DE2329760C3 - Blutfilter - Google Patents

Description

möglicherweise direkt in den arteriellen Kreislauf gelangen konnte. Der während der ersten 10 Minuten Jer Benutzung dieses Filters erzielte sehr geringe Anteil an veränderten Thrombozyten im Blut veränderte sich während der gesamten Zeitdauer der Bypassumwälzung nicht. Es ergab sich außerdem ein Absinken der Anzahl der weißen Blutkörperchen. Beide Erscheinungen waren auffälliger als dies gewöhnlich bei Herz-Lungen-Bypasseinrichtungen der Fall ist, woraus sich ergibt, daß das Filter große Mengen Thronibozyten und, in geringerem Ausmaß, weiße Blutkörperchen aufnimmt. Das sich über das Filter aufbauende Druckgefälle ist teilweise auf diese Menge von zurückgehaltenen Körperchen und teilweise auf intravaskulare Gerinnung mit einer Bildung ven im Filter zurückgehaltenen Faserstoffen (Fibrin) zurückzuführen. Außerdem neigen die vom Filter zurückgehaltenen Thrombozyten dazu, sich anschließend aufzulösen, und die aufgelösten Produkte gelangen in das filtrierte Blut.

Aus der US-PS 2644586 ist ein für Bluttransfusionen bestimmtes Blutfilter bekannt, das in einem röhrenförmigen Gehäuse zwei koaxial und im Abstand zueinander angeordnete zylindrische Filtergewebe enthält. Das äußere und vom Blut zuerst durchflossene Filtergewebe hat eine Lochgröße von ca. 500 μ, während die Lochgmße des zweiten Filtergewebes etwa 100 bis 150 μ betragt. Das in DurchflußriiMtung gesehen erste Filtergewebe hat also bereits eine sehr kleine Lochgröße und hält dementsprechend nicht nur gröbere, sondern auch feinere im Blut enthalten·.": Körperchen oder Zusammenballungen zurück und neigt somit sehr schnell zum Verstopfen, während das zweite Filtergewebe zu grob ist, um die feineren unerwünschten Bestandteile aus dem Blut herauszufiltern.

Aus der BE-PS 775 135 ist ein Blutfilter bekannt, das als Filterelement ein aus einander rechtwinklig überkreuzenden Polyestermonofilen gewebtes Filtertuch mit einer Lochgröße im Bereich von etwa 25 bis etwa 50 μ enthält, wobei die Monofile an ihren Kreuzungsstellen aneinander befestigt sind und einen Durchmesser von etwa 25 bis etwa 50 μ aufweisen. Mit einem derartigen Blutfilter können Mikroembolien aus menschlichem Blut in Blutkreislaufsystemen, die eine Blutzirkulation mit hoher Durchflußrate erfordern, entfernt werden, ohne daß übliche und erwünschte Blutkomponenten entfernt wurden. Dieses Filter entfernt nicht nur Mikroembolien, sondern auch Lipoide und Schmutz sowie Gasembolien, urd es hat auch einen geringen Widerstand bei hohen Durchflußraten und eine hohe Durchflußkapazität und neigt auch während langer Betriebsperioden nicht zum Verstopfen. Für die Verwendung bei Bluttransfusionen ist dieses Filter jedoch nicht voll befriedigend. Für Transfusionen verwendetes Blut neigt dazu, Blutgerinnsel zu enthalten, was normalerweise in einem Kreislauf, in welchem das Blut eines Patienten umgewälzt wird, nicht der Fall ist. Blutgerinnsel bestehen aus klebrigen Massen, die, wenn eine große Anzahl von Blutgerinnseln dieser Art vorhanden ist, das aus Kunststoff-Fäden gewebte Filtertuch sehr schnell verstopfen können. Weiterhin werden von diesem Filtertuch Teilchen in der Größe von Thrombozyten entlernt, und da Thrombozyten in für Bluttransfusionen gelagertem Blut nicht lebensfähig sind, ist es erwünscht, diese zu entfernen. Werden sie jedoch entlernt, so muß dies unter solchen Umständen erfolgen, daß die roten Blutkörperchen noch durch das Filter hindurchtreten können. Die weißen Blutkörperchen sollten durch das Filter hindurchtreten, jedoch ist dies keine notwendige Voraussetzung, da in vielen Fällen der eine Bluttransfusion erhaltende Patient gewöhnlieh einen Teil seines normalen Blulbestandes behält, indem sich Thrombozyten und weiße Blutkörperchen befinden.

Aus der US-PS 2222123 ist ein Filter für sterilisierte Flüssigkeiten bekannt, das in einem zylindrisehen Gehäuse zwischen einem Zulaufstutzen und einem Auslaufstutzen drei jeweils aus körnigein Medium bestehenden Filterschichten mit progressiv zunehmender Feinheit enthält. Ein derartiges Filter ist zum Filtrieren von Blut nicht geeignet, da an den Körnern der verschiedenen Filtermedien auch solche Bestandteile des Blutes hängenbleiben können, die aus dem Blut nicht ausgefiltert werden sollen. Auch erfordert di^ Handhabung eines derartigen Filters eine gewisse Sorgfalt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein insbesondere für Bluttransfusionen verwendbares preiswertes mehrstufiges Filter zu schaffen, das, ohne zu verstopfen, grobe Bestandteile wie Thrombozyten aus menschlichem Blut ausfiltert, ohne erwünschte Bestandteile, wie die roten Blutkörperchen und einen großenTeil der weißen Blutkörperchen, zu entfernen.

Diese Aufgabe wird bei einem Blutfilter mit den

Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die Erfindung wird ein dreistufiges Blutfilter, das als Blutfilterkaskade bezeichnet werden kann, geschaffen, das ohne die Gefahr von Verstopfungen bei Bluttransfusionen eingesetzt werden kann und das gröbere Teilchen wie beispielsweise Blutgerinnsel und auch kleine Teilchen bis zu einer Größe von 20 μ aus dem durchfließenden Blut ausfiltert, während die roten Blutkörperchen und wenigstens der größte Teil der weißen Blutkörperchen durchgelassen werden.

Die im Bereich von etwa 800 bis etwa 4000 μ liegende Lochgröße des in Durchflußrichtung gesehen ersten Filterblattes ist klein genug, um Blutgerinnsel mit einem Durchmesser von 500 bis 1000 μ auszufiltern, jedoch grob genug, um durch die ausgefilterten Blutgerinnsei nicht verstopft zu werden. Das zweite Filterblattentfernt Mikroembolien, Lipoide, Schmutz sowie Gasembolien, d. h. praktisch alle vom ersten Filterblatt durchgelassenen Teilchen mit Ausnahme von Thrombozyten sowie roten und weißen Blutkörperchen und anderen ähnlichen feinen Teilchen. Das dritte Filterblatt entfernt schließlich nicht lebensfähige Thrombozyten, läßt aber im wesentlichen die weißen Blutkörperchen und auch alle roten Blutkörperchen mit einer Größe von etwa 7,5 μ durch.

Die drei Filterblätter sind so aufeinander abgestimmt, daß der relative Anteil der von den einzelnen Filterblättern ausgefilterten Ί eilchen so auf die Filterblätter verteilt ist, daß keines der Filterblätter während einer einem einzelnen Patienten verabreichten Bluttransfusion beliebiger Länge verstopft.

Aus hygienischen Gründen werden die bei Bluttransfusionen eingesetzten Filter nicht noch einmal verwendet, und zwar auch dann nicht, wenn derselbe Patient zu einem späteren Zeitpunkt eine weitere Bluttransfusion erhält. Da die erfindungsgemäßen Filter preiswert genug sind, um nach einmaligem Gebrauch weggeworfen zu werden, wird die Gefahr des VerstODfens der Filter vermieden, die solchen Rliitfil-

tern anhaftet, welche fein genug sind, um auch kleinste Teilchen wie die klebenden nicht lebensfähigen Thrombozyten auszufiltern.

Das erste Filterblatt ist wie ein weitmaschiges Netz ausgebildet, jedoch zweckmäßigerweise durch Extrudieren, Gießen oder Formen aus Kunststoff hergestellt. Das für die einander überkreuzenden Fäden oder Monofile verwendete Kunststoffmaterial ist mit menschlichem Blut verträglich und kann beispielsweise Polypropylen, Polyäthylen, Polyester, Polyamid und Polycarbonat sein. Dieses Filterblatt entspricht beispielsweise einem aus Fäden gewebten offenen Netz, obwohl es nicht aus Fäden gewebt ist. Ein durch Strangpressen hergestelltes Netz dieser Art ist handelsüblich erhältlich.

Es sind auch andere Ausführungsformen von Netzen erhältlich, die nicht einem Gewebe aus einander rechtwinklig überkreuzenden Fäden sprechen. Dabei kann das fadenförmige Kunststoffmaterial derart angeordnet sein, daß es runde oder elliptische Öffnungen oder vieleckige Öffnungen bildet, die beispielsweise dreieckig,quadratisch, rechteckig, fünfeckig, sechsekkig, siebeneckig oder achteckig ausgebildet sind, und zwar einzeln oder in Musterkombinationen. Eine Ausführungsform hat beispielsweise dreieckige Öffnungen, die durch Kunststoffäden getrennt und in Sechsergruppen angeordnet sind, so daß ein sechsekkiges Muster entsteht. Bei einer anderen Ausführungsform sind dreieckige Öffnungen in Zweiergruppen vorgesehen und bilden eine Raute. Die Form der Öffnungen oder Löcher des Netzes ist nicht kritisch, solange die Größe der einzelnen Löcher im Bereich von etwa 800 bis etwa 4000 μ - über die kleinsten und größten Abmessungen gemessen, sofern sie nicht rund oder symmetrisch, beispielsweise quadratisch, ausgebildet sind — liegt.

Das zweite Filterblatt ist ein Gewebe, das aus Monofilen aus mit Blut verträglichem Kunststoff wie Polypropylen, Polyäthylen, Polyester, Polyamid und Polycarbonat, die sich rechtwinklig überkreuzen, hergestellt werden kann und eine Lochgröße im Bereich von etwa 20 bis etwa 50 μ aufweist. Die Monofile besitzen einen Durchmesser von etwa 20 bis etwa 50 μ.

Bevorzugt werden Polyestermonofile verwendet. Die meisten erhältlichen Polyestermonofile sind Polyester aus Äthylenglykol und Teraphthalsäure. Polyestermonofile können auch aus anderen Polymeren von Alkylenglykol und Dicarbonsäure, gewöhnlich aromatischen Säuren, aber auch aus cycloaliphatischen und aliphatischen Säuren, von denen Propylenglykol-1,2, Butylenglykol-2,3 und -1,2 und Pentylenglykol-1,2 und -2,3 und -1,3, verestert mit Terephthalsäure oder alkylsubstituierten Terephthalsäuren, Adipin- oder Korksäuren oder Cyclohexan-1,4-Dicarboxylsäure, Beispiele sind, hergestellt werden.

Polyestermonofile aus Äthylenglykol-Terephthalsäure werden bevorzugt, weil sie leicht erhältlich und preiswert sind. Es können jedoch auch Polyester anderer Glykole und Säuren verwendet werden.

Als Filterblätter können beispielsweise Siebgewebe aus Polyestermonofilen mit einem Durchmesser von 20, 25 und 40 μ verwendet werden, welche

a) eine Sieblochgröße von 53 μ bei einem offenen Bereich von 33%,

b) eine Sieblochgröße von 44 μ bei einem offenen Bereich von 27%.

c) eine Sieblochgröße von 37 μ bei einem offenen Bereich von 23% und

d) eine Sieblochgröße von 21 μ bei einem offenen Bereich von 14,5% aulweisen.

Ähnliche Siebgewebe aus Polyamidfäden, Polyvinylidcnchloridfäden und Polypropylenfäden sind erhältlich.

Es wird außerdem bevorzugt, die Monofile des Gewebes an ihren Kreuzungsstellen aneinander zu befestigen, wodurch nicht nur die Festigkeit und Formbeständigkeit erhöht wird, sondern auch die Löcher gegen Veränderungen ihrer Abmessungen gesichert werden, was von großer Bedeutung ist.

Das dritte Filterblatt ist eine nichtgewebte filzartige

■5 Matte. Vorzugsweise besteht diese Matte au¹· Papier, das aus beliebigem papierbildenden Fasermaterial hergestellt sein kann, z. B. aus Cellulose-, Glas-, Polyester-, Polyamid-, Polyäthylen-, Polypropylen- und Polycarbonatfasern. Eine andere nichtgewebte Matte besteht aus einem Gespinst-Kunststoffbogen aus Polyamid- oder Polyesterfasern. Brauchbar sind auch luft- bzw. flüssigkeitsdurchlässige monofile, nichtgewebte Kunststoffmatten aus feinen monofilen Fasern eines der obengenannten Kunststoffe sowie Kunststoffschäume mit durchgehenden Poren oder Löchern der erwähnten Lochgrößc, z. B. Polyurethan- und Polyäther-Harzschäume.

Da das dritte Filterelement eine Lochgröße im Bereich von etwa 10 bis 30 μ hat, ist es wichtig, daß die Fasern oder das fadenförmige Material fein ist, um Löcher mit den notwendigen wirksamen Abmessungen bilden zu können. Es ist wichtig, daß praktisch keine Löcher vorhanden sind, deren wirksame Größe größer als 30 μ ist. Da viele Papiere und ähnliche nichtgewebte Materialien gewöhnlich größere wirksame Lochdurchmesser aufweisen, und zwar normalerweise zwischen etwa 200 bis etwa 400 μ, wird eine bevorzugte Ausführungsform des dritten Filterelementes mit der gewünschten Lochgröße dadurch hergestellt, daß eine mikroporöse Schicht auf ein gröberes Substrat aufgelegt wird, wie in den US-PS 3238056; 3246767; 3353682; 3573158 offenbart.

Die erfindungsgemäß aus drei Filterblättern gebildete Filterkaskade kann in wegwerfbare Filter beliebiger Form und Abmessungen eingebaut werden. Zum Erzielen eines maximalen offenen Bereiches und einer hohen Durchflußrate in einem begrenzten Raum werden die drei Filterblätter vorzugsweise dicht aneinander angeordnet, wobei das zweite und das dritte Filterblatt im Abstand voneinander angeordnet sind, beispielsweise mit Hilfe von Distanzstücken, und alle Filterblätter sind vorzugsweise gefaltet, um eine große Durchflußoberfläche zu bilden.

Das Material der Distanzstücke ist steifer als die Filterblätter und vorzugsweise flexibel und auch vor zugsweise ein Kunststoff, so daß es an derselben Ver schlußkappe eines Filtergehäuses oder eines Filtersackes befestigt werden kann. Das Distanzstück ha: eine Lochgröße, die wenigstens ebenso groß wie di« des ersten Filterblattes und vorzugsweise größer is und im Bereich von etwa 800 bis etwa 10000 μ liegt Als Distanzstück kann jedes Blatt oder jeder Boger mit unebener Oberfläche verwendet werden, beispielsweise ein Blatt, das Vertiefungen, Riffelungei

oder kleine Löcher aufweist und große Durchgangs Öffnungen enthält. Stranggepreßte, gegossene ode: geformte Netze sind ebenso brauchbar wie perf oriertf Blätter aus Polypropylen, Polyäthylen, Polyester, Po

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lycarbonat und Polyamid. Die Oberfläche des Di- Fig- 5 einen Längsschnitt des Filters nach Fig. 4

stanzstückes ist ausreichend uneben, um ein Abfließen nach Linie 5-5, und

des zu filtrierenden Mediums und ein Blockieren des lig. 6 einen Querschnitt des Filters nach Linie 6-6

Mediums und dünner Filterblätter durch das Distanz- in Fig. 4.

stuck zu verhindern. Das Distanzstück besteht zum 5 Das Filter gemäß Fig. 1 bis 3 weist ein aus zwei Beispiel aus einem stranggepreßten Polypropylen- Teilen 2 und 3 bestehendes und eine Kammer 4 entnetz. hallendes Gehäuse 1 auf. Der Gehäuseteil 2 ist mit Die Distanzstücke können auch dazu dienen, die FmI- einem Einlaß 5 und der Gehäuseteil 3 mit einem Austerblätter in der gewünschten Form zu halten, bei- laß 6, die beide koaxial zueinander angeordnet sind, spielsweise in einer speziell gefalteten Form. Sie sind >° versehen, wobei das zu filternde Blut nur in Richtung dicht an dem zweiten und dritten Filterblatt und vom Einlaß 5 zum Auslaß 6 fließen kann, wie weiter zweckmäßigerweise in Berührung mit demselben an- unten näher erläutert ist.

geordnet. Vor oder hinter dem ersten Filterblatt Der Einlaß 5 befindet sich in einem angespitztem

braucht wegen der Größe seiner Löcher bzw. seiner Rohr 7, mit dem der Pfropfen des bei einer Transfu-

Weitmaschigkeit kein Distanzstück angeordnet zu »5 sion verwendeten Blutbeutels durchstochen werden

sein. soll. Der Gehäuseteil 2 enthält eine Rippe 8, die sich

Bei einer Ausführungsform sind die Filterblätter zu von seiner einen Seite 9 zur anderen Seite 10 er-

einem gewellten Zylinder gefaltet, dessen offene En- streckt. Der Gehäuseteil 3 enthält eine ähnliche Rippe

den durch Kappen verschlossen sind, damit das zu fil- 11, die sich von einer Seite 12 dieses Gehäuseteils 3

ternde Medium durch die Filterkaskade hindurchflie- *° zu seiner anderen Seite 13 erstreckt. Diese Rippen 8

ßen muß. Der Durchfluß erfolgt dabei durch einen und 11 dienen als Halterung und erstrecken sich über

der Endverschlüsse. Die Endverschlüsse bestehen die Falten der aus drei Filterelementen und zwei Di-

vorzugsweise aus Kunststoff und können beispiels- stanzstücken bestehenden Filterkaskade 40.

weise aus Polyester, Polypropylen oder Polycarbonat Jeder Gehäuseteil 2 und 3 ist kanalartig ausgebildet

hergestellt sein. Sie können mit dem gefalteten Filter- *5 und hat einander gegenüberliegende Seiten 9 und 10

blattzylinder mittels einer Vergußmasse oder eines bzw. 12 und 13, die von der Basis des betreffenden

Klebstoffes verbunden werden. Um jedoch eine flüs- Gehäuseteiles vorstehen. Jede Basis enthält einen

sigkeitsdichte Abdichtung zu erzielen, wird bevorzugt, Durchflußkanal 14 für Strömungsmittel. Der Gehäu-

dic Endverschlüsse an den Filterblattzylinder anzu- seteil 2 ist an jeder Außenseite mit je einem Steckfin-

schweißen. Zu diesem Zweck bestehen die Endvcr- 3<> ger 15 und der Gehäuseteil 3 an jeder Außenseite mit

Schlüsse vorzugsweise aus einem Polyolefin, beispiels- zwei Fingern 16, die zwischen sich einen Schlitz 17

weise Polyäthylen oder Polypropylen. Andere geeig- bilden, in den die Finger 15 einpaßbar sind, versehen,

nete Kunststoffe sind Polyamid, Polycarbonat und Beim Zusammenstecken bringen diese Finger 15 und

Polyester und auch Polytetrafluorethylen und Polytri- 16 die Gehäuseteile 2 und 3 in die richtige Lage zuein-

fluorochloräthylen, jedoch sind diese schwieriger zu 35 ander. Die Seiten 12 und 13 stoßen mit ihren Enden

befestigen. an die Seiten 9 und 10 und werden an diese ange-

Bei einer anderen Ausführungsform des Filters sind schweißt, um die Gehäuseteile 2 und 3 zu einem Stück die Filterblätter und die Distanzstücke wellenförmig miteinander zu verbinden. Ein am Gehäuseteil 3 vorgelaltet in einem Kunststoffbeutel zwischen dessen gesehenes Paar von Rippen 20, 21 erstreckt sich inEinlaß und Auslaß, die beispielsweise als sich in ein- 40 nerhalb der Seiten 12 und 13 parallel zu denselben ander entgegengesetzte Seiten der Filterkaskade öff- bis zur inneren Wand des Gehäuseteils 2.
nende Röhrchen ausgebildet sind, untergebracht. Die aus drei Filterelementen und zwei Dislanzslük-Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft zum ken bestehende Filterkaskade 40 ragt mit beiden En-Anbringen an Beutel für Bluttransfusionen und kann, den 22 und 23 in durch die Seiten 12 bzw. 13 und falls erwünscht, zu diesem Zweck mit einem zum Ein- 45 die Rippen 20 bzw. 21 begrenzte Aufnahmen 24 bzw. stechen geeigneten Anschlußröhrchen versehen sein. 25 des Gehäuses. Dort, wo die aus fünf Bögen oder

Das erfindungsgemäße Filter kann in für einfache Blättern betehende Filterkaskade 40 um die Rippen

Bluttransfusionen, bei denen hohe Durchflußraten 20 bzw. 21 gelegt ist, wird sie bei 26 bzw. 27 fest

nicht auftreten, beispielsweise bei tropfenweisem Ab- gegen die Fnnenwand des Gehäuseteils 2 gehalten und

fluß oder unter Schwerkraft erfolgendem Abfluß aus 5° ist mit dieser fest verbunden.

Blutbeuteln, der auch, falls erwünscht, von Pumpen Diese Verbindung wird durch Anschweißen der unterstützt wird, bestimmten Filtereinheiten verwen- Rippen 20 und 21 an den Gehäuseteil 2 durch die det werden. Zu diesem Zweck kann es mit Fittings- Öffnungen der die Filterkaskade bildenden drei FiI- oder Leilungsanschlüssen versehen sein, um es in die terblättern41,42,43 und zwei Distanzstücken 44 und Leitungen beliebiger Bluttransfusionssysteme ein- 55 45 hindurch erzielt, wobei eine flüssigkeitsdichte Abbauen zu können. dichtung bei 26 und 27 entlang allen Seiten der Filter-

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele kaskade erzielt wird und alle fünf Blätter 41 bis 45

des erfindungsgemäßen Blutfilters dargestellt, und an diesen Stellen miteinander verbunden sind. Die

zwar zeigt Verbindung kann beispielsweise durch Ultraschall-

Fi g. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein kasten- 6° Schweißen, durch Erweichen mittels Lösungsmittels

förmig ausgebildetes Filter mit dreistufiger Filterkas- oder durch Wärmeverschweißen erfolgen,

kade, Die Filterkaskade 40 besteht, wie am besten Fi g. 3

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des zeigt, aus einem ersten groben Filterblatt 41 aus exFilters nach Fig. 1, tradiertem Polypropylennetz, dessen Öffnungen eine

Fig. 3 einen Teilschnitt der Fflterkaskade des FiI- 65 Größe jron etwa 1500 μ aufweisen. Die beiden Di-

ters nach Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab, stanzstücke 44 und 45 bestehen ebenfalls aus einem

Fig. 4 eine isometrische Ansicht eines beuteiförmig extrudierten Polypropylennetz, dessen Öffnungen

ausgebildeten Filters mit dreistufiger Filterkaskade, ebenfalls etwa 1500 μ groß sind. Das zweite Filterblatt

42 ist ein weitmaschig gewebter Stoff aus Polyestcrmonofilcn mit 40 μ großen Öffnungen, einem Durchmesser der Monofile von 40 μ und einer offenen Flache von 27%. Die Schußfäden und die Kettfäden dieses Gewebes sind durch Wärniehärtung an den Kreuzungsstellen verbunden, so daß 40 μ große, unveränderbare Öffnungen entstehen. Das dritte Filterblatt 43 ist ein mikroporöses Filterelement, das aus Papier mit einer darauf angebrachten mikroporösen Schicht aus mit Harz verbundenen keramischen Fasern, gemäß US-PS 3246767 hergestellt, besteht und eine Lochgröße von 15 μ hat.

Die drei Filterblätter 41, 42 und 43 sind gefaltet angeordnet, um in dem begrenzten Raum der Kammer 4 eine möglichst große Füterfläche zu bilden. Die Spitzen der Falten stoßen an die Rippen 8 und 11 der Gehäuseteile 2 und 3 an und werden von diesen gehalten. Kanten 32 und 33 der Filterkaskade 40 verlaufen nach rechts in Richtung der Enden der Seiten 12 und 13.

Die kanalartigen Gehäuseteile 2 und 3 sind an ihren Seiten offen und bilden, wie Fig. 2 am besten zeigt, in die Kammer 4 des Gehäuses 1 führende Öffnungen 28 und 29. Diese öffnungen sind durch Kappen 30 bzw. 31 verschlossen, die mit den Gehäuseteilen 2 und 3 und mit den Kanten 32 und 33 der Filterkaskade 40 verbunden sind und sich entlang der Öffnungen von einem Ende zum anderen zwischen den einander entsprechenden Seiten 9,10 und 12,13 der Gehäuseteile erstrecken. Hierdurch werden die beiden anderen Seitenkanten der Filterkaskade für den Durchfluß verschlossen und der Durchfluß zwischen den zwei Abschnitten 34 und 35 der Kammer 4 im Gehäuse durch die Öffnungen aller Filterblätter der Filterkaskade 40 begrenzt. Somit muß der gesamte Durchfluß zwischen dem Einlaß S und dem Auslaß 6 durch jedes der drei Filterblätter in Richtung vom Filterblatt 41 zum Filterblatt 43 hindurchgehen (vgl. Fig. 3).

Das Filter gemäß Fig. 1 bis 3 ist kastenförmig ausgebildet. Fig. 1 zeigt, daß die Seiten 9, 10 und 12, 13 der Gehäuseteile 2 und 3 eine spezielle Ausbildung aufweisen, die eine Abdichtung zwischen den Gehäuseteilen gewährleistet, wenn diese miteinander verbunden sind. Die einander gegenüberliegenden Seiten 9 und 10 des Gehäuseteils 2 liegen an den diesen entsprechenden gleichen Seiten 12, 13 des anderen Gehäuseteiles 3 an. Der Gehäuseteil 2 weist an beiden Seiten ein Paar von Fingern 15 und der Gehäuseteil 3 an beiden Seiten je zwei Paare von Fingern 16, zwischen die die Finger 15 passen, auf, um zu gewährleisten, daß die Gehäuseteile bei richtiger Lage genau zusammenpassen und die Filterkaskade 40 in der gewünschten Lage gehalten wird.

Die Länge der Seiten 9, 10 und 12, 13 verkürzt sich beim Zusammenschweißen der Gehäuseteile 2 und 3 zu einem einstückigen Gehäuse mit darin enthaltener Dichtung 36 (vergl. Fig. 1 und 2).

Zwischen den Seiten 12 und 13 des Gehäuseteiles 3 befinden sich Rippen 20 und 21, die sich bis zur Innenwand des Gehäuseteils 2 erstrecken.

Beim Zusammenbauen werden die Kanten 22 und 23 der Filterkaskade 40 um die Rippen 20 und 21 des Gehäuseteils 3 in die zwischen den Seiten 12 und 13 und den Rippen 20 bzw. 21 befindlichen Ausnehmungen 24 und 25 gefaltet, wo sie festgehalten werden. Dann wird der Gehäuseteil 2 auf den Gehäuseteil 3 gepaßt und rasch gegen die Filterkaskade 40 heruntergedrückt, wobei die fünf Blätter derselben bei 26 bzw. 28 gegen die Spitzen der Rippen 20 bzw. 21 geklemmt weiden, so daß sie zwischen der Innenwand des Gehäuseteils 2 und den Enden der Rippen 20 und 21 festgehalten werden.

Die Rippen 20 und 21 werden dann durch die Öffnungen der Distanzstücke 44 und 45 und der drei Filterblätter 41, 42 und 43 bei 26 und 27 mit der Wand des Gehäuseteils 2 verbunden, wodurch zwischen diesen eine gas- bzw. flüssigkeitsdichte Abdichtung entsteht und beide Seiten der Filterkaskade gegen den Durchfluß von Strömungsmittel verschlossen werden. Die Seiten 9 und 10 des Gehäuseteils 2 können gleichzeitig oder anschließend ebenfalls mit den Seiten 12, 13 des Gehäuseteils 3 durch Verschweißen verbunden werden, und zwar beispielsweise durch Ultraschall-Schweißen, so daß die beiden Gehäuseteile 2 und 3 abgedichtet miteinander verbunden sind und kein Strömungsmittel aus dem Filter ausfließen kann.

Anschließend werden die Kappen 30 und 31 über Öffnungen 28 und 29 mit den Gehäuseteilen 2 und 3 und den Kanten 32 und 33 der Filterkaskade verbunden, wobei die Filterblätter und die Distanzstücke mit den Kappen verbunden werden, wodurch das Befestigen der Filterkaskade 40 in der gewünschten Lage in der Kammer 4 wie auch das Abdichten zwischen der Filterkaskade und den vier Seitenwänden des Gehäuses beendet wird. Dies kann z. B. durch Verwendung eines Klebemittels bzw. eines Schmelzmittels aus Klebstoff oder Harz oder anderer Verbundmassen bzw. auch durch Anschweißen der Verschlußkappen erfolgen. Das Filter ist jetzt komplett und kann benutzt werden.

Das Filter wird folgendermaßen benutzt. Die dornartige Spitze wird in den Verschluß eines Blutbeutels eingestoßen, so daß das Blut aus dem Beutel durch den Einlaß 5 in den Kanal 14 und weiter in den Kammerabschnitt 34 fließt. Anschließend fließt das Blut durch die Filterkaskade 40 ausgehend vom Filterblatt 41 durch die Filterblätter 41 und 42, das Distanzstück

44, das Filterblatt 44 und schließlich das Distanzstück

45, und gelangt dann in den Kammerabschnitt 35, von wo es über den Kanal 14 und durch den Auslaß 6 aus dem Gehäuse 1 ausfließt.

An den Einlaß 5 und den Auslaß 6 können Leitungen in beliebiger Weise angeschlossen werden. Falls erwünscht, können auch Luer-Verschlüsse verwendet werden.

Das Filter 50 aus F i g. 4 bis 6 enthält eine Filterkaskade 60 aus drei Filterblättern, nämlich den Filterblättern 41, 42, 43, und zwei Distanzstücken 44 und 45 in gefalteter, schindelartiger Form, wobei die Falten 51 einander überlappend etwa in der Ebene des Filters liegen. Die drei Filterblätter 41,42 und 43 und die Distanzstücke 44 und 45 sind in der in Fig. 3 gezeigten Weise angeordnet, wobei das Fflterblatt 41 ganz außen und das Distanzstück 45 ganz innen in der geschlossenen Ausführungsform gemäß Fig. 4 bis 6 angeordnet ist. Die schindelartig gefaltete Filterkaskade 60 ist entlang ihrer vier Seiten (bzw. an drei Seiten, wenn sie in sich zusammengefaltet ist) bei 52 wärmegeschweißt. Die so gekapselte Filterkaskade 60 weist als Auslaß ein Rohr 53 auf, das sich in ihren offenen inneren Raum 54 erstreckt und in einer korbartigen Spitze 55 endet Der einzige Einlaß in den Raum 54 führt durch die Filterkaskade 60. Diese Art Filter ist besonders nützlich in Verbindung mit einer biegsamen, beutelartigen Filtereinheit, wobei ein

Beutel 56 in unterbrochenen Linien in den Fig. 4 und 5 angedeutet ist. Das andere Ende des Beutels 56, der der Blutbeutel selbst sein kann, weist ein Einlaßrohr 57 zum Einfüllendes Blutes auf. Es ist auch möglich, ein dornartig angespitzes Einlaßrohr 57 auf der Außenseite der Filterkaskade 60 im Beutel 56 vorzusehen, das an den Beutel 56 in derselben Weise wie in das Filterelement mittels Wärme angeschweißt sein kann. Diese Anordnung kann dann in den Blutbeutel w^:e das Filter nach Fig. 1 und 2 eingestochen werden, wüDci das Filterblatt 41 ganz außen und das Distanzstück 44 ganz innen vorgesehen ist.

Das in Fig. 4 bis 6 dargestellte Filter ist insbesondere zum Filtrieren von Blut bei Bluttransfusionen geeignet und kann in diesem Fall in einem gewöhnlichen Blutbeutel vorgesehen sein; es kann jedoch auch an jeden beliebigen Blutbehälter zum Aufbewahren von Blut angeschlossen werden.

Die gefaltete Form der Filterkaskade dieses Filters

gewährleistet auf kleinem Raum eine große Filterfläche, und die schindelartige Anordnung der Falten ermöglicht es, eine flache Tasche bzw. einen Beutel ohne Kern herzustellen, weil die Zwischenräume zwischen den Falten als Kanäle dienen, während gleichzeitig die schindelartige Überlappung der Konstruktion als strukturelle Stütze dient.

Die blattförmigen Distanzstücke 44 und 45 der Filterkaskade bestehen aus wärmeerweichbarem Material, dessen Erweichungspunkt niedriger als der der Filterblätter der Kaskade liegt, so daß die drei Filterblätter 41,42 und 43 nicht unter den Erweichungsbedingungen der Distanzstücke erweicht werden und diese dichtend durch die Öffnungen der Filterblätter verschweißbar sind, ohne die Filterblätter zu beschädigen. Das Verschweißen kann ohne weiteres durch HF-Wärme erzielt werden, und alle Wärmesehweißungen einschließlich des Anschweißens der Rohre können gleichzeitig durchgeführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Blutfilter mit drei in einem Gehäuse zwischen dessen Einlaß und Auslaß in Durchströmrichtung hintereinander angeordneten Füterschichten, deren Feinheit sich progressiv erhöht, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Filterschicht ein Filterblatt (41) aus KunsLstoff-Faden-Gewebe mit einer Lochgröße von etwa 800 bis 4000 μ, die zweite Filterschicht ein Filterblatt (42) aus einem aus einander rechtwinklig überkreuzenden Kunststoffmonofilen erzeugten Gewebe mit einer Lochgröße von etwa 20 bis etwa 50 μ und die dritte Filterschicht ein Filterblatt (43) aus einer nichtgewebten Filzmatte mit einer Lochgröße von etwa 10 bis etwa 30 μ ist.

2. Blutfilter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filterblatt (41) ein durch Extrudieren, Gießen oder Formen hergestelltes Netz ist.

3. Blutfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz aus Polypropylen, Polyäthylen, Polyester oder Polycarbonat besteht.

4. Blutfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmonofile des zweiten Filterblattes (42) an ihren Kreuzungsstcllen aneinander befestigt sind.

5. Blutfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmonofile einen Durchmesser von etwa 25 bis etwa 50 μ aufweisen.

6. Blutfilter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmonofile aus Polyester bestehen.

7. Blutfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden des ersten und zweiten Filterblattes (41; 42) durch Wärmehärtung gegeneinander festgelegt sind.

8. Blutfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Filterblatt (43) aus faserigem Material wie Zellulose-, Glas-, Polyester-, Polyamid-, Polyäthylen-, Polypropylen- oder Polycarbonatfasern besteht.

9. Blutfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Filterblatt (43) aus Papier besteht.

10. Blutfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Filterblatt (43) Löcher mit einem Durchmesser von mehr als 30 μ aufweist und eine Schicht aus mikroporösem Material mit einer Lochgröße im Bereich zwischen etwa 10 bis etwa 30 μ trägt.

11. Blutfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Filterblätter (41, 42, 43) dicht hintereinander angeordnet und das zweite und dritte Filterblatt (42; 43) durch Distanzstücke (44, 45) voneinander getrennt sind.

12. Blutfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Filterblätter (41; 42; 43) gefaltet angeordnet sind.

13. Blutfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (44,45) eine im Bereich von etwa 800 bis etwa 10000 μ liegende Lochgröße aufweisen.

14. Blutfilter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (44,45) eine unebene Oberfläche aufweisen.

Die Erfindung betrifft ein Blutfilter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Hauptanspruches.

Für Bluttransfusionen in der Humanmedizin hat man bisher in der Praxis zwei Arien von Blutfiltern verwendet. Das bekannteste Blutfilter enthält ein Drahtgewebe oder ein Gewebe aus Nylon- oder PoIyisteirfäden mit einer Lochgröße im Bereich von etwa 125 bis etwa 140 μ (vergleiche »Surgical Advances«, Band IL Nr. 6, September 1971). Derartige Filter

ίο werden auch als Blutsiebe bezeichnet. Ihre Löcher sind sehr grob, da sie bei geringerer Lochgröße sehr schnell zum Verstopfen neigen.

Ein anderes für Bluttransfusionen verwendetes bekanntes Blutfilter enthält eine ziemlich dicke nichtge-

¹S webte Filzmatte, die gewöhnlich aus Polyesterfasern besteht. Derartige Blutfilter bezeichnet man auch als Wollfilter. Ein Beispiel für diese Filter ist aus der US-PS 3448041 bekannt. Die handelsüblichen Blutfilter dieser Art enthalten eine aus sehr feinen Fasern hergestellte Filzmatte mit einer Lochgröße bis zu mehreren 100 μ. Gemäß der US-PS 3448041 soll das Filter Oberflächeneigenschaften und eine derartige Lochgröße aufweisen, daß es gezielt die durch die Lagerung veränderten Blutkomponenten bei der Bluttransfusion aufnimmt und zurückhält, insbesondere veränderte Thrombozyten und Leukozyten, während die übrigen Blutkomponenten ungehindert hindurchströmen können. Dieses Filter hat bei minimaler Abmessung eine große Adsorptionsoberfläche und besteht aus einem Material, das über lange Betriebsperioden verwendbar ist, ohne daß Störungen oder Verstopfungen auftreten, und das auch nicht durch wiederholte Sterilisation mit Wärme und chemischen Mitteln nachteilig verändert wird.

Bei den bekannten Blutsieben ist es nachteilhaft, daß sie wegen ihrer großen Lochgröße feinteiliges Material nicht ausreichend ausfiltern. Die nichtgewebte Filzmatten enthaltenden Blutfilter stellen das andere Extrem dar. Trotz ihrer mehr als 100 μ betragenden Lochgröße halten sie zuviel Material zurück und neigen überdies zum Verstopfen. Es wird leicht eine große Anzahl Thrombozyten und weißer Blutkörperchen sowie Körper gleicher Größe aus dem Blut ausgefiltert, was rasch zu Verstopfungen und einem Zusammendrücken der Filzmatte aufgrund des auf sie wirkenden erhöhten Flüssigkeitsdruckes führt. Beide Erscheinungen sind unerwünscht. Hierüber berichteten Egeblad, Osborn, Burns, Hill und Gerbode in »The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery«, Band 63, Nr. 3, März 1972, Seiten 384 bis 390. Egeblad und seine Mitarbeiter berichten, daß sie mit Wollfiltern bei der offenen Herzchirurgie gute Ergebnisse erzielt haben, wobei das Wollfilter in Reihe zwischen dem Cardiotomie- Vorratsbehälter und dem venösen Hauptkreislauf angeordnet war, d. h. in einer Position, in der ein großer Teil des Blutkreislaufes das Filter umgeht. Eine derartige Anordnung erfordert einen wesentlich größeren Blutdurchfluß pro Zeiteinheit als bei Bluttransfusionen, so daß die erzielten Ergebnisse denen bei Bluttransfusionen erhaltenen ähnlich sind, jedoch in kürzerer Zeit erzielt werden. Wenn das Wollfilter in den arteriellen Kreislauf eingesetzt wurde, so daß das gesamte vom Oxygenator kommende Blut gefiltert wurde, baute sich ein Druckgefälle über das Filter auf, welches ein Umschalten auf ein parallel zu diesem angeordnetes anderes Filter notwendig machte. Auch wurde während des anfänglichen Füllens Luft im Filter festgehalten, die später