NO803196L - Fremgangsmaate og apparat til behandling av loesninger - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat til blanding, sterilisering og overføring av løs-ninger, særlig behandling av alimentasjonsløsninger.

Alimentasjonsterapi er den intravenøse tilførsel av

f.eks. en protein-karbohydratblanding til en pasient. Den benyttes •primært for å tilfredsstille hans protein- og kalori-behov, som ikke kan tilfredsstilles ved mating gjennom munnen. Proteinet kan være i form av frie aminosyrer eller protein-hydrolysat, og karbohydratet er vanligvis dekstrose. I tillegg til proteinet og karbohydratet, kan også vitaminer (vannløse-lige og fettløselige) samt elektrolytter tilføres ved denne terapi.

Hver av disse parenterale bestanddeler og kombinasjonen

av dem er særlig utsatt for vekst av skadelige organismer, og det erønskelig at de administreres til pasienten i en steril tilstand. På grunn av at disse protein- og karbohydratløsninger ikke kan tilberedes på forhånd av produsenten, men må kombineres på anvendelsestidspunktet, må således behandlingen av dem ut-føres under sterile betingelser for å unngå organismevekst.

I et kjent apparat og en kjent fremgangsmåte til behandling av alimentasjonsløsninger anvendes det et overførings-system for løsninger som omfatter en opptaksbeholder av plast og et Y-overføringssett. En piastbeholder som har vist seg å være særlig anvendbar er kommersielt tilgjengelig under varemerket "Viaflex". Et kjent Y-overføringssett omfatter to separate rør som hvert har en ende som er forbundet med et felles forbindelses-stykke, slik at løsninger som leveres gjennom rørene vil passere gjennom forbindelses-stykket og inn i piastbeholderen. Den annen ende av det ene rør i settet er festet til en proteinoppbevaringsbeholder og det annet rør i settet til en karbohydratoppbevaringsbeholder. Det ønskete volum av hver løsning, som overføres til beholderen reguleres ved hjelp av en klemme som er anbrakt på hvert rør. Løsningene kan få strømme inn i piastbeholderen ved hjelp av tyngdekraften. Men det har vist seg å være nyttig å overføre dem under innvirkning av et vakuum som utøves på piastbeholderen. Dette vakuum dannes i et vakuumkammer som beholderen er anbrakt i,

slik som kammeret som markedføres under varemerket "Viavac"..

Det er tidligere kjent at for å sikre sterilitet under behandlingen av aliminasjonsløsninger bør behandlingen utføres under en laminær-strømningshette. Laminær-strømningshetter anvendes for å minske risikoen for forurensning av slike løs-

ninger fra luften. Disse enheter arbeider ved at de tar rorn-

luft og leder denne gjennom et forfilter for å fjerne grovere forurensninger, såsom støv og lo. Deretter komprimeres luften og kanaliseres gjennom et bakterietilbakeholdende filter i hetten under laminar strømning. Den rensete luft strømmer ut over hele arbeidsflaten i hetten i parallelle linjer med en jevn hastighet. Denne type filter er innrettet til å fjerne alle bakterier fra luften som filtreres. Behandling under en laminær-strømningshette medvirker til å hindre forurensning fra luften, men den er forholdsvis tungvint og kostbar og vil ikke være anvendbar for eliminering av enhver annen forurens-ningskilde, såsom berøringsforurensning. Under anvendelse av en hette kan operatøren uforvarende utføre arbeidet ved enden av eller utenfor hetten og ikke minst seks inne i hetten for å sikre fordelene med den rensete luft. Det må tas tid og man må passe på for å opprettholde en direkte åpen bane mellom filteret og behandlingsområdet.Løsningsflasker og andre ikke-sterile gjen-stander kan ikke anbringes bakentil i hettearbeidsområdet ved filteret på grunn av at disse objekter vil kunne forurense alt nedstrøms og avbryte larninær-strømningsmønsteret av renset luft. Ved anvendelse av en laminær-strømningshette er det også nød-vendig å rense hettens arbeidsflate rutinemessig før det ut-

føres noen form for behandling.

Det kjente apparat og den kjente fremgangsmåte som er diskutert ovenfor er således ufordelaktig på grunn av at de

krever et laminær-strømningshode og mer enn en operasjon for både å overføre og sterilisere blandingen av parenterale løs-ninger.

Disse problemer er løst i en viss grad ved apparatet og fremgangsmåten som er kjent fra US -patentskrift.....(amerikansk patentsøknad 090.235).

Men ved anvendelse av sistnevnte apparat og sistnevnte fremgangsmåte oppstår det nye problemer i forbindelse med filteret i detre apparat. Viskositetene til noen av disse parenterale løsninger vil kunne forårsake tilstopping av filteret og følgelig forsinke overføring gjennom filteret og apparatet. Dessuten kan løsningenes viskositeter være, og er vanligvis, forskjellige, noe som vil kunne føre til ujevn eller annen uønsket blanding av dem. Derfor må det benyttes ytterligere tid og det må vises omhu for å sikre at den ønskete blanding av løsningene som kombineres oppnås ved fremgangsmåten og apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse overvinner disse forskjellige ulemper.

Det er følgelig et formål med oppfinnelsen å frembringe en fremgangsmåte og et apparat til blanding av minst to løs-ninger, overføring av den resulterende blanding til en beholder, såsom den ovennevnte piastbeholder, samt sterilisering av blandingen under overføringen.

Et annet formål med oppfinnelsen er å frembringe en

lett tilgjengelig fremgangsmåte og apparat som ikke krever anvendelse av en laminær-strømningshette.

Endelig er det et formål med oppfinnelsen å frembringe

en fremgangsmåte og et apparat hvor den ønskete sammensetning av den overførte blanding kontrolleres automatisk.

Ifølge oppfinnelsen er det frembrakt et apparat og en fremgangsmåte til blanding av minst to løsninger i et forutbestemt forhold og overføring av blandingen til en opptaksbeholder under sterile betingelser. Apparatet omfatter opptaksbeholderen, et blandekammer i strømningsmessig forbindelse med en kilde for hver løsning, samt en anordning til automatisk kontroll av mengden av hver løsning i den behandlete blanding. Dessuten omfatter apparatet en anordning til sterilisering av blandingen som blir overført dertil fra kammeret og for videre transport av den steriliserte blanding til opptaksbeholderen. En slik anordning er en steril enhet som inneholder et filter i strøm-ningsmessig forbindelse med et utløp i kammeret, opptaksbeholderen samt rørledninger mellom disse.

Blandekammeret har tre formål. For det første, som navnet antyder, blandes løsningene som innføres i det fra løsnings-beholderne der. Fortrinnsvis er det i kammeret anordnet en ledeplate eller et annet blandeorgan for å øke løsningenes turbulens og bevirke fullstendig blanding av disse. For det andre danner blandekammeret og rørledningene en anordning hvor forholdet mellom de forskjellige løsninger som kombineres kan kontrolleres automatisk, slik at den endelige blanding som leveres til den sterile enhet har det ønskete kvantum av hver løsning. En slik anordning er flere innløp til kammeret, hvor hvert inn-løp er innrettet til å forbindes med en rørledning hvorigjennom en løsning kan innføres i kammeret. En annen slik anordning vil kunne være den spesielle størrelse på den sist- . nevnte rørledning. Ved valget av den riktige diameter og lengde på rørledningen kan det på forhånd velges en strømningshastighet for løsningen som avleveres gjennom den i overensstemmelse med løsningens viskositet, slik at mengden av hver løsning som avgis i kammeret i løpet av et spesielt tidsrom kan velges på forhånd. Endelig er en annen anordning innløp med forutbestemt diameter, slik at mengden av en spesiell løsning i den behandlete blanding kan forutbestemmes ved hjelp av valget av en viss størrelse på innløpet. For det tredje utgjør blandekammeret en anordning hvor viskositeten for blandingen som skal overføres senkes for hurtigere overføring. Generelt vil blan-dingens viskositet være mindre enn viskositeten til den mest viskøse løsning, noe som bevirker visse besparelser i over-føringstid .

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen avleveres hver av minst to løsninger til blandekammeret med en forutbestemt, automatisk kontrollert hastighet, løsningene blandes i blandekammeret, og den resulterende blanding avleveres til den sterile enhet for sterilisering av blandingen og overføring av den steriliserte blanding til opptaksbeholderen.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning hvor fig. 1 viser et perspektivriss av en foretrukket utførelsesform av apparatet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser en første løsningsbeholder 10 og en andre løsningsbeholder 12. Vanligvis er disse løsningsbeholdere frem-stilt av glass. Hver beholder er utstyrt med en propp 14 hvori det er innført en spiss 16. Hver spiss er forbundet med den ene ende av et rør 18 hvorigjennom løsningen i beholderen kan over-føres til et blandekammer 20. En rulleklemme 22 er anordnet på.hvert rør 18 for starting og stopping av strømning av løs-ning gjennom røret. I kammeret 20 er det anordnet et innløp 24 som hvert rør 18, som er forbundet med løsningsbeholderen, kan festes til.

I kammeret er det anordnet en ledeplate 26. Ledeplaten

som er vist i fig. 1 er festet til kammerets toppflate og medvirker til å øke turbulensen i løsningene som skal kombineres, for å bevirke fullstendig blanding av disse.

Nedenfor blandekammeret 20 er det vist en steril enhet hvor den resulterende blanding av løsningene avleveres fra kammeret for sterilisering og overføring til en endelig opptaksbeholder. Den sterile enhet omfatter et filter 28, en utvidbar piastopptakspose 30 samt et rør 32 for avlevering av den steriliserte blanding til opptaksposen 30. Også på røret 32 er det anordnet en rulleklemme for kontroll av avleveringshastigheten av blandingen fra filteret til posen.

Filteret 28 er utstyrt med et innløp 34 hvorigjennom blandingen avleveres fra kammeret 20 og inn i filteret, og et utløp 36 som er forbundet med røret 32. Filteret er et steri-liseringsfilter og er fortrinnsvis et hydrofilt, bakterie-organismefilter som har et membranoverflateareal som er større enn 6,4 cm 2 og en største porestørrelse på ca. 0,2 pm. Filtre som har vist seg å være særlig anvendbare i den foreliggende oppfinnelse er kommersielt tilgjengelig under varemerket "Millipore". En fleksibel piastopptakspose som har vist seg å være særlig anvendbar for den foreliggende oppfinnelse er en pose som markedføres under det ovennevnte varemerke "Viaflex".

Ved bruk av apparatet i fig. 1 inneholder hver av løs-ningsbeholderne 10 og 12 en løsning som skal overføres. Kammeret 20 og rørledningene som er forbundet med dette er forbundet med beholderne ved innstikking av hver spiss 16 i en propp 14 i en av beholderne. Filteret 28, røret 32 og posen 30 er anordnet som en steril enhet. Filterets 28 innløp 34 er forbundet med kammeret 20, og posen 30 er anbrakt i et vakuumkammer. Det har vist seg å være særlig hensiktsmessig å overføre parenterale løs-ninger under innvirkning av vakuum, som akselererer overførings-prosessen. Et vakuumkammer som har vist seg å være særlig an- vendbart er kjent fra US-patentskrift 3.722.557. Ved å åpne de forskjellige klemmer 22 som er vist i fig. 1 flyter løsningene i beholderne 10 og 12 inn i blandekammeret 20 hvor de kombineres. Den resulterende blanding flyter inn i filteret 28 hvor den steriliseres, og deretter flyter den steriliserte blanding inn i posen 30. Posen er hermetisk forseglet enten ved sammen-pressing av røret 32, ved varmforsegling av dette rør, eller ved varmforsegling av posen ved et punkt hvor røret 32 er forbundet med posen. Betjeningen av de forskjellige klemmer og vakuumkammeret som overføringen av løsningene utføres ved hjelp av, er velkjent og behøver ikke å diskuteres ytterligere.

Når det gjelder blandekammeret 20, dettes konstruksjon og virkemåte, tjener det ikke bare til å blande løsningene som avleveres fra løsningsoppbevaringsbeholderne, men er også utstyrt med anordninger for kontroll av mengden av hver løsning som avleveres i kammeret i et spesielt tidsrom, slik at en forutbestemt andel av de forskjellige løsninger oppnås før den resulterende kombinerte blanding overføres videre til den sterile enhet. Av den grunn utgjør kammeret en anordning for automatisk kontroll av løsningsbehandlingsprosessen.

En måte til å kontrollere andelene av løsningene som kombineres er å anordne flere innløp enn de to innløp som er vist i fig. 1. Vanligvis har løsningene som avleveres i kammeret forskjellige viskositeter. På grunn av at en aminosyreløsning er mindre viskøs enn en dekstroseløsning, kan det f.eks. for å oppnå samme mengde aminosyre som dekstrose i den endelige blanding avleveres mer enn en dekstroseløsning til kammeret mens det bare avleveres én aminosyreløsning til dette. En annen måte for automatisk kontroll av andelen av de forskjellige løs-ninger i den endelige blanding er å anordne rør av en spesiell lengde eller diameter mellom den ene av oppbevaringsbeholderne og kammeret og rør av en annen lengde eller diameter mellom den annen oppbevaringsbeholder og kammeret. En tredje måte er å ut-styre kammeret med innløp av forskjellige størrelser. Ved å forhåndsvelge størrelsen på hvert innløp avhengig av viskositeten av løsningen som skal avleveres gjennom det, samtidig som stør-relsen på alle rør og antallet kilder for hver forskjellig løs-ning holdes like, kan strømningshastigheten inn i kammeret for

enhver type løsning forutbestemmes.

En annen fordel med å ha et blandekammer hvori løsningene som skal behandles avleveres før disse avleveres til den sterile enhet, er at overføringstiden mellom løsningsoppbevaringsbehol-derne og den endelige opptaksbeholder forkortes. Dersom f.eks. en dekstroseløsning og en aminosyreløsning skal avleveres gjennom apparatet, vil den hurtigere strømmende aminosyreløs-ning nå den fleksible opptakspose først. Men det totale tidsrom for fullføring av overføringsoperasjonen vil likevel være avhengig av det totale tidsrom som er nødvendig for overføringen av den viskøse dekstroseløsning. Men dersom de to løsninger blandes i blandekammeret, vil den resulterende .løsning være mindre viskøs enn den opprinnelige dekstroseløsning, og tidsrommet for overføringen av blandingen gjennom den sterile enhet vil være kortere enn tidsrommet for tilsvarende over-føring av dekstroseløsningen gjennom den sterile enhet.

Modifikasjoner av apparatet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er mulig innenfor rammen av oppfinnelsen. F.eks. kan den ovenfor beskrevne anordning for automatisk kontroll av mengden av hver løsning som avleveres i blandekammeret 20 modi-fiseres slik at det ikke avleveres like stor mengde av hver løsning i kammeret, men at det istedenfor avleveres en forutbestemt mengde av hver løsning i kammeret.

Dersom det letter overføringsoperasjonen kan også blandekammeret, spissene samt rørledningene som er forbundet med disse være innbefattet i den sterile enhet. I det tilfelle ville opera-tøren bare måtte feste hver spiss 16 til en 1'øsningsoppbevarings-beholder og anbringe piastopptaksposen i vakuumkammeret før over-føringsoperasjonen kunne bli påbegynt. Dessuten kan ledeplaten 26 utelates dersom det oppnås fullgod blanding av%løsningene, eller det kan anvendes mer enn en ledeplate for å bevirke bedre blanding. Filteret kan være konstruert slik at det omfatter et parti som tilsvarer kammeret 20, noe som ville muliggjøre ute-latelse av det separate blandekammer.

Claims (13)

1. Apparat for steril behandling av minst to løsninger, karakterisert ved en beholder for opptakelse av de behandlete lø sninger, et blandekammer i strømningsmessig forbindelse med opptaksbeholderen og med en kilde for hver lø sning, idet lø sningene kan avleveres til kammeret, blandes i dette og deretter avleveres til opptaksbeholderen, samt en anordning for automatisk kontroll av mengden av hver løsning i den behandlete blanding.

2. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kontrollanordningen omfatter et første og et andre rør som hvert er forbundet med kammeret og har forutbestemt størrelse og er innrettet til å overføre til kammeret en løs-ning fra en spesiell løsningskilde, idet størrelsen bestemmer den mengde løsning som leveres gjennom røret og følgelig mengden løsning i blandingen.

3. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kontrollanordningen omfatter to innløp med forskjellige dimensjoner i kammeret, hvert for avlevering av en løs-ning fra en lø sningskilde i kammeret, hvorved dimensjonen for hvert innløp bestemmer mengden løsning som avleveres gjennom innløpet i kammeret og følgelig mengden lø sning i blandingen.

4. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at blandekammeret er utstyrt med minst én ledeplate for økning av turbulensen i og bedring av blandingen av løsningene som blir .behandlet.

5. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det omfatter en anordning for sterilisering av blandingen etter at denne er blandet i blandekammeret og for videre overføring av den steriliserte blanding til opptaksbeholderen.

6. Apparat i samsvar med krav 5, karakterisert ved at anordningen omfatter et filter som er anbrakt i strøm-ningsmessig forbindelse mellom kammeret og opptaksbeholderen, og en rørledning som er innkoplet mellom filteret og opptaksbeholderen for avlevering av den steriliserte blanding til opptaksbeholderen, hvorved i det minste filterets steriliseringsdel, rørledningen og opptaksbeholderen er en steril enhet.

7. Apparat i samsvar med krav 6, karakterisert ved at det omfatter en andre rørledning som er forbundet 'med kammeret og som er innrettet til å forbindes med hver av løs-ningskildene og som kammeret' og lø sningskildene er i strømnings-messig forbindelse med, og at den sterile enhet omfatter den andre rørledning, kammeret samt resten av filteret.

8. Fremgangsmåte til steril behandling av minst to lø sninger, karakterisert ved avlevering av hver løsning fra en løsningskilde til et blandekammer, automatisk kontrol-lering av mengden av hver lø sning som blir avlevert til kammeret, blanding av løsningene i kammeret, samt avlevering av den behandlete blanding til en opptaksbeholder.

9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 8, karakterisert ved at det anordnes et første og et andre rør som hvert er forbundet med kammeret og har forutbestemt størrelse og er innrettet til å overføre til kammeret en løsning fra en spesiell løsningskilde, hvorved størrelsen bestemmer mengden løsning som avleveres gjennom røret og følgelig mengden av løs-ningen i blandingen.

10. Fremgangsmåte i samsvar med krav 9, karakterisert ved at det anordnes to innløp med forskjellige dimensjoner i kammeret> hvorigjennom en løsning fra den ene av lø sningskildene avleveres i kammeret, hvorved dimensjonen på hvert innløp bestemmer mengden løsning som avleveres gjennom det i kammeret og følgelig mengden av løsningen i blandingen.

11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 8, karakterisert ved at det anordnes minst én ledeplate i kammeret for økning av turbulensen og bedring av blandingen av løsningene som behandles.

12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 8, karakteri sert ved at blandingen steriliseres etter at den er blandet i kammeret, og at den steriliserte blanding overføres til opptaksbeholderen.

13. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12, karakterisert ved at det anordnes et filter i strømningsmessig forbindelse med et utløp i kammeret og en rørledning som er innkoplet mellom et .innløp på filteret og opptaksbeholderen for avlevering av blandingen i opptaksbeholderen, hvorved i det minste filterets steriliseringsdel, filterutløpet, rør-ledningen samt opptaksbeholderen er en steril enhet.