ITPD20100001A1 - Filtro per plasma separazione ed assorbimento combinate alimentato da singola pompa - Google Patents

Description

TITOLO: FILTRO PER PLASMA SEPARAZIONE ED ADSORBIMENTO

COMBINATE ALIMENTATO DA SINGOLA POMPA.

DESCRIZIONE

Tale oggetto di invenzione si applica al settore della depurazione extracorporea del sangue da parte di tossici che non possono essere catabolizzati dall'organismo, o per insufficienza-disfunzione dei sistemi depurativi, o per l'introduzione nell'organismo di una molecola tossica non metabolizzabile dai fisiologici meccanismi di depurazione fisiologici.

In particolare tale oggetto di invenzione si applica al settore della depurazione del plasma da molecole tossiche non facilmente rimuovibili dai normali meccanismi depurativi organici fisiologici ( come in corso di avvelenamenti) ed in corso di insufficienza mono o pluriorganica di organi deputati alla depurazione dell'intero organismo da tossici e molecole cataboliche tossiche normalmente prodotte dall'organismo, e fisiologicamente eliminate in condizioni di non patologia (insufficienza renale, insufficienza epatica, insufficienza multi organo, avvelenamenti da tossici non rimuovibili fisiologicamente... sepsi, SIRS, Shock settico.... etc).

Attualmente i processi di plasma adsorbimento/perfusione vengo eseguiti su specifiche cartucce/colonne adsorbenti costituite da sorbenti in forma o di granuli microscopici o di molecole immobilizzate su supporti inerti. Il maggior problema che si riscontra con tali materiali è la scarsa biocompatibilità intesa come emocompatibilità con le cellule del sangue che, a contatto con tali molecole, subiscono una attivazione e distruzione con danni importanti per l'intero organismo che possono determinare anche la morte acuta del paziente. Questo problema a priori impone l'utilizzo di tali dispositivi sul plasma che, essendo privo di cellule ematiche, ma contenendo le molecole tossiche ( o disciolte nell'acqua piasmatica o legate alle proteine piasmatiche), può essere adsorbito/perfuso senza incorrere in problemi di bioincompatibilità.

Per ottenere tale processo è quindi essenziale ottenere del plasma dal sangue intero del paziente. I passaggi che vengono attualmente eseguiti sono:

1. Prelevamento del sangue dal paziente mediante accesso vascolare e linea arteriosa sfruttando l'azione di una pompa peristaltica che successivamente invia il sangue al plasmaseparatore

2. ottenimento del plasma nel plasmaseparatore mediante filtrazione dello stesso dal sangue intero per gradiente idrostatico operato dalla pompa che ottiene il flusso ematico

3. invio del plasma al dispositivo di adsorbimento mediante l'uso di altra pompa peristaltica. Particolare importanza riveste il controllo della frazione di filtrazione del plasma dal sangue per evitare coagulazioni del dispositivo.

4. al termine della purificazione il plasma depurato deve essere riconvogliato nella linea venosa reflua dal plasma separatore per poi essere reinfuso al paziente mediante l'accesso vascolare per gradiente pressorio sempre determinato dalla pompa sangue

L'oggetto di tale invenzione vuole superare la complessità del circuito che si utilizza attualmente per eseguire il plasma adsorbimento rendendo la metodica più agevole, rapida, efficace ed economica.

Come si comprenderà dalla descrizione del presente ritrovato si è ottenuta una semplificazione del circuito, una riduzione dei dispositivi da utilizzare e una minore complessità della metodica. Infatti il processo di plasma separazione avviene nello stesso dispositivo in cui si attua il plasma adsorbimento e la re-infusione del plasma nel sangue. Inoltre la plasma produzione dipende dal flusso sangue e si autoregola in base alle pressioni idrostatiche presenti nel circuito non esponendo alla coagulazione da alterata frazione di filtrazione. Questo ritrovato congiunge in un unico dispositivo sia il plasmaseparatore che il dispositivo per plasma adsorbimento, eliminando così la pompa plasma ed utilizzando la sola pompa sangue per ottenere tutti i flussi e le pressioni necessarie allo svolgimento della depurazione.

Il presente ritrovato è un nuovo dispositivo per plasma separazione e adsorbimento combinate.

Il dispositivo si compone di un involucro di rivestimento (1), tipo normale filtro per dialisi, all'interno del quale sono designati quattro separati compartimenti. Il primo compartimento (2) ospita un fascio di fibre cave (3) costituite da una membrana sintetica ad alta permeabilità e cut off che permette di ottenere la filtrazione del plasma dal sangue intero che le alimenta. Il sangue entra nel primo compartimento (2) mediante la testata del filtro A (4) mediante la pressione idrostatica impressa da una pompa peristaltica (5). La pressione idrostatica impressa dalla pompa (5) determina la filtrazione del plasma attraverso la membrana del fascio delle fibre cave (3) determinando l'accumulo di plasma nel compartimento esterno alle fibre (2). [In tale situazione la filtrazione di plasma dipende solo dal gradiente idrostatico ottenuto e la frazione di filtrazione è flusso sangue dipendente evitando, quindi, coagulazioni dovute ad errori di settaggio dei parametri come avviene nelle metodiche attualmente in uso]. Il sangue che scorre nel fascio di fibre (3) nel comparto di filtrazione (2) al termine della corsa si riversa in un compartimento di raccolta (6) da dove si convoglia nel compartimento di plasma reinfusione (7). All'interno del compartimento di reinfusione è presente un fascio di fibre cave (8) con le stesse caratteristiche di quelle presenti nel comparto di plasma filtrazione, ma con diametro appropriato, rispetto alle fibre precedenti, ad esaltare il rientro del plasma nel sangue proveniente dal compartimento di raccolta (6) [e dal compartimento di filtrazione (2)]. Una volta che il plasma è rientrato nel sangue contenuto nelle fibre cave (8) esso lascia il dispositivo (1) mediante la testata venosa V (10) del filtro. I diametri delle fibre cave (8) e (3) sono differenti e designati in modo tale da permettere la maggiore filtrazione nel comparto di filtrazione (2) [diametro ridotto per aumentare la resistenza al flusso ematico ed aumentare la pressione idrostatica di filtrazione del plasma attraverso le fibre] e la maggiore reinfusione nel comparto (7) determinando una pressione idrostatica nelle fibre (8) minore per agevolare un rientro del plasma nel sangue qui presente.

Il plasma filtrato nel compartimento di filtrazione (2) accumulandosi in tale comparto per gradiente pressorio si spinge verso il quarto compartimento di depurazione (9) situato tra quello di filtrazione (2), quello di re infusione del plasma (7), il compartimento di raccolta (6) e la testata filtro arteriosa A (4) e venosa V (10). Nel compartimento di depurazione (9) è presente una sostanza sintetica o naturale (12) in grado di legare selettivamente molecole tossiche presenti nel sangue, sostanza però non utilizzabile direttamente sul sangue intero per la sua scarsa biocompatibilità con le cellule ematiche. La diversa configurazione fisica della sostanza purificante (12) [liquido-polvere microscopica-granuii-sfere di diversi diametri dell'ordine di grandezza del micron, gel etc] determina la configurazione del compartimento (9) come illustrato in due varianti (A) e (B) nella figura 1 e 2. Il comparto di purificazione (9) è separato dal comparto di filtrazione (2) e di re infusione (7) da una membrana sintetica altamente permeabile (11) e tale da non ostacolare il passaggio del plasma, ma in grado di confinare la sostanza purificante (12) nel comparto di depurazione (9).

In base alla natura della sostanza purificante (12) potrebbe essere necessario favorire il passaggio del plasma attraverso il comparto di depurazione (9) mediante l'interposizione tra il comparto di filtrazione (2) e di re infusione (7) di una serie numerosa di fibre cave ondulate (13) (per aumentare la superficie di contatto tra plasma e sostanza depurante) per ridurre la resistenza nell'attraversamento della sostanza (12) da parte del plasma e garantirne la filtrazione e rimescolamento nel comparto di depurazione (9) durante l'attuazione della metodica; tale assetto inventivo è riportato nella variante B della figura 1 e 2. La variante A di questo ritrovato descrive la depurazione del plasma nel comparto di depurazione (9) mediante filtrazione del plasma dal comparto di filtrazione (2), attraverso la membrana di separazione (11), attraverso la sostanza purificante (12), attraverso ancora la membrana di separazione (11) e quindi re-infusione nel sangue nel compartimento di re infusione (7) attraverso le fibre (8) specifiche. Tali varianti sono solo esemplificative e non riduttive della geometria e del numero delle fibre che possono essere utilizzate nella variante B per ottenere un miglior flusso di plasma. Anche la geometria dei compartimenti di filtrazione (2), di reinfusione (7), di depurazione (9) e di raccolta sono solo solo esemplificativi e non riduttivi a tali forme comprendendo tutte quelle che possano determinare lo stesso processo.

Il plasma, una volta reìnfuso nel sangue a livello del comparto di re infusione (7), lascia il dispositivo uscendo attraverso la testata venosa del filtro (10). La pompa peristaltica (5) garantisce un flusso costante di sangue al dispositivo mediante la linea arteriosa (14). La pompa peristaltica garantisce che il flusso in entrata al dispositivo sia uguale a quello in uscita agendo anche sulla linea venosa (15), tale peculiarità si rispecchia sul mantenimento di tutti gli equilibri pressori che determinano la filtrazione del plasma, lo spostamento attraverso la sostanza depurante e la reinfusione nel sangue.

Claims (1)

1. TITOLO: FILTRO PER PLASMA SEPARAZIONE ED ADSORBIMENTO COMBINATE ALIMENTATO DA SINGOLA POMPA. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per eseguire plasma filtrazione e adsorbimento/perfusione con singola pompa caratterizzato dal fatto di comprendere: a. Almeno tre compartimenti nei quali si forma plasma (2), si purifica plasma (9) e si reinfonde il plasma nel sangue (7) b. due differenti tipi di fibre cave (8) , (3) per diametro per garantire i processi di filtrazione, spostamento e reinfusione del plasma. c. Singola pompa meccanica (5) in grado di determinare i gradienti idrostatici necessari ad ottenere il flusso sangue da e al dispositivo (1) e per la plasma filtrazione, il movimento del plasma e la sua reinfusione 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente, che comprende un compartimento di depurazione (9) all'interno del quale è possibile inserire una sostanza purificante (12) in forma solida, liquida, gel, microgranulare non ecocompatibile e non utilizzabile su sangue intero 3. Dispositivo, secondo le rivendicazioni precedenti, comprendente delle strutture depurative agevolanti il passaggio del plasma dal comparto di filtrazione (2) a quello di depurazione (9) quali fibre cave ondulate (13) o simili (ma non limitatamente) in grado di ridurre la resistenza al passaggio del plasma e mantenendo un sufficiente contatto tra le due interfacce plasma/sostanza purificante per ottenere la depurazione ed ottenere continuo rinnovo del plasma presente sulla superficie del materiale dupurante (12).