NO160487B - Anordning for fjerning av kryoglobuliner. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for kryopresipitering av blodplasma hvor blod fra et pattedyr inklusivt menneske føres til en plasmaseparator for å skille blodlegemer fra blodplasma, omfattende ledninger for tilførsel av blodplasma fra plasmaseperatoren til et plasmafilter, en utløpsledning fra plasmafilterét med en oppvarmingsanordning for filtratet for tilbakeføring til blodkilden, samt en anordning for resirkulasjon for retentat fra plasmafilteret og kj øle-anordninger.

En patologisk tilstand hos enkelte personer er blodproteiner som utfelles i blodårer og blodkar når kroppstemperaturen synker under normalt nivå, f.eks. ved at vedkommende ligger foran et åpent vindu i kjølig vær. Denne typen proteiner kalles kryoglobuliner. En slik utfelling kan fremkalle øyeblikkelig sykdomstilstand så som sirkulasjonsforstyrrelser og angrep på blodlegemer som derved forstyrres. Presipitatene kan også danne makromolekylære aggregater som oppfører seg som immunkomplekser. Et immunkompleks består av ett eller flere antigener som er bundet til ett eller flere antistoffer. Slike komplekser kan bevirke kroniske sykdomstilstander ved at de angriper indre organer, bindevev og ledd.

Det er tidligere kjent å foreta såkalt kryopresipitering ved å fjerne kryoglobuliner kontinuerlig fra blodet til en pasient. Dette kan utføres ved at plasma midlertidig skilles fra blodlegemene og kjøles ned til ca. 4°C. Ved denne temperaturen vil alle typer patologiske kryoglobuliner utfelles og kan da fjernes fra blodbandet med dertil egnede anordninger. Det rensede plasma oppvarmes så igjen til legemstemperatur og kan føres tilbake til pasienten.

Et markedsført apparat for dette formål er "Cryomax" fra Parker Hannifin Corporation. I dette føres blodet gjennom en plasmaseparator med filter som skiller blodlegemer fra plasmaet som går igjennom filteret. Plasmaet blir så nedkjølt og føres til et filter med porer som er gjennomtrengelige for livsnød-vendige forbindelser så som albumin og næringsstoffer, men holder tilbake skadelige forbindelser som er utfelt ved ned-kjølingen i den forutgående del av apparatet. Plasmakomponentene som går igjennom dette filteret, blir så oppvarmet før de forenes med den blodlegeme-holdige strøm fra plasmaseparatoren tilbake til pasienten.

Et betydelig problem med dette apparatet er at filteret

som mottar de nedkjølte kryopresipitater etterhvert vil tilstoppes i porene. Dermed vil trykket mot filteret øke og transporten av væske og de viktige forbindelser vil avta og til slutt stoppe. Dette krever at filteret vil måtte skiftes én eller flere ganger under én enkeltbehandling.

En ytterligere ulempe ved dette apparatet er dertil at kjølesystemet blir plasskrevende og apparatet unødvendig kostbart.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en anordning for kryopresipitering som har lengre driftsintervaller uten at det er nødvendig å skifte filter, henholdsvis har større filtreringskapasitet uten risiko for å bli tilstoppet.

Et ytterligere formål er å redusere plassbehovet og anordningens pris. En spesiell hensikt ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en anordning hvor plasmafilteret som skal skille kryoglobuliner fra de øvrige plasmabestanddeler, ikke blir tilstoppet av kryoglobulinene, det vil si at til-bøyeligheten til poretiltetning blir redusert.

Denne hensikt oppnås ved en anordning av den innledningsvis definerte type hvor en resirkulasjonsledning for retentatet fra plasmafilteret er ført til en sedimentasjonsbeholder anordnet i forbindelsesledningene mellom plasmaseparatoren og plasmafilteret, og det i resirkulasjonskretsen er anordnet et kjøle-element.

Med fordel er kjøle-elementet anordnet i resirkulasjonsledningen. Videre vil det med fordel i resirkulasjonsledningen være anordnet pumpemidler som kan drive væskestrømmen i kretsen slik at tilstoppingen i plasmafilteret reduseres.

I

Under drift av denne anordning er det viktig at strømnings-hastigheten av filtratet som stammer fra plasmaseparatoren og som i beholderanordningen er blitt blandet med resirkulert retentat fra plasmafilteret, når plasmafilteret med en slik hastighet at man får en "spyleeffekt" over porene. Denne "spyleeffekt" motvirker at porene tilstoppes. Plasmafilteret er bygget opp av tynne parallelt-gående rør hvorgjennom det separerte blodplasma og resirkulerte retentat strømmer, og de lavere-molekylære fraksjoner vil passere gjennom rørveggene som har en tilmålt porestørrelse som holder tilbake molekyler større eller lik ca.IO<5> dalton. Dette vil føre til at albumin og andre mindre molekyler derved går gjennom rørveggene i plasmafilteret og tas ut fra dette som et filtrat, mens kryoglobulinene som ved kjølingen danner større aggregater, vil "spyles" gjennom rørene i filteret og tilbakeføres gjennom kjøle-elementet til beholderen hvor det som retentat og som forut nevnt blandes med filtratet fra plasmaseparatoren. Man vil herunder ha en retentat-væskestrøm som er et multiplum av væskestrømmen fra plasmaseparatoren per tidsenhet.

Som kjøle-element i resirkulasjonskretsen anvender man med fordel et Peltier-element som krever liten plass samtidig som det gir en effektiv kjølevirkning.

Beholderen hvor filtratet fra plasmaseparatoren og retentatet fra plasmafilteret forenes, har fortrinnsvis en vertikalt langstrakt form og en avtapping i bunnen.

Det er vesentlig at den er slik dimensjonert i forhold til strømmene som føres inn at sterk turbulens unngås, slik at kryo-presipitatene får anledning til å sedimentere uten at de i for stor grad blir revet med den utgående strøm til plasmafilteret.

Et hensiktsmessig tilvirkningsmateriale for beholderen vil være plast, og den vil derfor gjerne være utformet som en plastpose.

Beholderen kan enten være tett, eller i toppen av den kan det være anordnet et filter som hindrer tilgang av kontaminerende materiale fra det omgivende miljø til beholderen.

Avtappingen vil med fordel være utformet som en ventil som ved hjelp av en mikroprosessor aktiveres når et visst trykk er oppstått i plasmafilteret fordi porene etter lengre tids drift blir tilstoppet og trykket derved øker.

Oppfinnelsen skal belyses nærmere under henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Fig. 1 viser hele kryopresipiteringsanordningen ifølge oppfinnelsen skjematisk, og

På fig. 1ivises en plasmaseparator 1 som er et filter av kjent type for å skille blodlegemer fra plasma. Dette filter vil gjerne ha en porestørrelse som eksluderer molekyler større enn ca.IO<6> dalton.

Blod føres gjennom en ledning 2 inn i plasmaseparatoren,

og plasma som er befridd for blodlegemer tas ut gjennom en ledning 3, mens blodlegemer som holdes igjen av separatoren føres tilbake til pasienten gjennom en ledning 4.

Gjennom ledningen 3 føres plasmaet til en beholder 5. Beholderen 5 er en del av en sirkulasjonskrets hvori utløpet

fra beholderen 5 gjennom en ledning 7 føres til et plasmafilter (dialysefilter) 6 med en porestørrelse som holder tilbake molekyler med større molekylvekt enn ca.IO<6> dalton, og fra plasmafilteret lføres retentatet gjennom en tilbakeføringsledning 8 gjennom et kjøle-element 9 tilbake i den nevnte beholder 5. For å bevirke sirkulasjonen i denne kretsen, er det anordnet en

ikke vist pumpe, fortrinnsvis mellom plasmafilteret 6 og kjøle-elementet 9.

Eventuelt kunne kjøle-elementet være plassert i ledningen 7. Kjøle-elementet er fortrinnsvis ett eller flere Peltier-elementer som tar varme fra plasmastrømmen og fører denne over i et derigjennom strømmende kjølemedium, f.eks. kaldt vann eller kald luft. Kjøle-elementet 9 reguleres slik at plasma-temperaturen i beholderen 5 holdes nær +4°C.

Fra plasmafilteret 6 pumpes filtratet med en ikke vist pumpe gjennom en filtratledning 10 til en oppvarmingsenhet 11 som oppvarmer det rensede plasma til legemstemperatur før det forenes med retentatet fra plasmaseparatoren 1 i tilbakeførings-ledningen 4 og kan føres tilbake til pasienten.

Da væskeblandingen i beholderen 5 som forut nevnt i de fleste tilfeller vil ha en temperatur nær +4°C, men som kan innstilles på en ønsket temperatur mellom +4°C og 37°C for kryoglobuliner som ikke behøver så lav temperatur for å utfelles, vil kryoglobuliner i stor grad utfelles i beholderen. Ved at disse sedimenterer i beholderen, reduseres belastningen på plasmafilteret 6 og dermed mengden av kryoglobuliner som avsetter seg i porene i plasmafilteret 6. Dette gir den tilsiktede reduksjon av poretiltetning, slik at man får en meget sterkt redusert avbruddsfrekvens under blodrensingen i forhold til de tidligere kjente metoder, fordi filteret kan brukes vesentlig lenger enn filteret i kjent utstyr uten å

måtte skiftes eller renses. Kryoglobulinene vil som tidligere nevnt sedimentere mot bunnen av beholderen 5, men på grunn av de innførte strømmer er en viss turbulens uunngåelig, og dette vil føre til at en del utfelte proteiner, kalt kryopresipitater, føres med ut i sirkulasjonen i ledningen 7. I bunnen av beholderen vil det hensiktsmessig være en avtapping som gjennom en ikke vist mikroprosessor kan opereres i forbindelse med en trykkoppbygning i plasmafilteret 6, f.eks. til 300 mm Hg.

Også i ledningen 7 vil man kunne ha en viss utfelling av kryoglobuliner. Disse vil i likhet med de kryoglobuliner som kommer ut fra beholderen 5 kunne bidra til tilstopping av membranporene i filteret 6. Trykkregistreringen kan foregå kontinuerlig eller periodisk. Når en øvre fastsatt grense nås, hvilket vil kunne hende ved pasienter med svært store mengder kryoglobuliner i blodomløpet, vil grenseverdien som er satt for trykk mot plasmafilteret gi beskjed til pumpesystemet om at filtrasjonen over filteret skal stoppe, og trykket mot filteret vil derved bli tilnærmet likt atmosfæretrykk, det vil si trykket som hersker i beholderen 5. Produkter som er trykket inn i membranporene vil derved kunne løsne. Når også pumpen som fører væske i ledningen 7 og 8 stoppes, faller trykket raskest mot atmosfæretrykk. Som forut nevnt, vil samtidig ventilen i bunnen av beholderen 5 åpnes, slik at plasma, f.eks. ca. 100 ml, med høy konsentrasjon av kryopresipitat tas ut. Dette vil kunne utføres i et gitt tidsrom, gjerne under ca. ett minutt.

Det vil også være mulig å forenkle apparatet ved at kjøleenheten 9 bygges sammen med varmeenheten 11 slik at varmeenergi overføres til sistnevnte. Plassering av kjøle-elementet 9 nedstrøms for plasmafilteret 6 vil gi den fordel at retentatet fra plasmafilteret 6 kommer tilbake til beholderen 5 med lavest mulig temperatur.

Tilførsel av blodplasma gjennom ledningen 3 reguleres slik at innholdet i beholderen ikke overstiger et fastlagt volum. Tilførselen vil stoppes når mikroporene i plasmafilteret 6 tilstoppes og kryopresipitat tappes ut fra beholderen 5.

Claims (5)

1. Anordning for kryopresipitering av blodplasma hvor blod fra et pattedyr inklusivt menneske føres til en plasmaseparator (1) for å skille blodlegemer fra blodplasma, omfattende ledninger (3, 7) for tilførsel av blodplasma fra plasmaseparatoren (1) til et plasmafilter (6), en utløpsledning (10) fra plasmafilteret (6) med en oppvarmingsanordning (11) for filtratet for tilbakeføring til blodkilden, samt en anordning for resirkulasjon for retentat fra plasmafilteret (6) og kjøle-anordninger, karakterisert ved at en resirkulasjonsledning (8) for retentatet fra plasmafilteret (6) er ført til en sedimentasjonsbeholder (5) anordet i forbindelsesledningene (3, 7) mellom plasmaseparatoren (1) og plasmafilteret (6), og det i resirkulasjonskretsen (5, 7, 6, 8) er anordet et kjøle-element (9) .

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at kjøle-elementet (9) er anordnet i resirkulasjonsledningen (8).

3. Anordning ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at det i resirkulasjonskretsen (5, 7, 6, 8) er anordnet pumpemidler for å drive væskestrømmen slik at tilstoppingen i plasmafilteret reduseres.

4. Anordning ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at kjøle-elementet (9) er et Peltier-element.

5. Anordning ifølge krav 1-3, karakterisert ved at beholderen (5) har en tappe-åpning i bunnen. 6.. Anordning ifølge krav 1-5, karakterisert ved at beholderen (5) er en plastpose.