DE2846302C2 - Bluttransfusionsfilter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Bluttransfusionsfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem derartigen, aus der DE-OS 21 16 497 bekannten Bluttransfusionsfilter durchströmt das Blut mehrere Bereiche von Filtermaterial mit jeweils erößerer Dichte des Filtermaterials, so daß zunächst gröbere Knoten oder sonstige Bestandteile des Blutes und dann immer feinere Bestandteile herausgefiltert werden. Aufeinanderfolgende Bereiche von Filtermaterial können dabei durch ringscheibenähnliche Träger voneinander getrennt sein, deren Mittelöffnung nach innen gerichtete Vorsprünge aufweisen kann, die eine Verschiebung des Filtermaterials durch die Öffnung hindurch verhindern. Der bekannte Bluttrensfusionsfilter ist wegen der mehreren Bereiche von Filtet naterial unterschiedlicher Dichte in seinem Aufbau relativ kompliziert und voluminös. Das Filtermaterial ist von einem Blut-Knoten-Filtersieb umgeben, das bereits relativ engmaschig ist und sich deshalb durch Zelltrümmer und dergleichen relativ rasch zusetzt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Bluttransfusionsfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 einen Bluttransfusionsfilter zu schaffen, der bei relativ kleinen Abmessungen einen großen Blutdurchfluß ermöglicht und der nur eine geringe Menge Blutes aufnimmt.

Diese .Aufgabe wird bei einem Bluttransfusionsfilter der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die im Patentanspruch 2 angegebene Ausgestaltung der Erfindung wird erreicht, daß die zwischen den längs verlaufenden Vorsprüngen gebildeten Strömungswege gleich sind und dadurch das Blut gleichmäßig in das Filtermaterial eindringt

Die zwischen der ersten Endwand und dem Träger für das Filtermaterial gebildete Kammer ist fast vollständig mit Filtermaterial ausgefüllt Nach dem Eintritt in das Gehäuse fließt das Blut dabei zunächst längs der mit den Vorsprüngen versehenen Umfangswand und tritt dabei allmählich in das Filtermaterial ein.

Zwischen den in Längsrichtung verlaufenden Vorsprüngen ist das Filtermaterial zu Bereichen verringerter Dichte auseinandergezogen, die für das Blut eine große Anströmfläche bilden und lediglich die größeren Zelltrümmer und Blutknoten zurückhalten. Diese Bereiche verringerter Dichte des Filtermaterials entsprechen dabei praktisch der gesamten Umfangsfläche zwischen der ersten Endwand und dem Träger für das Filtermaterial, wodurch die Filterkapazität besonders hoch ist und der Durchfluß sehr groß ist.

Die Dichte des Filtermaterials nimmt von den Bereichen verringerter Dichte zwischen den in Längsrichtung verlaufenden Vorsprüngen in Richtung des Gehäuseinneren zu, so daß ein nach innen zeigender Oichtegradient vorliegt. Das Filtermaterial entspricht dadurch in seiner Funktion mehreren Bereichen unterschiedlich dichten Filtermaterials des bekannten Bluttransfusionsfilters (DE-PS 21 16 497).

Sollen auch noch feinere Blutpartikelchen herausgefiltert werden, so schließt sich zweckmäßigerweise an die erste Kammer eine weitere Kammer mit Filtermaterial wesentlich höherer Dichte an, wie es Gegenstand der Patentansprüche 5 bis 7 ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des Filters in der Betriebsstellung, in welcher er zum Filtern von Blut während Bluttransfusionen verwendet wird;

F i g. 2 in Vergrößerung eine Ansicht im Längsschnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1 und

Fig. 3, 4 und 5 Ansichten im Querschnitt nach den

linien 3,4 bzw. 5 in F i g. 2.

F i g. 1 zeigt den Bluttransfusionsfilter bei seiner Anwendung zur Blutübertragung aus einem Behälter in das Kreislaufsystem eines Patienten. Bei der Transfusion von Blutbankblut dient der Behälter 10 als Gefäß, in welchem das Blut gelagert ist. Im Falle einer Autotransfusion bildet der Behälter 10 ein Reservoir, in welchem das eigene Blut des Patienten während eines Operationsvorganges gesammelt wird. In jedem Falle ist der Behälter mit einer Kappe 12 ausgerüstet, die eine Membran aus Gummi oder Plastik aufweist, welche durch ein spornartiges Durchstoßelement durchdrungen werden kann.

Der Filter ist unmittelbar an dem Behälter 10 angeschlossen und nimmt das herabfließende oder gepumpte Blut auf. An seinem unteren Ende steht der Filter mit einem Schlauch 14 in Verbindung, welcher das Blut zum Kreislaufsystem des Patienten fördert

Der Filter umfaßt ein Gehäuse 16, das vertikal angeordnet werden kann und an seinem oberen Ende mit einem Einlaß und an seinem unteren Ende mit einem Auslaß endet. Zweckmäßig ist das aus mehreren Abschnitten bestehende Gehäuse 16 aus einem einzigen Stück Preßmasse geformt

An seinem oberen Ende ist das Gehäuse 16 mit einem Einstechdorn 18 geformt, der hohl ist und die Einlaßöffnung für das Gehäuse bildet Mit diesem Dorn kann die Kappe 12 des Behälters 10 in der in F i g. 1 dargestellten Weise durchstoßen werden.

Unterhalb des Doms 18 befindet sich ein Gehäuseabschnitt 20 von vergrößertem Querschnitt, der eine erste oder obere Filterkammer 22 bildet

Unmittelbar unter der Filterkammer 22 befindet sich ein Gehäuseabschnitt 24, dessen Querschnitt größer als der Querschnitt des Gehäuseabschnitts 20 ist und der eine zweite oder untere Filterkammer 26 begrenzt

Wie ersichtlich, wird durch die Vergrößerung des Durchmessers des Gehäuseabschnitts 24 gegenüber dem Gehäuseabschnitt 20 eine innere ringförmige Schulter 28 gebildet Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Boden des Gehäuses 16 offen und mit einem Kappenstück 30 versehen, das ebenfalls aus Preßmasse hergestellt ist Es umfaßt einen Körperteil 32 mit einem rohrförmigen Ansatz 34, der mit dem Inneren des Gehäuses in Verbindung steht und die Auslaßöffnung bildet.

Das Kappenstück 30 ist mit dem Gehäuse 16 dadurch dichtend verbunden, daß ein cberer Teil von verringertem Querschnitt vorgesehen ist, der in das Gehäuse 16 paßt und mit einer Schulter 36 ausgebildet ist, gegen welche die Kante des Gehäuses 16 aufsitzt.

Die obere Filterkammer 22 ist mit einer losen Packung Fiitermaterial 40 in Form einer Filamentwolle gefüllt. Wie in der US-Patentschrift 35 93 854 dargelegt ist, sind wollartige Materialien, die für diesen Zweck geeignet sind, faserartiges oder filamentartiges Polyesterharz, faserartiges Polyamidharz, filamentartiges Polyacrylharz, Glaswolle, Stahlwolle, Baumwolle und Zellulose (Papier). Das Filtermaterial ist in der oberen Filterkammer 22 so angeordnet, daß es dem zulaufenden Blut eine große Filtrierfläche von verringerter Dichte darbietet.

Zu diesem Zweck ist die innere Seitenwand der Filterkammer 22 mit einer Anzahl von nach innen gerichteten Vorsprängen versehen, die vorzugsweise durch radial in Abstand voneinander befindliche, nach innen gerichtete Rippen 42 gebildet werden. Die Rippen 42 sind aus einem Stück mit dem Gehäuse 16 geformt und sind an ihren oberen Enden mit kleinen hakenförmigen Vorsprüngen 44 ausgebildet, deren Aufgabe darin besteht, das Filtermaterial 40 innerhalb der Kammer 22 zu halten. Diese Vorspränge ersetzen das Sieb 34 in F i g. 1 der US-Patentschrift 35 93 854. Dies vereinfacht die Bauform des Filters und erhöht, was noch wichtiger ist, die Strömungsgeschwindigkeit, wobei gleichzeitig die Nutzungsdauer des Gerätes wesentlich erhöht wird.

Die Rippen 42 enden ein Stück oberhalb des unteren Randes des verengten Abschnitts 20 des Gehäuses 16. Dies ist von Bedeutung bei der Bestimmung des Betriebswirkungsgrades des Filters.

Wenn die Filterkammer 22 mit der FilterwoUe 40 gefüllt ist, greift diese in die Eintiefungen zwischen den Rippen 42 in der in F i g. 3 gezeigten Weise ein. Dies hat zur Folge, daß Kanäle längs der Umfangswand der Filterkammer 22 erhalten werden, durch welche das Blut rasch strömt Ferner ergeben sich flockige Bereiche des Filtermaterials 40 an der Anströmfläche des Filters, die leicht von dem Blut durchdrangen wird, da ihre Wirkung nur darin besteht, die größten, irr. Blut mitgeführten festen Teilchen herauszufiitera.

Das Filtermaterial 40 wird in der oberen Filterkammer 22 mit Hilfe eines mit einer Öffnung versehenen Trägers 46 gehalten. Dieser Träger 46 hat die dreifache Aufgabe, das Filtermaterial 40 in der Filterkammer 22 zu tragen, das gefilterte Blut in die Filterkammer 26 darunter hindurchtreten zu lassen und die Blutströmung zur Mitte der Filterkammer 22 zur wirksameren Filtrierung umzulenken, wie es die Strömungspfeile in F i g. 2 darstellen.

Der Träger 46 weist in der Hauptsache einen ringförmigen Körper 48 mit einer äußeren ringförmigen Schulter 50 auf, welche gegen die innere Schulter 28 des Gehäuses i6 anliegt und den Träger 46 in der richtigen Weise innerhalb des Gehäuses 16 hält

Von dem Körper 48 des Trägers 46 erstreckt sich ein Flansch 52 nach oben, der innerhalb der obe-en Filterkammer 22 dichtend gegen diese anliegt. Dieser Flansch 52 wirkt auch als Kolben, wenn der Träger 46 eingesetzt wird, da er, wenn er in die obere Filterkammer gelangt, das Filtermaterial wesentlich verdichtet, das sich am inneren Rand der oberen Filterkammer 22 unter den unteren Enden der Kippen 42 befindet, welche, wie erwähnt, ein Stück oberhalb des unteren Endes des Gehäuseabschnitts 20 enden. Diese zwei Faktoren, d. h. die Umlenkwirkung der Oberseite des Flansches 52 und die Verdichtung des Filtermaterials 40 längs der inneren unteren Seitenwand der Filterkammer 22 haben zur Folge, daß das Blut nach innen zur Mitte des Filters strömt, eine Wirkung, die durch die Verwendung radialer Vorspränge 54 noch unterstü''t wird, die an der Innenfläche des Trägers 46 angeordnet sind und sich von dieser nach innen erstrecken.

Innerhalb der unteren Filterkammer 26 ist unter dem Träger 46, von dem sie teilweise begrenzt wird, Filtermaterial 56 angeordnet.
Dieses Filtermaterial 56 ist von der gleichen Art wie das Filtermaterial 40 in der oberen Filterkammer und dient dazu, fremde Festkörperteilchen oder Verunreinigungen, z. B. Thrombozyten-Aggregate, aus dc-m Blut zu entfernen. Es ist jedoch dichter gepackt, um aus dem Blut die sehr feinen Teilchen zu entfernen, welche durch das Filtermaterial 40 in der oberen Filterkammer 22 nicht entfernt worden sind.

Obwohl die relative Dichte der beiden Filterpackungen in Anpassung an die jeweilige Verwendung

verändert werden kann, wurde ein bevorzugtes Verhältnis festgestellt, das erhalten wird, wenn die obere Filterpackung eine Dichte von 0,05 bis 0,08 g/cm³ und die untere Packung eine Dichte von 0,12 bis 0,17 g/cm³hat.

Wie im Falle der oberen Filterkammer 22 sind in der unteren Filterkammer 26 Einrichtungen vorgesehen, durch die sichergestellt werden soll, daß das Blut zur Mitte strömt, statt längs der Außenfläche zu rinnen.

Für diesen Zweck ist das Kappenstück 30 mit einem sich nach oben erstreckenden ringförmigen Flansch 58 ausgebildet, der die gleichen Funktionen wie der Flansch 52 erfüllt. Er sitzt mit enger Passung innerhalb der Bohrung des Gehäuseabschnitts 24 und dichtet die zweite Kammer 26 ab. Er dient als Umlenkorgan, welches das nach unten fließende Blut nach innen leitet. Ferner übt er beim Einsetzen eine Kolbenwirkung aus, da er das Filtermaterial 56 um seine Ränder herum

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mung zusätzlich veranlaßt wird, ihren Weg zum Inneren des Filters fortzusetzen.

Zum Entfernen von Teilchen oder Fragmenten des Filtermaterials 40, 56, die unbeabsichtigt im Blut mitgeführt worden sind, ist ein Sieb 60 vorgesehen, das aus Nylon oder einem anderen Materia! hergestellt werden kann, durch welches das Blut nicht verschlechtert werden kann, und welches für den Patienten unschädlich ist. Das Sieb sitzt auf einem ringförmigen im Inneren der Kappe 30 vorgesehenen Steg 62 oder ist auf diesem aufgeklebt.

Blut, das durch das Sieb hindurchtritt, fließt zum Boden des Kappenstücks 30, wo es durch nach innen gerichtete Vorsprünge 64 zum Auslaß geleitet wird.

Die Montage und Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Bluttransfusionsfilters ist wie folgt:

Bei abgenommenem Kappenstück 30 wird die obere Füterkammer 22 mit dem Filtermaterial 40 gefüllt, das durch die Vorsprünge 44 an den Rippen 42 daran gehindert wird, zu weit in die Einlaßöffnung einzutreten. Wie in F i g. 3 gezeigt, ist das Filtermaterial zwischen den Rippen 42 locker geflockt, so daß die Anströmfläche des Filtermaterials 40 von geringster Dichte ist und nur die größten Fremdkörperteilchen zurückgehalten werden.

Sedann wird der Träger 46 eingesetzt Während dies « geschieht, verdichtet der Flansch 52 das Filtermaterial 40 beträchtlich längs des unteren Randes der oberen Füterkammer 22 unterhalb der Rippen 42, so daß ein Bereich von erhöhter Dichte erhalten wird.

Das Filtermaterial 56 von einer Dichte, die erheblich größer als die Dichte des Filtermaterials 40 in der oberen Kammer 22 ist, wird dann in die untere Filterkammer 26 eingesetzt. Das Kappenstück 30 wird quer zum offenen unteren Ende des Gehäuses 16 angebracht Es wird bleibend in dieser Stellung dadurch gehalten, daß ein geeigneter Klebstoff auf die aneinander anliegenden Flächen des Kappenstücks 30 und der Umfangswand des Gehäuses 16 aufgebracht worden ist Der Träger 46 wird andererseits durch Reibung und durch die Druckabstützung durch das Filtermateria! 56 in der unteren Kammer 26 in seiner Lage gehalten.

Beim Anbringen des Kappenstücks 30 findet die gleiche Wirkung statt wie wenn der Träger 46 eingesetzt wird. Der Flansch 58 verdichtet das Filtermaterial 56 im Randbereich am Boden der Filterkammer 26, wodurch dessen Dichte wesentlich erhöht wird.

Wenn der zusammengebaute Filter verwendet wird, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, tritt das Blut durch die Einlaßöffnung ein. Zuerst fließt das Blut rasch längs des Umfangs der Füterkammer 22, bis es auf den Widerstand trifft, der durch den Flansch 52 und das verdichtete Filtermaterial 40 unmittelbar stromaufwärts des Flansches 52 gebildet wird. Infolge dieses Widerstandes bildet sich eine Blutsäule aus, die den Filter im wesentlichen vollständig ausfüllt. Das Blut in der Füterkammer 22 fließt nach innen und unten in der Richtung der Pfeile in Fig.2. Hierbei wird es durch Bereiche von unterschiedlicher Dichte gefiltert. Zuerst fließt es durch das locker geflockte Filtermaterial 40 zwischen den Rippen 42 und dann durch die dichter gepackten Bereiche im Inneren des Filters.

Nachdem das Blut die Füterkammer 22 verlassen hat, fließt es durch sein Eigengewicht in die untere Filterkammer 26, welche das dichter gepackte Filtermaterial 56 enthält. Wisdsr nimmt es zuerst seinen W?⁰ zur Mitte, wie durch die Pfeile angegeben. Blut, das seinen Weg längs der Seitenwände nimmt, trifft auf den verdichteten unteren Bereich des Filtermaterials und fließt dann durch den Filter nach innen. Da das Filtermaterial 56 wesentlich dichter als das in der oberen Füterkammer enthaltene Filtermaterial 40 ist, erfolgt im Filtermaterial 56 das Aussieben der kleinsten der Teilchen, die entfernt werden sollen.,

Nach lern Hindurch treten durch das Filtermaterial 56 nimmt das Blut seinen Weg durch das Sieb 60, welches Fragmente des Filtermaterials entfernt, die durch das Blut mitgeführt worden sein können. Hierauf tritt es aus dem Filter durch die Auslaßöffnung aus.

Infolge der effektiven Arbeitsweise des leistungsfähigen Filters und insbesondere wegen des Umstandes, daß die Filteroberfläche so vergrößert ist, daß sie im wesentlichen gleich der gesamten Innenfläche des Gehäuses 16 ist, wobei gleichzeitig das Prinzip der selektiven Filterung angewendet wird, d. h. die Teilchen in der Reihenfolge ihrer Größe entfernt werden, betragen die Abmessungen des Filters nur einen Bruchteil derer der bisher verwendeten Filter. Ein Filter handelsüblicher Größe von etwa 38 mm im Durchmesser und 76 mm in der Länge ist völlig ausreichend zur Verwendung für das Filtern von Transfusionsblut. Dieses Ergebnis wird gleichzeitig mit weiteren wesentlichen Vorteilen der Erhöhung der Kapazität des Filters und einer wesentlich geringeren Menge im Filter zurückgehaltenes Blut erzielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Bluttransfusionsfilter mit einem länglichen Gehäuse, das eine Umfangswand, eine erste, eine Einlaßöffnung aufweisende Endwand und eine dieser gegenüberliegende, mit einer Auslaßöffnung versehene zweite Endwand aufweist, das Filtermaterial enthält und in dem quer zur Längsrichtung des Gehäuses und nahe der zweiten Endwand ein mit einer Öffnung versehener Träger für das Filtermaterial angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Längsrichtung des Gehäuses (16) verlaufende Vorsprünge (42) von der ersten Endwand und von der Umfangswand des Gehäuses (16) nach innen erstrecken und daß das Filtermaterial (40) den Bereich des Gehäuses (16) zwischen der ersten Endwand und dem Träger (46) für das Filtermaterial ausfüllt und in dem Bereich zwischen den Vorsprüngen (42) eine verringerte Dichte aufweist, (üe nach innen zunimmt.

2. Biuliransfüsionsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und die Vorsprünge (42) durch sich radial erstreckende Rippen gebildet sind.

3. Bluttransfusionsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einlaßöffnung benachbarten Enden der Rippen mit hakenförmigen Vorsprüngen (44) versehen sind.

4. Bluttransfusionsfilter nach einem der vorhergehenden Anbrüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (40) durch auf dem Träger vom Rand der Öffnung nach innen abstehende Vorsprünge (54) im Bereich des Trägers eine nach innen abnehmende Dichte erfährt

5. Bluttransfusionsfiher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) vom Träger (46) für das Filtermaterial nach unten verlängert ist und eine zweite Kammer (26) bildet und daß die zweite Kammer mit Filtermaterial (56) gefüllt ist, dessen Dichte wesentlich größer ist als diejenige des Filtermaterials (40) in der oberhalb des Trägers für das Filtermaterial befindlichen Kammer (22).

6. Bluttransfusionsfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial in der ersten Kammer (22) eine Dichte von 0,04 bis 0,07 g/cm³ aufweist und das Filtermaterial in der zweiten Kammer (26) eine Dichte von 0,12 bis 0,17 g/cm³ aufweist. ^M

7. Bluttransfusionsfilter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Endwand des Gehäuses (16) offen ist und mit einem Bodenkappenstück (30) versehen ist, das die Auslaßöffnung enthält und nach innen gerichtete Vorsprünge (64) aufweist, durch die eine abnehmende Verdichtung des Filtermaterials nach innen zur Mitte des Gehäuses herbeigeführt ist.