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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Apparat
zur Verwendung in Verbindung mit der Entfernung von Elementen, insbesondere
exogenen Antikörpern,
aus Blut oder Plasma, das in einem extrakorporalen Blutkreislaufsystem
eines Patienten fließt,
wobei der Apparat einen Behälter
zur Aufnahme eines Adsorptionsmittels umfasst und wobei der Behälter einen
Einlass und einen Auslass zur Verbindung mit einer Einlassleitung
und einer Auslassleitung, die jeweils Teil des Blutkreislaufsystems
darstellen, aufweist.
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Stand der Technik
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Aus WO 92/12730 ist die Behandlung
von Krebs durch Injektion von Antikörpern, die ein Zytozid enthalten,
in das Blutkreislaufsystem eines Patienten bekannt. Aus derselben
Publikation ist auch bekannt, dass Nebenwirkungen dieser Antikörper eingeschränkt werden
können,
wenn die Antikörper
nach einem geeigneten Zeitraum wieder entfernt werden. Um ein gutes
Ergebnis durch die Verwendung von Antikörpern zu gewährleisten,
werden die Antikörper in
verhältnismäßig großen Mengen
verabreicht. Nur ein sehr kleiner Anteil der Antikörper, in
der Regel weniger als 1%, erreicht aber die Krebszellen. Wenn der
restliche Teil der Antikörper
lange Zeit im Patienten verbleibt, kann das Risiko einer schädlichen
Wirkung bestehen, beispielsweise wenn die Antikörper ein radioaktives Material
enthalten.
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Die Verwendung eines sogenannten
Säulengehäuses zur
Entfernung der Antikörper
durch Adsorption ist ebenfalls bekannt. Ein geeignetes Adsorptionsmittel
wird in das Säulengehäuse gelegt, wobei
das Adsorptionsmittel die notwendige Wirkung bei der Blutpassage
gewährleistet.
In den bekannten Systemen wird das Blut durch eine Pumpe und eine Vorrichtung
zur Abtrennung des Plasmas in das Säulengehäuse geleitet, wodurch die Blutzellen
um das Säulengehäuse herum geleitet
und in das Plasma zurückgeführt werden,
nachdem das Plasma das Säulengehäuse passiert
hat. Das Säulengehäuse umfasst
einen Behälter
mit einem Einlass und einem Auslass an den jeweiligen Enden. Der
Einlass ist mit einer Einlassleitung und der Auslass mit einer Auslassleitung
verbunden, und ein Absperrventil ist in jeder dieser Leitungen angeordnet.
Eine Bypassleitung erstreckt sich um den Behälter herum und ein Ende dieser
Bypassleitung ist in Fließrichtung
des Plasmas vor dem Absperrventil mit der Einlassleitung verbunden,
während
das andere Ende der Bypassleitung nach dem darin enthaltenen Absperrventil
mit der Auslassleitung verbunden ist. Die Bypassleitung umfasst
per se mindestens ein Absperrventil. Bei Verwendung dieses Säulengehäuses kann
der Fluss durch die Bypassleitung erfolgen, wenn die Absperrventile
in der Einlassleitung und der Auslassleitung in verschiedenen Situationen
geschlossen werden, beispielsweise in Zusammenhang mit der Entfernung von
Luft aus dem Leitungssystem, bei Verstopfung des Durchgangs durch
das Säulengehäuse, z.
B. durch Gerinnung, und bei Behandlungsende, wobei eine physiologische
Kochsalzlösung
verwendet wird, um das Plasma aus dem Leitungssystem heraus zu drücken.
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Ein solches Leitungssystem mit einem
Säulengehäuse und
einer sich um die Säule
herum erstreckenden Bypassleitung ist relativ kompliziert und schwierig
zu handhaben. Darüber
hinaus eignet es sich nicht zur Behandlung von normalem Blut, sondern
nur zur Behandlung von Blutplasma, weil ein hohes Risiko besteht,
dass das Blut in der Bypassleitung gerinnt, während der Fluss durch die Leitung
unterbrochen wird.
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Kurze Beschreibung
der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung eines Apparats, der verhältnismäßig einfach konstruiert ist,
leicht zu bedienen ist und für die
Behandlung von normalem Blut verwendet werden kann.
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Der erfindungsgemäße Apparat ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Behälter
eine Einlasskammer, eine Adsorptionskammer zur Aufnahme des Adsorptionsmittels
und eine Auslasskammer umfasst, wobei die Kammern in Richtung des
Blutflusses durch den Behälter
hintereinander angeordnet und durch Filtereinheiten, die Durchfließen des
Bluts gestatten, voneinander getrennt sind, dass der Einlass und
der Auslass auf dem Abschnitt der Behälterwand, der zusammen mit
der Filtereinheit die Auslasskammer definiert und einem gemeinsamen
beweglichen Ventilmittel zugeordnet ist, nebeneinander angeordnet
sind, wobei das Ventilmittel in einer ersten Stellung den Einlass
und den Auslass direkt mit den jeweiligen Durchgängen in der Behälterwand verbindet
und wobei das Ventilmittel in einer zweiten Stellung den Einlass
und den Auslass mit den jeweiligen Enden eines einen Bypass bildenden
Kanals in der Behälterwand
verbindet, und dass der dem Einlass zugeordnete Durchgang mit einem
Transferkanal kommuniziert, der in der Einlasskammer endet, während der
dem Auslass zugeordnete Durchgang in der Auslasskammer mündet.
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Dadurch reicht es aus, nur ein Ventilmittel
zu bedienen und der Bypasskanal ist darüber hinaus verhältnismäßig kurz.
Bei dem verhältnismäßigen kurzen
Bypasskanal besteht ein Gerinnungsrisiko nur für eine sehr kleine Blutmenge,
die wenn überhaupt
vom Patienten leicht absorbiert werden kann. Der Apparat kann natürlich auch
für die
Behandlung von Blutplasma eingesetzt werden. Bei der herkömmlichen
Verwendung des Apparats fließt
das Blut durch den Durchgang am Einlass des Behälters und dann durch den Transferkanal
zur Einlasskammer, und anschließend
fließt
das Blut durch die darin enthaltene Filtereinheit und durch die
das geeignete Adsorptionsmittel enthaltende Adsorptionskammer. Von hier
fließt
das Blut durch die zweite Filtereinheit und tritt in die Auslasskammer
ein, wonach es die Auslasskammer durch den Durchgang verlässt, zum Auslass
fließt
und auf die bekannte herkömmliche Weise
wieder zum Patienten zurückgeleitet
wird. Wenn das Bypasskreislaufsystem geöffnet werden soll, wird das
Ventilmittel aktiviert, so dass der Fluss durch das Adsorptionsmittel
unterbrochen und der Bypasskanal geöffnet wird.
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Erfindungsgemäß kann das Ventilmittel permanent
mit einem Einlassstumpf und einem Auslassstumpf verbunden sein,
wodurch sich die Stümpfe leicht
gemeinsam bewegen lassen. Das Ventilmittel kann besonders vorteilhaft
drehbar sein.
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Darüber hinaus können der
Einlass und der Auslass erfindungsgemäß einer Abdeckung auf dem Behälter zugeordnet
sein, wobei die Abdeckung ein inneres Abdeckglied in dichtender
Verbindung mit der Öffnung
des Behälters
und ein äußeres Abdeckglied
enthält,
das am Behälter
befestigt ist und eine das Ventilmittel umgebende Öffnung umfasst,
wobei das Ventilmittel einen zumindest teilweise um den Umfang laufenden,
radial vorstehenden Flansch umfasst, der in einer entsprechenden
Aussparung zwischen den beiden Abdeckgliedern aufgenommen ist, wobei
Stoppmittel zum Anhalten der Drehung des Ventilmittels in den beiden
Funktionsstellungen vorgesehen sind. Die resultierende Ausführungsform
ist besonders einfach herzustellen und zu bedienen.
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Darüber hinaus kann der Behälter erfindungsgemäß eine im
Wesentlichen achsensymmetrische Struktur aufweisen, wobei der Durchgang
des Einlasses und der zugehörige
Transferkanal koaxial zur Symmetrieachse des Behälters angeordnet sind. Dies
gewährleistet
eine Ausführungsform,
die leicht zu sterilisieren, leicht mit Adsorptionsmittel zu füllen und
leicht herzustellen ist und bei der die Luft vor dem Gebrauch problemlos
entfernt werden kann.
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Erfindungsgemäß können die Filtereinheiten auf
besonders einfache Weise scheibenförmig sein und ein poröses Filtertuch
umfassen, das in einer tragenden Kunststoffkonstruktion eingebettet
ist.
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Jede Filtereinheit kann erfindungsgemäß besonders
vorteilhaft an eine zugehörige
um den Umfang laufende Widerlagerfläche auf der Innenwand des Behälters dichtend
anliegend festgehalten werden, wobei die Filtereinheit an der Einlasskammer von
einem separat befestigten Bodenglied und die Filtereinheit an der
Auslasskammer vom inneren Abdeckglied festgehalten wird.
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Schließlich kann der Transferkanal
erfindungsgemäß von einem
Rohr gebildet werden, das permanent mit dem inneren Abdeckglied
verbunden ist und äußere Umfangskerben
umfasst, die über eine
Schnappwirkung mit einem zentralen Ringglied der Tragekonstruktion
jeder Filtereinheit zusammenarbeiten.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die Erfindung wird unten ausführlicher
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
axiale Schnittansicht durch den erfindungsgemäßen Apparat,
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2 eine
Draufsicht auf denselben Apparat,
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3 ein
Einführungsmittel
zur Verwendung bei der Sterilisation und Auffüllung des Apparats mit einem Adsorptionsmittel,
und
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4 eine
Ausführungsform
einer Filtereinheit zur Verwendung im erfindungsgemäßen Apparat.
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Bestes Verfahren
zur Durchführung
der Erfindung
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Der in 1 und 2 gezeigte Apparat umfasst einen
Behälter,
der die allgemeine Bezugsziffer 1 trägt. Dieser Behälter enthält ein röhrenförmiges Glied 2 mit
kreisförmigem
Querschnitt und ein Bodenglied 3 sowie eine Abdeckung 4.
Die Abdeckung 4 umfasst ein inneres Abdeckglied 5 und
ein äußeres Abdeckglied 6.
Diese Glieder sind dichtend und permanent über geeignete Dichtringe 7 bzw. 8 sowie Schraubkappen 9 bzw. 10 miteinander
verbunden, wobei eine unten ausführlicher
beschriebene Filtereinheit 11 und 12 zwischen
dem Bodenglied 3 und dem inneren Abdeckglied 4 sowie
entsprechenden um den Umfang verlaufenden Widerlagerflächen 13 bzw. 14 festgezogen
wird. Diese Widerlagerflächen sind
auf der Innenseite an jedem Ende des röhrenförmigen Glieds 2 des
Behälters 1 vorgesehen.
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In der Abdeckung des Behälters 1 sind
ein Einlass 15 und ein Auslass 16 vorgesehen.
Der Einlass 15 und der Auslass 16 umfassen ihre
jeweiligen Stümpfe 17 und 18 zur
Verbindung mit einer Einlassleitung 19 bzw. einer Auslassleitung 20.
Hier sind diese Leitungen nur mit punktierten Linien gezeigt, und sie
sind Teil eines Leitungssystems, das nicht ausführlicher gezeigt ist, für den extrakorporalen
Blutkreislauf eines Patienten. Jeder Stumpf 17 und 18 ist so
geformt, dass er über
eine an sich bekannte Luer-Kupplung mit der zugehörigen Leitung
verbunden werden kann.
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Der Einlassstumpf 17 und
der Auslassstumpf 18 sind in einem scheibenförmigen Ventilmittel 21 festgehalten,
das in einer kreisförmigen Öffnung 22 im äußeren Abdeckglied 6 und
einer Aussparung 23 im inneren Abdeckglied 5 in
dem äußeren Abdeckglied 6 angeordnet
ist. Das scheibenförmige
Ventilmittel 21 umfasst einen radial vorstehenden über den Umfang
verlaufenden Flansch 24, der in eine entsprechende Aussparung 25 entlang
der Peripherie der Aussparung 23 im inneren Abdeckglied 5 eingreift,
wodurch das Ventilmittel 21 mit den Stümpfen 17 und 18 so
in der Abdeckung 4 festgehalten wird, dass es sich drehen
kann, wenn die Stümpfe 17 und 18 von
Hand aktiviert werden. Eine Kerbe 26 ist in Verbindung
mit der oben erwähnten
Aussparung 25 vorgesehen, wobei sich diese Kerbe über 90° um die Aussparung
herum erstreckt. Ein Stift 27 greift in die Kerbe 26 ein,
wobei der Stift 27 im Ventilmittel befestigt ist. Die Kerbe 26 und
der damit zusammenwirkende Stift 27 gestatten es dem Ventilmittel,
um 90° zwischen
zwei Funktionsstellungen vor und zurück gedreht zu werden. Die Zeichnung
zeigt eine Funktionsstellung, in der der Einlassstumpf 17 und
der Auslassstumpf 18 ihren jeweiligen Durchgängen 28 und 29 direkt
gegenüberliegen,
wobei sich die Durchgänge
direkt durch das innere Abdeckglied 5 erstrecken. Ein starres
Transferrohr 30 ist gegenüber dem Einlassstumpf 17 koaxial
mit dem Durchgang 28 verbunden. Dieses Transferrohr erstreckt
sich vom inneren Abdeckglied 5 und koaxial durch den Behälter 1 und anschließend durch
die Mitte der Filtereinheiten 11 und 12 bis zu
einer Öffnung
in der Kammer, d. h. der Einlasskammer 31, die zwischen
dem Bodenglied 3 des Behälters 1 und der benachbarten
Filtereinheit 11 definiert ist. Eine zweite Kammer 32 ist
zwischen den beiden Filtereinheiten 11 und 12 definiert,
wobei diese zweite Kammer ein Adsorptionsmittel vom konventionellen
bekannten Typ, wie z. B. ein Avidin-Agarose-Gemisch, aufnehmen kann.
Eine dritte Kammer, d. h. eine Auslasskammer 33, ist zwischen
dem inneren Abdeckglied 5 und der benachbarten Filtereinheit 12 definiert,
wobei die dritte Kammer direkt mit dem Auslassstumpf 18 durch
den Durchgang 29 in der gezeigten Stellung des Ventilmittels 21 kommuniziert. Die
dichtende Verbindung zwischen dem Ventilmittel 21 und dem
inneren Abdeckglied 5 wird wie gezeigt durch geeignete
Dichtringe sichergestellt.
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Durch Drehen des Ventilmittels 21 in
seine zweite Funktionsstellung, d. h. um 90° im Uhrzeigersinn im Vergleich
mit 2, treten der Einlassstumpf 17 und
der Auslassstumpf 18 mit ihren jeweiligen Enden eines kurzen
Kanals 34, der in der daneben liegenden Seite des inneren
Abdeckglieds 5 geformt ist, in Verbindung.
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Wenn die Stümpfe 17 und 18 von
Hand bedient werden, kann das Ventilmittel 21 somit nach Wunsch
zwischen zwei Funktionsstellungen vor und zurück bewegt werden. Die zwei
Filtereinheiten umfassen ein kreisförmig zugeschnittenes Filtertuch
in Form einer perforierten Plastikfolie, wobei eine Ausführungsform
der Filtereinheiten aus 4 hervorgeht.
Die perforierte Plastikfolie gestattet vorzugsweise den Durchtritt
von Teilchen, die 70 μm
oder kleiner sind. Dieses Filtertuch ist in 1 mit den Bezugsziffern 35 und 36 gekennzeichnet.
Zur Gewährleistung
der Stabilität
der Filtereinheiten 11 und 12 ist das Filtertuch 35 und 36 in
eine Kunststoffkonstruktion 37 eingebettet, die einem Rad
mit Speichen 38 ähnelt,
und einem Mittelring 39. Darüber hinaus ist ein weiterer
Ring 40 vorgesehen, siehe die detailliertere Beschreibung
unten. Die Kunststoffkonstruktion 37 ist einstückig geformt
und das Filtertuch 35, 36 wird nach dem Formen
aus dem Ring 39 entfernt. Der Mittelring 39 in
den Filtereinheiten 11 und 12 ist so bemessen,
dass er mit einer entsprechenden um den Umfang verlaufenden Kerbe 41 bzw. 42 auf
der Außenseite
des Transferrohrs 30 einschnappend zusammenwirkt. Das Transferrohr 30 weist
im Bereich zwischen den oben erwähnten
Kerben einen etwas kleineren Durchmesser auf.
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Wie in 2 gezeigt
ist neben der Peripherie der Abdeckung 4 ein durchgehendes
Auskleidungsrohr 43 montiert, wobei das innere Ende des
Auskleidungsrohrs dichtend in den zweiten Ring 40 in der Filtereinheit 12 neben
der Abdeckung 4 eingreift. In dem in 1 gezeigten Zustand des Apparats ist
ein Pfropf 44 in dem Auskleidungsrohr 43 vorgesehen. Während der
Vorbereitung des Apparats wird dieser Pfropf durch eine Durchgangseinheit 45 mit
zugehörigem
Stumpf 46 ersetzt, siehe 3.
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Die beiden Filtereinheiten 11 und 12 weisen eine
identische Gestalt auf. Wenn eine Filtereinheit als Filtereinheit 12 verwendet
werden soll, d. h. zum Eingriff in das Auskleidungsrohr 43 wie
oben erwähnt,
wird auch das Filtertuch 36 aus dem Ring 40 entfernt.
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Zur Bereitstellung des Apparats ist
auch im Bodenglied 3 ein dichtend verschließbarer Pfropf 47 vorgesehen.
Ebenso ist im röhrenförmigen Glied 2 des
Behälters 1 eine Öffnung 48 vorgesehen,
die beim Füllen
von Adsorptionsmittel in die Kammer 32 zum Einsatz kommt.
Diese Öffnung 48 wird
nach dem Füllvorgang
mit einem Pfropf 49 verschlossen.
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Die Verwendung des in 1 und 2 gezeigten Apparats setzt voraus, dass
der Apparat auf konventionelle und bekannte Weise zunächst einem
Sterilisationsverfahren unterworfen wird und die Kammer 32 anschließend unter
sterilen Bedingungen mit einem geeigneten Adsorptionsmittel gefüllt wird.
Anschließend
wird der Apparat mit der Einlassleitung 19 und der Auslassleitung 20 des
Blutkreislaufsystems verbunden. Während das Ventilmittel in die
in 1 und 2 gezeigte Funktionsstellung gesetzt
wird, tritt das Blut durch den Einlassstumpf 17 ein und
fließt durch
das Transferrohr 30, um in die Einlasskammer 31 hinein
zu fließen.
Dann fließt
das Blut weiter durch die Filtereinheit 11 und durch das
Adsorptionsmittel in der Adsorptionskammer 32. Anschließend fließt das Blut
durch die Filtereinheit 12 in die Auslasskammer 33 und
danach aus dieser Kammer durch den Auslassstumpf 16 und
in gereinigtem Zustand zurück zum
Patienten.
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Im Gebrauch des Apparats wird das
Ventilmittel 21 nach Wunsch in die zweite Funktionsstellung
bewegt, in der das Blut in bestimmten Situationen durch den einen
Bypass formenden Kanal 34 direkt vom Einlass 15 zum Auslass 16 fließen kann, siehe
Einleitung der Beschreibung.
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Der beschriebene Apparat wird durch
Spritzgießen
aus verhältnismäßig einfachen
Gliedern hergestellt. Bei der Herstellung werden vorzugsweise umweltneutrale
Kunststoffmaterialien, wie z. B. Polycarbonat, verwendet. Die einzelnen
Glieder werden mit relativ einfachen Mitteln zusammengebaut und der
Apparat ist einfach zu bedienen. Nach dem Gebrauch wird der Apparat
auf eine herkömmlich
bekannte Weise entsorgt.
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Die Erfindung wurde mit Bezug auf
eine bevorzugte Ausführungsform
beschrieben. Zahlreiche Modifikationen sind möglich, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen. Das Ventilmittel kann beispielsweise so angepasst werden,
dass eine geradlinige Vor- und Zurückverschiebung zwischen seinen Funktionsstellungen
möglich
ist. Darüber
hinaus können
einige Glieder, beispielsweise der Einlassstumpf 17 und
der Auslassstumpf 18 sowie das Ventilmittel 21,
einstückig
geformt sein. Die Filtereinheiten können ebenfalls auf verschiedene
Arten hergestellt werden.
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Wie bereits erwähnt eignet sich die Erfindung insbesondere
zur Verwendung in Verbindung mit der Entfernung von exogenen Elementen
aus Blut oder Blutplasma. Die Erfindung kann bei geeigneter Wahl eines
Adsorptionsmittels natürlich
auch zum Entfernen endogener Elemente, wie z. B. Autoantikörper, Anti-Spender-Antikörper, Xenoantikörper und
DLD (Lipoprotein niederer Dichte), verwendet werden.