NO137714B - Organ for filtrering av blod - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et filterorgan for filtrering

av blod.

Både ved blodtransfusjoner og ved resirkulering av

blod fra kardiotomireservoaret under hjerteoperasjoner kan det forekomme en god del forurensninger som må fjernes før blodet føres tilbake til pasienten. Blodet fra et kardiotomireservoar kan inneholde blodplate-, leucocytt- og lipoidopphopninger el-

ler kombinasjoner av disse, som bør fjernes før blodet føres tilbake til pasienten. Blod for transfusjoner kan, avhengig av hvor lenge det er blitt lagret, inneholde ovennevnte opphopnin-

ger såvel som fibrinklumper, agglomerasjoner av proteinutfellin-

ger og andre uønskede avfallsstoffer.

Det er kjent forskjellige filtre som skal fjerne al-

le slike uønskede stoffer fra blodet. De organer som benyttes i slike filtre er enten filterorganer av overflatetypen eller dybdefilterorganer. De førstnevnte består som regel av et vevet stoff med porestørrelser fra 20 mikron til 170 mikron eller mer og virker i realiteten som en sikt ved filtreringen. Dybdeorga-nene er enten løse fiberfatteringer eller skumstoffer med en dybde fra noen tusendels cm til 2,5 cm eller mer og med et spekt-rum av porestørrelser.

Noen av de stoffer i blodet som filtreres er deformer-bare. Enkelte blodformer danner opphopninger som oppløses ved kontakt med filterorganene og passerer gjennom disse for umid-delbart å samles igjen, hvis de ikke er blitt fjernet av filterorganet. På grunn av disse typer avfallsstoffer vil siktlignen-

de filtre ikke virke effektivt nok til å filtrere blod som er blitt lagret en tid for transfusjon eller blod fra kardiotomireservoaret ved åpne hjerteoperasjoner. Siktlignende filtre eller overflateorganer vil da føre til at stoffer som er betydelig

større i mikron enn poreåpningen op<p>dages i blodet etter at dette har passert gjennom filteret.

Dybdefilterorganer som filtrerer på grunnlag av en teori om at avfallsstoffer hefter ved overflaten, vil ikke opp-vise de samme problemer som sikttypen. Med dybdefiltre, som løse fibervatteringer, vil tendere til kanaldannelse etter lengre tids bruk. f. eks. etter noen timers bruk i en ekstern krets som brukes ved åpne hjerneoperasjoner eller etter at et antall blodenheter er blitt filtrert under en transfusjon. Ved bruk vil trykkfallet gjennom organet øke, og det vil dannes kanaler i organet som øker organets effektive porestørrelse, slik at noen avfallsstoffer kan passere. Samtidig økes faren for ny opphopning, som nevnt ovenfor. De fleksible skumstoffer med åpne celler vil riktignok ikke danne kanaler, men vil tendere til å forandre poredimensjonene under forskjellige trykkfall. Når skumstoffilteret blir blokert og trykket øker, vil noen porer lukkes, mens nærliggende porer åpnes eller forstørres og skumstoffets effektive <p>orestørrelse forandres således betydelig.

Det er nå tilveiebragt et forbedret dybdefilterorgan for filtrering av blod. Det forbedrede organ reduserer proble-met i forbindelse med o<p>phopninger som passerer gjennom filterorganet og danner nye opphopninger på organets nedstrømsside. Det forbedrede organ vil heller ikke danne kanaler, selv etter gjentatt bruk til filtrering av blod ved transfusjoner eller ved bruk i lengre tid til filtrering av blodet fra kardiotomireservoaret under åpen hjertekirurgi.

Ifølge oppfinnelsen omfatter det nye organ et sjikt av fibre med en tykkelse på minst 0,381 mm hvorved sjiktet består av tekstilfibre, fortrinnsvis syntetiske fibre som er gjensidig fastlåst ved sammenfiltring av fibrene i hverandre ved en nåleprosess, idet fibersjiktet har en poreåpningsstørr-else i området mellom 8 og 38 mikron, hvorved den ene overflate av fibersjiktet har større poreåpning enn den motsatt beliggende overflate av sjiktet, og at organet også omfatter en ned-strøms filterduk og eventuelt minst en oppstrøms filterduk.

Ved oppfinnelsen er porestørrelsen i en overflate

av sjiktet av gjensidig fastlåste fibre større enn porestørrel-sen på motsatt flåte av sjiktet, slik at det fremkalles en traktvirkning gjennom sjiktet. Flaten med større porestørrelse

benyttes på oppstrømssiden av filteret og flaten med mindre po-restørrelse på nedstrømssiden.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av under-kravene.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, hvor: fig. 1 viser et filterorgan ifølge oppfinnelsen i perspektiv,

fig. 2 viser en utførelsesform av et filterorgan ifølge oppfinnelsen i perspektiv med de enkelte deler trukket fra hverandre,

fig. 3 viser et snitt av den sammensatte enhet av filterdelene som er vist på fig. 2, henholdsvis ifølge fig. 4,

fig. 4 viser en annen utførelsesform av filterorgan ifølge foreliggende oppfinnelse, sett i, perspektiv, med de enkelte deler trukket fra hverandre,

fig. 5 viser et snitt av den sammensatte enhet av filterdelene ifølge fig. 4,

fig. 6 er et snitt av en filterenhet som omfatter organer ifølge oppfinnelsen,

fig. 7 er et snitt langs linjen 7 - 7 på fig. 6.

På fig. 1 ses et filterorgan 10 ifølge foreliggende oppfinnelse i perspektiv. Fibrene 11 er sterkt sammenfiltret med hverandre, slik at de holdes på plass ved gjensidig fiber-fastlåsing uten tilsetting av et kjemisk eller harpiksbindemid-del. Fibrene er sterkt friksjonsdannende sammenfiltret ved en nåleprosess. Ved en nåleprosess for sammenfiltring vil den flate som først gjennomtrenges av nålene ha, noe større porestørrel-se enn motstående overflate. Porene i den øvre flate 12 er noe større enn porene i den nedre overflate 13, slik at organet får såkalt "trakt"-virkning, som bidrar til sjiktets filtreringseffekt.

Den sterke grad av mekanisk binding og fibersammen-filtring i det nye organ medfører også den ytterligere fordel at det er mindre sannsynlighet for at fibrene vil trevle seg opp eller unnvike fra organet og tre inn i blodstrømmen under filtrering .

Fibre som kan benyttes for fremstilling av filterorganet er alle slags velkjente, syntetiske fibre, som polyesterfibre, polyamidfibre og lignende, som er indifferente overfor blod. Organet må ha en tykkelse på minst 0,381 mm for å gi den ønskede dybde for passende filtrering. Organet kan være så tykt som 25,4 mm eller mer, men det har vist seg at organer med stør-re tykkelse enn 12,7 mm ikke forbedrer filtreringsvirkningen, men bare øker omkostningene.

Organet kan benyttes i filteret i forskjellige for-mer, avhengig av formen og størrelsen av huset som opptar filterorganet og av strømningshastigheten og blodmengden som skal filtreres. Organet kan ha formen av flere sjikt eller et enkelt sjikt i patronform. En foretrukket form er en foldet patron, som vist på fig. 7.

På fig. 6 og 7 ses en blodfilterenhet 20, som omfatter en bæreenhet 21 for en filterpatron 22 og et hus 23. Bæreen-heten 21 omfatter en kjerne 25 som har sylindrisk form og er gjennomtrengelig. Kjernen omfatter et antall langsgående stag 24, som holdes i innbyrdes avstand av ringer 26. Selve filterorganet har formen av en patron 22 med folder, som omslutter hele kjernens omkrets.

En topphette 28 dekker toppen av kjernen og filterorganet. Filterorganet er tettende festet til topphetten ved hjelp av et klebestoff 29 som smelter i varme. Til bunnen av kjernen er bunndelen 30 festet. Denne rager ut fra kjernens omkrets. Denne konstruksjon lar kjernens 31 midtparti være åpent for dannelse av et filterutløp 32. Filterorganet er tettende festet til bunndelen ved hjelp av et klebestoff 38 som smelter i varme. Kanten av bunndelen er på et innover vendt parti forsynt med gjenger 34 og bærer en passende pakning 35, slik at bunndelen kan festes godt til filterhuset 23 og slik at det ved pakningen dannes en fast, lekkasjetett tetning.

Som det vil fremgå av fig. 6, foreligger det en avstand mellom kjernen og filterorganet over hele kjernens lengde. Denne avstand bidrar til at luft eller gass, som er fanget i kjernen eller i filterorganet eller området mellom dem, kan unnslippe og tømmes ut fra enheten. Ovenfor omtalte konstruksjon gjør det også mulig å spyle og rengjøre hele enheten og patronen medisinsk før delene settes inn i huset, forsegles og sterili-seres.

Ved bruk vil blodet som filtreres flyte fra utsiden av filterorganet, gjennom dette, gjennom kjernen og ut gjennom det sentrale utløp i kjernen.

Filterpatronen er omgitt av huset 23. Den nedre åp-ne del av huset er forsynt med gjenger, slik at den kan skrus sammen med enhetens bunndel. Huset har sylindrisk form. Sideveggene av huset smalner noe av, slik at filterets strømnings-karakteristikk bedres og evakuering av gass eller luft, som måtte være fanget i filteret, lettes. I toppen av filteret er det et innløp 36 for det tilførte blod. Innløpet ses i det vesent-lige midt i husets topparti, skjønt det kan være forskutt eller flyttet til siden av huset etter ønske. I filterets øverste punkt er•det anordnet en luftåpning 37, slik at luft kan unnslippe fra filteret når dette fylles og eventuelle gasser kan fjernes fra ;blodet og unnslippe under filtreringen.

Ved bruk trer blodet inn gjennom øvre, sentrale inn-løp 36 og flyter ned over topphetten 28, langs sideveggene av huset for å fylle huset og tvinge luften til å unnslippe gjennom toppventilen 37. Blodet flyter gjennom filterorganet til rommet mellom kjernen og filterorganet og det filtrerte blod passerer gjennom den gjennomtrengelige kjerne og ut gjennom det sentrale bunnutløp 32. Denne strømning er antydet ved pilene på fig. 6.

På fig. 2 ses en perspektivgjengivelse av et blodfil-terorgan kombinert med ytterlige materialer for dannelse av et filter, som er spesielt velegnet for filtrering av blod fra kardiotomireservoaret for en ekstern krets. Toppsjiktet 40 er et plastnettmateriale med åpne masker, som benyttes til avstøtt-ing. Det annet sjikt 41 er et sjikt av nålgjennomstukkede polyesterfibre. Sjiktet har en tykkelse av 1,143 mm og porestørrel-ser i området 8 til 38 mikron. Tredje sjikt 42 svarer til det første sjikt. Bunnsjiktet 4 3 er et vevet nylonstoff med poreåpninger i størrelsesorden 20 mikron. Dette sjikt kan også være et vevet polyesterstoff og benyttes for å sikre at ingen fibre eller fiberdeler som måtte bli løsrevet fra sjiktet 41 kan følge med blodstrømmen. Fig. 3 er et snitt av enheten av sjikt som vist på fig. 2.

Fig. 4 gjengir i perspektiv en kombinasjon av filter-sjikt som er spesielt velegnet til bruk ved filtrering av blod ved blodtransfusjon. Her er første eller oppstrøms sjikt 45 et vevet nylonstoff med poreåpninger på 180 mikron. Dette sjikt benyttes for å fjerne større avfallsstoffer fra blodet og sikre filterorganene med finere porer lengre levetid. De øvrige sjikt 46, 47, 48 og 49 svarer til sjiktene 40, 41, 42 og 43, som omtalt i forbindelse med fig. 2. Fig. 5 er et snitt av fil-terenheten av sjikt på fig. 4.

Det ble foretatt en rekke eksperimenter, som viser de uventede fordeler ved det nye filterorgan. Ved disse eksperimenter ble det tilstrebet å la alle variabler forbli konstante med unntagelse av filterorgåntypen som ble brukt.

Det første filter som ble prøvet omfattet filterorganer ifølge foreliggende oppfinnelse. Filterorganet omfattet et laminat av et vevet polyesterstoff med en porestørrelse på 180 mikron. Nedstrøms for polyesterstoffet var det et åpent plastnett med nominell porestørrelse på ca. 1200 mikron. Nedstrøms for plastnettet fulgte'et nålgjennomstukket sjikt av polyesterfibre med vekt ca. 318 g/m 2 med porestørrelser fra 8 til 38 mikron. Nedstrøms for sistnevnte sjikt følger et vevet nylonstoff med porestørrelse på 20 mikron. Fem blodenheter, ca.

500 ml pr. enhet, ble ført gjennom dette filterorgan ved gjennom-strømning som følge av tyngdekraft. Resultatene er gjengitt i tabell I.

Som vist i tabell I ble de fem enheter blod hurtig

filtrert med utmerket filtreringseffekt.

Det andre filter som ble prøvet var utstyrt med et dybdefilterorgan. Organet omfattet et første sjikt av vevet nylonstoff med en nominell porestørrelse på 200 mikron. Nedstrøms for det vevede stoff fulgte en vatterihg av polyesterfibre. Vatteringen er ca. 25,4 mm tykk og omfatter 1,5 denier fibre med 38,1 - 76,2 mm lange fibre. Nedstrøms for fibervatteringen fulgte et vevet stoff med en porestørrelse på 80 mikron. Fem enheter blod, ca. 500 ml pr. enhet, ble ført gjennom filteret ved gjennomstrømning som følge av tyngdekraft. Resultatene er gjengitt i følgende tabell II.

Som det vil fremgå av tabell II virket filteret til-fredsstillende ved de fire første blodenheter. Men ved den femte enhet begynte filteret å tilstoppes og danne kanaler, hvilket fremgår av det forhold at filtereffekten falt til 55 %.

Det tredje filter som ble prøvet omfattet et filterorgan av sikttypen. Organet omfattet et første sjikt av plastnett med åpne masker og med en nominell porestørrelse på 1400 mikron og et andre, nedstrøms sjikt av et vevet polyesterstoff med porestørrelse 4 0 mikron. Fem blodenheter på ca. 500 ml pr. enhet ble ført gjennom dette filterorgan ved gjennomstrømning på grunn av tyngdekraft. Resultatene er gjengitt i tabell III.

Som vist i tabell III begynte filterets effekt å av-

ta etter filtrering av den tredje enhet og filteret ble tilstop-

pet under filtrering av femte enhet.

Det fjerde filter som ble prøvet var et dybdefilter.

Filterorganet omfattet et første sjikt av netting med en nomi-

nell porestørrelse på 200 mikron og et andre, nedstrøms lag av fleksibelt polyuretanskum med en tykkelse på ca. 25,4 mm og med en porestørrelse på 20 mikron. Bare to blodenheter, på ca. 500

ml hver, ble ført gjennom dette filterorgan ved hjelp av tyngdekraft, før filteret begynte å bli tilstoppet. Resultatene er

gjengitt i tabell IV.

Claims (6)

1. Filterorgan for filtrering av blod, karakterisert ved at det omfatter et fibersjikt (10) med en tykkelse på minst 0,381 mm hvorved sjiktet (10) består av tekstilfibre, fortrinnsvis syntetiske fibre (11, 41, 47) som er gjensidig fastlåst ved sammenfiltring av fibrene i hverandre ved en nåleprosess, idet fibersjiktet har en poreåpningsstørrel-

se i området mellom 8 og 38 mikron, hvorved den ene overflate (12) av fibersjiktet (10) har større poreåpning enn den motsatt beliggende overflate (13) av sjiktet (10), og at organet også omfatter en nedstrøms filterduk (43, 49) og eventuelt minst en oppstrøms filterduk (4 5).

2. Filterorgan for filtrering av blod ifølge krav 1, karakterisert ved at fibrene (11) er polyesterfibre.

3. Filterorgan ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en nedstrøms filterduk (43) av et vevet stoff av syntetiske fibre med porestørrelse på ca. 20 mikron. '

4. Filterogan ifølge krav 3, karakterisert ved at et plastnett (40) med åpne masker er anordnet på opp-strøms side av filterorganet (41).

5. Filterorgan ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en oppstrøms filterduk (45) av vevet stoff av syntetiske fibre med en porestørrelse på ca. 180 mikron, og en nedstrøms duk (49) av et vevet stoff av syntetiske fibre med en porestørrelse på ca. 20 mikron.

6. Filterorgan ifølge krav 5, karakterisert ved at et plastnett (46) med åpne masker er anordnet mellom oppstrøms filterduk (45) og filterorganet (47).