NO800173L - Plasmabehandlingsapparat. - Google Patents

Description

. I i Den foreliggende oppfinnelse vedrører et membranplasma- ! foresesystem, hvor et plasmafiltrat behandles med et middel til avgiftning, rensing, omforming, reaksjon, eliminasjon av stoff, tilsetning av stoff eller utsettes for en vilkårlig annen behandling, j

Anvendelse av mikroporøse membraner for å utskille plasmaet

j ■ har til sine tider vist seg å være .en særlig effektiv erstatning for sentrifugen. Utskillelsen av plasma fra helblod gjennom en mikroporøs membran, eller membranplasmafore.se som denne opera-sjon vanligvis betegnes, 'kan være vesentlig mindre kostnads-krevende enn celléutskillelse ved sentrifugering og. kan også I

ha en vesentlig større effektivitet..

I artikkelen "Microemboli-Free Blood Detoxification Utilizing Plasma Filtration"1 , XXII, Trani s. Ami er. S1 oc. Artif. Inc. Organs, p 367-645 !(1976) beskrives delt et membranplasmaforesesystem

hvor reaktorkammer er utformet mellom to mikroporøse membraner,

og plasma filtreres fra helblod g'jei nnom den første aV|disse, membraner, hvorved plasmaet kommer|inn i reaktorkammeret og der-etter passerer gjennom den andre mikroporøse membran.

Det har vist seg at det ofte;er hensiktsmessig at plasmaet har direkte kontakt med behandlingsmidlet, f.eks. ved å passere direkte gjennom behandlingsmidlet slik som;beskrevet i ovennevnte artikkel. Det er imidlertid meget hensiktsmessig å an-vende et system som muliggjør samtidig plasmaforese og plasma-; i i behandling på en effektiv ! måte og som gjør bruk av i et apparat

som kan kasseres etter bruken.

Det er derfor et formål med den foreliggende oppfinnelse

å frembringe et membranplasmaforesesystem som er av enkel kon-struksjon og er forholdsvis lettvint å fremstille.<!>Et annet formål er å frembringe et plasmaforeseapparat som muliggjør behandling av plasma uten åt det er nødvendig at plasmaet filtreres

i • i : ■ ■ . :

direkte gjennom et behandlingskammer.

Et ytterligere formål er å frembringe et membranplasma-forese- og plasmabéhandlingsajpparat som kan utformes som en enhet til engangsbruk. j | j

Dessuten en det et formål med oppfinnelsen å frembringe

en engangscelle til plasmaforese og plasmabehandling, og som er innrettet <til å tillate en dynamisk strømning av plasmabehandlingsmidlet under apparatets Ifunksjon.

Plasmabehandlingsapparatet ifølge oppfinnelsen, ' som er

av den i' den . innledende del av krayi ^angitte type, er kjenne■ - tegnet ved det som er angitt i den!kjennetegnende del av krav 1. Nærmere bestemt er apparatet ifølge oppfinnelsen av den type

hvor helblodjfiltreres gjennom en mikroporøs membran, som har en porestørrelse mellom 0,, 1 og 2 um, for derved å frembringe et plasmafiltrat. En filtercellekonstruksjon inneholder den mikroporøse membran og et membranstøtteorgan samt en behandlingsmembran som blir understøttet av dette. Et plasmabehandlingsmiddel er innlagt mellom imembranstøtteorganet og '.behandlingsmembranen, og behandlingsmembranen er.atskilt fra den mikroporøse membran til dannelse av et mellomliggende plasmakåmmer. Behandlingsmembranen er i stand til å tillate stoffovergang mellom be : 'handlingsmidlet og plasmaet i plasmaI kammerI et. D1 et er anordnet organer for innføring av helblod på den mikroporøse membrans Jene side, og dessuten er det anordnet organer til uttaking av behandlet plasma fra plasmakammeret.

I en utførelsesform sirkuleres plasmabehandlingsmidlet 'mellom membranstøtteorganet og behandlingsmembranen.

I denne utførelseform er filtercellekonstruksjonen utstyrt med'et blodinnløp,'et blodutløp samt et plasmautløp. Toj mikroporøse membraner d■ anner en me■ llomliggende blods: trømj n1 ingi s i ba■ n' e. Et førstei membranstøtteorgan er anbrakt på den lenej side av de

i j to mikropor' øse membraner, o^ ,i et andre membranst:1 øttei organj ; er j 1 anbrakt p' å den motstående side ' av de mikroporøi se membra■n!er. En behandlingsmembran er anbrakt mellom hver ay membranstøtte-

i organene og en av de mikroporøse membraner.

Et plasmabehandlingsmiddel er innlagt mellom hvert membranstøtteorgan og dettes behandlingsmembran<1>. Blodinnløpet og blod- " utløpet er koplet til blodstrømningsbanen mellom de mikroporøse . membraner, og plasmautløpet er koplet til plasmakamrene.

i

Oppfinnelsen I vil bli nærmere beskrevet i de!t etterfølgende

i

under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et fragmentarisk og forstørret snitt gjennom en filtercellekonstruksjon for et plasmabehandlingsapparat ifølge oppfinnelsen. i j Fig. 2 viser et skjematisk riss av et plasmabehandlingsapparat ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et uttrukket riss, -hvor visse deler for i oversiktens skyld er utelatt, av et plasmabehandlijngsapparat ifølge oppfinnelsen..

I figurene er det vist en filtercellekonstruksjon 10.

Filtercellen 10 er fortrinnsvis fremstilt !for engangsbruk ved anvendelse av ekstruderte eller støpte plastmaterialer,, og f iltercellekonstruks jonen, er innrettet til å festes till ' eh

; i i 1 M

stiv, permanent holder ved anvendelse. Et. slikt permanent

apparat av en type som vil kunne anvendes til jå holde filtercellekonstruksjonen 10 er vist i fig. 16, i US-jpatentskrift....

(amerikansk søknad 942.077 av 13. september 19,78)..

Filtercellekonstruksjonen 10 omfatter to atskilte mikroporøse membraner 12, 14, som danner en mellomliggende blod-strømningsbane 16. Membranene 12, 14 er plasmaforesemembraner, som lar plasma i helblod passere, mens blodcellematerialer blir holclt tilbake. Hver av membranene har en porestørrelsé på mellom 0,|l og 2 pm, mens den-gjennomsnittlige porestørrelsé

fortrinnsvis er ca. 0,65 umJ Membranene 12, 14 har et tomroms-

, volum på ;over 60%, mens det 'gjennomsnittlige tomromsvolum er i , ! i 1 ■ 1 ■ ca. 80%. Membranene 12, 14 er fortrinnsvis fremstilt av et polymermateriale hvor porene danner en forholdsvis buktet i gjennomgangsbane. Tykkelsen på hver av membranene1] 12, 14 ligger mellom 0,05 og 0,20 mm.

En nettskjerm 18 atskiller membranen 12 fra' en stoffover-føringsmembran 20, mens et plasmakammer 22 er utformet i volumet mellom membranen 12 og membranen 20. På tilsvarende måte atskiller en nettskjerm 24 membranen 14 vfra en stoffoverførings-^membran 26, mens et plasmakammer 28 er utformet i volumet mellom membranen' 14 og membranen 26.

Membranene 20 og 26 tilsvarer fortrinnsvis de membraner i som anvendes ved dialyse, og kan være utformet av vanlig semi-permeabeltjmembranmateriale, såsom "Cuprophan". j En nettskjerm 3 0 atskiller membranen 2 0 fra et membran- j støtteorgan 32, mens et behandlingsmiddelkammer 34 er .utformet i det volum som avgrenses av membranen 2 0 og Membranstøtte-organet 32. På liknende måte atskiller en nettskjerm 36 membranen 26 fra membranstøtteorganet 38, mens et behandlingsmiddelkammer 40 er utformet i det volum som er avgrenset av membranen 26 : og membranstøtteorganet 38. Som vist tydeligst i fig. 2 er det anordnet et helblod-innløp 4 2 som kommuniserer med blodstrømningsbanen 16, og det

er anordnet et blodutløp 44,som kommuniserer med blodstrøm-ningsbanén 16. Et plasmautl^p 46 kommuniserer med plasmafiltrat- ,'kamrene 22 og 28 med henblikk på fjerning av, det plasma som er 1

I blitt behandlet. Dersom det er ønskelig kan plasmautløpet 4 6

være koplet til blodutløpet 44, slik at det behandlete plasma

j gjenforenes med det plasmafattige blod i -blodutløpet 44 med henblikk på gjeninfusjon i en pasient. ■

Et plasmabehandlingsmiddel er anbrakt i behandlingsmiddel-kamrene 3 4 og 4 0. Mulige behandlingsmidler kan omfatte aktivt kull, ionebytterharpikser, immobilisert antigen eller andre ønskete behandlingsmidler til behandling av plasmaet.

Selv om behandlingsmidlet kan være immobilisert i kamrene

i 44 og 40, 'foretrekkes det at behandlingsmidlet suppleres gjennom

disse kamre for at,stoffovergangen mellom behandlingsmidlet ogj plasmaet kan bli mest effektiv.i For dette formål er det anordnet et behandliingsmiddélinnløp 48 som står i forbindelse med .jkamrene 34 og 40, !og det er også anordnet et behandlingsmiddelutløp 50 som står il. forbindelse med kamrene 34 og 40. !

Forbindelsen mellom inn- og utløpene samt de respektive kamre er yist nærmere i fig. 3. Som det fremgår av fig. 3 omfatter blodinnløpsporten ,4 2 et rør hvis utvendige omkrets er forseglet til åpninger 52, ;53^ 54 i og 55, slik at utgangen fra røret 42 løper inn i blodstrømningsbanen 16, som er dannet av membranene 12 og 14. På tilsvarende måte omfatter blodutløpet, 44 et rør hvis omkrets er forseglet til veggene i åpninger 56, 57, 58 og 59, idet adkomsten til utløpet 44 'ligger inne i blodstrøm-ningsbanen 16. i

En plasmaoppsamlingsport 4 6 ér koplet til en utsparing 60 med henblikk på en effektiv oppsamling av plasma som er samlet i en strømningsbane 61, og også for oppsamling av plasma i en liknende strømningsbane 62, hvor strømningsbanene 61 og 62 står i forbinjdelse med plasmaoppsamlingskamrene 22 respektivt 28.

Behandlingsmiddelinnløpet 48 er koplet til en strømnings-bane 64 , mens behandlingsmiddelutløpet 50 er koplet til en strøm-ningsbane 66.. Strømningsbanéne 64 og 66 står i forbindelse med behandlirigskammeret 40.Membranstøtteorganet 32 er identisk med membranstøtteorganet 3 8,; og dermed avgrenser den ikke viste underside!av membranstøtteorganet 32 strømningsbaner som svarer til strømningsbanéne 64 og 66, og det er også avgrenset et behandlingsmiddelkammer 34 som svarer til behandlingsmiddel-kammeret 40. De åpninger som er vist liggende på linje med behandlingsmiddelinnløpet 48 gjør det mulig for behandlingsmidlet å strømme' inn i begge behandlingsmiddelkamre 34 og 40 gjennom disse åpninger som ligger på linje med hverandre, De åpninger som er vist liggende på linje med behandlingsmiddel-utløpet 50, og som'.ligger, diagonalt overfor åpningene som ligger på linje med behandlingsmiddelinnløpet;48, setter be-1 i 1 i- 1 handlingsmidlet i stand til åj strømme gjennom kamrene 34 og 4 0

og ut gjennom behandl ingsmiddjelutløpet 50.

Som det vil; fremgå er det frembrakt et plasmabehandlings-

'

apparat som kan gi samtidig plasmaforese og behandling av plasmafiltratet!, idet det er frembrakt en filtercelle til engangsbruk og velegnet til bruk under kontinuerlig plasmaforese, f.eks.

som beskrevet i det ovennevnte US-patentskrift....(amerikansk patentsøknad 942.077). Ved anvendelse av behandlingsmiddel-, kamre som beskrevet ovenfor kan egnete behandlingsmidler pumpes: inn i systemet og resirkuleres og suppleres etter ønske, idet det er mulighet til å styre den béhandlingsmiddelmengde som anvendes, og man er også i stand til å styre trykkforskjellen over membranene. Ved anvendelse ay slike styringer kan opera-tøren oppnå den ønskete stoffovergang med hensyn |til plasma og behandlingsmiddel.

Claims (15)

1. Plasmabehandlingsapparat, hvor helblod filtreres gjennom en mikroporøs membran med en porestørrelsé på mellom 0,1 og 2 pm, til dannelse av et plasmaf il trat, j,.karakterisertved en filtercellekonstruksjon sbm omfatter den mikroporøse membran og som har et membranstøtteorgan samt en behandlingsmembran som blir støttet av membranstøtteorganet, et plas! mabehandlingsmiddel in<i>nlagt mellom membranstøtte-organet og behandlingsmembranen, idet behandlingsmembranen er atskilt fra den mikroporøse membran til dannelse av et mellomliggende plasmakammer, og hvor behandlingsmembranen er innrettet til å kunne tillate stoffoverføring mellom behandlingsmidlet og plasmaet i plasmakammeret, samt organer til innføring av helblod til den ene sidenav den mikroporøse membran og organer til uttaking av behandlet plasma fra plasmakammeret.

2. Apparat i samsvar med krav 1, k,araktejriser<:>t i ved anordninger til sirkulering av plasmabehandlingsmidlet mellom membranstøtteorganet og behandlingsmembranen.

3. Appjarat i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert ved,avstandsorganer innsatt mellom béhandlings-membranen og den mikroporøse membran. j., i , ■' f j •

4. Apparat i samsvar med krav 1, 2 eller 3,j karak-|terisert ved at organene til innføring,av helblod omfatter et blodinnløp og et blodutløp som kommuniserer' med den ene side av den mikroporøse membran. I ■ : ! i

5. Apparat i samsvar med krav 2,karakterisert'ved at anordninger til sirkulering av plasmabehandlingsmiddel omfatter et behandlingsmiddelinnløp og et behandlings-i i middelutløp, som kommuniserer med det volum som er avgrenset av behandlingsmembranen og membranstøtteorganet.

6. Plasmabehandlingsapparat, hvor helblod filtreres gjennom j en mikroporøs membran med en porestørrelsé på imellom 0,1 og 2 pm j til dannelse av§t plasmafiltrat,karakterisertved]i i '1i i en!filtercellekonstruksjon som omfatter den mikroporøse membran og som har et membranstøtteorgan samt en behandlingsmembran som blir støttet av membranstøtteorganet, et plasmabehandlingsmiddel innlagt mellom membranstøtte-organet og behandlingsmembranen, i et behandlingsmiddelinnløp og et behandlingsmiddélutløp, som står i forbindelse med det volum som er avgrenjset av I behandlingsmembranen og membranstøtteorganet, til sirkuli eri!ng av plasmabehandlingsmidlet mellom membranstøtteorganet: !og: i behandlingsmembranen, avstandsorganer anbrakt mellom behandlingsmembranen og den mikroporøse membran for å holde den mikroporøse membran atskilt fra behandlingsmembranen til dannelse av et mellomliggende plasmakammer, idet behandlingsmembranen er innrettet til å kunne tillate overgang mellom behandlingsmidlet og plasma i i dette plasmakammer, et :blodinnløp og et blodutløp som står i forbindelse med den ene-side av den mikroporøse membran med henblikk på sirku-/ ■ membran, lering av blod t'il denne ene side av den mikroporøse membran, : / i , . ' ■ samt i organer til uttaking av behandlet plasma fra plasmakammeret. ;

7. Apparat i samsvar med krav 6,karakterisertI v e d at behandlingsmembranen er atskilt fra'den mikroporøse i ! membran ved hjelp av en nettskjerm. ji

8. Plasmabehandlingsapparat,karakterisertved en filtercellekonstruksjon med et blodinnl,Øp, et blodutløp samt' et plasmautløp, to mikroporøse membraner som er innrettet til å danne en; mellomliggende blodstrømningsbane og som har en porestørrelsé på mellom |0,1 og 2 pm, et første membranstøtteorgan anbrakt på den ene side av de to mikroporøse membraner, og et andre membranstøtteorgan anbrakt på den motstående side av de to mikroporøse membraner, en bI ehandlingsmembran innsatt mellom hver av disse ;membranstøtteorganer og den ene av de mikroporøse membraner, i ' / \ , organer til atskillelse av hver av disse behandlingsmembraner fra den respektive mikroporøse membran, til dannelse av et plasmakammer mellom hver av behandlingsmembranene og den respektive mikroporøse membran, et plasmabehandlingsmiddel innlagt mellom hvert membran støtteorgan og den tilhørende behandlingsmembran, i<1> organer som er innrettet til å forbi blodutløpet med blodstrømningsbanen mellom de mikroporøse membraner, samt organer som er innrettet til å forbinde plasmautløpet med! plasmakamrene.

9. Apparat i samsvar med krav 8,karakterisert!'ved et plasmabehandlingsmiddelinnløp og et plasmabehandlings-middelutløp samt organer som er innrettet til å forbinde plasma-behandlingsmiddelinnløpet og -utløpet med områder mellom hvert membranstøtteorgan og tilhørende behandlingsmembran, til dannelse av en sirkulasjonsbane for plasmabehandlingsmidlet. i

10. Apparat i samsvar med krav 3 eller 8, k a r a k - teris jert ved åt avstandsorganene omfatter eri nettskjerm.

11. Apparat i samsvar med krav 8,; 9 eller 10, k .!a< r a.k - teris le r t ved at behandlingsmembranen har en pore-størrelsé -som er mindre enn 0,1 um.!

12. Plasmabehandlingsapparat,karakterisertved en f iltercellekonstruksjjon med et 'blodinnløp, et blod-utløp samt et plasmautløp, '! to mikroporøse membraner som er innrettet til å danne en mellomliggende blodstrømningsbane og som har en porestørrelsé på mellom, 0,1 og 2 um, et førsI te membranstøtteorgan ■anbrakt på den ene side av de to mikroporøse membraner, og et andre membranstøtteorgan anbrakt på den motstående side av de to mikroporøse membraner, en behandlingsmembran innsatt mellom hver av disse membranstøtteorgianer og den ene av de ^mikroporøse membraner, organer til atskillelse av hver av disse behandlings- I i membraner fra den respektive mikroporøse membran, til dannelse av et plasmakammer mellom hver av behandlingsmembranene og den respektive mikroporøse membran, et plasmabehandlingsmiddel innlagt mellom hvert membranstøtteorgan og den tilhørende behandlingsmembran, et plasmabehandlingsmiddelinnløp og et plasmabehandlings-middelutløp, organer som er innrettet til å forbinde plasmabehandlings-middelinnløpet og -rutløpet med områder mellom hvert membranstøtteorgan og tilhørende behandlingsmembran, til dannelse av en sirkulasjonsbane for plasm! abehaI nidlingsmidlet, idet behandlingsmembranen har i en pores1 tørrels' é i som er mindre enn 0,1 um, organer som; er innrette,t til i å forbinde blodinnløpet og blodutløpet med blodstrøm'ning!sbanen mellom de mikroporøse mem-bråner, samt i ; orgi aner som er innrettet tilj! a . forbinde plasmautløpet med plasmakamrene. i j i

13. Fremgangsmåte til kontinuerlig behandling av plasma,karakterisertvedj innføring av helblod til den ene side jav en mikroporøs membran som har en porestørrelsé fra 0,1 til 2 um, filtrering av dette helblod gjennom den mikroporøse membran til dannelse av et,plasmåfiltrat i et plasmakammer på den motstående side av den mikroporøse membran, anbringelse av plasmafiltratet i berøring med behandlingsmembranen;, som står i forbindelse med et plasmabehandlingsmiddel på den motstående side av behandlingsmembranen i forholdj£il plasmakammeret, på en slik måte at plasmafiltratet,vil bli behandlet som følge av stoffoverføring, samt i i uttaking av behandlet plasma fra plasmakammeret.

14. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13,karakterisert: v e d at det plasmafattige helblod uttas, og at det behandlete plasma blandes med det uttatte, plasmafattige helblod med henblikk på tilbakeføring til en pasient. i i' ■ i . i

15. Fremgangsmåte i samsvar med! krav 13 eller; 14, k å, r a' k -iterisert ved at helblodet samtidigjfiltreres 'gjen-u nom flere mikroporøse membraner, og at plasmafiltratene bringes , i berøring med flere behandlingsmembraner .samtidig.<!>i