raum entlang dem zweiten Fluidströmungspfad durch das zweite poröse Medium (6b) und durch den Auslass (2).