WO2021094293A1 - System zur entfernung von kohlenmonoxid aus blut durch ozon - Google Patents

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WO2021094293A1
WO2021094293A1 PCT/EP2020/081596 EP2020081596W WO2021094293A1 WO 2021094293 A1 WO2021094293 A1 WO 2021094293A1 EP 2020081596 W EP2020081596 W EP 2020081596W WO 2021094293 A1 WO2021094293 A1 WO 2021094293A1
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blood
hollow fiber
ozone
membrane filter
flow space
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PCT/EP2020/081596
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Jürgen KLEWINGHAUS
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Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh
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    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • A61M1/1698—Blood oxygenators with or without heat-exchangers
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61M2202/02—Gases
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    • A61M2202/02—Gases
    • A61M2202/0225—Carbon oxides, e.g. Carbon dioxide
    • A61M2202/0233—Carbon monoxide

Definitions

  • the invention relates to a blood treatment device for extracorporeal blood treatment of patient's blood, wherein blood from a patient is passed into a first flow space of a hollow fiber membrane filter and is brought into gas exchange relationship via the membrane wall with an ozone-containing fluid in order to remove carbon monoxide from the blood.
  • Carbon monoxide poisoning is one of the most common causes of accidents caused by gases in Germany. Carbon monoxide can enter the body and bloodstream through inhalation. The carbon monoxide present in the blood binds to the oxygen receptors of the hemoglobin molecule. The tendency for carbon monoxide to attach to hemoglobin is about 250 times higher than that of oxygen attachment. In the case of carbon monoxide poisoning, the majority of the oxygen receptors in hemoglobin are occupied by carbon monoxide. As a result, it becomes impossible to transport the oxygen required by the organism through the blood.
  • hyperbaric oxygen therapy is used to release the carbon monoxide from the oxygen receptors of hemoglobin.
  • patients with carbon monoxide poisoning are placed in a hyperbaric chamber and exposed to increased oxygen pressure.
  • hyperbaric oxygen therapy chambers are only available at a few therapy centers in Germany. This has the disadvantage that patients sometimes have to accept long transport times in order to be able to be treated in one of these hyperbaric chambers.
  • patients with carbon monoxide poisoning are not able to be transported at all.
  • hyperbaric therapy in the case of a Carbon monoxide poisoning should start within 6 hours, but in no case later than 24 hours after the onset of carbon monoxide poisoning.
  • ozone treatments are known e.g. in alternative and complementary medicine.
  • ozone is introduced into the patient's blood by insufflation, which was previously taken from a patient as part of an autologous blood treatment and is then returned to the patient after the treatment.
  • the main indications for this type of “ozone therapy” are cancer and autoimmune diseases as well as circulatory and wound healing disorders.
  • EBOO Extracorporal Blood Oxygenation Ozonization
  • US 2016/0175353 describes ozone therapies in various designs for treating various clinical pictures. With regard to a reduction in carbon monoxide in blood, it is described to oxidize the carbon monoxide to the comparatively harmless carbon dioxide by means of an ozone agent. For this purpose, US 2016/0175353 generally describes the administration of a liquid or gaseous ozone agent to a patient, e.g. by rectal insufflation, by extracorporeal treatment and return of the treated blood to the patient, by intramuscular administration, by cardiopulmonary bypass or combinations thereof.
  • EP 2 213 317 A1 describes a machine for the extracorporeal ozone therapy of patient's blood, the patient's blood passing through two capillary filters in the extracorporeal blood circuit.
  • the blood is dialyzed against a dialysis solution by diffusive and convective material transport.
  • the second Capillary filter blood plasma is separated and fed to a reaction chamber, where it is treated with ozone. The treated plasma is returned to the extracorporeal blood circulation and reinfused into the patient.
  • the object is therefore to provide a system for extracorporeal blood treatment that can be made available to the patient quickly and with which carbon monoxide can effectively be separated from the blood of a patient suffering from carbon monoxide poisoning.
  • the object is to provide a method with which carbon monoxide-laden blood can be freed from carbon monoxide.
  • the object is achieved by a system for extracorporeal blood treatment according to claim 1.
  • Dependent claims 2 to 9 relate to embodiments of the claimed system.
  • the object is achieved by a treatment article according to claim 10.
  • Dependent claims 11 to 14 relate to embodiments of the claimed treatment article.
  • the object is achieved by a method for the depletion of carbon monoxide from blood according to claim 15.
  • Another aspect is based on the therapeutic treatment of a patient by an extracorporeal blood treatment method using a system according to the first aspect of the invention.
  • the invention in a first aspect, relates to a system for extracorporeal blood treatment, comprising at least one first hollow fiber membrane filter, containing a plurality of hollow fiber membranes, having at least one flow space for blood and at least one further flow space for a fluid containing ozone, characterized in that the a first hollow fiber membrane filter is a gas exchanger which enables a gas exchange between the blood and an ozone-containing fluid via the membrane wall of the hollow fiber membrane.
  • ozone from the ozone-containing fluid can oxidize the carbon monoxide bound to the hemoglobin of the patient's blood to carbon dioxide and thus cause the carbon monoxide to be displaced from the hemoglobin. As a result, the binding and transport capacity of the hemoglobin for oxygen is restored.
  • the carbon dioxide can be separated and discharged via the hollow fiber membrane filter. Overall, there is a depletion of carbon monoxide in the blood.
  • the system described here has the advantage that the blood can be treated with ozone without being brought into direct contact with the ozone-containing fluid, ie the contact of ozone and blood takes place in a controlled manner via the gas exchanger. Furthermore, the system described can be operated with minor adjustments in cooperation with a dialysis machine. Dialysis machines are available in many therapy centers, and also as mobile treatment units, for example in the rescue service, so that a patient with carbon monoxide poisoning can be treated quickly. This overcomes the disadvantages associated with hyperbaric oxygen therapy.
  • the use of a hollow fiber membrane filter as a gas exchanger in direct contact with blood provides a large gas exchange area corresponding to the membrane surface of the hollow fiber membrane filter and thus provides an effective way of removing carbon monoxide. Hollow fiber membrane filters with a membrane surface of 0.3 to 2.5 m 2 are preferably used for the system described here.
  • the system described here can be used, for example, together with a dialysis machine such as that used in acute dialysis.
  • the system described here thus offers the advantage that it can be operated with a conventional dialysis machine.
  • Dialysis machines of this type already have the protective systems required according to the known standards for detecting air and blood loss in the extracorporeal blood circulation.
  • hollow fiber membrane filter in relation to the system described here for extracorporeal blood treatment is understood to mean a hollow fiber membrane filter which is used as a gas exchanger.
  • a “gas exchange egg” is understood to mean a device for the extracorporeal reduction of the carbon monoxide content in blood.
  • Such a hollow fiber membrane filter designed as a gas exchanger has a plurality of hollow fiber membranes which are encapsulated at the end in the hollow fiber membrane filter by a resin and over the membrane walls of the hollow fiber membranes has at least one flow space for blood and at least one flow space for the ozone-containing fluid.
  • an “ozone-containing fluid” is understood to mean an ozone gas, an ozone gas mixture, e.g. an ozone-oxygen gas mixture, or an ozonated liquid.
  • the hollow fiber membranes of the hollow fiber membrane filter used as a gas exchanger are gas-permeable, in particular selective for gases and impermeable for liquids. Such membranes are described, for example, in EP 277 801 A2 or DE 100 34 098 A1.
  • the ozone-containing fluid is preferably guided along the second flow space of the hollow fiber membrane filter. In the first flow space of the hollow fiber membrane filter, the patient's blood is led along in countercurrent.
  • the presently described system according to the first aspect of the invention can further include a first blood line for conveying blood from a patient via a blood inlet to the flow space for blood of the at least one first hollow fiber membrane filter, a second blood line for conveying blood from the flow space for blood of the at least one first hollow fiber membrane filter via a blood outlet back to the patient, at least one pump means, preferably in engagement with the one first blood line, in order to bring about a conveyance of blood in the system.
  • the means “blood inlet” and "blood outlet” can be Act catheters or needles that allow vascular access to the patient.
  • the system described herein can furthermore have an ozone source for providing an ozone-containing fluid, the ozone source being connected via a first ozone fluid line to the flow space for an ozone-containing fluid of a first hollow fiber membrane filter in order to remove an ozone-containing fluid from the ozone source to convey the flow space for an ozone-containing fluid of the first hollow fiber membrane filter.
  • an “ozone source” is understood to mean a system that provides a fluid containing ozone.
  • a system usually includes an ozone generator which provides, for example, a gaseous ozone-oxygen mixture.
  • Known ozone generators generate ozone in a concentration range between 10 and 3,000,000 vpm (“volume parts per million”) ozone in an ozone / oxygen mixture.
  • the delivery rate of the gaseous ozone-oxygen admixture can be between 0.1 and 5.0 liters per minute.
  • the ozone generator can have a sterile filter to provide a sterile ozone-containing fluid for the treatment.
  • the ozone-containing fluid can be provided in the form of a liquid formulation and / or in combination with oxygen via the ozone source.
  • the system described in the embodiments of the first aspect can be at least partially a disposable item.
  • the disposable article has a first hollow fiber membrane filter, the first and the second blood line and the first and the second ozone fluid line.
  • the disposable article can also have further details that are necessary for carrying out the extracorporeal blood treatment.
  • the configuration of part of the system described here as a single-use article has the advantage that the single-use article can be provided in a sterile form, exchangeable for operation with a dialysis machine.
  • the disposable article is a treatment article according to the second aspect of the invention.
  • the system described here is designed to generate blood flows in the range of 10 ml / min to 600 ml / min by pump means used on the machine side.
  • the hollow fiber membranes of a first hollow fiber membrane filter have a first inner membrane surface and a second outer membrane surface, wherein the inner and / or the outer membrane surface of the hollow fiber membranes have or consist of a hydrophobic material, in particular with the hydrophobic material partially or are completely coated.
  • the blood for treatment with ozone is passed through the ozone-containing fluid into a flow space of a first hollow fiber membrane filter, this flow space comprising the lumina, ie the cavities, of the hollow fiber membranes.
  • the blood comes into contact with the inner membrane surface.
  • the “inner membrane surface” refers to the surface of the hollow fiber membrane facing the cavity of the hollow fiber membrane.
  • the inner membrane surface of the hollow fiber membrane is made from a hydrophobic material or coated with this material. Such materials can be, for example, polymethylpentene, silicone or polysulfone.
  • the hydrophobic material of the inner membrane surface or the outer membrane surface has the effect that the liquid components of the blood are prevented from passing through the membrane wall of the hollow fiber membranes and thus the hollow fiber membranes are selective for gas exchange.
  • the blood for treatment with ozone is passed through the ozone-containing fluid into a flow space of a first hollow fiber membrane filter, this flow space comprising the space between the hollow fiber membranes in the hollow fiber membrane filter.
  • the blood comes into contact with the outer membrane surface of the hollow fiber membranes.
  • the “outer membrane surface” refers to the surface of the hollow fiber membrane facing the space between the hollow fiber membranes in the hollow fiber membrane filter.
  • the outer membrane surface of the hollow fiber membrane is made of a hydrophobic material, for example polymethylpentene or silicone, or is coated with this material.
  • the invention relates to a system according to the first aspect or an embodiment thereof, which is further characterized in that the hollow fiber membranes of a first hollow fiber membrane filter Have or consist of polymethylpentene, or which is characterized in that the hollow fiber membranes are partially or completely coated with silicone on the inner membrane surface and / or on the outer membrane surface.
  • hollow fiber membranes with a hydrophobic membrane surface are provided which are effective for gas exchange with regard to the depletion of carbon monoxide from blood.
  • polymethylpentene and silicone provide materials that are largely resistant to oxidation in contact with the ozone-containing fluid.
  • the invention relates to a system according to the first aspect or an embodiment thereof, which is further characterized in that the hollow fiber membranes of a first hollow fiber membrane filter have polysulfone or polysulfone and polyvinylpyrrolidone, or consist of them and on the inner membrane surface a have partial or complete coating of silicone, or which is further characterized in that the hollow fiber membranes have polysulfone or polysulfone and polyvinylpyrrolidone, or consist thereof and have a partial or complete coating of silicone on the outer membrane surface.
  • Hollow fiber membranes comprising polysulfone and polyvinylpyrrolidone are typically used in the manufacture of dialysis filters. Such hollow fiber membranes are also suitable for the depletion of carbon monoxide from blood provided according to the present invention by coating the inner or outer membrane surface of the hollow fiber membranes with silicone and thus making the inner or outer membrane surface of the hollow fiber membranes hydrophobic. Corresponding coating processes are known in the prior art. The hollow fiber membranes required for the system described here can therefore be obtained with little effort based on the production of the hollow fiber membranes for dialysis.
  • the system described herein can furthermore have a second ozone fluid line which connects the ozone source to the flow space for the ozone-containing fluid of the first hollow fiber membrane filter in order to receive returned ozone-containing fluid.
  • the returned fluid can be further processed by the ozone source by further devices.
  • means can be arranged in the ozone source with which excess ozone is broken down.
  • means can be arranged which process the returned fluid for further use.
  • the invention relates to a system according to the first aspect or an embodiment thereof, which is further characterized in that a gaseous ozone-oxygen mixture is provided with the ozone source.
  • the invention relates to a system according to the first aspect or an embodiment thereof, which is characterized in that in the blood flow direction upstream in the first blood line or downstream in the second blood line of the first hollow fiber membrane filter, a second hollow fiber membrane filter or an adsorber device is arranged to separate blood components from the patient's blood.
  • a second hollow fiber membrane filter or an adsorber device is arranged to separate blood components from the patient's blood.
  • Such therapies can be, for example: Continuous Renal Replacement Therapy (CRRT), liver replacement therapies, gas exchange therapies, such as extracorporeal membrane oxygenation (“Extracorporal Membrane Oxygenation” - ECMO) or extracorporeal C0 2 elimination (“Extracorporal C0 2 Removal”) - ECC02R), as well as adsorber processes for the elimination of inflammatory substances, e.g. toxic substances or bacteria as well as endotoxins or immune mediators.
  • CRRT Continuous Renal Replacement Therapy
  • liver replacement therapies gas exchange therapies, such as extracorporeal membrane oxygenation (“Extracorporal Membrane Oxygenation” - ECMO) or extracorporeal C0 2 elimination (“Extracorporal C0 2 Removal”) - ECC02R), as well as adsorber processes for the elimination of inflammatory substances, e.g. toxic substances or bacteria as well as endotoxins or immune mediators.
  • the invention in a second aspect, relates to a treatment article for extracorporeal blood treatment, having at least one first hollow fiber membrane filter, containing a plurality of hollow fiber membranes, having at least one first flow space for blood and at least one second flow space for a fluid containing ozone, a first blood line for Conveying blood from a patient to the first flow chamber of the hollow fiber membrane filter, a second blood line for conveying blood from the first flow chamber of the hollow fiber membrane filter to the patient, a first ozone fluid line for conveying a fluid containing ozone to the second flow chamber of the hollow fiber membrane filter, a second ozone fluid line for discharging a fluid the second flow space, characterized in that the hollow fiber membrane filter is a Is a gas exchanger that enables gas exchange via the membrane wall, the hollow fiber membranes of the hollow fiber membrane filter having a first inner membrane surface and a second outer membrane surface, the inner and / or the outer membrane surface of the hollow fiber membranes having or consisting of a hydrophobic material
  • the treatment article can be part of the system defined in accordance with the first aspect of the invention.
  • a “treatment article” is understood to mean a single-use article that comprises components of the system described above that are only intended for single use.
  • the system defined according to the first aspect can be constructed from components which can be arranged on a dialysis machine and in a treatment article.
  • the invention relates to a treatment article according to the second aspect, which is characterized in that the hollow fiber membranes have or consist of polymethylpentene, or which is characterized in that the hollow fiber membranes on the inner membrane surface or the outer membrane surface with silicone are partially or fully coated.
  • the invention relates to a treatment article according to the second aspect or an embodiment thereof, which is characterized in that the hollow fiber membranes have polysulfone or polysulfone and polyvinylpyrrolidone, or consist of them and on the inner membrane surface a partial or complete partial or have complete coating of silicone, or which is characterized in that the hollow fiber membranes have polysulfone or polysulfone and polyvinylpyrrolidone, or consist thereof and have a coating of silicone on the outer membrane surface.
  • the invention relates to a treatment article according to the first aspect or an embodiment thereof, which is characterized in that in the blood flow direction upstream in the first blood line or downstream in the second blood line of the first hollow fiber membrane filter, a second hollow fiber membrane filter or an adsorber device is arranged.
  • the invention in a third aspect, relates to a method for the depletion of carbon monoxide from blood, which has the steps of: providing a system according to the first aspect or an embodiment thereof, passing blood by means of the at least one pump means through the flow space for blood of the a first hollow fiber membrane filter, passing an ozone-containing fluid through the flow space for the ozone-containing fluid of the hollow fiber membrane filter, so that the blood and the ozone-containing fluid are brought into a gas exchange relationship via the wall of the hollow fiber membranes and carbon monoxide bound to the hemoglobin of the blood is oxidized to carbon dioxide, and discharging the carbon dioxide diffused over the membrane walls of the hollow fiber membranes from the flow space for the ozone-containing fluid of the one first hollow fiber membrane filter.
  • the method defined according to the third aspect of the invention can be used ex vivo, e.g. for analytical purposes, e.g. to be able to determine the carbon monoxide content of a blood sample or to purify a blood sample by carbon monoxide depletion.
  • the ozone-containing fluid preferably an ozone-oxygen mixture
  • gas exchange relationship means that gases can pass through the membrane walls, e.g. by diffusion, without liquid components being able to pass through the membrane wall.
  • the term “depletion” denotes a process for reducing the concentration of carbon monoxide in blood.
  • the blood is passed through the cavities of the hollow fiber membranes and the fluid containing ozone is passed through the space between the hollow fiber membranes of the first hollow fiber membrane filter.
  • the flow space through which the blood flows is also referred to in this arrangement as the first flow space of the first hollow fiber membrane filter.
  • the flow space through which the ozone-containing fluid flows is also referred to in this arrangement as the second flow space.
  • the blood flow rate required for the therapy can be set by the at least one pump means, which is preferably in engagement with the first blood line.
  • the pump means can be a hose roller pump.
  • the blood flow can also be adjusted through the catheter geometry at the blood inlet and outlet of the patient.
  • the blood flow is reduced compared to dialysis therapy; in particular, blood flows of 10 to 600 ml / min are provided for the depletion of carbon monoxide in extracorporeal blood treatment.
  • the flow rates of the ozone-containing fluid required for the therapy are specified and regulated by the ozone source.
  • the blood and the ozone-containing fluid are preferably passed in countercurrent through the one first hollow fiber membrane filter.
  • the blood removed from a patient is introduced into a first hollow fiber membrane filter via the blood inlet and the first blood line of the system. Due to the flow arrangement of the blood and the ozone-containing fluid as described above and the preset flow rates, ozone diffuses over the membrane wall of the hollow fiber membranes into the flow space through which the blood flows.
  • the ozone diffused into the blood reacts with the carbon monoxide bound to the hemoglobin and optionally with unbound carbon monoxide and oxidizes this to carbon dioxide, so that the oxygen receptors on the hemoglobin are again accessible to oxygen.
  • the ozone itself reacts to form oxygen, which can bind to the hemoglobin in exchange for carbon monoxide.
  • the carbon dioxide in turn diffuses through the membrane wall into the flow space of the ozone-containing fluid and is there discharged from the first hollow fiber membrane filter.
  • the blood depleted in carbon monoxide is discharged accordingly from the hollow fiber membrane filter and returned to the patient via the second blood line and the blood outlet.
  • the described method according to the third aspect of the invention is therefore particularly suitable in a further aspect as a therapeutic method for an extracorporeal blood treatment method for the depletion of carbon monoxide from blood.
  • FIG. 1 The system shown schematically in FIG. 1 is not to be understood as a final embodiment. Rather, it is clear to the person skilled in the art that, in the context of the first aspect of the invention, further embodiments can be derived from the schematic representation of FIG. 1 by adding or removing individual features.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a system (100) described here for reducing the carbon monoxide content in the blood.
  • the system shown is constructed interactively from components that can be arranged on a dialysis machine and in a treatment article.
  • the hollow fiber membrane filter 10, the drip chamber 4, the blood lines 16, 17 and the ozone fluid lines 21, 22 can be arranged on a treatment article as described here.
  • the treatment article can in particular be a disposable article.
  • machine-side components and the components of the treatment article are designed to work together, for example, in the extracorporeal reduction of carbon monoxide in the blood of a patient.
  • the pump 2 operates in the illustration shown in FIG. 1 with the first blood line 16 together to cause the promotion of blood from the patient into the system B and to the patient back from B.
  • a pump can interact with the second blood line 17 in order to effect or support the conveyance of the blood in the extracorporeal blood circuit.
  • a second pump is also arranged cooperating with line 17 (not shown in FIG. 1).
  • the first and second blood lines 16 and 17 are made of flexible plastic tubing. Such fluid tubes are used in dialysis technology known. They are characterized by the fact that they can be compressed by the application of force, so that no liquid can flow through the lumen of the flexible plastic tubes.
  • Such tubes are distinguished by the fact that they have a restoring force, so that after an occlusion of the plastic tube, liquid can flow through the lumen again.
  • the pumps can be designed as gear pumps, diaphragm pumps, impeller pumps or peristaltic pumps.
  • the pump 2 is a hose roller pump.
  • the blocking devices cooperate with the blood lines 16 and 17 in that the blood flow through these blood lines is blocked. This is particularly necessary when an alarm is detected by an electronic monitoring unit of the dialysis machine during a therapy to reduce the carbon monoxide content in the blood of a patient and the therapy has to be ended or interrupted in order not to put the patient at risk.
  • the locking devices are hose clamps operated mechanically or electromagnetically on the machine side, which interact with the blood lines 16 and 17, which are designed as flexible plastic hoses, and in particular can block or unblock the flow of blood.
  • the optical detector 5 and the air bubble detector 6 interact with the blood line 17.
  • the detectors 5 and 6 detect possible blood clots and air bubbles which are returned to the patient in the treated blood via the outlet B from.
  • the signals from detectors 5 and 6 can be evaluated via an electronic monitoring unit of the dialysis machine and an alarm can be triggered which, for example, activates locking devices 1 and 7 so that the infusion of blood clots and / or air bubbles into the patient can be stopped.
  • blood is taken from the patient and introduced into the system 100 via an inlet B a.
  • the blood removed from the patient is conveyed via the pump 2, which is connected to the first blood line 16 for conveying blood from the patient into the first flow space 11 of a first hollow fiber membrane filter 10 is in cooperation.
  • the blood flowing into the first flow space 11 of the hollow fiber membrane filter 10 via the inlet opening 14 flows along the membrane wall 13 of the hollow fiber membranes of the hollow fiber membrane filter and is brought into gas exchange relationship with the ozone fluid flowing through the second flow space 12 of the hollow fiber membrane filter 10. Only one membrane wall is shown schematically in FIG.
  • Ozone diffuses through the membrane walls of the hollow fiber membranes from the second flow space 12 into the first flow space 11 and oxidizes the carbon monoxide bound to the hemoglobin of the blood to carbon dioxide, which in turn reaches the first flow space by diffusion through the membrane wall.
  • the blood thus depleted in carbon monoxide is discharged via the outlet opening 15 in the first flow chamber 11 of the hollow fiber membrane filter 10 and conveyed via the second blood line 17 into the drip chamber 4 in order to separate any air bubbles contained in the blood.
  • the blood is further passed through the blood line 17 to the outlet B of the patient and examined over the detectors 5 and 6 to existing blood clots and air bubbles.
  • an ozone-containing fluid is introduced from an ozone source 20 into the second flow space 12 of the hollow fiber membrane filter 10.
  • the ozone source 20 is connected to the second flow space 12 of the first hollow fiber membrane filter 10 via an ozone fluid line 21 via an inlet 19.
  • the carbon dioxide diffusing from the blood in the first flow space 11 via the membrane wall 13 of a first hollow fiber membrane filter 10 into the second flow area 12 is discharged via a second outlet opening 18 on the second flow space 12 of the hollow fiber membrane filter 10 and optionally via the ozone fluid line 22 to the ozone source 20 returned.
  • the carbon dioxide is also discharged from the patient's blood through the patient's breathing, if this is present.
  • the fluid discharged from the second flow space 12 can be reused after processing. In this case, the fluid discharged from the second flow space is returned to the ozone source 20, optionally separated carbon monoxide and enriched the ozone contained in this fluid.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the gas exchange on the membrane wall of a first hollow fiber membrane filter in a system 100 described here.
  • blood is depleted of carbon monoxide.
  • FIG. 2 shows the first flow space 11 of the first hollow fiber membrane filter 10 through which blood flows during the treatment.
  • a hemoglobin molecule to which carbon monoxide is bound is shown schematically in FIG.
  • FIG. 2 shows the second flow space 12 of the hollow fiber membrane filter 10, through which an ozone-containing fluid, in this case oxygen and ozone, flows.
  • an ozone-containing fluid in this case oxygen and ozone
  • the ozone reacts with the carbon monoxide bound to the hemoglobin to form carbon dioxide and oxygen. During this process, the oxygen formed can bind to the hemoglobin and the carbon dioxide is released. The carbon dioxide can diffuse over the membrane wall 13 and be discharged from the second flow space 12 of the hollow fiber membrane filter 10.
  • 3a / 3b and Fig. 4a / 4b show enlarged images of hollow fiber membranes which are used for gas exchange according to the third aspect in a method for the depletion of carbon monoxide from blood, or in a system according to the first aspect of the invention or in a Treatment articles according to the second aspect of the invention can be used.
  • 3a shows the cross section of a hollow fiber membrane which has been coated on the inside with silicone.
  • FIG. 3b shows an enlarged section from FIG. 3a.
  • 4a shows the cross section of a hollow fiber membrane which has been coated on the outside with silicone.
  • FIG. 4b shows an enlarged section from FIG. 4a.
  • the hollow fiber membranes shown essentially consist of a support layer.
  • the support layer consists of a porous layer made of polysulfone and polyvinylpyrrolidone.
  • the silicone coating layer is permeable to gases, ie gases can permeate through the silicone coating layer by diffusion.
  • the coating layer on the other hand, is impermeable to liquids.
  • Air bubble detector for detecting air bubbles in the blood
  • Locking device for blocking or releasing the conveyance of blood through the second blood line 17

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur extrakorporalen Blutbehandlung zur Abreicherung von Kohlenmonoxid in Blut über einen Hohlfasermembranfilter mit einer Vielzahl von Hohlfasermembranen, wobei der Hohlfasermembranfilter ein Gasaustauscher ist und einen Gasaustausch über die Membranwandung der Hohlfasermembranen zwischen Blut, und einem Ozon enthaltendem Fluid ermöglicht.

Description

SYSTEM ZUR ENTFERNUNG VON KOHLENMONOXID AUS BLUT DURCH OZON
THEMA DER ERFINDUNG
[0001] Die Erfindung betrifft eine Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung von Patientenblut, wobei Blut von einem Patienten in einen ersten Strömungsraum eines Hohlfasermembranfilters geleitet wird und über die Membranwandung mit einem Ozon enthaltenden Fluid in Gasaustauschbeziehung gebracht wird, um Kohlenmonoxid aus dem Blut zu entfernen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[0002] Vergiftungen mit Kohlenmonoxid gehören in Deutschland zu den häufigsten Ursachen von Unfällen durch Gase. Kohlenmonoxid kann durch das Einatmen in den Körper und in den Blutkreislauf gelangen. Das im Blut vorhandene Kohlenmonoxid bindet an die Sauerstoffrezeptoren des Hämoglobinmoleküls. Die Tendenz der Kohlenmonoxidanbindung an Hämoglobin ist etwa 250-mal höher als die der Sauerstoffanbindung. Im Falle einer Kohlenmonoxidvergiftung wird die überwiegende Zahl der Sauerstoffrezeptoren des Hämoglobins durch Kohlenmonoxid belegt. In der Folge wird es unmöglich, den vom Organismus benötigten Sauerstoff über das Blut zu transportieren.
[0003] Bei schweren Kohlenmonoxidvergiftungen wird eine hyperbare Sauerstofftherapie angewendet, um das Kohlenmonoxid von den Sauerstoffrezeptoren des Hämoglobins zu lösen. Bei der hyperbaren Sauerstofftherapie werden Patienten mit Kohlenmonoxidvergiftung in eine Überdruckkammer gebracht und einem erhöhten Sauerstoffdruck ausgesetzt. Allerdings stehen Überdruckkammern zur hyperbaren Sauerstofftherapie nur an vereinzelten Therapiezentren in Deutschland zur Verfügung. Dies birgt den Nachteil, dass Patienten zum Teil lange Transportzeiten hinnehmen müssen, um in einer dieser Überdruckkammern therapiert werden zu können. Weiterhin sind Patienten mit Kohlenmonoxidvergiftung teilweise aufgrund ihres multifaktoriellen Krankheitsbildes überhaupt nicht transportfähig. Erschwerend kommt hinzu, dass nach medizinischem Kenntnisstand eine hyperbare Therapie im Falle einer Kohlenmonoxidvergiftung innerhalb von 6 Stunden, jedoch in keinem Fall später als 24 Stunden nach Eintritt der Kohlenmonoxidvergiftung begonnen werden sollte.
[0004] Die Möglichkeiten der Behandlung von Kohlenmonoxidvergiftungen durch eine Ozontherapie sind derzeit nicht ausgeschöpft. Grundsätzlich sind Ozonbehandlungen z.B. in der Alternativ- und Komplementärmedizin bekannt. Dabei wird Ozon durch Insufflation in Patientenblut eingebracht, welches zuvor im Rahmen einer Eigenblutbehandlung einem Patienten entnommen wurde und diesem nach der Behandlung wieder zugeführt wird. Hauptindikationen für diese Art von „Ozontherapien“ sind Krebs- und Autoimmunerkrankungen sowie Durchblutungs- und Wundheilungsstörungen. Ebenfalls bekannt sind Verfahren der „Extracorporal Blood Oxygenation Ozonization (EBOO)“. Hierbei wird einem Patienten entnommenes Blut in einem kontinuierlichen extrakorporalen Blutbehandlungsverfahren mit Ozon in Kontakt gebracht und dem Patienten wieder zugeführt.
[0005] Hinsichtlich der wenigen spezialisierten Therapiezentren für Kohlenmonoxidvergiftungen und auch hinsichtlich eines über die letzten Jahre beobachteten Anstiegs der Vergiftungsvorfälle mit Kohlenmonoxid, besteht derzeit ein dauerhaftes Bedürfnis, neue und verbesserte Blutbehandlungsverfahren bereitzustellen, um Patienten mit Kohlenmonoxidvergiftung schnell eine effiziente Therapie zur Verfügung stellen zu können.
[0006] Die US 2016/0175353 beschreibt Ozontherapien in verschiedenen Ausführungen zur Behandlung verschiedener Krankheitsbilder. Bezüglich einer Verringerung von Kohlenmonoxid in Blut wird beschrieben, das Kohlenmonoxid durch ein Ozonmittel zu dem vergleichsweise unschädlichen Kohlendioxid zu oxidieren. Hierzu wird in der US 2016/0175353 allgemein die Verabreichung eines flüssigen oder gasförmigen Ozonmittels an einen Patienten, z.B. durch rektale Insufflation, durch extrakorporale Behandlung und Zurückführung des behandelten Bluts an den Patienten, durch intramuskuläre Verabreichung, durch kardiopulmonalen Bypass oder Kombinationen davon, beschrieben.
[0007] Die EP 2 213 317 A1 beschreibt eine Maschine für die extrakorporale Ozontherapie von Patientenblut, wobei das Patientenblut im extrakorporalen Blutkreislauf zwei Kapillarfilter durchläuft. Im ersten Kapillarfilter wird das Blut durch diffusiven und konvektiven Stofftransport gegen eine Dialyselösung dialysiert. Im zweiten Kapillarfilter wird Blutplasma abgetrennt und einer Reaktionskammer zugeführt, wo es mit Ozon behandelt wird. Das behandelte Plasma wird zum extrakorporalen Blutkreislauf zurückgeführt und dem Patienten reinfundiert.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0008] Die bekannten Ozontherapien an Patientenblut sind hinsichtlich der Indikation einer Kohlenmonoxidvergiftung verbesserungswürdig. In einem ersten Aspekt besteht daher die Aufgabe in einer Bereitstellung eines Systems zur extrakorporalen Blutbehandlung, das dem Patienten schnell zur Verfügung gestellt werden kann und mit dem effektiv Kohlenmonoxid aus dem Blut eines Patienten, der unter einer Kohlenmonoxidvergiftung leidet, abgetrennt werden kann.
[0009] In einem weiteren Aspekt besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem mit Kohlenmonoxid beladenes Blut von Kohlenmonoxid befreit werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[0010] In einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein System zur extrakorporalen Blutbehandlung nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 9 betreffen Ausführungsformen des beanspruchten Systems.
[0011] In einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Behandlungsartikel gemäß Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche 11 bis 14 betreffen Ausführungsformen des beanspruchten Behandlungsartikels.
[0012] In einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Abreicherung von Kohlenmonoxid aus Blut nach Anspruch 15 gelöst.
[0013] Einem weiteren Aspekt liegt die therapeutische Behandlung eines Patienten durch ein extrakorporales Blutbehandlungsverfahren unter Verwendung eines Systems nach dem ersten Aspekt der Erfindung zugrunde. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0014] In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur extrakorporalen Blutbehandlung, aufweisend wenigstens einen ersten Hohlfasermembranfilter, enthaltend eine Vielzahl von Hohlfasermembranen, aufweisend mindestens einen Strömungsraum für Blut und mindestens einen weiteren Strömungsraum für ein Ozon enthaltendes Fluid, dadurch gekennzeichnet, dass der eine erste Hohlfasermembranfilter ein Gasaustauscher ist, der einen Gasaustausch über die Membranwandung der Hohlfasermembranen zwischen dem Blut und einem Ozon enthaltenden Fluid ermöglicht.
[0015] Unter Verwendung des beschriebenen Systems kann Ozon aus dem Ozon enthaltenden Fluid, das am Hämoglobin des Patientenbluts gebundene Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid oxidieren und damit eine Verdrängung des Kohlenmonoxids aus dem Hämoglobin bewirken. In der Folge wird die Bindungs- und Transportkapazität des Hämoglobins für Sauerstoff wiederhergestellt. Das Kohlendioxid kann über den Hohlfasermembranfilter abgetrennt und ausgeleitet werden. Insgesamt findet eine Abreicherung von Kohlenmonoxid im Blut statt.
[0016] Das hier beschriebene System weist den Vorteil auf, dass das Blut mit Ozon behandelt werden kann, ohne in direkten Kontakt mit dem Ozon enthaltenden Fluid gebracht zu werden, d.h. der Kontakt von Ozon und Blut erfolgt kontrolliert über den Gasaustauscher. Weiterhin kann das beschriebene System mit geringen Anpassungen in Zusammenwirkung mit einer Dialysemaschine betrieben werden. Dialysemaschinen sind in vielen Therapiezentren, zudem auch als mobile Behandlungseinheiten z.B. im Rettungsdienst, verfügbar, so dass ein Patient mit Kohlenmonoxidvergiftung rasch behandelt werden kann. Damit können die Nachteile, die mit der hyperbaren Sauerstofftherapie verbundenen sind überwunden werden. Zudem stellt die Verwendung eines Hohlfasermembranfilters als Gasaustauscher im direkten Kontakt mit Blut eine entsprechend der Membranoberfläche des Hohlfasermembranfilters hohe Gasaustauschfläche bereit und liefert damit eine effektive Möglichkeit zur Entfernung von Kohlenmonoxid. Vorzugsweise werden für das vorliegend beschriebene System Hohlfasermembranfilter mit einer Membranoberfläche von 0,3 bis 2,5 m2 verwendet.
[0017] Das vorliegend beschriebene System kann z.B. zusammen mit einer Dialysemaschine eingesetzt werden, wie sie in der Akutdialyse verwendet wird. Das vorliegend beschriebene System bietet damit den Vorteil, dass es sich mit einer gebräuchlichen Dialysemaschine betreiben lässt. Derartige Dialysemaschinen verfügen bereits über die nach den bekannten Normen erforderlichen Schutzsysteme zur Erkennung von Luft und Blutverlust im extrakorporalen Blutkreislauf.
[0018] Unter dem Begriff „ Hohlfasermembranfilter “ wird in Bezug auf das vorliegend beschriebene System zur extrakorporalen Blutbehandlung ein Hohlfasermembranfilter verstanden, der als Gasaustauscher verwendet wird. Im Zusammenhang mit dem vorliegend beschriebenen System wird unter einem „Gasaustauschei“ eine Vorrichtung zur extrakorporalen Reduzierung des Kohlenmonoxidgehaltes in Blut verstanden. Ein derartiger als Gastaustauscher ausgestalteter Hohlfasermembranfilter weist eine Vielzahl von Hohlfasermembranen auf, die endseitig in dem Hohlfasermembranfilter durch ein Harz vergossen sind und über die Membranwandungen der Hohlfasermembranen mindestens einen Strömungsraum für Blut und mindestens einen Strömungsraum für das Ozon enthaltende Fluid aufweist. Unter einem „Ozon enthaltendem Fluid“ wird im Sinne der Anmeldung ein Ozongas, eine Ozon-Gasgemisch, z.B. ein Ozon- Sauerstoff- Gasgemisch, oder eine ozonisierte Flüssigkeit verstanden.
[0019] Die Hohlfasermembranen des als Gasaustauscher verwendeten Hohlfasermembranfilters sind gasdurchlässige, insbesondere für Gase selektive und für Flüssigkeiten undurchlässige Hohlfasermembranen. Derartige Membranen sind z.B. in der EP 277 801 A2 oder der DE 100 34 098 A1 beschrieben. Vorzugsweise wird das Ozon enthaltende Fluid im zweiten Strömungsraum des Hohlfasermembranfilters entlanggeführt. Im ersten Strömungsraum des Hohlfasermembranfilters wird das Blut des Patienten im Gegenstrom entlanggeführt.
[0020] Das vorliegend beschriebene System gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann weiterhin eine erste Blutleitung zur Förderung von Blut von einem Patienten über einen Bluteinlass zum Strömungsraum für Blut des wenigstens einen ersten Hohlfasermembranfilters, eine zweite Blutleitung zur Förderung von Blut von dem Strömungsraum für Blut des wenigstens einen ersten Hohlfasermembranfilters über einen Blutauslass zurück zum Patienten, wenigstens ein Pumpenmittel, vorzugsweise im Eingriff mit der einen ersten Blutleitung, um eine Förderung von Blut in dem System zu bewirken, aufweisen. Bei den Mitteln „Bluteinlass“ und „Blutauslass“ kann es sich um Katheter oder Nadeln handeln, die einen vaskulären Gefäßzugang am Patienten ermöglichen.
[0021] Das vorliegend beschriebene System kann weiterhin eine Ozonquelle zur Bereitstellung eines Ozon-enthaltenden Fluids aufweisen, wobei die Ozonquelle über eine erste Ozonfluidleitung mit dem Strömungsraum für ein Ozon enthaltendes Fluid des einen ersten Hohlfasermembranfilters verbunden ist, um ein Ozon enthaltendes Fluid von der Ozonquelle zu dem Strömungsraum für ein Ozon enthaltendes Fluid des einen ersten Hohlfasermembranfilters zu fördern.
[0022] Als „Ozonquelle“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein System verstanden, dass ein Ozon enthaltendes Fluid bereitstellt. Ein solches System beinhaltet üblicherweise einen Ozongenerator, der eine z.B. gasförmige Ozon-Sauerstoff-Mischung bereitstellt. Bekannte Ozongeneratoren erzeugen Ozon in einem Konzentrationsbereich zwischen 10 und 3.000.000 vpm („volume parts per million“) Ozon in einer Ozon- /Sauerstoff-Mischung. Die Fördermenge der gasförmigen Ozon-Sauerstoff-Beimischung kann zwischen 0,1 und 5,0 Liter pro Minute betragen. Der Ozongenerator kann einen Sterilfilter aufweisen, um ein steriles Ozon enthaltendes Fluid für die Behandlung bereitzustellen. Alternativ kann über die Ozonquelle das Ozon enthaltende Fluid in Form einer flüssigen Formulierung und/oder in Kombination mit Sauerstoff bereitgestellt werden.
[0023] Das in den Ausführungsformen des ersten Aspekts beschriebene System kann zumindest teilweise ein Einwegartikel sein. Der Einwegartikel weist dabei den einen ersten Hohlfasermembranfilter, die erste und die zweite Blutleitung und die erste und die zweite Ozonfluidleitung auf. Der Einwegartikel kann darüber hinaus weitere Einzelheiten aufweisen, die für die Durchführung der extrakorporalen Blutbehandlung notwendig sind. Die Ausgestaltung eines Teils des vorliegend beschriebenen Systems als Einwegartikel weist den Vorteil auf, dass der Einwegartikel in einer sterilen Form, austauschbar für den Betrieb mit einer Dialysemaschine bereitgestellt werden kann. In einer Alternative ist der Einwegartikel ein Behandlungsartikel nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
[0024] Das vorliegend beschriebene System ist dafür ausgelegt durch maschinenseitig verwendete Pumpenmittel Blutflüsse im Bereich von 10 ml/min bis 600 ml/min zu erzeugen. [0025] In einer Ausführungsform weisen die Hohlfasermembranen des einen ersten Hohlfasermembranfilters eine erste innere Membranoberfläche und eine zweite äußere Membranoberfläche auf, wobei die innere und/ oder die äußere Membranoberfläche der Hohlfasermembranen ein hydrophobes Material aufweisen oder daraus bestehen, insbesondere mit dem hydrophoben Material teilweise oder vollständig beschichtet sind.
[0026] Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Blut zur Behandlung mit Ozon durch das Ozon enthaltende Fluid in einen Strömungsraum des einen ersten Hohlfasermembranfilters geleitet wird, wobei dieser Strömungsraum die Lumina, also die Hohlräume, der Hohlfasermembranen umfasst. In dieser Ausführungsform kommt das Blut mit der inneren Membranoberfläche in Kontakt. Die „innere Membranoberfläche“ bezeichnet dabei die zum Hohlraum der Hohlfasermembranen zugewandte Oberfläche der Hohlfasermembran. In dieser Ausführungsform ist die innere Membranoberfläche der Hohlfasermembran aus einem hydrophoben Material ausgearbeitet oder mit diesem Material beschichtet. Solche Materialien können z.B. Polymethylpenten, Silikon oder Polysulfon sein. Das hydrophobe Material der inneren Membranoberfläche oder der äußeren Membranoberfläche bewirkt, dass die flüssigen Bestandteile des Blutes an einem Durchtritt über die Membranwandung der Hohlfasermembranen gehindert werden und somit die Holfasermembranen selektiv für den Gasaustausch sind.
[0027] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Blut zur Behandlung mit Ozon durch das Ozon enthaltende Fluid in einen Strömungsraum des einen ersten Hohlfasermembranfilters geleitet wird, wobei dieser Strömungsraum den Zwischenraum zwischen den Hohlfasermembranen im Hohlfasermembranfilter umfasst. In dieser Ausführungsform kommt das Blut mit der äußeren Membranoberfläche der Hohlfasermembranen in Kontakt. Die „äußere Membranoberfläche“ bezeichnet dabei die zum Zwischenraum zwischen den Hohlfasermembranen im Hohlfasermembranfilter zugewandte Oberfläche der Hohlfasermembran. In dieser Ausführungsform ist die äußere Membranoberfläche der Hohlfasermembran aus einem hydrophoben Material, z.B. Polymethylpenten oder Silikon, ausgearbeitet oder mit diesem Material beschichtet.
[0028] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein System gemäß dem ersten Aspekt oder einer Ausführungsform davon, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hohlfasermembranen des einen ersten Hohlfasermembranfilters Polymethylpenten aufweisen oder daraus bestehen, oder die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hohlfasermembranen auf der inneren Membranoberfläche und/ oder auf der äußeren Membranoberfläche st teilweise oder vollständig mit Silikon beschichtet sind. Gemäß diesen Ausführungsformen werden Hohlfasermembranen mit einer hydrophoben Membranoberfläche bereitgestellt, die für den Gasaustausch bezüglich der Abreicherung von Kohlenmonoxid aus Blut effektiv sind. Darüber hinaus werden durch Polymethylpenten und Silikon Materialien bereitgestellt, die im Kontakt mit dem Ozon enthaltenden Fluid weitestgehend oxidationsbeständig sind.
[0029] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein System gemäß dem ersten Aspekt oder einer Ausführungsform davon, das weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hohlfasermembranen des einen ersten Hohlfasermembranfilters Polysulfon oder Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon aufweisen, oder daraus bestehen und auf der inneren Membranoberfläche eine teilweise oder vollständige Beschichtung aus Silikon aufweisen, oder die weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hohlfasermembranen Polysulfon oder Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon aufweisen, oder daraus bestehen und auf der äußeren Membranoberfläche eine teilweise oder vollständige Beschichtung aus Silikon aufweisen.
[0030] Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon aufweisende Hohlfasermembranen werden typischerweise in der Herstellung von Dialysefiltern verwendet. Derartige Hohlfasermembranen eignen sich auch für die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehene Abreicherung von Kohlenmonoxid aus Blut, indem die innere oder die äußere Membranoberfläche der Hohlfasermembranen mit Silikon beschichtet wird und somit die innere oder die äußere Membranoberfläche der Hohlfasermembranen hydrophobisiert wird. Entsprechende Beschichtungsverfahren sind im Stand der Technik bekannt. Die für das vorliegend beschriebene System benötigten Hohlfasermembranen können daher mit wenig Aufwand aufbauend auf der Produktion der Hohlfasermembranen für die Dialyse gewonnen werden.
[0031] Das vorliegend beschriebene System kann weiterhin eine zweite Ozonfluidleitung, die die Ozonquelle mit dem Strömungsraum für das Ozon enthaltende Fluid des einen ersten Hohlfasermembranfilters verbindet, um zurückgeführtes Ozon enthaltendes Fluid aufzunehmen, aufweisen. [0032] Das zurückgeführte Fluid kann von der Ozonquelle durch weitere Vorrichtungen weiterverarbeitet werden. Diesbezüglich können in der Ozonquelle Mittel angeordnet sein, mit denen überschüssiges Ozon abgebaut wird. Weiterhin können Mittel angeordnet sein, die das zurückgeführte Fluid für eine weitere Verwendung aufbereiten.
[0033] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein System gemäß dem ersten Aspekt oder einer Ausführungsform davon, das weiter dadurch gekennzeichnet ist, dass mit der Ozonquelle ein gasförmiges Ozon-Sauerstoffgemisch bereitgestellt wird.
[0034] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein System gemäß dem ersten Aspekt oder einer Ausführungsform davon, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in Blutflussrichtung stromaufwärts in der ersten Blutleitung oder stromabwärts in der zweiten Blutleitung des einen ersten Hohlfasermembranfilters ein zweiter Hohlfasermembranfilter oder eine Adsorbervorrichtung angeordnet ist, um Blutbestandteile aus dem Blut des Patienten abzutrennen. Je nach pathologischem Zustand des Patienten kann neben der Kohlenmonoxidabreicherung auch die Notwendigkeit bestehen, weitere Blutbehandlungstherapien anzuschließen. Solche Therapien können z.B. sein: die kontinuierliche Nierenersatztherapie, („Continuous Renal Replacement Therapy“ - CRRT), Leberersatztherapien, Gasaustauschtherapien, wie die Extrakorporale Membranoxygenierung („Extracorporal Membrane Oxygenation“ - ECMO) oder Extrakorporale C02 Elimination („Extracorporal C02 Removal“ - ECC02R), sowie Adsorberverfahren zur Elimination inflammatorisch wirksamer Substanzen, z.B. toxische Substanzen oder Bakterien sowie Endotoxine oder Immunmediatoren.
[0035] In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Behandlungsartikel zur extrakorporalen Blutbehandlung, aufweisend wenigstens einen ersten Hohlfasermembranfilter, enthaltend eine Vielzahl von Hohlfasermembranen, aufweisend mindestens einen ersten Strömungsraum für Blut und mindestens einen zweiten Strömungsraum für ein Ozon enthaltendes Fluid, eine erste Blutleitung zur Förderung von Blut von einem Patienten zum ersten Strömungsraum des Hohlfasermembranfilters, eine zweite Blutleitung zur Förderung von Blut von dem ersten Strömungsraum des Hohlfasermembranfilters zum Patienten, eine erste Ozonfluidleitung zur Förderung eines Ozon enthaltenden Fluids zum zweiten Strömungsraum des Hohlfasermembranfilters eine zweite Ozonfluidleitung zur Ableitung eines Fluids aus dem zweiten Strömungsraum, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlfasermembranfilter ein Gasaustauscher ist, der einen Gasaustausch über die Membranwandung ermöglicht, wobei die Hohlfasermembranen des Hohlfasermembranfilters eine erste innere Membranoberfläche und eine zweite äußere Membranoberfläche aufweisen, wobei die innere und/ oder die äußere Membranoberfläche der Hohlfasermembranen ein hydrophobes Material aufweisen oder daraus bestehen, insbesondere mit dem hydrophoben Material teilweise oder vollständig beschichtet sind.
[0036] Der Behandlungsartikel kann Teil des gemäß dem im ersten Aspekt der Erfindung definierten Systems sein. Als „Behandlungsartikel“ wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein Einwegartikel verstanden, der Komponenten des zuvor beschriebenen Systems umfasst, die nur zum Einmalgebrauch vorgesehen sind. Insbesondere kann das gemäß dem ersten Aspekt definierte System aus Komponenten aufgebaut sein, die an einer Dialysemaschine und in einem Behandlungsartikel angeordnet sein können.
[0037] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Behandlungsartikel gemäß dem zweiten Aspekt, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hohlfasermembranen Polymethylpenten aufweisen oder daraus bestehen, oder die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hohlfasermembranen auf der inneren Membranoberfläche oder der äußeren Membranoberfläche mit Silikon teilweise oder vollständig beschichtet sind.
[0038] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Behandlungsartikel gemäß dem zweiten Aspekt oder einer Ausführungsform davon, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Holfasermembranen Polysulfon oder Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon aufweisen, oder daraus bestehen und auf der inneren Membranoberfläche eine teilweise oder vollständige teilweise oder vollständige Beschichtung aus Silikon aufweisen, oder die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hohlfasermembranen Polysulfon oder Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon aufweisen, oder daraus bestehen und auf der äußeren Membranoberfläche eine Beschichtung aus Silikon aufweisen.
[0039] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Behandlungsartikel gemäß dem ersten Aspekt oder einer Ausführungsform davon, die dadurch gekennzeichnet ist, dass in Blutflussrichtung stromaufwärts in der ersten Blutleitung oder stromabwärts in der zweiten Blutleitung des einen ersten Hohlfasermembranfilters ein zweiter Hohlfasermembranfilter oder eine Adsorbervorrichtung angeordnet ist. [0040] In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abreicherung von Kohlenmonoxid aus Blut, welches die Schritte aufweist: Bereitstellen eines Systems gemäß dem ersten Aspekt oder einer Ausführungsform davon, Durchleiten von Blut mittels des mindestens einen Pumpenmittels durch den Strömungsraum für Blut des einen ersten Hohlfasermembranfilters, Durchleiten eines Ozon enthaltenden Fluids durch den Strömungsraum für das Ozon enthaltende Fluid des Hohlfasermembranfilters, so dass das Blut und das Ozon enthaltende Fluid über die Wandung der Hohlfasermembranen in Gasaustauschbeziehung gebracht werden und am Hämoglobin des Bluts gebundenes Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid oxidiert wird, und Ableiten des über die Membranwandungen der Hohlfasermembranen diffundierten Kohlendioxids aus dem Strömungsraum für das Ozon enthaltende Fluid des einen ersten Hohlfasermembranfilters.
[0041] Das gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung definierte Verfahren kann ex vivo, z.B. für analytische Zwecke eingesetzt werden, z.B. um den Kohlenmonoxidgehalt einer Blutprobe feststellen zu können oder eine Blutprobe durch Kohlenmonoxidabreicherung aufzureinigen. Gemäß dem Verfahren wird das Ozon enthaltende Fluid, vorzugsweise ein Ozon-Sauerstoffgemisch, in dem Hohlfasermembranfilter über die Membranwandungen der Hohlfasermembranen mit dem zu behandelnden Blut in Gasaustauschbeziehung gebracht. „Gasaustauschbeziehung“ meint in diesem Zusammenhang, dass Gase über die Membranwandungen übertreten können, z.B. durch Diffusion, ohne dass flüssige Bestandteile über die Membranwandung übertreten können.
[0042] Der Begriff „Abreicherung“ bezeichnet im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung einen Prozess zur Verringerung der Konzentration von Kohlenmonoxid in Blut.
[0043] In einer Ausführung wird das Blut durch die Hohlräume der Hohlfasermembranen und das Ozon enthaltende Fluid durch den Zwischenraum der Hohlfasermembranen des einen ersten Hohlfasermembranfilters geleitet. Der Strömungsraum, der vom Blut durchflossen wird, wird in dieser Anordnung auch als erster Strömungsraum des einen ersten Hohlfasermembranfilters bezeichnet. Der Strömungsraum, der von dem Ozon enthaltenden Fluid durchströmt wird, wird in dieser Anordnung auch als zweiter Strömungsraum bezeichnet. In einerweiteren Ausführungsform ist es aber auch möglich, das Ozon enthaltende Fluid durch die Hohlräume der Hohlfasermembranen und Blut durch den Zwischenraum der Hohlfasermembranen des einen ersten Hohlfasermembranfilters zu leiten.
[0044] Die für die Therapie benötigte Blutflussrate kann durch das wenigstens eine Pumpenmittel, das vorzugsweise mit der ersten Blutleitung im Eingriff steht, eingestellt werden. Bei dem Pumpenmittel kann es sich um eine Schlauchrollenpumpe handeln. Zusätzlich kann der Blutfluss auch durch die Kathetergeometrie am Bluteinlass und Blutauslass des Patienten eingestellt werden. Der Blutfluss ist gegenüber der Dialysetherapie verringert, insbesondere sind für die Abreicherung von Kohlenmonoxid in der extrakorporalen Blutbehandlung Blutflüsse von 10 bis 600 ml/min vorgesehen. Die für die Therapie benötigten Flussraten des Ozon enthaltenden Fluids werden durch die Ozonquelle vorgegeben und reguliert. Vorzugsweise werden das Blut und das Ozon enthaltende Fluid im Gegenstrom durch den einen ersten Hohlfasermembranfilter geleitet.
[0045] Für die therapeutische Abreicherung von Kohlemonoxid aus Blut wird das von einem Patienten entnommene Blut über den Bluteinlass und die erste Blutleitung des Systems in den einen ersten Hohlfasermembranfilter eingeleitet. Aufgrund der zuvor beschriebenen Flussanordnung des Bluts und des Ozon enthaltenden Fluids sowie der voreingestellten Flussraten diffundiert Ozon über die Membranwandung der Hohlfasermembranen in den vom Blut durchflossenen Strömungsraum. Das in das Blut diffundierte Ozon reagiert mit dem am Hämoglobin gebundenen Kohlenmonoxid und gegebenenfalls mit ungebundenem Kohlenmonoxid und oxidiert dieses zu Kohlendioxid, so dass die Sauerstoffrezeptoren am Hämoglobin wieder für Sauerstoff zugänglich sind. Das Ozon selbst reagiert dabei zu Sauerstoff, der sich im Austausch zum Kohlenmonoxid an das Hämoglobin binden kann. Das Kohlendioxid wiederum diffundiert durch die Membranwandung in den Strömungsraum des Ozons enthaltenden Fluids und wird dort aus dem einen ersten Hohlfasermembranfilter ausgeleitet. Das an Kohlenmonoxid abgereicherte Blut wird entsprechend aus dem Hohlfasermembranfilter ausgeleitet und über die zweite Blutleitung und den Blutauslass an den Patienten zurückgegeben. Das beschriebene Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist daher insbesondere in einem weiteren Aspekt als therapeutisches Verfahren für ein extrakorporales Blutbehandlungsverfahren zur Abreicherung von Kohlenmonoxid aus Blut geeignet. BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG ANHAND DER FIGUREN
[0046] Weitere Einzelheiten und Ausführungsformen des vorliegend beschriebenen Systems werden anhand der Figur 1 erläutert. Das in Figur 1 schematisch dargestellte System ist nicht als eine abschließende Ausführungsform zu verstehen. Vielmehr ist dem Fachmann klar, dass im Sinne des ersten Aspekts der Erfindung weitere Ausführungsformen aus der schematischen Darstellung von Figur 1 durch Hinzufügen oder Weglassen einzelner Merkmale abgeleitet werden können.
[0047] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein vorliegend beschriebenes System (100) zur Reduzierung des Kohlenmonoxidgehalts im Blut. Das dargestellte System ist zusammenwirkend aus Komponenten aufgebaut, die an einer Dialysemaschine und in einem Behandlungsartikel angeordnet sein können. Diesbezüglich sind zu nennen die Sperrvorrichtungen 1 , 7 ein optischer Detektor 5, ein Luftblasendetektor 6, eine Pumpe 2, die in bestimmten Ausführungsformen auf einer Dialysemaschine angeordnet sein können. Der Hohlfasermembranfilter 10, die Tropfkammer 4, die Blutleitungen 16, 17 und die Ozonfluidleitungen 21 , 22 können auf einem, wie vorliegend beschriebenen Behandlungsartikel angeordnet sein. Der Behandlungsartikel kann insbesondere ein Einwegartikel sein. Gemäß dem vorliegend beschriebenen System sind maschinenseitige Komponenten und die Komponenten des Behandlungsartikels dafür ausgelegt, z.B. in der extrakorporalen Reduzierung von Kohlenmonoxid im Blut eines Patienten zusammenzuwirken.
[0048] Insbesondere wirkt die Pumpe 2 in der gezeigten Darstellung von Fig. 1 mit der ersten Blutleitung 16 zusammen, um die Förderung von Blut vom Patienten Bein in das System und zum Patienten zurück Baus zu bewirken. Alternativ kann eine Pumpe mit der zweiten Blutleitung 17 Zusammenwirken, um die Förderung des Bluts im extrakorporalen Blutkreislauf zu bewirken oder zu unterstützen. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass zusätzlich zu der Pumpe 2 zusammenwirkend mit Leitung 16 auch eine zweite Pumpe zusammenwirkend mit Leitung 17 angeordnet ist (nicht in Fig. 1 gezeigt). In einer Ausführungsform bestehen die erste und die zweite Blutleitung 16 und 17 aus flexiblen Kunststoffschläuchen. Derartige Flüssigkeitsschläuche sind in der Dialysetechnik bekannt. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie durch Krafteinwirkung zusammengepresst werden können, so dass durch das Lumen der flexiblen Kunststoffschläuche keine Flüssigkeit strömen kann. Weiterhin zeichnen sich derartige Schläuche dadurch aus, dass sie eine Rückstellkraft aufweisen, so dass nach einer Okklusion des Kunststoffschlauchs erneut Flüssigkeit durch das Lumen strömen kann. Die Pumpen können als Zahnradpumpen, Membranpumpen, Impellerpumpen oder peristaltische Pumpen ausgestaltet sein. In einer Ausführungsform ist die Pumpe 2 eine Schlauchrollenpumpen.
[0049] Weiterhin wirken die Sperrvorrichtungen mit den Blutleitungen 16 und 17 zusammen, indem der Blutfluss durch diese Blutleitungen blockiert wird. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn während einer Therapie zur Reduzierung des Kohlenmonoxidgehaltes im Blut eines Patienten durch eine elektronische Überwachungseinheit der Dialysemaschine ein Alarm festgestellt wird und die Therapie beendet oder unterbrochen werden muss, um den Patienten nicht einem gesundheitlichen Risiko auszuliefern. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den Sperrvorrichtungen um maschinenseitig mechanisch betriebene oder elektromagnetisch betriebene Schlauchklemmen, die mit den Blutleitungen 16 und 17, die als flexible Kunststoffschläuche ausgebildet sind, Zusammenwirken, und insbesondere den Fluss von Blut blockieren oder freigeben können.
[0050] Weiterhin wirkt der optische Detektor 5 und der Luftblasendetektor 6 mit der Blutleitung 17 zusammen. Über die Detektoren 5 und 6 werden mögliche Blutgerinnsel und Luftblasen, die im behandelten Blut über den Auslass Baus zum Patienten zurückgeführt werden, detektiert. Über eine elektronische Überwachungseinheit der Dialysemaschine können die Signale der Detektoren 5 und 6 ausgewertet und ein Alarm ausgelöst werden, der z.B. die Sperrvorrichtungen 1 und 7 aktiviert, so dass das Infundieren von Blutgerinnseln und/oder Luftblasen in den Patienten gestoppt werden kann.
[0051] In einem Verfahren zur Reduzierung von Kohlenmonoxid im Blut eines Patienten unter Verwendung des vorliegend beschriebenen Systems wird Blut vom Patienten entnommen und über einen Einlass Bein in das System 100 eingeleitet. Die Förderung des vom Patienten entnommenen Bluts erfolgt über die Pumpe 2, die mit der ersten Blutleitung 16 zur Förderung von Blut vom Patienten in den ersten Strömungsraum 11 des einen ersten Hohlfasermembranfilters 10 in Zusammenwirkung steht. Das in den ersten Strömungsraum 11 des Hohlfasermembranfilters 10 über die Einlassöffnung 14 einströmende Blut wird entlang der Membranwandung 13 der Hohlfasermembranen des Hohlfasermembranfilters geströmt und mit dem Ozonfluid, das durch den zweiten Strömungsraum 12 des Hohlfasermembranfilters 10 strömt, in Gasaustauschbeziehung gebracht. Schematisch ist in Fig. 1 nur eine Membranwandung dargestellt, die exemplarisch für die Vielzahl von Membranwandungen der Hohlfasermembranen gelten soll. Ozon diffundiert über die Membranwandungen der Hohlfasermembranen vom zweiten Strömungsraum 12 in den ersten Strömungsraum 11 und oxidiert das an das Hämoglobin des Bluts gebundene Kohlemonoxid zu Kohlendioxid, das wiederum durch Diffusion über die Membranwandung in den ersten Strömungsraum gelangt. Das so an Kohlenmonoxid abgereicherte Blut wird über die Auslassöffnung 15 am ersten Strömungsraum 11 des Hohlfasermembranfilters 10 ausgeleitet und über die zweite Blutleitung 17 in die Tropfkammer 4 gefördert, um eventuell im Blut enthaltene Luftblasen abzuscheiden. Das Blut wird weiterhin durch die Blutleitung 17 zum Auslass Baus zum Patienten geströmt und über die Detektoren 5 und 6 auf vorhandene Blutgerinnsel und Luftblasen untersucht.
[0052] Gleichzeitig wird in einem Verfahren zur Abreicherung von Kohlenmonoxid im Blut eines Patienten unter Verwendung des vorliegend beschriebenen Systems ein Ozon enthaltendes Fluid ausgehend von einer Ozonquelle 20 in den zweiten Strömungsraum 12 des Hohlfasermembranfilters 10 eingeleitet. Die Ozonquelle 20 ist dafür über eine Ozonfluidleitung 21 über einen Einlass 19 mit dem zweiten Strömungsraum 12 des einen ersten Hohlfasermembranfilters 10 verbunden.
[0053] Das aus dem Blut im ersten Strömungsraum 11 über die Membranwandung 13 des einen ersten Hohlfasermembranfilters 10 in den zweiten Strömungsbereich 12 diffundierende Kohlendioxid wird über eine zweite Auslassöffnung 18 am zweiten Strömungsraum 12 des Hohlfasermembranfilters 10 abgeleitet und gegebenenfalls über die Ozonfluidleitung 22 zur Ozonquelle 20 zurückgeführt. Zusätzlich wird das Kohlendioxid auch über die Atmung des Patienten, sofern diese vorhanden ist, aus dem Blut des Patienten ausgetragen. Das aus dem zweiten Strömungsraum 12 ausgeleitete Fluid kann nach Aufbereitung wiederverwendet werden. In diesem Fall wird das aus dem zweiten Strömungsraum ausgeleitete Fluid zur Ozonquelle 20 zurückgeführt, gegebenenfalls Kohlenmonoxid abgetrennt und das in diesem Fluid enthaltene Ozon angereichert.
[0054] Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den Gasaustausch an der Membranwandung des einen ersten Hohlfasermembranfilters in einem vorliegend beschriebenen System 100. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Gasaustauschprinzip wird Blut an Kohlenmonoxid abgereichert. In Fig. 2 ist der erste Strömungsraum 11 des einen ersten Hohlfasermembranfilters 10 gezeigt, der während der Behandlung mit Blut durchströmt wird. Schematisch ist in Fig. 2 ein Hämoglobinmolekül gezeigt, an das Kohlenmonoxid gebunden ist. Weiterhin zeigt Fig. 2 den zweiten Strömungsraum 12 des Hohlfasermembranfilters 10, der mit einem Ozon enthaltenden Fluid, in diesem Fall Sauerstoff und Ozon, durchströmt wird. Über die gaspermeable Membranwandung 13 wird das Ozon im zweiten Strömungsraum 12 mit dem Blut des ersten Strömungsraums 11 in Gasaustauschbeziehung gebracht. Das Ozon reagiert dabei mit dem an das Hämoglobin gebundenen Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und Sauerstoff. In diesem Zuge kann der gebildete Sauerstoff an das Hämoglobin binden und das Kohlendioxid freigesetzt werden. Das Kohlendioxid kann über die Membranwandung 13 diffundieren und aus dem zweiten Strömungsraum 12 des Hohlfasermembranfilters 10 ausgeleitet werden.
[0055] Fig. 3a/ 3b und Fig. 4a/ 4b zeigen Vergrößerungsaufnahmen von Hohlfasermembranen, die für den Gasaustausch gemäß dem dritten Aspekt in einem Verfahren zur Abreicherung von Kohlenmonoxid aus Blut, oder in einem System gemäß des ersten Aspekts der Erfindung oder in einem Behandlungsartikel gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung verwendet werden können. Fig. 3a zeigt den Querschnitt einer Hohlfasermembran, die auf der Innenseite mit Silikon beschichtet wurde. Fig. 3b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3a. Fig. 4a zeigt den Querschnitt einer Hohlfasermembran, die auf der Außenseite mit Silikon beschichtet wurde. Fig. 4b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4a. Die gezeigten Hohlfasermembranen bestehen im Wesentlichen aus einer Stützschicht. Im vorliegenden Beispiel besteht die Stützschicht aus einer porösen Schicht aus Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon. Die Beschichtungsschicht aus Silikon ist für Gase diffusionsoffen, d.h. Gase können durch Diffusion durch die Silikonbeschichtungsschicht permeieren. Die Beschichtungsschicht ist dagegen undurchlässig für Flüssigkeiten. Bezuqszeichenliste der Figuren:
1 Sperrvorrichtung zur Blockierung bzw. Freigabe der Förderung von Blut durch die erste Blutleitung 16
2 Pumpenmittel zur Förderung von Blut durch die Blutleitung 16
4 T ropfkammer zur Abscheidung von Luftblasen im Blut
5 Detektor zur Detektion von Blutgerinnseln im Blut
6 Luftblasendetektor zur Detektion von Luftblasen im Blut 7 Sperrvorrichtung zur Blockierung bzw. Freigabe der Förderung von Blut durch die zweite Blutleitung 17
10 Hohlfasermembranfilter
11 erster Strömungsraum
12 zweiter Strömungsraum 13 Membranwandung
14 Einlassöffnung für das Blut in den ersten Strömungsraum 11
15 Auslassöffnung für das Blut aus dem ersten Strömungsraum 11
18 Auslassöffnung aus dem zweiten Strömungsraum 12
19 Einlassöffnung in den zweiten Strömungsraum 12 20 Ozonquelle zur Bereitstellung von Ozon oder eines Ozon enthaltenden Fluids
21 Ozonfluidleitung
22 Ozonfluidleitung
100 System zur extrakorporalen Blutbehandlung

Claims

ANSPRÜCHE
1. System (100) zur extrakorporalen Blutbehandlung aufweisend wenigstens einen ersten Hohlfasermembranfilter (10), enthaltend eine Vielzahl von Hohlfasermembranen, aufweisend mindestens einen Strömungsraum (11) für Blut und mindestens einen Strömungsraum (12) für ein Ozon enthaltendes Fluid, dadurch gekennzeichnet, dass der eine erste Hohlfasermembranfilter (10) ein Gasaustauscher ist, der einen Gasaustausch über die Membranwandung (13) der Hohlfasermembranen zwischen Blut und einem Ozon enthaltendem Fluid ermöglicht.
2. System (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiter aufweist: eine erste Blutleitung (16) zur Förderung von Blut von einem Patienten über einen Bluteinlass (Bein) zum Strömungsraum (11) für Blut des wenigstens einen ersten Hohlfasermembranfilters (10), eine zweite Blutleitung (17) zur Förderung von Blut von dem Strömungsraum (11) für Blut des wenigstens einen ersten Hohlfasermembranfilters (10) über einen Blutauslass (Baus) zurück zum Patienten, wenigstens ein Pumpenmittel (2), vorzugsweise im Eingriff mit der einen ersten Blutleitung (16), um eine Förderung von Blut in dem System zu bewirken.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin eine Ozonquelle (20) zur Bereitstellung eines Ozon enthaltenden Fluids aufweist, wobei die Ozonquelle über eine erste Ozonfluidleitung (21) mit dem Strömungsraum (12) für ein Ozon enthaltendes Fluid des einen ersten Hohlfasermembranfilters (10) verbunden ist, um ein Ozon enthaltendes Fluid von der Ozonquelle zu dem Strömungsraum (12) für ein Ozon enthaltendes Fluid des einen ersten Hohlfasermembranfilters (10) zu fördern.
4. System (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen eine erste innere Membranoberfläche und eine zweite äußere Membranoberfläche aufweisen, wobei die innere und/ oder die äußere Membranoberfläche der Hohlfasermembranen ein hydrophobes Material aufweisen oder daraus bestehen, insbesondere mit dem hydrophoben Material teilweise oder vollständig beschichtet sind.
5. System (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen Polymethylpenten aufweisen oder daraus bestehen, oder dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen auf der inneren Membranoberfläche und/ oder der äußeren Membranoberfläche mit Silikon teilweise oder vollständig beschichtet sind.
6. System (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Holfasermembranen Polysulfon oder Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon aufweisen, oder daraus bestehen und auf der inneren Membranoberfläche eine teilweise oder vollständige Beschichtung aus Silikon aufweisen, oder dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen Polysulfon oder Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon aufweisen, oder daraus bestehen und auf der äußeren Membranoberfläche eine teileweise oder vollständige Beschichtung aus Silikon aufweisen.
7. System (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine zweite Ozonfluidleitung (22) die Ozonquelle (20) mit dem Strömungsraum (12) für das Ozon enthaltende Fluid des einen ersten Hohlfasermembranfilters (10) verbindet, um zurückgeführtes Ozon enthaltendes Fluid aufzunehmen.
8. System nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Ozonquelle ein gasförmiges Ozon-Sauerstoffgemisch bereitgestellt wird.
9. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Blutflussrichtung stromaufwärts in der ersten Blutleitung (16) oder stromabwärts in der zweiten Blutleitung (17) des einen ersten Hohlfasermembranfilters ein zweiter Hohlfasermembranfilter oder eine Adsorbervorrichtung angeordnet ist, um Blutbestandteile aus dem Blut des Patienten abzutrennen.
10. Behandlungsartikel zur extrakorporalen Blutbehandlung aufweisend wenigstens einen ersten Hohlfasermembranfilter (10), enthaltend eine Vielzahl von Hohlfasermembranen, aufweisend mindestens einen ersten Strömungsraum (11) für Blut und mindestens einen zweiten Strömungsraum (12) für ein Ozon enthaltendes Fluid, eine erste Blutleitung (16) zur Förderung von Blut von einem Patienten zum ersten Strömungsraum (11) des Hohlfasermembranfilters (10), eine zweite Blutleitung (17) zur Förderung von Blut von dem ersten Strömungsraum (11) des Hohlfasermembranfilters (10) zum Patienten, eine erste Ozonfluidleitung (21) zur Förderung eines Ozon enthaltenden Fluids zum zweiten Strömungsraum (12) des Hohlfasermembranfilters (10) eine zweite Ozonfluidleitung zur Ableitung eines Fluids aus dem zweiten Strömungsraum, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlfasermembranfilter (10) ein Gasaustauscher ist, der einen Gasaustausch über die Membranwandung (13) ermöglicht, wobei die Hohlfasermembranen des Hohlfasermembranfilters eine erste innere Membranoberfläche und eine zweite äußere Membranoberfläche aufweisen, wobei die innere und/ oder die äußere Membranoberfläche der Hohlfasermembranen ein hydrophobes Material aufweisen oder daraus bestehen, insbesondere mit dem hydrophoben Material teilweise oder vollständig beschichtet sind.
11. Behandlungsartikel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsartikel Teil eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ist.
12. Behandlungsartikel nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen Polymethylpenten aufweisen oder daraus bestehen, oder dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen auf der inneren Membranoberfläche oder der äußeren Membranoberfläche mit Silikon teilweise oder vollständig beschichtet sind.
13. Behandlungsartikel nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Holfasermembranen Polysulfon oder Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon aufweisen, oder daraus bestehen und auf der inneren Membranoberfläche eine teilweise oder vollständige Beschichtung aus Silikon aufweisen, oder dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasermembranen Polysulfon oder Polysulfon und Polyvinylpyrrolidon aufweisen, oder daraus bestehen und auf der äußeren Membranoberfläche eine teilweise oder vollständige Beschichtung aus Silikon aufweisen.
14. Behandlungsartikel nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Blutflussrichtung stromaufwärts in der ersten Blutleitung (16) oder stromabwärts in der zweiten Blutleitung (17) des einen ersten Hohlfasermembranfilters ein zweiter Hohlfasermembranfilter oder eine Adsorbervorrichtung angeordnet ist.
15. Verfahren zur Abreicherung von Kohlenmonoxid aus Blut, aufweisend die Schritte:
Bereitstellen eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
Durchleiten von Blut mittels des mindestens einen Pumpenmittels (2) durch den Strömungsraum für Blut (11 ) des einen ersten Hohlfasermembranfilters (10),
Durchleiten eines Ozon enthaltenden Fluids durch den Strömungsraum (12) für das Ozon enthaltende Fluid des Hohlfasermembranfilters, so dass das Blut und das Ozon enthaltende Fluid über die Wandung der Hohlfasermembranen in Gasaustauschbeziehung gebracht werden und am Hämoglobin des Bluts gebundenes Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid oxidiert wird, und
Ableiten des über die Membranwandungen (13) der Hohlfasermembranen diffundierten Kohlendioxids aus dem Strömungsraum (12) des einen ersten Hohlfasermembranfilters (10).
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