DE69133161T3

DE69133161T3 - Entlüftungssystem

Info

Publication number: DE69133161T3
Application number: DE69133161T
Authority: DE
Inventors: Vlado I. Glen Cove Matkovich
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 2006-07-06
Also published as: DE69133161T2; DE9116831U1; CA2432552A1; DK0484517T3; EP0666083B1; AU8074691A; DE69133601D1; EP0666083A3; ES2082980T3; AU649457B2; JP3885770B2; NO992286L; JPH05500820A; ES2307697T3; ES2182854T3; AU6891594A; ES2182854T5; NO305887B1; BR9105771A; JP2004073851A

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Behandeln oder Verarbeiten von gespendetem Blut zu seinen therapeutisch wertvollen Blutbestandteilen und Derivat-Therapie, und im Einzelnen betrifft sie verbesserte Verfahren und Mittel zum Entlüften von Luft und anderen Gasen, welche in einem Blutbehandlungssystem eingeschlossen sind, und verbesserte Verfahren und Mittel zum Rückgewinnen von im Wesentlichen allen aus dem gespendeten Blut erhaltenen Blutprodukten.
Hintergrund der Erfindung
Die Entwicklung von Blutsammelbeuteln aus Kunststoff hat die Auftrennung von gespendetem Vollblut in seine verschiedenen Bestandteile und analogen Produkte, einschließlich Faktoren, Konzentraten und therapeutischem Serum, erleichtert, wodurch diese verschiedenen Blutprodukte als Transfusionsprodukte verfügbar gemacht wurden. Die Auftrennung einer einzelnen Einheit an gespendetem Vollblut, welche in der Praxis in den U.S.A. ungefähr 450 Milliliter umfasst, in dessen Bestandteile wird typischerweise durch Differentialsedimentation unter Verwendung von Zentrifugation bewirkt, was Fachleuten wohlbekannt ist.
Ein in den Vereinigten Staaten angewandtes typisches Verfahren, das Citrat-Phosphat-Dextrose-Adenin-System (CPDA-1-System), verwendet eine Reihe von Schritten zum Auftrennen von gespendetem Blut in drei Komponenten, wobei jede Komponente einen beträchtlichen therapeutischen und finanziellen Wert hat. Das Verfahren verwendet typischerweise einen Blutsammelbeutel, welcher über flexible Leitungen oder Schläuche integral mit wenigstens einem, vorzugsweise zwei oder mehr, Satellitenbeutel(n) verbunden ist. Unter Verwendung von Zentrifugation kann Vollblut durch Differentialsedimentation in so wertvolle Blutkomponenten wie etwa Plasma, Erythrozytenkonzentrat (PRC), an Plättchen reiches Plasma (PRP), Blutplättchenkonzentrat (PC) und Kryopräzipitat (wobei zum Erhalten desselben eine Sonderbehandlung erforderlich sein kann) aufgetrennt werden. Das Plasma selbst kann in einen Patienten transfundiert werden oder es kann durch komplexe Verfahren in eine Vielzahl anderer wertvoller Blutprodukte aufgetrennt werden.
Im Lauf der Zeit und durch Ansammeln von durch Forschung und klinische Erfahrung gewonnenen Daten haben sich die Transfusionsverfahren stark verändert. Ein Aspekt der gegenwärtigen Praxis besteht darin, dass Vollblut selten verabreicht wird; statt dessen wird Patienten, welche rote Blutkörperchen benötigen, Erythrozytenkonzentrat gegeben, Patienten, welche Blutplättchen benötigen, wird Plättchenkonzentrat gegeben, und Patienten, welche Plasma benötigen, wird Plasma gegeben.
Aufgrunddessen hat das Auftrennen von Blut in seine Bestandteile einen beträchtlichen therapeutischen und finanziellen Wert. Dies ist nirgends deutlicher als bei der Behandlung der erhöhten Schädigung des Immunsystems eines Patienten, welche durch die höheren Dosen und stärkeren Medikamente, die heutzutage bei der Chemotherapie von Krebspatienten verwendet werden, verursacht wird. Diese aggressiveren Chemotherapieverfahren stehen in direkter Verbindung mit der Verringerung des Plättchengehalts im Blut auf abnorm niedrige Niveaus: damit verbundene innere und äußere Blutungen erfordern außerdem häufigere Transfusionen von PC, und dies hat bewirkt, dass ein Mangel an Plättchen besteht, und dass auf die Blutbanken Druck ausgeübt wird, die Plättchenausbeute pro Bluteinheit zu erhöhen.
Eines der Probleme, welche das Abtrennen von verschiedenen Blutkomponenten unter Verwendung eines mehrere Beutel umfassenden Systems und Zentrifuga tion begleiten, besteht darin, dass sehr wertvolle Blutkomponenten in den Leitungen, welche die verschiedenen Beutel verbinden, und in den verschiedenen biomedizinischen Einheiten, welche in dem System verwendet werden können, zurückgehalten werden. Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung von Vorrichtungen und Verfahren, welche die Rückgewinnung dieser wertvollen Blutkomponenten erlauben.
Bei Systemen zur Behandlung von Blut kann Luft, insbesondere Sauerstoff, welche(r) in gelagertem Blut und Blutkomponenten oder in dem Speicherbehälter vorhanden ist, zu einer Beeinträchtigung der Qualität der Blutkomponenten führen und ihre Lagerbeständigkeit verringern. Im Einzelnen kann Sauerstoff mit einem erhöhten Stoffwechselumsatz (während der Glycolyse) verbunden sein, was zu einer verringerten Lagerbeständigkeit und verringerter Lebensfähigkeit und Funktion von Vollblutzellen führen kann. Beispielsweise verstoffwechseln rote Blutkörperchen während der Lagerung Glucose, wodurch Milch- und Pyruvinsäure gebildet werden. Diese Säuren verringern den pH-Wert des Mediums, was wiederum die Stoffwechselfunktionen vermindert. Ferner kann die Anwesenheit von Luft/Gas in dem Satellitenbeutel einen Risikofaktor für das Transfundieren eines Patienten mit einer Blutkomponente darstellen. Beispielsweise kann eine so geringe Menge wie 5 ml ernsthafte Schädigungen oder den Tod verursachen. Trotz der schädlichen Wirkung von Sauerstoff auf die Lagerbeständigkeit und die Qualität von Blut und Blutkomponenten ist im Stand der Technik das Entfernen von Gasen aus Blutbehandlungssystemen während der anfänglichen Schritte des Sammelns und der Behandlung nicht angesprochen worden. Daher ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein steriles Blutbehandlungssystem bereitzustellen, bei welchem Gase, die in dem System vorhanden sind, von dem Blut oder Blutprodukt getrennt werden.
Ein anderes Problem bestand bislang im Aufrechterhalten der Sterilität des Behandlungssystems. Das Wort Sterilität wie in dieser Anmeldung verwendet bedeutet das Freihalten eines Systems von lebensfähigen verunreinigenden Mikroorganismen. Beispielhafte Verfahren zum Bestimmen der Sterilität umfassen Tests, welche Thioglycolatmedium in Fluidform oder Sojabohnencasein-Verdauungsmedium verwenden und welche in näheren Einzelheiten in dem U.S. Code of Federal Regulations (21 CFR 610.12) beschrieben sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Blutbehandlungssystem bereitgestellt, welches Mittel zum Entfernen von Gas aus den verschiedenen Bestandteilen des Systems umfasst, um die Lagerfähigkeit, Sicherheit und hohe Qualität des behandelten Bluts zu verbessern.
Gemäß einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird ein Blutbehandlungssystem bereitgestellt, bei welchem Flüssigkeit, die in verschiedenen Elementen des Blutbehandlungssystems zurückgehalten wird, zurückgewonnen wird, indem entweder eine hinter der zurückgehaltenen Flüssigkeit befindliche Gasmenge die Flüssigkeit durch diese Elemente hindurch und in den vorgesehenen Sammelbeutel hinein drängt, oder indem die zurückgehaltene Flüssigkeit in den vorgesehenen Sammelbeutel durch ein Druckgefälle (z.B. durch die Schwerkraft, eine Druckmanschette, Unterdruck und dergleichen) hineingezogen wird.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird klar sein, dass ein Mittel der vorliegenden Erfindung in jedem System für das Transferieren oder Verabreichen von Flüssigkeit, bei welchem ein einmaliges Entfernen von Gasen aus dem System vorgesehen ist und der Eintritt von Gasen in das System während des Transferierens oder Verabreichens von Flüssigkeit verhindert werden soll, von Nutzen ist, einschließlich beispielsweise solcher Systeme, welche mittels Priming für einen zukünftigen Transfer von Flüssigkeiten vorbereitet werden sollen, oder Systeme, welche bis zu einem vorher bestimmten Niveau gefüllt werden sollen.
Der Gasauslass der vorliegenden Erfindung sowie der zusätzlich zu dem Gasauslass verwendete Gaseinlass ist besonders gut für die Verwendung in pharmazeu tischen und medizinischen Anwendungen und in medizinischen und pharmazeutischen Vorrichtungen ausgebildet; eine Ausführungsform der Erfindung ist besonders gut für die Verwendung in Vorrichtungen geeignet, wo in solchen Systemen vorhandene Gase entlüftet werden müssen oder wo verhindert werden muss, dass Gase zu einem Patienten, der eine Injektion der Flüssigkeit erhält, gelangen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Ausführungsform eines Blutbehandlungssystems gemäß der Erfindung, welche einen Gaseinlass und einen Gasauslass in den Leitungen in versiegelter Verbindung mit den Beuteln umfasst.
2 ist eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Blutbehandlungssystems und stellt ein Blutsammelsystem für das Auftrennen von Vollblut in Erythrozytenkonzentrat, Plättchenkonzentrat und Plasma dar.
Die 3A und 3B sind Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Blutbehandlungssystems, welche Gaseinlässe und Gasauslässe in versiegelter Verbindung mit separaten Gasspeichermittel umfassen. 3A mit mehreren Gasspeichermitteln und 3B mit einem einzelnen Gasspeichermittel.
4 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Blutbehandlungssystems, bei welchem das Gas aus dem System wiederaufbereitet und für die Wiederverwendung gespeichert wird.
5 ist eine modifizierte Anordnung, welche Verbindermittel an jedem Ende einer Leitung, welche einen Gaseinlass, eine funktionelle biomedizinische Einheit und einen Gasauslass aufweist, umfasst.
Die 6A, 6B und 6C sind beispielhafte Konfigurationen von erfindungsgemäßen Gaseinlässen und Gasauslässen.
7 ist eine vertikale Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gasauslasses.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Systems für die intravenöse Ernährung, welche einen Gasauslass für das Herausleiten von Gas aus dem Verabreichungsset umfasst.
9 ist eine Verabreichungsanordnung, welche eine funktionelle biomedizinische Einheit und einen Gasauslass umfasst.
10 ist ein Sammelbeutel, welcher mit einem Gaseinlass in Verbindung steht.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Behandeln von Blutkomponenten, umfassend:
eine funktionelle biomedizinische Einheit (14, 24), umfassend ein Leukozytenverarmungsfilter zum Verarmen von Leukozyten aus Blut oder Blutkomponenten; eine Leitung (15, 25), welche mit der funktionellen biomedizinischen Einheit (14, 22) verbunden ist; und
einen Gasauslass (16, 26) stromabwärts von der funktionellen biomedizinischen Einheit, wobei der Gasauslass mit der funktionellen biomedizinischen Einheit und der Leitung in Verbindung steht, wobei der Gasauslass eine liquophobe Membran zum Durchtretenlassen von Gas durch dieselbe umfasst, wobei die Membran eine Porengröße aufweist, welche das Durchtreten von Bakterien verhindert.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Anordnung einen Behälter umfassen, wobei die funktionelle medizinische Einheit mit dem Behälter in Verbindung steht. Der Gasauslass ist dann zwischen dem Behälter und der funktionellen biomedizinischen Einheit angeordnet.
Bei einer anderen Ausführungsform umfasst die Anordnung einen Behälter, wobei die Einheit so angeordnet ist, um Blut von dem Behälter zu empfangen, wobei die Leitung Blut von der funktionellen biomedizinischen Einheit empfängt und der Gasauslass in der Leitung angeordnet ist.
Bei noch einer anderen Ausführungsform umfasst die Anordnung einen ersten und einen zweiten Behälter. Der zweite Behälter steht mit dem ersten Behälter in Verbindung, während die funktionelle biomedizinische Einheit zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter angeordnet ist. Der Gasauslass ist zwischen der funktionellen biomedizinischen Einheit und dem zweiten Behälter angeordnet.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Behandeln von Blut oder Blutkomponenten, umfassend:
das Durchleiten von Blut oder Blutkomponenten durch eine funktionelle biomedizinische Einheit (14, 24), welche ein Leukozytenverarmungsfilter zum Verarmen von Leukozyten aus Blut oder Blutkomponenten aufweist, und das Durchleiten des Bluts oder der Blutkomponenten durch eine mit der funktionellen biomedizinischen Einheit verbundene Leitung (15, 25); das Durchleiten von Gas vor den Blutkomponenten durch einen Gasauslass (16, 26) stromabwärts von der funktionellen biomedizinischen Einheit (14, 24), wobei der Gasauslass eine liquophobe Membran zum Durchtretenlassen von Gas durch dieselbe umfasst, wobei die Membran eine Porengröße aufweist, welche das Durchtreten von Bakterien verhindert.
Die vorliegende Erfindung betrifft hauptsächlich ein steriles Blutbehandlungssystem für das Verarbeiten von gespendetem Blut zu wertvollen Blutprodukten nach dem Spenden. Jedoch ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht durch den Typ des Fluids, welches behandelt oder verabreicht wird, eingeschränkt werden soll. Jedes biologische Fluid wie etwa eine Kochsalzlösung, eine Medikamentenlösung oder eine Nährlösung, welches unter Verwendung von Vorrichtungen oder Anordnungen, welche Gas oder Luft enthalten oder in welchen sich diese ansammeln, behandelt oder verabreicht wird, fällt unter den Rahmen der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden wird die Erfindung beschrieben, wobei Blut oder ein Blutprodukt als das biologische Fluid verwendet wird, doch sollte klar sein, dass andere biologische Fluide in die in dieser Anmeldung beschriebenen Systeme zum Behandeln oder Verabreichen von Blut eingebracht werden können.
Bei der vorliegenden Erfindung werden Mittel und Verfahren zum Entfernen von Luft, Sauerstoff und anderen Gasen aus einem System bereitgestellt, um das Volumen von Gasen, welche während der Lagerung in einem Blutprodukt verbleiben oder mit diesem in Kontakt kommen, zu minimieren. Außerdem werden Mittel und Verfahren zum Rückgewinnen von wertvollem Blut und Blutprodukten, welche während der Blutbehandlung in den verschiedenen Elementen des Systems eingeschlossen werden und welche andernfalls verloren wären, bereitgestellt.
Der Gasauslass kann ein jedes einer Vielfalt von Mitteln und Vorrichtungen sein, welche in der Lage sind, Gase wie etwa Luft, Sauerstoff und dergleichen, welche in einem Blutbehandlungssystem vorhanden sein können, aus der Flüssigkeit, d.h. Blut und/oder Blutkomponenten, welche in dem System behandelt werden, abzutrennen. In jenen Ausführungsformen, welche auch einen Gaseinlass umfassen, kann der Gaseinlass ein jedes einer Vielfalt von Mitteln und Vorrichtungen sein, welche in der Lage sind, das Eintreten von Gas wie etwa Luft, Sauerstoff und dergleichen in das Behandlungssystem zu erlauben. In dieser Anmeldung bedeutet der Begriff Gas ein gasförmiges Fluid wie etwa Luft, sterilisierte Luft, Sauerstoff, Kohlendioxid und dergleichen; die Erfindung soll aber dadurch nicht eingeschränkt werden.
Außerdem werden der Gaseinlass und der Gasauslass so gewählt, dass die Sterilität des Systems nicht gefährdet wird. Der Gaseinlass und der Gasauslass sind besonders gut für die Verwendung in geschlossenen Systemen oder für die Verwendung innerhalb von ungefähr 24 Stunden nach dem Öffnen eines Systems geeignet. Geeignete Gaseinlässe und Gasauslässe umfassen ein liquophobes poröses Medium mit einer ausreichend kleinen Porengröße, um das Eintreten von Bakterien in das System zu verhindern. Da das liquophobe poröse Medium durch Blut und Blutprodukte, welche in dem System behandelt werden, nicht benetzbar ist, tritt in dem System vorhandenes Gas, welches mit dem liquophoben Medium in Kontakt kommt, durch dieses hindurch und das Blut oder die Blutprodukte werden von dem liquophoben porösen Medium nicht absorbiert. Typischerweise beträgt die Porengröße des liquophoben porösen Mediums weniger als 0,2 Mikrometer, um eine hinreichende Barriere gegen Bakterien zu bieten.
Typische Anordnungen zum Behandeln von Blut umfassen mindestens zwei Behälter, welche durch eine Leitung verbunden sind (siehe beispielsweise die 1 und 3). Zwar kann mindestens ein Gasauslass zwischen einem solch einfachen, zwei Beutel umfassenden System angeordnet sein, doch ist es wahrscheinlicher, dass das erfindungsgemäße Entlüftungsmittel in komplizierteren Behandlungssystemen, welche beispielsweise eine oder mehrere zwischen den Behältern angeordnete funktionelle biomedizinische Einheiten wie etwa eine Trenn- oder Filtervorrichtung umfassen (siehe die 2 und 4), nützlicher ist.
In ihrer einfachsten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung zum Behandeln von Blut, welche eine Leitung und einen Gasauslass in der Leitung und eine funktionelle biomedizinische Einheit umfasst. Siehe z.B. 5. Diese Ausführungsform der Erfindung kann eine Nadel oder dergleichen aufweisen, welche mit einem Ende der Leitung verbunden ist, so dass die Anordnung beispielsweise als eine Vorrichtung für die intravenöse Ernährung verwen det werden kann. Diese Ausführungsform kann auch, wie in den 5 und 9 dargestellt, mit einem Verbindermittel an einem Ende oder an mehreren Enden der Anordnung konfiguriert sein.
In anderen komplexeren Ausführungsformen kann die vorliegende Erfindung eine Anordnung zum Behandeln von Blut betreffen, welche einen ersten Behälter und einen zweiten Behälter und eine den ersten Behälter mit dem zweiten Behälter verbindende Leitung, und gegebenenfalls mindestens einen dritten Behälter und eine den ersten Behälter mit dem dritten Behälter verbindende Leitung umfasst, wobei zwischen dem ersten Behälter und einem zweiten Behälter mindestens eine funktionelle biomedizinische Einheit angeordnet ist, und wobei zwischen dem ersten Behälter und dem zweiten Behälter mindestens ein Gasauslass angeordnet ist.
Mit der erhöhten Akzeptanz der Transfusionstherapie bei der Behandlung einer Anzahl von Krankheiten und Zuständen haben es Ärzte als erforderlich oder wünschenswert erachtet, mehrere Bluteinheiten zu transfundieren, wobei jede hiervon typischerweise während der Verabreichung an Leukozyten verarmt wird. Egal ob das Verabreichungsset mehrere Beutel und ein einziges Leukozytenfilter mit hoher Kapazität oder mehrere Beutel und mehrere Filter umfasst, kann in der Verabreichungsanordnung vorhandenes Gas eine beträchtliche Gefahr darstellen. Daher umfasst gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung eine typische Verabreichungsanordnung eine erste Leitung mit einem Dorn oder dergleichen an einem Ende und einer funktionellen biomedizinischen Einheit wie etwa einem Leukozytenverarmungsfilter am anderen Ende. Eine zweite Leitung führt von der biomedizinischen Einheit fort und weist typischerweise an ihrem stromabwärtigen Ende einen Verbinder auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Gasauslass in der zweiten Leitung stromabwärts von der biomedizinischen Einheit angeordnet, und ein Gaseinlass kann in der ersten Leitung zwischen dem Dorn und der biomedizinischen Einheit angeordnet sein. Desweiteren umfasst die Anordnung vorzugsweise eine durch Priming vorbehandelte funktionelle biomedizinische Einheit.
Durch Priming vorbehandeln bedeutet in dieser Anmeldung das Benetzen oder Vorbehandeln der inneren Oberflächen einer Anordnung vor ihrer tatsächlichen Verwendung. Wenn beispielsweise die in 9A dargestellte Vorrichtung verwendet wird, kann der Dorn in einen Lösungsbehälter eingeführt werden; die Klemme wird geöffnet, um das Fließen von Fluid durch die Anordnung zu erlauben; dann wird durch das Durchtreten von Fluid durch die Anordnung Gas stromabwärts von dem Fluid durch den Gasauslass ausgestoßen, bis Fluid das Verzweigungselement erreicht, zu welchem Zeitpunkt die Klemme geschlossen wird. Wenn die Klemme sich in einer geschlossenen Position befindet, kann der Verbinder stromabwärts von dem Gasauslass geöffnet oder für die Verwendung bereit gemacht werden, ohne dass Fluid in der Anordnung durch den Verbinder tropft.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein Gasauslass in einer Leitung mit einem Verbinder an beiden Enden angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Ausführungsform in ein zuvor bestehendes System eingefügt werden. Wenn beispielsweise einer der Verbinder ein Dorn ist, kann der Dorn in einen Behälter eingesteckt werden; auf diese Weise kann ein Fluidfließweg hergestellt werden, welcher einen Gasauslass auf jede gemäß der Erfindung beschriebene Weise verwenden kann. Eine Ausführungsform einer solchen Anordnung ist in 5 dargestellt, worin ein Dorn 50 und ein Verbinder 51 zum Verbinden der Anordnung mit einem schon bestehenden Set für die Fluidbehandlung oder -verabreichung verwendet werden können. Bei einer anderen Ausführungsform, die in 9B dargestellt ist, kann eine Komponente leicht und aseptisch zu einem schon bestehenden Set für die Fluidbehandlung oder -verabreichung hinzugefügt werden: ein von einem Medikamentenbehälter oder dergleichen führender Dornverbinder kann in eine schon bestehende Anordnung eingefügt werden, indem der Dorn durch einen Gaseinlass oder Gasauslass gemäß der Erfindung eingeführt wird. Bei dieser Ausführungsform durchstößt der Dorn die Membran, wodurch eine aseptische Verbindung hergestellt wird.
Der in dieser Anmeldung verwendete Begriff Blut bedeutet die Folgenden: Vollblut; ungerinnbar gemachtes Vollblut (AWB); aus AWB erhaltenes Erythrozytenkonzentrat (PRC); aus AWB erhaltenes, an Blutplättchen reiches Plasma (PRP); aus AWB oder PRP erhaltenes Plättchenkonzentrat (PC); aus AWB oder PRP erhaltenes Plasma; aus Plasma abgetrennte und in einem physiologischen Fluid wieder suspendierte Erythrozyten; Kryopräzipitat; aus Plasma abgetrennte und in einem physiologischen Fluid wieder suspendierte Plättchen; und alle zuvor genannten Substanzen, welche mit einem physiologischen Fluid vermischt oder hierin suspendiert sind. In dieser Anmeldung bedeutet Blut die zuvor beschriebenen Komponenten und ähnliche oder analoge Blutprodukte, welche aus einer der zuvor genannten Substanzen erhalten oder durch andere Mittel erhalten werden oder ähnliche Eigenschaften aufweisen. Gemäß der Erfindung kann jedes dieser Blutprodukte auf die in dieser Anmeldung beschriebenen Weise behandelt werden.
Eine funktionelle biomedizinische Einheit wie in dieser Anmeldung verwendet kann jede aus einer Anzahl von Vorrichtungen oder Anordnungen sein, in welcher Luft oder Gase vorhanden sind und/oder sich ansammeln oder bilden können oder vor der Verwendung der Anordnung entfernt werden sollten. Beispielhafte funktionelle biomedizinische Einheiten umfassen ein Filter wie etwa ein Leukozytenverarmungsfilter, eine Trennvorrichtung wie etwa eine Vorrichtung zur Konzentration von Plättchen, vorzugsweise eine nicht-zentrifugal wirkende Vorrichtung zur Konzentration von Plättchen; eine Vorrichtung zur Entfernung von Bläschen; eine Pumpe; und einen Verbinder. Die funktionelle biomedizinische Einheit kann auch eine Vorrichtung zum Vernichten von biologischen Verunreinigungen umfassen, etwa eine Hochintensitätslichtwellenkammer, oder eine Vorrichtung zum Entnehmen von Proben aus einer biologischen Flüssigkeit.
Gemäß der Erfindung kann eine Klemme, ein Verschluss oder dergleichen an oder in einer Leitung oder allen Leitungen angeordnet sein, um eine gewünschte Funktion, d.h. das Herstellen eines Fluidfließwegs für ein Blutprodukt oder Gas, zu erleichtern. Wenn beispielsweise ein Blutprodukt durch ein System wie in 3B dargestellt durchgeleitet und behandelt wird, kann es während des Entfernens von Gasen aus einer Leitung 12, einer funktionellen biomedizinischen Einheit 14 und einer Leitung 15 wünschenswert sein, die Leitung 15 unmittelbar unterhalb des Gasauslasses 16 abzuklemmen und eine Leitung 37 unmittelbar oberhalb des Gasspeichermittels 35 abzuklemmen. Wenn die Verwendung des in dem Gasspeichermittel 35 enthaltenen Gases zum Maximieren der Rückgewinnung des Blutprodukts wünschenswert ist, wird die Klemme unterhalb des Gasauslasses 16 gelöst, eine zu dem Gasspeichermittel 35 benachbarte Klemme in einer Leitung 36 wird geschlossen, eine zu dem Gasspeichermittel 35 benachbarte Klemme in der Leitung 37 wird geöffnet und eine zu einem Gaseinlassmittel 13 benachbarte Klemme wird geöffnet.
Gemäß der Erfindung, wobei das Behandlungssystem mindestens einen Gasauslass umfasst, ist das Behandlungssystem außerdem mit einem Gaseinlass versehen, um das Einführen von Luft oder Gas in das System zu erlauben, nachdem die Behandlung größtenteils stattgefunden hat. Das Behandlungssystem ist mit einem Gasauslass versehen, um das Abtrennen von Gasen in den verschiedenen Elementen des Systems von der zu behandelnden Flüssigkeit zu erlauben. Es ist beabsichtigt, dass sowohl der Gaseinlass als auch der Gasauslass in einem Blutbehandlungssystem verwendet werden können, oder der betreffende Gasauslass kann allein verwendet werden.
Zu diesem Zweck kann jedes der verschiedenen Elemente der Anordnung einen Gasauslass und, falls gewünscht, einen Gaseinlass umfassen. Zur Veranschaulichung kann ein Gaseinlass oder ein Gasauslass in mindestens einer der Leitungen, welche die verschiedenen Behälter verbinden, in einer Wand der Behälter, welche das behandelte Blut und/oder Blutprodukt aufnehmen, oder in einem Anschluss an oder in einem jener Behälter vorgesehen sein. Der Gaseinlass oder Gasauslass kann auch an oder in einer Kombination der zuvor erwähnten Elemente vorgesehen sein. Außerdem kann eine funktionelle biomedizinische Einheit einen oder mehrere Gaseinlässe zusätzlich zu mindestens einem Gasauslass umfassen. Im Allgemeinen wird jedoch das Anordnen eines Gaseinlasses oder Gas auslasses in den Leitungen, welche die Behälter verbinden, oder in der funktionellen medizinischen Einheit bevorzugt. Die Verwendung von mehr als einem Gaseinlass oder Gasauslass in jeder Leitung, in einem jeden Blutprodukt aufnehmenden Behälter oder in einer funktionellen biomedizinischen Einheit fällt in den Bereich der Erfindung.
Einer in der Technik bewanderten Person wird klar sein, dass das Anordnen eines Gaseinlasses oder Gasauslasses optimiert werden kann, um ein erwünschtes Ergebnis zu erzielen. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, den Gaseinlass stromaufwärts von der funktionellen biomedizinischen Einheit und in oder so dicht wie praktikabel bei dem ersten Behälter anzuordnen, um die Rückgewinnung von Blutprodukt zu maximieren. Außerdem kann es wünschenswert sein, den Gasauslass stromabwärts von der funktionellen biomedizinischen Einheit und so dicht wie möglich bei dem das Blutprodukt aufnehmenden Behälter anzuordnen, um das Volumen an Gas, welches aus dem System entfernt wird, zu maximieren.
Eine solche Anordnung des Gasauslasses ist insbesondere dann wünschenswert, wenn das System nur einen Gasauslass umfasst.
Der Gaseinlass und der Gasauslass sind jeweils ein poröses Medium, welches für das Durchtreten von Gas hierdurch ausgebildet ist. Um der Zweckmäßigkeit und der Klarheit willen wird das poröse Medium in dem Gaseinlass oder Gasauslass im Folgenden als Membran bezeichnet.
In dieser Anmeldung bezeichnet der Begriff Verbinder jede Struktur, welche zum Bilden einer Verbindung oder zum Verbinden derselben mit einem anderen Element verwendet wird. Diese Verbinder stellen einen Fließweg durch verschiedene Elemente einer Anordnung oder eines Systems her. Der Begriff Verbinder, wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, bezeichnet Durchstoß-Verbinder wie etwa einen Dorn, eine Kanüle oder eine Nadel, und zusammenpassende Verbinder wie etwa Verbinder des Luer-Typs, des Gewindetyps, des Reibschlusstyps oder Verbinder, welche miteinander verbunden sind.
Gemäß der Erfindung kann die Rückgewinnung von Blutprodukt aus den verschiedenen Elementen des Blutbehandlungssystems maximiert werden. Nach dem Zentrifugieren des Bluts werden die einzelnen Fraktionen der Blutkomponenten durch die geeigneten Leitungen und funktionellen biomedizinischen Einheiten, soweit vorhanden, zu ihren jeweiligen Aufnahmebehältern herausgedrückt. Blutprodukt, welches während der Behandlung in diesen Elementen zurückgehalten worden ist, kann entweder durch das Durchleiten von Spülgas durch die Leitungen und biomedizinischen Einheiten oder durch Anlegen von mindestens teilweisem Vakuum an das System, um die zurückgehaltene Flüssigkeit herauszuziehen und um zu ermöglichen, dass es in den geeigneten Aufnahmebehälter abläuft, zurückgewonnen werden. Das Spülgas kann von einer Anzahl an Quellen bereitgestellt werden. Beispielsweise kann das Blutbehandlungssystem mit einem Speicherbehälter für das Lagern des Spülgases ausgestattet sein, das Spülgas kann das während des Blutbehandlungsvorgangs aus dem System entfernte Gas sein, oder das Spülgas kann von einer externen Quelle (z.B. durch eine Spritze) aseptisch in das System injiziert werden. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, ein steriles Spülgas, welches in einem separaten Behälter außerhalb des Blutbehandlungssystems sterilisiert worden ist, zu verwenden.
Der Gaseinlass der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise eine mikroporöse Membran in einem Gehäuse. Der Gaseinlass kann eine mikroporöse Membran mit sowohl liquophoben als auch liquophilen Lagen umfassen, wie im Folgenden beschrieben, oder er kann andere Strukturen umfassen, welche das Eintreten von Gas in das System erlauben, aber welche nicht das Eintreten von Verunreinigungen erlauben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die mikroporöse Membran vorzugsweise liquophob, das heißt nicht benetzbar. Die Membran kann auch liquophil sein, doch sollten Mittel zum Trockenhalten der liquophilen Membran bis zu ihrer Verwendung vorgesehen sein. Zum Beispiel kann während des Behandens und Durchleitens des Blutprodukts durch das System eine Klemme oder ein anderer Verschlussmechanismus (wie etwa eine Kappe oder ein ausreichendes Druckgefälle) verwendet werden, um das Benetzen der liquophilen Membran zu vermeiden. Mit dem Begriff liquophil ist gemeint, dass die mikroporöse Membranschicht durch die Flüssigkeit, welche behandelt wird, benetzt wird. Die liquophile Membran ist in der Lage, Gas hierdurch durchtreten zu lassen, solange sie nicht von der Flüssigkeit, welche behandelt wird, gesättigt wird.
Der Begriff liquophob in dieser Anmeldung bedeutet tatsächlich das Gegenteil des Begriffs liquophil; das heißt, ein poröses liquophobes Material weist eine kritische Oberflächenbenetzungsspannung auf, welche niedriger ist als die Oberflächenspannung der verwendeten Flüssigkeit, und ist nicht leicht oder spontan durch die verwendete Flüssigkeit benetzbar. Liquophobe Materialien können also durch einen hohen Kontaktwinkel zwischen einem auf die Oberfläche gegebenen Flüssigkeitstropfen und der Oberfläche charakterisiert sein. Ein solcher hoher Kontaktwinkel deutet auf eine schlechte Benetzung hin.
Gemäß der Erfindung kann Gas aus der Blutbehandlungsanordnung oder aus dem Kontakt mit Blut oder einem Blutprodukt entfernt werden, indem die Luft oder das Gas durch einen Gasauslass durchgeleitet wird. Der Gasauslass kann eine liquophobe Membran wie zuvor beschrieben oder andere Strukturen umfassen, welche das Durchtreten von Gas, aber nicht das Eintreten von Verunreinigungen erlauben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Gasauslass eine aus mehreren Schichten bestehende mikroporöse Membran in einem Gehäuse. Die erste Schicht der mikroporösen Membran ist durch Flüssigkeit benetzbar, d.h. liquophil, wie zuvor angemerkt. Die liquophile Membran ist in der Lage, Gas hierdurch durchtreten zu lassen, solange sie durch die Flüssigkeit, welche behandelt wird, nicht gesättigt wird. Die zweite mikroporöse Membran kann von der Flüssigkeit, welche in dem Verabreichungssystem behandelt wird, nicht benetzt werden, das heißt, die zweite Schicht ist liquophob.
Die liquophile Schicht der mehrlagigen mikroporösen Membran ist vorzugsweise in dem Gehäuse zu der nach innen gelegenen Seite des Gasauslasses hin angeordnet, so dass die liquophile Schicht mit einer Leitung, in welcher der Gasauslass angeordnet sein soll, in direkter Verbindung steht. Auf diese Weise ist die liquophile Schicht die erste Schicht, welche entweder mit Gas, welches aus dem System für das Transferieren oder Verabreichen von Flüssigkeit herausgeleitet werden soll, oder mit der Flüssigkeit, welche durch das System transferiert oder verabreicht wird, in Kontakt kommt.
Die liquophobe Schicht ist auch in der Lage, Gas hierdurch durchtreten zu lassen. Die liquophobe Schicht kann auf der liquophilen Schicht angeordnet sein, vorzugsweise auf der äußeren Seite des Gasauslasses. Daher kommt die liquophobe Schicht weder mit Gas noch mit Flüssigkeit in dem Verabreichungssystem in Kontakt, bis das Gas oder die Flüssigkeit durch die liquophile Schicht durchgetreten ist. Aufgrund des durch Flüssigkeit benetzbaren Chararakters der liquophilen Schicht und des nicht-benetzbaren Charakters der liquophoben Schicht tritt Gas, welches mit dem Gasauslass in Kontakt kommt, durch den Gasauslass durch, solange die liquophile Schicht von Flüssigkeit unbenetzt bleibt. Sobald die liquophile Schicht von einer Flüssigkeit benetzt wird, kann Gas nicht länger durch die liquophile Schicht durchtreten, so dass der Gasauslass versiegelt oder deaktiviert wird. Daher wird nach der Benetzung der liquophilen Schicht mit der Flüssigkeit, welche behandelt wird, verhindert, dass Gas von außerhalb des Verabreichungssystems durch den Gasauslass in das System eintritt. Die kombinierte liquophobe und liquophile Membran ist besonders vorteilhaft, wenn der Gasauslass in einem geschlossenen sterilen System verwendet wird; sobald jegliche in dem System vorhandenen Gase entlüftet sind, können unerwünschte Gase nicht wieder durch den Gasauslass in das geschlossene System eintreten.
Es wird klar sein, dass die liquophilen und liquophoben Schichten zwei getrennte Schichten sein können oder dass sie miteinander verbunden sein können. Außerdem betrachtet die Erfindung die Verwendung einer Mehrzahl separater Membranelemente, welche kombiniert werden, um die liquophile mikroporöse Mem bran zu bilden, sowie die Verwendung einer Mehrzahl separater Membranelemente, welche kombiniert werden, um die liquophobe mikroporöse Membran zu bilden. Der Begriff Mehrzahl bedeutet zwei oder mehr. Die Mehrzahl separater Membranschichten kann einzeln hergestellt und durch verschiedene, Fachleuten bekannte Mittel miteinander verbunden werden. Beispielsweise können die separaten Membranschichten durch gemeinsames Trocknen von zwei oder mehr Schichten, welche in engem Kontakt zu einander gehalten werden, miteinander verbunden werden. Alternativ können, als Erläuterung und nicht als Einschränkung, die separaten Membranschichten hergestellt werden, indem das für die Bildung der Membran verwendete Material über eine heiße Trommel geführt wird, gegen welche die Membran durch ein gespanntes Filztextil oder eine andere Prozesslage fest gehalten wird. Außerdem ist es ebenfalls möglich, ein geeignetes Trägersubstrat mit der Membranschicht zu kombinieren, falls erwünscht, und das Trägersubstrat kann als permanenter Träger dienen.
Gemäß der Erfindung muss die liquophobe mikroporöse Membran ausreichende liquophobe Eigenschaften bezüglich der Flüssigkeit, welche in dem System zum Verabreichen oder Transferieren von Flüssigkeit behandelt wird, aufweisen, und zwar solcherart, dass das Eindringen der Flüssigkeit, die behandelt wird, in die Membran verhindert wird. Andererseits muss die liquophile mikroporöse Membran eine solche Porengröße und ausreichende Benetzbarkeit bezüglich der Flüssigkeit, welche behandelt wird, aufweisen, dass sie von der Flüssigkeit in ausreichendem Maß benetzt wird, um das Durchtreten von Gas nach ihrer Benetzung zu verhindern. Vorzugsweise weisen sowohl die liquophilen als auch die liquophoben mikroporösen Membranen, wenn sie zur Verwendung in dem Gasauslass kombiniert sind, eine solche gesamte Porengröße auf, dass die Membranen eine Barriere gegen Bakterien bilden. Wenn die Porengröße der mikroporösen Membranen solchermaßen ausgewählt ist, wird das Eindringen von Bakterien durch den Gasauslass in das System verhindert. Es wird einfach zu erkennen sein, dass ein solchermaßen konfigurierter Gasauslass für ein geschlossenes System und/oder für sterile Systeme zum Behandeln von Flüssigkeiten besonders gut geeignet ist. Vorzugsweise ist insbesondere bei medizinischen Anwendungen das System mittels Gammastrahlen sterisilierbar. Ein solcher Gasauslass kann sogar ohne eine Kappe verwendet werden, wenn gewünscht, obwohl das Abdecken des Gasauslasses falls gewünscht im Bereich der Erfindung liegt.
Die mikroporöse Membran kann aus einer Vielfalt von Materialien hergestellt sein. Der Gaseinlass und der Gasauslass sind poröse Medien, welche so gestaltet sind, dass sie das Durchtreten von Gas hierdurch erlauben. Eine Vielfalt von Materialien kann zum Bilden der porösen Medien verwendet werden, vorausgesetzt, dass die erforderlichen Eigenschaften des jeweiligen porösen Mediums erzielt werden. Diese umfassen die erforderliche Festigkeit, um den bei der Verwendung auftretenden Druckgefällen standzuhalten, und die Fähigkeit, die erwünschte Filtrationsleistung zu bieten, während die erwünschte Durchlässigkeit ohne das Anwenden von übermäßigem Druck bereitgestellt wird. Bei einem sterilen System sollte das poröse Medium außerdem vorzugsweise eine Porengröße von 0,2 Mikrometer oder weniger aufweisen, um das Durchtreten von Bakterien auszuschließen. Das poröse Medium kann beispielsweise ein faserhaltiges poröses Medium wie etwa ein Tiefenfilter, oder eine poröse Membran oder Lage sein. Mehrlagige poröse Medien können verwendet werden, beispielsweise eine mehrlagige poröse Membran, wobei eine Schicht liquophob und die andere Schicht liquophil ist.
Bevorzugte Ausgangsmaterialien umfassen synthetische Polymere einschließlich Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen, insbesondere Polypropylen und Polymethylpenten; perfluorierte Polyolefine wie etwa Polytetrafluoroethylen; Polysulfone, Polyvinylidendifluorid, Polyacrylnitril und dergleichen, und kompatible Mischungen aus Polymeren. Das am meisten bevorzugte Polymer ist Polyvinylidendifluorid. In der Klasse der Polyamide umfassen die bevorzugten Polymere Polyhexamethylenadipamid, Poly-ε-caprolactam, Polymethylensebacamid, Poly-7-aminoheptanamid, Polytetramethylenadipamid (Nylon 46) oder Polyhexamethylenazeleamid, wobei Polyhexamethylenadipamid (Nylon 66) am meisten bevorzugt wird. Besonders bevorzugt werden hautlose, im Wesentlichen in Alkohol nichtlösliche, hydrophile Polyamidmembranen wie diejenigen, die in U.S.-Patent 4,340,479 beschrieben sind.
Andere Ausgangsmaterialien können ebenfalls zum Bilden der porösen Medien dieser Erfindung verwendet werden, einschließlich Cellulosederivaten wie etwa Celluloseacetat, Cellulosepropionat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat und Cellulosebutyrat. Harzfreie Materialien wie etwa Glasfasern können ebenfalls verwendet werden.
Es wird klar sein, dass, wenn das ausgewählte Material normalerweise liquophob ist und die Verwendung dieses Materials für die liquophile mikroporöse Membran gewünscht wird, das normalerweise liquophobe Material dann behandelt werden muss, um es liquophil zu machen. Die Natur des für die Herstellung von Membranen verwendeten Materials, die Kompatibilität der für die Membranen ausgewählten Materialien miteinander und mit der zu behandelnden Flüssigkeit sind alles Faktoren, welche bei der Auswahl eines bestimmten Materials für eine Membran für eine gegebene Endanwendung berücksichtigt werden müssen. Jedoch ist es, ganz abgesehen von diesen Berücksichtigungen, im Allgemeinen wünschenswert und vorzuziehen, dass dasselbe Material sowohl für die liquophile mikroporöse Membran als auch für die liquophobe mikroporöse Membran verwendet wird, um das Verbinden der beiden verschiedenen Membranen miteinander, falls gewünscht, zu erleichtern, was bevorzugt wird.
Wie zuvor erwähnt, ist Polyvinylidendifluorid das bevorzugte Material sowohl für die liquophile mikroporöse Membran als auch für die liquophobe mikroporöse Membran. Da Polyvinylidendifluorid liquophob ist, muss es behandelt werden, um es liquophil zu machen. Bekannt sind verschiedene Behandlungen des normalerweise liquophoben Polyvinylidendifluorids, um es liquophil zu machen. Jedoch umfasst das bevorzugte Verfahren zum Liquophilmachen des Polyvinylidendifluoridmaterials das Behandeln einer liquophoben mikroporösen Membran aus Polyvinylidendifluorid, wobei diese in Anwesenheit eines liquophilen Agens wie etwa beispielsweise Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) Gammastrahlen unterworfen wird. Liquophile und liquophobe mikroporöse Polyvinylidenmembranen werden vorzugsweise dadurch aneinander befestigt, dass sie in engem Kontakt miteinander angeordnet und auf einem Trommeltrockner getrocknet werden.
Die Geschwindigkeit des Durchflusses von Luft durch die mikroporöse Membran eines Gasauslasses oder eines Gaseinlasses kann für das jeweilige spezifische System zum Transferieren oder Verabreichen von Flüssigkeit nach Maß eingestellt werden. Die Geschwindigkeit des Luftdurchflusses variiert in direktem Ausmaß je nach der Fläche der Membran und dem angewendeten Druck. Im Allgemeinen ist die Fläche der Membran so gestaltet, dass das System für das Transferieren oder Verabreichen von Flüssigkeit in einem erforderlichen Zeitraum unter Betriebsbedingungen durch Priming vorbereitet werden kann. Zum Beispiel ist es bei medizinischen Anwendungen wünschenswert, dass ein Set für die intravenöse Verabreichung in einem Zeitraum von ungefähr 30 bis ungefähr 60 Sekunden durch Priming vorbereitet werden kann. Bei solchen Anwendungen sowie bei anderen medizinischen Anwendungen kann die typische Membran die Form einer Scheibe mit einem Durchmesser von ungefähr 1 mm bis ungefähr 100 mm, vorzugsweise von ungefähr 2 mm bis ungefähr 80 mm, und noch bevorzugter von ungefähr 3 mm bis ungefähr 25 mm aufweisen.
Die Porengröße der liquophilen und liquophoben mikroporösen Membranen ist von dem System zum Transferieren oder Verabreichen von Flüssigkeit, in welchem sie verwendet wird, und noch spezifischer davon, ob das System für medizinische oder nicht-medizinische Zwecke verwendet wird, abhängig. Zur Erläuterung wird, wenn der Gasauslass sowie der optional vorhandene Gaseinlass in ein für eine medizinische Anwendung zu verwendendes System eingebaut wird, die Porengröße der liquophilen und liquophoben Membranen vorzugsweise so ausgewählt, dass mindestens eine der Membranen eine Barriere gegen Bakterien bildet, um das Eintreten von Bakterien in das System auszuschließen. Die Porengrößen der liquophilen und der liquophoben mikroporösen Membranen können dieselben oder verschieden sein. Im Allgemeinen liegt die Porengröße der liquophoben Membran im Bereich von ungefähr 0,02 bis ungefähr 3 Mikrometern und die Porengröße der liquophilen Membran beträgt ungefähr 0,04 bis ungefähr 3 Mikrometer. Vorzugsweise liegt die Porengröße der Membranen unter ungefähr 0,2 Mikrometern, um eine geeignete Barriere gegen Verunreinigungen und Bakterien aufrechtzuerhalten.
Es wird klar sein, dass der Druck, welcher zum Transferieren von Gas durch den erfindungsgemäßen Gaseinlass und den Gasauslass hindurch in das Behandlungssystem hinein und aus diesem hinaus erforderlich ist, umgekehrt zu der Porengröße der Membran variiert. Demgemäß kann die Auswahl der Porengröße durch die Anwendung, bei welcher der Gaseinlass und der Gasauslass verwendet werden, bestimmt werden. Beispielsweise, da der für das Durchleiten von Gas durch den Gasauslass erforderliche Druck ansteigt, wenn die Porengröße der Membran abnimmt, kann es wünschenswert sein, eine größere Porengröße (im Einklang mit den anderen Zielsetzungen, zum Beispiel des Bereitstellens einer Barriere gegen Bakterien) auszuwählen, wenn das Verabreichungssystem von Hand betätigt werden soll, so daß der für die Verwendung des Systems erforderliche Druck für den bequemen Betrieb von Hand nicht zu groß wird.
Das Gehäuse kann aus steifem Kunststoffmaterial, welches außerdem durchsichtig ist, wie etwa Polyethylen, einem Acryl wie etwa Polymethylmethacrylat, Polymethylacrylat, Polymethylpenten-1, Polyvinylchlorid und Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymeren, hergestellt sein. Durchscheinende Materialien wie etwa Polypropylen, Polyethylen, Harnstoff-Formaldehyd und Melamin-Formaldehyd-Polymere können ebenfalls verwendet werden. Andere Kunststoffmaterialien, welche besonders geeignet sind, umfassen Polystyrol, Polyamide, Polytetrafluoroethylen, Polyfluorotrichloroethylen, Polycarbonate, Polyester, Phenol-Formaldehydharze, Polyvinylbutyral, Celluloseacetat, Celluloseacetatpropionat, Ethylcellulose und Polyoxymethylenharze. Polyacrylnitrilpolybutadienstyrol (ABS) wird bevorzugt. Die Erfindung soll nicht durch den Typ des verwendeten Gehäuses beschränkt sein; andere Materialien können verwendet werden sowie Mischungen, Gemische und/oder Copolymere aus jedem der zuvor erwähnten Materialien.
Ein Metallgehäuse kann verwendet werden. Geeignete Metalle umfassen nicht-rostende Legierungen wie etwa Nickel-, Chrom-, Vanadium-, Molybdän- und Manganlegierungen. Das Gehäusematerial sollte selbstverständlich gegenüber den Flüssigkeiten, welche behandelt werden, inert sein.
Die Erfindung wird durch Bezugnahme auf die Figuren besser verständlich. Bei diesen Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile.
Die 1 bis 5 zeigen beispielhafte typische Blutbehandlungssysteme gemäß der Erfindung, im Allgemeinen mit 10 bezeichnet. Das Blutbehandlungsset 10 umfasst einen ersten Behälter oder Blutsammelbeutel 11, Leitungen 12 und 15, vorzugsweise flexible Schläuche, welche den Blutsammelbeutel 11 und einen zweiten Behälter (erster Satellitenbeutel) 17 zum Aufnehmen eines Blutprodukts wie etwa PRP verbinden. Eine funktionelle biomedizinische Einheit 14 kann zwischen dem Sammelbeutel 11 und dem ersten Satellitenbeutel 17 angeordnet sein. Wie in den 2 und 4 gezeigt, kann der Sammelbeutel 11 auch über Leitungen 22 und 25, vorzugsweise flexible Schläuche, mit einem dritten Behälter (zweiter Satellitenbeutel) 27 zum Aufnehmen eines Blutprodukts wie etwa PRC verbunden sein; eine funktionelle biomedizinische Einheit 24 kann zwischen dem Sammelbeutel 11 und dem zweiten Satellitenbeutel 27 angeordnet sein. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Blutbehandlungsanordnung 10 auch einen zusätzlichen (dritten) Satellitenbeutel 18 zum Aufnehmen eines Blutprodukts wie etwa PC umfassen, welcher über eine Leitung, vorzugsweise einem flexiblen Schlauch, mit dem ersten Satellitenbeutel 17 verbunden ist. Mindestens eine Dichtung, ein Ventil oder ein Transferstrangverschluss oder eine Kanüle (nicht gezeigt) können ebenfalls in den flexiblen Schläuchen 12, 15, 22 und 25 angeordnet sein; diese Dichtung (oder Dichtungen) wird/werden zerbrochen oder geöffnet, wenn Fluid zwischen den Beuteln transferiert werden soll.
Die Blutbehandlungsanordnung 10, mit einem oder mehr Satellitenbeuteln, welche mittels einer Leitung befestigt oder verbunden sind, kann integral oder seriell verwendet werden, um Komponenten aus Vollblut abzutrennen.
Fachleuten wird klar sein, dass die Anzahl und Anordnung des Gasauslasses und des optional verwendeten Gaseinlasses von den Gestaltungskriterien für das Blutbehandlungssystem abhängen. Beispielsweise kann/können mehr als ein solcher Gaseinlass oder Gasauslass in einer der Leitungen oder in allen Leitungen 12, 15, 22 und 25 angeordnet sein; ein oder mehr Gaseinlässe oder Gasauslässe kann/können in den biomedizinischen Einheiten 14 und 24 angeordnet sein; und ein oder mehr Gaseinlässe oder Gasauslässe kann/können in einem Blut- oder Blutproduktbehälter oder in einem Anschluss oder Anschlüssen in solchen Behältern angeordnet sein. Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Gaseinlass 13 in der Leitung 12 und ein Gasauslass 16 in der Leitung 15 angeordnet ist, ist der Gaseinlass 13 vorzugsweise so dicht wie praktikabel bei oder in dem ersten Behälter angeordnet, um die in der Leitung und der biomedizinischen Einheit zurückgewonnene Menge an Blutprodukt zu maximieren; und der Gasauslass 16 ist vorzugsweise so dicht wie praktikabel bei dem zweiten Behälter angeordnet, um die Menge an aus dem System gespülter Luft und Gasen zu maximieren. Die Erfindung soll nicht durch die Anzahl oder die Anordnung des Gasauslasses eingeschränkt sein.
Eine Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Anordnung zum Verabreichen von biologischen Fluiden (dargestellt in den 9A und 9B) mit einer funktionellen biomedizinischen Einheit 14, welche einen Fluidfließweg von einem stromaufwärtigen Ende zu einem stromabwärtigen Ende definiert und welche einen Verbinder 91 am stromaufwärtigen Ende und eine Leitung 15 am stromabwärtigen Ende aufweist. In der Leitung 15 ist ein Verzweigungselement 92 in Fließverbindung mit dem stromabwärtigen Ende der funktionellen biomedizinischen Einheit angeordnet, mit einem Verbinder 93 an ihrem stromabwärtigen Bereich. Ein Gasauslass 16 gemäß der Erfindung ist in Fließverbindung mit dem Verzweigungselement 92 angeordnet. Eine Klemme 94 ist vorzugsweise vorgesehen und wird zum Regulieren des Flusses eines biologischen Fluids oder Gases durch die Leitung verwendet. Wenn beispielsweise die funktionelle biomedizinische Einheit ein durch Priming vorbereitetes Filter ist, kann es wünschenswert sein, die Klemme zu schließen, wenn die Verabreichungsanordnung in eine Fluidbehandlungsanordnung eingeführt wird, um einen Fluidverlust während des Verbindungsvorgangs zu vermeiden.
Wie zuvor angemerkt kann es wünschenswert sein, einen Gasauslass so dicht wie möglich bei dem stromabwärtigen Verbinder anzuordnen, um soviel Gas wie möglich zu entfernen. Am wünschenswertesten ist das Entfernen von allem Gas in dem System. 9B stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar, bei welcher im Wesentlichen alles Gas in dem System entfernt wird und bei welcher der Gasauslass 16 Teil des Verbinders 96 ist. Der Verbinder weist einen Körper auf, welcher einen Hohlraum definiert, und eine poröse Membran zum Spülen von Gas hierdurch ist in dem Hohlraum angeordnet. Eine Hülse an einem stromabwärtigen Bereich des Körpers kann in dem Körper enthalten sein, damit ein Durchstoß-Verbinder 95 wie etwa ein Dorn in Position gebracht werden kann. Sobald der Gasauslass geschlossen, abgeklemmt, oder deaktiviert ist, kann der Durchstoß-Verbinder 95 zum Durchstoßen der in dem Körper angeordneten porösen Membran verwendet werden, wodurch ein Fließweg durch den Verbinder 96 und in eine stromabwärtige Anordnung oder Leitung hinein hergestellt wird.
Der Gaseinlass und der Gasauslass können in dem System auf jede von einer Vielfalt von Weisen je nach der vom Designer getroffenen Wahl angeordnet sein. Beispielsweise können, wenn der Gaseinlass 13 und/oder der Gasauslass 16 in einer Leitung angeordnet werden soll, der Gaseinlass und der Gasauslass in ein Verzweigungselement 60 wie etwa ein Verbinder vom T-Typ (9A) oder ein Verbinder vom Y-Typ (6C) eingebaut sein. Wie dargestellt ist, nimmt der erste Schenkel 61 des Verzweigungselements 60 eine Leitung auf, durch welche Blut in das Verzweigungselement 60 eintritt. Ein zweiter Schenkel 62 des Verzweigungselements 60 nimmt eine stromabwärtige Leitung auf. Eine Gaseinlass- oder Gasauslass-Membran ist in dem dritten Schenkel 63 des Verzweigungselements 60 angeordnet. Die Membran kann liquophob, liquophil oder eine mehrlagige Kombination aus liquophoben und liquophilen Schichten sein. 6a zeigt eine liquophile Schicht 64 und eine liquophobe Schicht 65.
Jede der übrigen Komponenten der Anordnung wird nun im Folgenden in näheren Einzelheiten beschrieben:
Die Behälter, welche bei der Blutbehandlungsanordnung verwendet werden, können aus jedem mit Vollblut oder Blutprodukten kompatiblen Material hergestellt sein und sind in der Lage, einer Zentrifugations- und Sterilisationsumgebung standzuhalten. Eine große Vielfalt dieser Behälter ist in der Technik schon bekannt. Beispielsweise werden Blutsammel- und Satellitenbeutel typischerweise aus plastifiziertem Polyvinylchlorid, z.B. PVC, welches mit Dioctylphthalat, Diethylhexylphthalat oder Trioctyltrimellitat plastifiziert worden ist, hergestellt. Die Beutel können auch aus einem Polyolefin, Polyurethan, Polyester oder Polycarbonat gebildet werden.
In dieser Anmeldung können die Schlauchleitungen jede Leitung oder jedes Mittel umfassen, welches) eine Fließverbindung zwischen den Beuteln bereitstellt, und sie sind typischerweise aus demselben flexiblen Material wie für die Behälter verwendet, vorzugsweise plastifiziertes PVC, hergestellt. Eine Dichtung, ein Ventil oder ein Transferstrangverschluss ist typischerweise in den Schlauchleitungen angeordnet. Eine Klemme oder ein externer Schließmechanismus kann auch verwendet werden, um den Fluss von Gas oder Blutprodukt durch eine Leitung zu regulieren. Die vorliegende Erfindung soll nicht durch den Typ des für die Herstellung der Behälter oder der Leitung, welche die Behälter verbindet, verwendeten Materials eingeschränkt sein.
Wie zuvor angemerkt, kann eine funktionelle biomedizinische Einheit eine jede einer Anzahl von Vorrichtungen sein. Verschiedene Filter, Trennvorrichtungen, Vorrichtungen zum Entfernen von Bläschen und Verbinder sind Fachleuten in der Technik schon bekannt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die funktionelle biomedizinische Einheit eine oder mehrere der folgenden Einheiten: eine Vorrichtung zur Konzentration von Plättchen, eine nichtzentrifugal wirkende Vorrichtung zum Abtrennen von Plättchen, und eine oder mehrere Vorrichtungen für die Leukozytenverarmung. Beispielhafte Vorrichtungen zur Verwendung mit roten Blutkörperchen sind in den U.S.-Patenten 4,925,572 und 4,923,620 offenbart; eine beispielhafte Vorrichtung für die Verwendung mit Blutplättchen ist in U.S.-Patent 4,880,548 offenbart. Die in der PRC-Vorrichtung verwendeten Fasern weisen vorzugsweise eine kritische Oberflächenbenetzungsspannung (CWST) von über ungefähr 53 Dyn/cm auf; bei der Plättchen-Vorrichtung über ungefähr 70 Dyn/cm. Die Fasern können Naturfasern sein oder sie können behandelt oder modifiziert sein, um die CWST zu erzielen oder zu erhöhen. Außerdem können die Fasern verbunden, verschmolzen oder auf andere Weise aneinander befestigt sein oder sie können mechanisch verflochten sein. Andere poröse Medien, zum Beispiel offenzellige Schaumkunststoffe, welche wie zuvor angemerkt oberflächenmodifiziert sind, können gleichermaßen verwendet werden.
1 erläutert eine Ausführungsform des geschlossenen sterilen Blutbehandlungssystems der vorliegenden Erfindung, wobei ein Gaseinlass und ein Gasauslass in den Leitungen in versiegelter Verbindung mit den Satellitenbeuteln angeordnet sind. Die Blutbehandlungsanordnung 10 umfasst einen ersten Behälter 11 zum Sammeln oder Aufbewahren von Vollblut oder einem Blutprodukt und einen zweiten Behälter 17 zum Aufnehmen eines behandelten Blutprodukts und Leitungen 12 und 15, welche den ersten Behälter und den zweiten Behälter miteinander verbinden. Zwischen den Behältern ist eine funktionelle biomedizinische Einheit 14 angeordnet. Die dargestellte Ausführungsform umfasst einen Gaseinlass 13 in der Leitung 12 stromaufwärts von der biomedizinischen Einheit 14 und einen Gasauslass 16 in der Leitung 15 stromabwärts von der biomedizinischen Einheit 14. Bei dieser Ausführungsform kann Luft durch den Gaseinlass 13 zu dem System zugeführt werden, um Blut oder ein Blutprodukt in der Leitung 12, der biomedizinischen Einheit 14 und der Leitung 15 zurückzugewinnen. Bei dieser Ausführungsform wird in den Leitungen 12 und 15 und der biomedizinischen Einheit 14 vorhandenes Gas von dem Blutprodukt durch den Gasauslass 16 abgetrennt und das abgetrennte Gas wird aus dem System entlüftet. Der Gaseinlass 13 ist vorzugsweise in der Leitung 12 so dicht wie praktikabel bei dem ersten Be hälter 11 angeordnet, um die Rückgewinnung von Blutprodukt zu maximieren. Der Gasauslass ist vorzugsweise in der Leitung 15 so dicht wie sinnvollerweise möglich bei dem Satellitenbeutel 17 angeordnet, um das Volumen des aus dem System entlüfteten Gases zu maximieren und gleichzeitig das Volumen des in den Satellitenbeutel transferierten Gases zu minimieren. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in 3 dargestellt ist, kann sterile Luft oder Gas in einem Luftbehälter 32 bis zur Verwendung bereit gehalten werden, zu welchem Zeitpunkt das Gas durch eine Leitung 31 und den Gaseinlass 13 in das System 10 transferiert wird. Wie dargestellt, kann das Blutbehandlungssystem 10 auch einen zweiten Luftbehälter 34 zum Aufnehmen von aus dem System 10 durch den Gasauslass 16 und eine Leitung 33 verdrängter Luft umfassen. Eine Ausführungsform der Erfindung, welche in 3B dargestellt ist, umfasst einen einzelnen Gasbehälter 35, welcher sowohl als Quelle als auch als Speicherbehälter für Gas oder Luft dient. Gas kann durch den Gaseinlass 13 in die Leitung 12 eintreten, indem es durch eine Leitung 37 hindurchtritt. Gas kann durch den Gasauslass 16 und durch eine Leitung 36 aus der Anordnung herausgespült werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, welche in 2 dargestellt ist, umfasst das Blutbehandlungssystem mehrere Beutel und mehrere Transferleitungen. Der Fluidweg, der von einem ersten Behälter 11 zu einem zweiten Behälter 17 führt, ist beispielhaft für eine typische PRP-Behandlungskonfiguration. Der Fluidweg, der von dem ersten Behälter 11 zu einem dritten Behälter 27 führt, ist beispielhaft für eine typische PRC-Behandlungskonfiguration. Ähnlich wie die zuvor beschriebenen Fluidwege umfasst der dargestellte Fluidweg einen ersten Behälter 11 zum Sammeln oder Aufnehmen von Vollblut oder einem Blutprodukt und einen dritten Behälter 27 (zum Aufnehmen eines behandelten Blutprodukts), und eine Leitung 22 und 25, welche den ersten Behälter und den dritten Behälter miteinander verbindet. Zwischen den Behältern ist eine funktionelle biomedizinische Einheit 24 angeordnet. Die dargestellte Ausführungsform umfasst einen Gaseinlass 23 in der Leitung 22 stromaufwärts von der biomedizinischen Einheit 24 und einen Gasauslass 26 in der Leitung 25 stromabwärts von der biomedizinischen Einheit 24. 4 ist insofern ähnlich wie 3, als sie einen ersten Be hälter 43 zum Zugeben von Luft/Gas zu dem System 10 und einen zweiten Luftbehälter 46 zum Aufnehmen von aus dem System 10 entfernter Luft umfasst. Wie dargestellt ist, kann der erste Behälter 43 Luft/Gas durch eine Leitung 41 und einen Gaseinlass 23 sowie durch eine Leitung 42 und einen Gaseinlass 13 zu dem System zuführen. Wie dargestellt ist, kann Gas durch einen Gasauslass 26 und eine Leitung 44 sowie durch einen Gasauslass 16 und eine Leitung 45 aus dem System 10 entfernt und in einen zweiten Luftbehälter 46 eingespeist werden. Ein vierter Behälter 18 ist vorgesehen, um darzustellen, dass das Blutbehandlungssystem 10 andere Behälter umfassen kann.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung können ein Gaseinlass oder ein Gasauslass beispielsweise durch eine Spritze oder dergleichen aseptisch durchstoßen werden, um das Injizieren von sterilem Gas durch die Membran in das System zu erlauben, um die Rückgewinnung von zurückgehaltenen Blutkomponenten in dem System zu erleichtern, oder um Gas oder Luft aus dem System herauszuziehen. Beispielsweise zeigt 9B einen Gasauslass 16 als Teil eines Verbinders 96. Der Verbinder 96 ist im stromabwärtigen Ende der Leitung 15 angeordnet und umfasst einen Gasauslass 16 und eine Hülse zum Aufnehmen eines Durchstoß-Verbinders 95.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anordnung keine Behälter, aber die Elemente zum Herstellen eines Fließwegs, welcher einen Gaseinlass und/oder einen Gasauslass verwendet. Ein Beispiel für diese Anordnungen ist in 5 dargestellt. Die Anordnung 10 umfasst einen Durchstoß-Verbinder 50 an einem Ende und einen Aufnahmeverbinder 51 an dem anderen Ende. Zwischen den Verbindern 50 und 51 sind eine Leitung 12, ein Gaseinlass 13, eine funktionelle biomedizinische Einheit 14, eine Leitung 15 und ein Gasauslass 16 angeordnet. Der Gaseinlass 13 ist vorzugsweise in der Leitung 12 so dicht wie praktikabel bei dem Verbinder 50 angeordnet und der Gasauslass 16 ist so dicht wie praktikabel an dem Verbinder 51 angeordnet.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, welche in 10 dargestellt ist, ist ein Gaseinlass 16 mit einem Sammelbehälter 11 zusammenwirkend angeordnet. Eine Klemme, ein Verschlussmechanismus oder andere Mittel können für das Öffnen und Schließen des Zugangs zu dem Behälter verwendet werden. Wie dargestellt, ist der Gaseinlass 16 Teil eines Verbinders 96, falls es wünschenswert ist, eine Verbindung zwischen dem Gaseinlass und einer Gasquelle herzustellen. Wenn die Verbindung mit einem anderen Element wie etwa einem Luftbehälter hergestellt wird, sollte die Membran in dem Gaseinlass nicht von dem eingeführten Verbinder durchstochen werden.
Es wird klar sein, dass die Erfindung modifiziert werden kann, so dass sie das Zurückgewinnen und Wiederverwenden des Gases in dem System einschließt, oder sie kann so modifiziert werden, dass sie ein separates Spülgasreservoir wie zuvor erörtert umfasst (siehe 3 und 4).
Fachleute werden erkennen, dass die Erfindung wie in dieser Anmeldung beschrieben in verschiedenen Kombinationen neu konfiguriert werden kann. Diese verschiedenen Konfigurationen und Kombinationen fallen unter den Rahmen der Erfindung.
Im Allgemeinen wird das Spenderblut direkt in dem Blutsammelbeutel 11 aufgenommen, welcher mit einem Satellitenbeutel 17 für PRP und/oder einem Satellitenbeutel 27 für PRC verbunden sein kann. Vorzugsweise ist der PRP-Satellitenbeutel wiederum mit einem Satellitenbeutel 18 für PC verbunden.
Die Bewegung von Blut oder einem Blutprodukt durch das System wird dadurch bewirkt, dass ein Druckgefälle zwischen dem Sammelbeutel und dem Zielort des Bluts oder des Blutprodukts (z.B. einem Satellitenbeutel oder einer Nadel am Ende einer Leitung) aufrechterhalten wird. Beispielhafte Mittel zum Herstellen dieses Druckgefälles können die Schwerkraft, das Anwenden von Druck auf den Sammelbeutel (z.B. von Hand oder mit einer Druckmanschette) oder das Anordnen des Satellitenbeutels in einer Kammer, welche ein Druckgefälle zwischen dem Satellitenbeutel und dem Sammelbeutel herstellt (z.B. eine Vakuumkammer) umfassen.
Sobald das Druckgefälle hergestellt und etwa vorhandene Klemmen geöffnet worden sind, wird eine Säule aus Blut oder Blutprodukt durch eine Leitung 15 oder 25, durch eine funktionelle biomedizinische Einheit 14 oder 24, in eine Leitung 12 oder 22 und in den ersten Schenkel 61 des Verzweigungselements 60 hinein getrieben. Eine Klemme ist zwischen einem Satellitenbeutel 17 oder 27 und einem Gasauslass 16 oder 26 angeordnet. Wenn sich das Blut oder Blutprodukt vorwärts bewegt, schiebt es in der Leitung vorhandenes Gas vor sich her, bis das Gas das Verzweigungselement 60 erreicht. An dem Verzweigungselement 60 bewegt sich vor der Flüssigkeitssäule befindliches Gas in den dritten Schenkel 63 des Verzweigungselements 60 hinein und wird durch den Gasauslass 16 oder 26 aus dem System entlüftet. Wenn die Flüssigkeit in der Leitung 15a oder 25a ihren Weg durch den zweiten Schenkel 62 des Verzweigungselements 60 und in die von dem Verzweigungselement 60 zu dem Aufnahmebehälter 17 oder 27 führende Leitung 15 oder 25 hinein fortsetzt, wird in der Leitung 15 oder 25 vorhandenes Gas zu dem dritten Schenkel 63 des Verzweigungselements 60 hin und in diesen hinein verdrängt, wo es durch eine erste Schicht 64, eine zweite Schicht 65 und eine Abdeckung 30 des Gasauslasses 16 oder 26 hindurch aus dem Blutbehandlungssystem austritt. Wenn in der Leitung 15a oder 25a befindliches Gas von der sich vorwärts bewegenden Flüssigkeit verdrängt wird, füllt die Flüssigkeit, die transferiert wird, eine Leitung 15b oder 25b mit Flüssigkeit. Nachdem sich die Leitung 15b oder 25b mit Flüssigkeit gefüllt hat, füllt sich der dritte Schenkel 63 des Verzweigungselements ebenfalls mit Flüssigkeit. Die Flüssigkeit kommt sodann mit der ersten Schicht 64 des Gasauslasses 16 oder 26 in Kontakt und benetzt diese. Durch das Benetzen der ersten Schicht 64 durch die Flüssigkeit wird der Gasauslass 16 oder 26 für das Durchtreten von Gas versiegelt oder deaktiviert und somit wird das Eintreten von außerhalb des Systems befindlicher Luft durch den Gasauslass 16 oder 26 in das System ausgeschlossen.
Eine Klemme wird normalerweise geschlossen, um das Ausspülen von Gas in der Leitung 15a, der funktionellen biomedizinischen Einheit 14 und dem Gasauslass 16 aus dem System 10 zu erlauben und das Eintreten von in dem System befindlichem Gas in den Satellitenbeutel 17 zu verhindern. Nach dem Priming der gesamten Leitung wird die Klemme geöffnet, um das Fließen von Blutprodukt in den Satellitenbeutel 17 zu erlauben.
Im Betrieb schiebt eine von dem ersten Behälter 11 durch die Leitungsmittel 12 oder 22 und die biomedizinische Einheit 14 oder 24 zu dem Satellitenbeutel 17 oder 27 fließende Säule aus Blut und/oder Blutprodukt in diesen Elementen vorhandenes Gas zu dem Verzweigungselement 60 hin. An dem Verzweigungselement 60 bewegt sich vor der Säule aus Blut und/oder Blutkomponenten befindliches Gas in den dritten Schenkel 63 des Verzweigungselements 60 hinein. Da das Gas durch das liquophobe poröse Medium durchtritt, aber das Blut und/oder die Blutprodukte dies nicht tun, wird das Gas von den Blutprodukten getrennt und daran gehindert, in den Satellitenbeutel einzutreten. Der Gasauslass kann ein liquophobes poröses Medium mit einer Porengröße von nicht mehr als 0,2 Mikrometer umfassen und kann in einem Schenkel eines Verzweigungsverbinders angeordnet sein.
Die durch den Gasauslass 16 oder 26 abgetrennten Gase können aus dem System entlüftet oder in einem Gasbehälter 35 (wie im Folgenden angemerkt) gesammelt und als Spülgas zum Erleichtern der Rückgewinnung von Blut und Blutprodukt, welches in den verschiedenen Komponenten des Systems zurückgehalten wird, in das System zurückgeführt werden.
Nach dem Vorbereiten des Systems durch Priming und dem Deaktivieren des Gasauslasses wird die zu dem Satellitenbeutel 17 oder 27 benachbarte Klemme geöffnet, um das Füllen des Satellitenbeutels mit behandeltem Blutprodukt zu erlauben. Dies dauert an, bis der Behälter 11 in sich zusammenfällt. Um das in dem System zurückgehaltene, sehr wertvolle Blutprodukt zurückzugewinnen, kann Umgebungsluft oder ein steriles Gas durch den Gaseinlass 13 oder 23 in das System eintreten. Wenn der Gaseinlass 12 oder 23 ein von Hand betätigtes Einlassmittel ist, wird ein Verschlussmechanismus geöffnet oder eine Klemme gelöst; wenn der Gaseinlass 13 oder 23 automatisch arbeitet, bewirkt das Druckgefälle zwischen dem Gaseinlass und dem Satellitenbeutel 17 oder 27 das Durchfließen der Luft oder des Gases durch die Leitung 12 oder 22, durch die biomedizinische Einheit 14 oder 24 und zu dem Satellitenbeutel 17 oder 27 hin. Im Lauf dieses Prozesses wird zurückgehaltenes Blut oder Blutprodukt, welches während der Behandlung in jenen Elementen zurückgehalten wurde, aus jenen Komponenten zurückgewonnen und in dem Satellitenbeutel 17 oder 27 gesammelt. Anzumerken ist, dass die Luft oder das Gas zum Spülen vorzugsweise an dem Gasauslass 16 oder 26 von dem Blutprodukt getrennt wird, so dass wenig oder gar kein Spülgas von dem Satellitenbeutel 17 oder 27 aufgenommen wird. Dies kann durch Abklemmen der Leitung 15b oder 25b stromabwärts von dem Gasauslass 16 oder 26 bewirkt werden. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die/das zum Spülen verwendete Luft oder Gas durch einen in dem Beutel selbst angeordneten Gasauslass aus dem System abgetrennt werden. Unter typischen Bedingungen läuft das Blut oder Blutprodukt durch das System ab, bis der Fluss angehalten wird. Bei einer typischen Vorrichtung kann der Fluss anhalten, wenn ungefähr die Hälfte der funktionellen biomedizinischen Einheit geleert ist.
Es wird klar sein, dass beim Herausdrücken des Bluts oder Blutprodukts aus dem Spenderbeutel 11 in die Satellitenbeutel 17 und 27 hinein ein Teil des Bluts oder des Blutprodukts in den Leitungen 12, 15, 22 und 25 und in den funktionellen biomedizinischen Einheiten 14 und 24 zurückgehalten werden kann. Beispielsweise werden typischerweise 8 cm³ bis 35 cm³ in dem System zurückgehalten; doch in manchen Systemtypen werden vielleicht nur geringe Mengen wie etwa 2 cm³ bis große Mengen wie etwa 150 cm³ oder mehr zurückgehalten. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann Luft oder Gas in einem Gasbehälter 32, 53 oder 43 gespeichert werden; nach dem Öffnen der Ventil- oder Klemmenmittel in den Leitungen 31, 37, 41 oder 42. kann Gas durch die Leitungen 31, 37, 41 oder 42 eingespeist werden, um die Leitungen 12 und 22 und die biomedizini schen Einheiten 14 und 24 durchzuspülen, wodurch die Rückgewinnung von Blutkomponenten, welche vielleicht während der Behandlung in den Leitungen und biomedizinischen Einheiten zurückgehalten wurden, zu erleichtern.
Vorzugsweise wird die/das zum Spülen verwendete Luft oder Gas in die Leitungen 12 und 22 an einem Punkt eingespeist, welcher so dicht wie sinnvollerweise möglich bei dem Blutaufnahmebeutel 11 liegt, um das Volumen der zurückgewonnenen Blutkomponente zu maximieren. Der Luft- oder Gasbehälter 32, 35 oder 43 ist vorzugsweise flexibel, so dass das darin enthaltene Gas bloß durch einfaches Zusammendrücken in das System eingespeist werden kann. Der Behälter 11, der Luft- oder Gasbehälter 32, 35 oder 43 und die Satellitenbeutel 17, 18 oder 27 können aus demselben Material zusammengesetzt sein.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Spülgasreservoir 35 vorgesehen. Das Spülgasreservoir 35 steht durch Ventil- oder Klemmenmittel in den Leitungen 36 und 37 mit dem Blutaufnahmebeutel 11 in versiegelter Verbindung. Das Spülgasreservoir 35 ist vorzugsweise flexibel, so dass das darin enthaltene Gas bloß durch einfaches Zusammendrücken in das System eingespeist werden kann, und der Beutel kann aus denselben Materialien hergestellt sein wie der Behälter 11 und die Satellitenbeutel 17, 27.
Nach dem Behandeln des Bluts in dem Aufnahmebeutel 11 werden Ventil- oder Klemmenmittel in der Leitung 37 geöffnet und das Spülgasreservoir 34, 35 oder 46 wird zusammengedrückt, um Spülgas durch die Leitungen 15, 22 und 25 in das System einzuspeisen. Wie zuvor angemerkt, wird das Spülgas vorzugsweise so dicht wie sinnvollerweise möglich bei dem Blutaufnahmebeutel 11 in die Leitungen eingespeist. Das Spülgas wird vorzugsweise durch Membranmittel, welche mit den Leitungen 31, 37, 41 und 42 assoziiert sind, eingespeist.
Es wird klar sein, dass der Gasauslass 16 und 26 auch zum Vorbereiten mittels Priming eines Systems für das Transferieren oder Verabreichen von Flüssigkeiten, welches zum perkutanen Injizieren von Flüssigkeiten in einen Patienten verwen det wird, verwendet werden kann. Solche Systeme, darunter beispielsweise ein System für die intravenöse Injektion wie in 7 dargestellt, umfassen einen kollabierbaren Behälter 11, welcher die zu transferierende oder zu verabreichende Flüssigkeit enthält, eine Tropfkammer 81 zum Anzeigen oder Überwachen des Flusses der in den Patienten injizierten Flüssigkeit und eine Leitung 82, welche mit dem Behälter 11 und der Tropfkammer 81 in Verbindung steht und von der Tropfkammer 81 zu der Injektionsnadel oder dergleichen (nicht gezeigt) führt. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Gasauslass 16 wie oben beschrieben in der Leitung 82 stromabwärts von der Tropfkammer 81, aber stromaufwärts von dem Abschlussende der Leitung 82 angeordnet.
Um das System durch Priming vorzubereiten, wird der Behälter 11 ausreichend in sich zusammenfallen gelassen, um eine Säule aus Flüssigkeit in die Tropfkammer 81 zu treiben, welchletztere einen Luftraum 83 enthält, welcher beispielsweise durch kurzes Umkehren der Tropfkammer 81 erzeugt worden ist. Die sich bewegende Flüssigkeitssäule aus der Tropfkammer 81 treibt eine Gasmenge in dem sich von der Tropfkammer 81 zu dem Abschlussende der Leitung 82 erstreckenden Bereich der Leitung 82 vor sich her. Wenn die Gasmenge den Gasauslass 16 erreicht, wird sie auf dieselbe Weise wie oben beschrieben aus der Leitung 82 herausgeleitet.
Es wird klar sein, dass die Erfindung zwar in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, doch dass alternative Ausführungsformen ebenfalls möglich sind. Zum Beispiel ist es möglich, dass Blutsammelbeutel Blutkomponenten von einem der Satellitenbeutel aufnehmen, falls erwünscht, und die Verwendung von Satellitenbeuteln, welche in ihrem Innern unterteilt und in der Lage sind, verschiedene Blutkomponenten in demselben Satellitenbeutel aufzunehmen, fällt gleichermaßen in den Bereich der Erfindung.

Claims

Anordnung zum Behandeln von Blutkomponenten, umfassend: eine funktionelle biomedizinische Einheit (14, 24), umfassend ein Leukozytenverarmungsfilter zum Verarmen von Leukozyten aus Blut oder Blutkomponenten; eine Leitung (15, 25), welche mit der funktionellen biomedizinischen Einheit (14, 24) verbunden ist; und einen Gasauslass (16, 26) stromab der funktionellen biomedizinischen Einheit, wobei der Gasauslass in Verbindung mit der funktionellen biomedizinischen Einheit und der Leitung steht, wobei der Gasauslass eine liquophobe Membran, die auf einer liquophilen Membran angeordnet ist, umfasst, wobei beide Membranen für das Durchtreten von Gas ausgebildet sind und wobei mindestens die liquophobe Membran eine Porencharakteristik aufweist, welche Bakterien am Durchtritt hindert, wobei der Gasauslass Gas durchtreten lässt bis das Blut oder die Blutkomponenten mit der liquophilen Membran in Kontakt kommen und der Gasauslass verschlossen ist.
Anordnung nach Anspruch 1, umfassend ein geschlossenes System.
Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend einen zusätzlichen Gasauslass, wobei die funktionelle biomedizinische Einheit (14, 24) den zusätzlichen Gasauslass umfasst.
Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend einen Behälter (17) zum Aufnehmen von Blut oder Blutkomponenten, welche an Leukozyten verarmt sind, stromab der Leitung und der funktionellen biomedizinischen Einheit (14, 24), wobei die Anordnung außerdem einen zusätzlichen Gasauslass umfasst, wobei der Behälter den zusätzlichen Gasauslass umfasst.
Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, welche ferner einen Gaseinlass (13, 23) umfasst, welcher mit der funktionellen biomedizinischen Einheit (14, 24) in Verbindung steht, wobei der Gaseinlass eine liquophobe Membran aufweist, um Gas hierdurch durchzulassen, und eine Porencharakteristik aufweist, welche Bakterien am Durchtritt hindert.
Anordnung nach Anspruch 5, worin der Gaseinlass (13, 23) stromauf der funktionellen biomedizinischen Einheit angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 5, worin die funktionelle biomedizinische Einheit den Gaseinlass (13, 23) umfasst.
Verfahren zum Behandeln von Blut oder Blutkomponenten, umfassend: Durchleiten von Blut oder Blutkomponenten durch eine funktionelle biomedizinische Einheit (14, 24) umfassend ein Leukozytenverarmungsfilter zum Verarmen von Leukozyten aus Blut oder Blutkomponenten und Durchleiten des Bluts oder der Blutkomponenten durch eine Leitung (15, 25), welche mit der funktionellen biomedizinischen Einheit verbunden ist; Durchleiten von Gas durch einen Gasauslass (16, 26) stromab der funktionellen biomedizinischen Einheit (14, 24) vor dem Blut oder den Blutkomponenten, wobei der Gasauslass eine auf einer liquophilen Membran angeordnete liquophobe Membran umfasst, wobei beide Membranen für das Durchtreten von Gas ausgebildet sind und mindestens die liquophobe Membran eine Porencharakterstik aufweist, welche Bakterien am Durchtritt hindert, wobei die liquophile Membran so angeordnet ist, dass sie in Kontakt mit dem Blut oder den Blutkomponenten kommt, worauf der Gasauslass verschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, worin das Blut oder die Blutkomponenten in einem geschlossenen System behandelt werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend das Durchleiten von Gas durch einen Gaseinlass (13, 23), welcher in Verbindung mit der funktionellen biomedizinischen Einheit (14, 24) steht, wobei der Gaseinlass eine liquophobe Membran zum Durchleiten von Gas hierdurch umfaßt, welche eine Porencharakteristik aufweist, welche Bakterien am Durchtritt hindert.
Verfahren nach Anspruch 10, worin der Gaseinlass (13, 23) stromauf der funktionellen biomedizinischen Einheit (14, 24) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 10, worin die funktionelle biomedizinische Einheit (14, 24) einen Gaseinlass (13, 23) umfasst.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die liquophobe und/oder liquophile Membran ein Polymermaterial umfassen, welches ausgewählt ist aus Polyamid, Polyvinylidendifluorid und Polytetrafluorethylen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 13, welche einen Behälter zum Aufnehmen von Blut oder Blutkomponenten umfasst, wobei der Behälter ein kollabierbarer Behälter ist.