NO802827L - Filter - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt fluidum-filtre, og nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen et medisinsk fluidumfilter av den i den innledende del av krav 1 angitte type, som er innrettet til å bevirke mikroporøs filtrering av parenterale løsninger eller liknende, ved administrering av disse til en pasient.

På det medisinske område er det en voksende interesse

for å frembringe filtrering av intravenøse fluider, f.eks. parenterale løsninger, ved administrering av disse til pasienten for å fjerne mikroskopiske partikler. I mange av de nåværende filterinnretninger oppnås det en slik filtrering ved å dirigere løsningen gjennom en mikroporøs membran, som kan ha en pore-størrelse på mindre enn 1 pm. Imidlertid er disse membraner vanligvis "hydrofile" av natur, noe som betyr at når de først er gjort våte av den filtrerende væske, er membranene stort sett ugjennomtrengelige for små gass- eller luftbobler som kan være medført i væsken. Når dette skjer kan det oppsamles luftbobler på overflaten av den hydrofile filtermembran inntil disse bobler hemmer eller helt blokkerer væskens passasje gjennom filteret. Dette er et fenomen som ofte benevnes som "luftblokkering", og som krever at personale fører periodisk tilsyn for å konstatere at væskestrømmen ikke er hemmet.

En løsning på luftblokkeringsproblemet har vært å anordne en hydrofob filtermembran i strømningspassasjen, idet en slik membran som følger materialets natur er gjennomtrengelig for gass, men ugjennomtrengelig for'væske, slik at de små bobler kan passere gjennom membranen sammen med væsken. F.eks..er det i US-patentskrift 3.520.416 foreslått å anvende et mikroporøst f iltermaterial.e, som er hydrofilt i visse områder og er hydrofobt, f.eks. ved anvendelse av en silikonbehandling, i andre områder. I tillegg til andre ulemper er dette materiale forholds vis kostbart, det tillater ikke anvendelse av forskjellige pore-størrelser for det hydrofobe- og det hydrofile filter, og det innbyrdes forhold mellom de hydrofobe og de hydrofile filter-områder er vanskelig å opprettholde nøyaktig.

I andre filtre er det gjort bruk av en separat hydrofob filtermembran for å lede bort enhver gass, som er utskilt fra fluidumstrømmen, til atmosfæren. Det kan f.eks. henvises til US-patentskrifter 3.803.310 og 3.523.408. Med disse filtre vil den filtrerende løsning imidlertid bli utsatt for den omgivende atmosfære dersom den hydrofobe membran svikter eller blir punk-tert ved et uhell.

Fra US-patentskrift 4.004.587 er det kjent et filter-arrangement som ikke har mulighet for å utsette væsken for den omgivende atmosfære og som ikke luftblokkerer. I det der an-vendte filter, som forhandles under betegnelsen "MP-5", anvendes det en hydrofob membran og en overfor liggende hydrofil membran, hvorved disse to membraner er anbrakt parallelle inne i et forseglet hus hvorigjennom væsken og gass passerer. Et slikt filter hindrer ikke små gassbobler i å passere med strømmen, men frem-bringer istedenfor en endelig filtrering av det medisinske flurdum uten luftblokkeringsproblemet.

Selv om filteret ifølge det sistnevnte US-patentskrift funksjonerer godt og er blitt akseptert av den medisinske profesjon på grunn av dets størrelse og struktur, involverer filteret også en forholdsvis kompleks og tidkrevende fremstil-lings teknikk .

Det er følgelig et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe et filter, som ikke luftblokkerer og som er forholdsvis lett å fremstille med lave omkostninger.

Det er dessuten et formål med oppfinnelsen å frembringe et filter, som ikke luftblokkerer og som kan inngå som en del av et fluidumadministreringsutstyr.

Endelig er det et formål med oppfinnelsen å frembringe et filter, som ikke luftblokkerer og som ikke krever spesielt tilsyn eller pass av det medisinske personale når filteret er i bruk.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende

under henvisning til den medfølgende tegning, hvori:

Fig. 1 viser et planriss av et utstyr til administrering av parenterale fluider og liknende og inneholdende et "in-line" filter ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 2 viser et uttrukket riss av et filter ifølge opp-

i

finnelsen.

Fig. 3.viser et Vertikalt riss av filteret i fig. 2

etter dettes lengdeakse.

Fig. 4 viser et snitt med deler av filtermembranene fjer-net og tatt etter linjen 4-4 i fig. 3.

Den foreliggende oppfinnelse inngår vanligvis i et utstyr 10 til administrering av et medisinsk fluidum, f.eks. en parenteral løsning, fra et hevet reservoar 11 og til en pasient.

Den ene ende av administreringsutstyret inneholder vanligvis

et spyd 12 til innsettelse i fluidumreservoaret gjennom en membran. Den annen ende av utstyret er avsluttet av en nål-holder eller luerkopling 13 for å kople utstyret til en kanyle eller et kateter, som er festet til pasienten. Et typisk administ-reringsuts tyr kan også inneholde en klemme 14 til styring av strømningen samt ett eller flere steder 15 for tilsetning av medikamenter.

Ifølge oppfinnelsen er et filter 16, som ikke luftblokkerer, innsatt i administreringsutstyret for å frembringe mikroporøs filtrering av fluidet ved administrering av dette til pasienten. For å hindre luftblokkering og også for å muliggjøre en enkel fylling av administreringsutstyret inneholder filteret 16 en hydrofil filtermembran 18 samt en hydrofob membran 20, som er anbrakt i en slik kombinasjon åt hvert fluidumelement som strøm-mer inn i filteret, passerer gjennom enten den hydrofobe eller den hydrofile membran. Membranene er anbrakt slik i forhold til hverandre at når administreringsutstyret er opphengt under et hevet fluidumreservoar, vil den hydrofobe membran ligge høyere enn den hydrofile membran, noe som muliggjør at alle luftbobler som blir utskilt fra væsken av den hydrofile membran, kan stige oppad og passere gjennom den hydrofobe membran istedenfor å bli oppsamlet på overflaten av den hydrofile membran inntil den luftblokkerer. Med unntagelse av innløps- og utløpsåpninger er filteret 16 forseglet fra den omgivende atmosfære, og det er følgelig ingen mulighet for å utsette den filtrerende løsning for bakterier eller liknende i atmosfæren.

I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen som vil bli beskrevet i det etterfølgende har filteret 16 en stort sett langstrakt form med et todelt plasthus, som er sammensatt av en basisdel 22 samt en lokkdel 24, som begge er fremstilt av stivt plastmateriale eller liknende materiale. Basisdelen 22 har en bunnvegg 26, som er forbundet med sidevegger 28 og endevegger 30, samt en åpen, ristdannende toppvegg 32 som danner en flat bæreflate samt en riststruktur for den hydrofobe membran 18 og den hydrofile membran 20.

Basisdelens 22 åpne toppvegg 32 har en tverrdrager 34

som deler den åpne toppvegg i to"deler eller åpninger 35 og 37, som er atskilt i basisdelens 22 lengderetning og er dekket av filtermembranene 18 og 20 hvorigjennom væske og gass passerer. Åpningene 35 og 37 har forskjellig størrelse, idet den største åpning 35 er bestemt for den filtrerende væske og inneholder flere parallelle underliggende bæreribber 36 for støtte og for-sterkning av den hydrofile membran 18, som er montert på den understøttende toppvegg 32. Den minste åpning 37, som er dekket av den hydrofobe membran 20 og hvorigjennom enhver medført gass passerer, har to underliggende bæreribber 38 som krysser hverandre og som støtter membranen 20.

Som det best fremgår av fig. 3 er toppveggen 32 atskilt fra bunnveggen 26 i basisdelen 22 til dannelse av et utløps-kammer 40, hvor hver gass eller væske som passerer gjennom filteret, blir gjenforenet med henblikk på viderestrømning gjennom en utløpsåpning 42 i den nederste endevegg 30, som er festet til et plastrør 44 i administreringsutstyret.

De hydrofobe og hydrofile membraner 18 og 20 er separate deler, og materiale og porestørrelse kan velges avhengig av omstendighetene, såsom det fluidum som skal filtreres, og den ønskete gjennomstrømning og filtreringsgrad. F.eks. kan den hydrofile membran være av flere forskjellige materialer som polyester, polyvinylklorid eller liknende. Et typisk hydrofilt filter er en cellulosemembran med en middelporestørrelse på

ca. 0,22 pm, som er lite nok til å fjerne selv bakterier. En slik filtermembran forhandles av Millipore Corporation, Bedford, Massachusetts, USA. Porestørrelsen kan selvfølgelig varieres, men fortrinnsvis er den tilstrekkelig liten til å fjerne i det minste 90% av alle partikler av størrelsesorden 5 pm eller mer. Omkretskanten på den hydrofile membran 18 kan være forseglet til toppveggen 32 på basisdelen 22 på flere forskjellige måter, f.eks. ved direkte varmeforsegling, løsningsmiddelsbinding eller fastklemming av membranen mellom toppveggen 32 på basisdelen og den nederste kant av lokkdelen 24.

Til den hydrofobe membrantype kan det også velges mange forskjellige materialer og porestørrelser. F.eks. kan det anvendes et silikonbehandlet materiale som den hydrofobe membran, men det foretrukne materiale er polytetrafluoretylen, som er bedre kjent som teflonplast, og som er naturlig vannavstøtende og gassgjennomtrengelig. Porestørrelsen i den hydrofobe membran kan variere, men er typisk mellom 1,5 og 3 pm. Et materiale som har vært anvendt med hell som hydrofobt materiale i filtre til medisinsk fluidum, er matérialet med betegnelsen type L10931

fra Gore-tex Elkton, Maryland, USA. Omkretskanten på denne hydrofobe membran festes til omkretskanten på den bærende toppvegg 32, f.eks. ved løsningsmiddelsbinding, festing ved varmeforsegling eller ved fastklemming mellom den bærende toppveggflate 32 og filterdekslet eller lokkdelen 24. Som nevnt ovenfor er den hydrofile membran 18 vesentlig større enn, i det minste ca. dobbelt så stor som den hydrofobe membran 20, idet mengden av luft eller gass som medføres i den medisinske væske er ytterst liten i forhold til mengden væske.

Filtermembranene 18 og 20 er dekket og innesluttet av det flate lokk eller deksel 24, som er sveiset eller festet langs omkretsen til basisdelen 22 av huset og som avgrenser et innløps-kammer 49 mellom innersiden av dekslet og filtermembranene. Dekslet 24 er utstyrt med en innløpsstuss 50, som er rettet oppad med henblikk på festing til et plastrør 2 i administreringsutstyret. Innløpet 50 kunne selvfølgelig også vært anordnet i dekslets endevegg, men under alle omstendigheter er innløpet fortrinnsvis anbrakt motsatt i forhold til utløpsporten 42 i basisdelen 22, slik at når filteret er opphengt i et administreringsutstyr vil filteret henge slik at filtermembranene 18 og 20 er stort sett vertikale med den hydrofobe membran 18 liggende over den hydrofile membran 20. Når et fluidum strømmer inn i innløpskammeret 49, som er avgrenset mellom filtermembranene 18 og 20 og innersiden av dekslet 24, passerer fluidets væskedel gjennom den hydrofile membran 18 og inn i utløpskammeret 40 og deretter gjennom utløpsåpningen 42 til pasienten. Når medført gass eller luftbobler kommer i kontakt med den hydrofile filtermembran, blir de utskilt fra væsken, og på grunn av deres naturlige oppdrift flyter boblene oppad til området ved den hydrofobe membran 20. Når det er oppsamlet en tilstrekkelig mengde gass eller luft til at det oppstår kontakt med den hydro fobe membran, passerer gassen gjennom denne membran og inn i utløpskammeret 40, hvor gassen eller luften blandes méd den væske som passerer gjennom den hydrofile membran 18 og fort-setter deretter gjennom utløpsåpningen 42.

Ved bruk blir administreringsutstyret vanligvis fylt på forhånd for å drive ut luft og for å.fylle utstyret med væske før det koples til en pasient. Under denne fylling vendes filteret ifølge oppfinnelsen slik at gass eller luft i inn-løpskammeret 49 passerer gjennom den hydrofile membran 18, før denne blir våt, og gassen drives deretter ut gjennom utløpsåpningen 42. Etter fyllingen gis filteret mulighet til å henge i dets normale stilling, slik at enhver luft som er medført i fluidet kan passere gjennom den hydrofobe membran 20 og blir ikke oppsamlet på overflaten av den hydrofile membran 18, som derved ville ha blitt blokkert for væskegjennom-strømning.

Claims (8)

1. Medisinsk fluidumfilter innrettet til opphengning og innsettelse i et medisinsk fluidumadministreringsutstyr, karakterisert ved

et hus som avgrenser en innvendig fluidumpassasje mellom en innløpsåpning og en utløpsåpning i huset, hvor innløpsåpningen og utløpsåpningen står i forbindelse med fluidumpassasjen, som ellers er lukket mot de ytre omgivelser, og en hydrofob og en hydrofil filterinnretning som blir båret innvendig i passasjen i parallelt strømningsforhold for å filtrere fluidum som passerer gjennom passasjen, idet filterinnretningene er anbrakt slik at den hydrofobe filterinnretning ligger over den hydrofile filterinnretning når huset er opphengt i et administreringsutstyr, slik at alle medførte bobler som utskilles av den hydrofile filterinnretning, kan stige oppad til området ved den hydrofobe filterinnretning og kan passere gjennom denne til utløpsåpningen for å hindre luftblokkering av den hydrofile-filterinnretning.

2. Filter i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den hydrofobe og den hydrofile filterinnretning er stort sett plane membraner.

3. Filter i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at huset er langstrakt med innløpsåp.ningen liggende ved den annen ende, og at filterinnretningene eller filtermembranene er anbrakt slik at de løper stort sett vertikalt når huset er opphengt i et administreringsutstyr.

4. Filter i samsvar med krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at huset omfatter en basisdel med en bæreflate som avgrenser to atskilte åpninger, at den hydrofobe filterinnretning eller membran dekker den ene av disse åpninger, mens den hydrofile filterinnretning eller membran dekker den annen av åpningene, og at huset dessuten omfatter et lokk eller deksel, som er festet til basisdelen hen over filterinnretningene eller membranene for å dekke eller forsegle disse fra den omgivende atmosfære.

5. Filter i samsvar med krav 4, karakterisert ved at basisdelen omfatter underliggende støtteribber, som spenner over hver av åpningene for å støtte filterinnretningene eller membranene.

6. Filter for medisinsk fluidum og innrettet til "in-line" opphengning i et fluidumadministireringsutstyr, hvor filteret omfatter et hus som avgrenser et.innvendig kammer, vegginnretninger som deler det innvendige kammer i et inn-løpskammer og et utløpskammer, samt et innløp som står i forbindelse med innløpskammeret og et utløp som står i forbindelse med utløpskammeret, idet inn-løpet og utløpet er anbrakt motsatt i forhold til hverandre j på huset for å bære huset i en hengende stilling i administ-reringsuts tyret , karakterisert ved at i vegginnretningene omfatter en hydrofil filtermembran samt en fortrinnsvis mindre hydrofob filtermembran, som er anbrakt slik i forhold til den hydrofile filtermembran at den hydrofobe filtermembran ligger over eller høyere enn den hydrofile filtermembran, når huset er opphengt i et fluidumadministreringsutstyr, på en slik måte at luft- eller gassbobler som er medført i det medisinske fluidum og er utskilt fra dette av den hydrofile filtermembran, vil stige oppad og passere gjennom den hydrofobe filtermembran istedenfor å bli oppsamlet på og blok-kere væskestrø m gjennom den hydrofile filtermembran.

7. Filter i samsvar med krav 6, karakterisert ved at huset er langstrakt, og at filtermembranene er stort i sett parallelle med husets lengdeakse.

8. Filter uten luftblokkering, karakterisert ved et langstrakt hus som omfatter en langstrakt basisdel, som er åpen langs den ene ende, idet en omkretsbæreflate om-slutter den åpne side, som er delt i to i lengderetningen atskilte åpninger av forskjellig størrelse, hvor den største av de to åpninger løper til den ene ende av basisdelen, mens den minste av de to åpninger løper til den annen ende av basisdelen, en hydrofil filtermembran som spenner over den største åpning og er forseglet til bæreflaten for å filtrere væske som passerer gjennom membranen, en separat, hydrofob filtermembran som spenner over den minste åpning og er forseglet langs omkretsen til bæreflaten, idet bæreflaten dessuten omfatter flere ribber som løper hen over hver av åpningene og ligger under filtermembranene for å støtte og forsterke disse, og hvor huset dessuten omfatter et langstrakt lokk eller deksel som dekker og forsegler membranene fra den omgivende atmosfære, et innløpskammer som er avgrenset mellom innersiden av lokket eller dekslet og membranene, samt et utløpskammer som er avgrenset mellom basisdelens innerside og membranene, og hvor huset omfatter en innløpsport som står i forbindelse med innløpskammeret, samt en utløpsport som står i forbindelse med utløpskammeret, idet utløpsporten ligger ved den ene ende av basisdelen, mens innløpsporten ligger ved den annen ende av basisdelen med henblikk på opphengning av huset i et fluidumadministreringsutstyr i en stort sett vertikal stilling med den hydrofobe membran anbrakt over eller høyere enn den hydrofile membran.