DE69125931T2

DE69125931T2 - Autologes blutzurückgewinnungssystem

Info

Publication number: DE69125931T2
Application number: DE69125931T
Authority: DE
Inventors: U Rammakrishna Shettigar
Original assignee: Asahi Medical Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Medical Co Ltd
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1991-03-06
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2011-03-07
Also published as: JPH05505540A; JP3012689B2; EP0518975B1; US5055198A; DE69125931D1; EP0518975A1; EP0518975A4; WO1991013677A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung, Reinigung und Reinfusion von Blut, das aus einer Wunde entweder während eines chirurgischen Eingriffs oder bei der postoperativen Versorgung austritt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Absaugen von Blut, das aus einer Wunde während der Operation oder während der postoperativen Genesungsphase ausgeströmt ist, die prozeßgekoppelte Reinigung des abgesaugten Blutes durch Filtration und das waschen von Zellen unter Verwendung von Membranen sowie die Reinfusion des gereinigten, autologen Blutes in den Patienten auf Echtzeitbasis. Mit einigen Modifikationen kann die vorliegende Erfindung auch als Hämofiltrations- oder Ultrafiltrationssystem zur Behandlung von akuten und im Endstadium befindlichen Nierenerkrankungen angewandt werden.

Stand der Technik

In traumatischen Situationen, z. B. bei einem Autounfall, oder bei schweren und traumatischen chirurgischen Eingriffen, wie Operationen am offenen Herzen, oder während der postoperativen Genesungsphase aufgrund von hämorrhagischen Zuständen kännen Personen erhebliche Blutverluste erleiden. Ein erheblicher Blutverlust führt zu einem vermindertem Blutdruck, zu einem verminderten Herzminutenvolumen und einer verringerten Sauerstoffversorgung von Geweben, insbesondere von Gehimzellen. Aus diesen Gründen ist es erforderlich, den Blutverlust des Patienten so bald wie möglich durch eine Transfusion zu ersetzen.
Im Verlauf einer Operation sammelt sich in der Wunde ausgeströmtes Blut an, das an der Operationsstelle hinderlich ist, sofern es nicht abgesaugt wird. Üblicherweise wird für eine Absaugung zur Entfernung des ausgeströmten Blutes, von anderen angesammelten Flüssigkeiten, Blutgerinnseln und anderen Gewebebruchstücken gesorgt. Der gesamte Blutverlust kann je nach dem Umfang des chirurgischen Eingriffs und je nach dem traumatischen Zustand 1000 ml bis 15 000 ml betragen.
Während einer postoperativen Genesungsphase kann die verschlossene Wunde aufgrund eines hämorrhagischen Zustands weiter in den Brustraum, die Pleurahöhle oder die Bauchhöhle bluten. Durchschnittlich werden innerhalb von 5 Stunden 1000 ml Blut verloren. Jedoch kann der Blutverlust auch bis zu 21 350 ml betragen. In derartigen Fällen muß der Patient rasch erneut operiert werden, um das zugrundeliegende Problem zu korrigieren. Es ist offensichtlich, daß unter derartigen Bedingungen eine Bluttransfusion unbedingt erforderlich ist. üblicherweise wird das ausgeströmte Blut aus der Körperhöhle unter Verwendung von Drainageschläuchen unter kontrolliertem Absaugen abgeleitet. Das abgeleitete Blut wird im allgemeinen in einem Behälter gesammelt.
Blut, das während der Operation oder während der postoperativen Genesungsphase ausgestromt ist, kann in einem Behälter gesammelt und dem Patienten reinfundiert werden, vorausgesetzt, daß das gewonnene Blut frei von Verunreinigungen ist. Bei typischen Verunreinigungen handelt es sich um Blutgerinnsel, Gewebebruchstücke, Haar, Fremdteilchen, aktivierte Koagulationsfaktoren, denaturierte Proteine, plasmafreies Hämoglobin und beliebige andere Flüssigkeiten (Z B. eine Spülflüssigkeit), die vom medizinischen Personal in die Wunde eingeführt werden.
Verunreinigungen im gewonnenen Blut werden üblicherweise unter Verwendung eines 40 µm-Filters zur Entfernung von Teilchen, die größer als 40 µm sind, filtriert, wonach das Blut einer "Zellwaschung" unterzogen wird. Die Zellwaschtechnik kann das Vermischen des Blutes mit einer physiologischen Lösung (z. B. Kochsalzlösung oder Ringer-Lösung) in gleichen Mengenverhältnissen zum Blut umfassen. Das Blut wird sodann zentrifugiert, um die schwereren Blutzellen, die für eine Reinfusion an den Patienten geeignet sind, zu gewinnen. Der leichtere Teil der zentrifugierten Flüssigkeit (d. h. der obere Teil des Inhalts des Zentrifugenröhrchens), der Blutplättchen, weiße Blutkörperchen, Plasmaproteine und Antikörper enthält, wird üblicherweise verworfen. Dies stellt einen erheblichen Verlust für den Patienten dar, insbesondere was den Verlust von Koagulationsfaktoren, Blutplättchen, weißen Blutkörperchen und Antikörpern betrifft. Daher ist der Wirkungsgrad der Rückgewinnung von Blutprodukten durch herkömmliche Zellwaschtechniken gering. Ferner werden herkömmliche Blutgewinnungsmethoden nicht in prozeßgekoppelter Weise und im Echtzeitbetrieb durchgeführt. Vielmehr handelt es sich um absatzweise Verfahren, die Bedienungspersonal benötigen und Bedienungsfehlern und einer zeitlichen Verzögerung unterliegen können.
Somit ist ersichtlich, daß die Reinigung von gewonnenem Blut mit Zell-Zentrifugenvorrichtungen nicht für ein Arbeiten auf Echtzeitbasis geeignet ist. Es besteht also eine erhebliche zeitliche Verzögerung (mehr als 15 Minuten) zwischen dem Zeitpunkt des Absaugens von Blut und der Reinfusion des bearbeiteten autologen Blutes. Dies stellt ein erhebliches Problem dar, insbesondere wenn der Patient stark blutet und sein Blutverlust sofort ausgeglichen werden muß. Außerdem gehen beim Zellwaschvorgang durch Zentrifugentechnik ein erheblicher Teil von roten Blutkörperchen sowie fast die Gesamtheit an weißen Blutkörperchen, Blutplättchen und Plasmaproteinen unter Einschluß von Antikörpern verloren.
Aufgrund der vorerwähnten Schwierigkeiten bei der herkömmlichen Zellwaschtechnik erhält ein Patient üblicherweise homologe Bluttransfusionen (von einem Spender) anstelle seines eigenen Blutes, das noch bearbeitet wird.
Bei einer homologen Bluttransfusion treten zahlreiche Schwierigkeiten auf. Das Hauptproblem besteht in der Bereitstellung eines geeigneten Spenderblutes, das keine Nebenwirkungen, wie anaphylaktische Reaktionen, hervorrufen darf und das keine Infektionserreger des Spenders, wie Hepatitis, Malaria oder AIDS, enthalten darf. Gelegentlich ist es schwierig, geeignete Typen und Mengen des für Transfusionen erforderlichen Blutes zu beschaffen, wobei dies auch sehr kostspielig werden kann.
Aufgrund der vorerwähnten Schwierigkeiten hat man der "Autotransfusion" (Wiederverwendung des eigenen Patientenblutes) erhebliche Aufmerksamkeit geschenkt. Eine Anzahl von Autotransfusionssystemen wurde in den letzten Jahren mit unterschiedlichen Systemkonfigurationen entwickelt. Sie sind aus drei Grundeinheiten zusammengesetzt: eine Saugeinheit, eine Zellwascheinheit und eine Reinfusionseinheit.
Die typische Saugeinheit besteht aus einem an einem Saugschlauch angebrachten Sauggriff, wobei der Saugschlauch mit einem Embolusfilter-Reservoir verbunden ist. Der Embolusfilter ist im allgemeinen mit einer Entlüftungsleitung, einer Entgasungsvorrichtung, einem Filter und einem Blutreservoir versehen. Üblicherweise wird mit einer Vakuumquelle über eine Entlüftungsleitung eine kontrollierte Saugwirkung ausgeübt. Das Vakuum saugt ausgeströmtes Blut zusammen mit anderen Verunreinigungen von der Wundstelle ab. Größere Verunreinigungen werden im Embolusfilter abgefangen.
Das filtrierte Blut wird üblicherweise in eine Zellzentrifuge gepumpt, wo es mit einer geeigneten "Waschflüssigkeit" vermischt und für eine bestimmte Zeitspanne zentrifugiert wird, bis die schwereren Blutzellen vom Plasma getrennt sind. Dieses Verfahren ist typischerweise arbeits- und zeitaufwendig und benötigt Bedienungspersonal zur kontinuierlichen Überwachung des Systems. Ferner kommt es zu einem Verlust an wertvollen Plasmaproteinen, Antikörpern und weißen Blutkörperchen, die für die Fähigkeit des Körpers zur Bekämpfung von Infektionen wichtig sind. Somit würde es einen technischen Fortschritt bedeuten, über prozeßgekoppelte, kontinuierliche Verfahren und Vorrichtungen zur Blutreinigung zu verfügen, die den Verlust von wertvollen Blutelementen auf einem Minimum halten und dem Patienten sein eigenes Blut auf Echtzeitbasis reinfundieren. Ein weiterer Fortschritt wäre die Bereitstellung eines automatischen Systems, das Vollblut mit einem bestimmten Hämatokritwert frei von Luftblasen reinfundiert.
Die vorerwähnten herkömmlichen Systeme sind für die Verwendung während chirurgischer Eingriffe (d. h während einer intraoperativen Periode) vorgesehen. Während einer postoperativen Genesungsphase kann der Blutungsvorgang aus einer verschlossenen Wunde, jedoch mit deutlich verringerter Strömungsgeschwindigkeit noch andauern. Die Blutung hält üblicherweise in einer Menge von etwa 1000 ml innerhalb eines Zeitraums von 5 Stunden an. Eine postoperative Autotransfusion von ausgeströmten Blut eignet sich insbesondere bei der postoperativen Versorgung von Patienten mit starker Hämorrhagie. Postoperative Blutverluste können 2050 bis 21 350 ml betragen. Das ausgeströmte Blut wird üblicherweise durch einen gesteuerten Saugvorgang mit einer Drainageeinheit abgeleitet.
Auf dem Markt sind zahlreiche Brust-Drainageeinheiten erhältlich. Nachstehend sind Beispiele hierfür aufgeführt: "Pleur-evac"-Brust-Drainageeinheit der Fa. Deknatel, Howmedica, Inc. New York; "Sentinel Seal Compact"-Brust-Drainageeinheit der Fa. Argyle; "Snyder Hemovac Compact Evacuator", Zimmer Corp., Dover, Ohio; und "Sorenson Auto-transfusion System", Salt Lake City, Utah. Bei allen diesen Saugeinheiten wird eine kontrollierte Saugwirkung (d. h. bei der der negative Druck -25 cm Wasser nicht übersteigt) ausgeübt, um das von der verschlossenen Wunde ausströmende Blut über eine oder zwei Drainageschläuche abzuleiten. Das abgeleitete Blut wird zur Entfernung von festen Teilchen filtriert und in einem Beutel gesammelt. Nachdem ein geeignetes Blutvolumen gesammelt worden ist, kann es dem Patienten direkt ohne Waschen der Blutzellen reinfundiert werden oder es kann dem Patienten nach Waschen mit Kochsalzösung unter Verwendung einer Zellzentrifuge reinfundiert werden. Ein 40 µm-Filter (z. B. ein "Pall-Filter") wird typischerweise während der Reinfusion des Blutes verwendet. Es wird dafür gesorgt, die verschlossene Wunde vor einem übermäßigen negativen Druck (z. B. größer als -20 cm Wasser) zu schützen und die Blut-Luft-Grenzfläche möglichst klein zu halten.
Keines der vorerwähnten Systeme bewirkt eine prozeßgekoppelte Blutwüsche. Vielmehr muß der Waschvorgang absatzweise unter Verwendung einer Zellzentrifuge durchgeführt werden. Da eine kontrollierte Saugwirkung auf den Drainageschlauch unter Verwendung einer Vakuumpumpe ausgeübt wird, ist die Blut-Luft-Grenzfläche bei diesen Systemen nicht vollständig beseitigt. US-A-4 631 050, nach der der Oberbegriff von Anspruch 1 formuliert wurde, beschreibt ein Autotransfusionssystem, bei dem das gewonnene Blut durch einen ersten Filter geleitet wird und nach Durchlaufen einer Ultrafiltrationsmembran über eine Leitung dem Patienten zurückgegeben wird. Darin sind auch Mittel zur Einführung einer Waschflüssigkeit beschrieben. Somit besteht die Aufgabe der Erfindung in der Fortentwicklung eines automatischen postoperativen Autotransfusionssystems, bei dem die vorerwähnten Schwierigkeiten beseitigt werden.

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Die Erfindung, die die in Anspruch 1 aufgeführten weiteren Merkmale aufweist, ist allgemein auf die Filtration und Bearbeitung von Blut, das von einem Patienten während oder nach einer Operation abgesaugt worden ist und das letztlich dem Patienten reinfundiert werden soll, abgestellt. Die Erfindung umfaßt allgemein Mittel zum Absaugen von Blut aus der Wunde, Mittel zum Vermischen einer Waschflüssigkeit mit dem abgesaugten Blut, Mittel zum Filtrieren von Luftbläschen, teilchenförmigen Bestandteilen, unerwünschten Verunreinigungen und überschüssiger Flüssigkeit aus dem Blut und Mittel zur Reinfusion des gereinigten Blutes an den Patienten.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen sind auf die Verwendung während eines chirurgischen Eingriffs, bei dem die Wunde offen ist, abgestellt. Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen sind auf die Verwendung während der postoperativen Genesung zum Ableiten von Blut, das aus einer verschlossenen Wunde als Ergebnis eines hämorrhagischen Zustands verloren wird, abgestellt.
Blut wird aus einer Wunde durch Saugmittel abgesaugt, die typischerweise eine Saugspitze und einen Griff zum Zuführen der Spitze zur Wunde umfassen. Der Saugvorgang wird durch Anbringen einer Vakuumquelle an das System erreicht, die einen negativen Druck bis zu -200 mmHg anlegt. Waschflüssigkeit, die in einer geeigneten Behältereinrichtung enthalten ist, wird mit dem angesaugten Blut vermischt. Bei der Behältereinrichtung für die Waschflüssigkeit kann es sich entweder um einen zusammenlegbaren Beutel, einen nicht-zusammenlegbaren Beutel oder einen in ähnlicher Weise geeigneten Behälter handeln. Bei der Waschflüssigkeit kann es sich um einen beliebigen Typ von herkömmlichen, für chirurgische Zwecke eingesetzten Waschflüssigkeiten handeln, wie normale Kochsalzlösung oder Ringer-Lösung. Sie kann eine geeignete antikoagulierende Substanz, wie Heparin, enthalten. Die Waschlösung, die die Entfernung von Verunreinigungen unterstützt, wird mit dem abgesaugten Blut in einer Menge, die in etwa der Menge des abgesaugten Blutes entspricht, vermischt.
Die mit dem abgesaugten Blut vermischte Flüssigkeit unterstützt die Reinigung des Blutes von Verunreinigungen. Daher ist es wünschenswert, daß die Waschflüssigkeit in das abgesaugte Blut in etwa gleichen Mengenverhältnissen eingeführt wird. Das Vermischen von gleichen Mengen an Blut und Waschflüssigkeit könnte unter Verwendung einer komplizierten Vorrichtung vorgenommen werden. Jedoch bedienen sich einige Ausführungsformen der Erfindung aus Vereinfachungsgründen eines neuartigen Verfahrens zur Erzielung von gleichen Mengenverhältnissen an Blut und Waschflüssigkeit. Diese Ausführungsformen sind so ausgestaltet, daß sich der Behälter für die Waschflüssigkeit etwa zwei Fuß unterhalb der Höhe der Saugmittel befindet. Wird Blut in das System abgesaugt, bewirkt dies einen Anstieg des an das System angelegten negativen Drucks. Dieser Anstieg des negativen Drucks führt zu einer Erhöhung des negativen Drucks, der auf den Behälter für die Waschflüssigkeit einwirkt. Dadurch wird Waschflüssigkeit entsprechend der Menge des angesaugten Blutes in den Behälter gedrückt. Wird umgekehrt kein Blut abgesaugt, so ist der durch das Vakuum im Saugmittel erzeugte negative Druck zu nieder, um Waschflüssigkeit in das System zu ziehen. Der Strömungswiderstand des in das System abgesaugten oder durch das System geleiteten Blutes wird durch den Durchmesser des verwendeten Schlauches beeinflußt. Daher soll der im System verwendete Schlauch einen Durchmesser von etwa 4 mm bis etwa 10 mm aufweisen.
Erfindungsgemäß wird ein kontinuierliches, prozeßgekoppeltes Verfahren zur Entfernung von Luft, Verunreinigungen, unerwünschten Zell- und Blutbestandteilen und überschüssiger Flüssigkeit bereitgestellt. Das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit wird durch einen Embolus-Filter geleitet, der Luftblasen aus dem Gemisch abfängt und entfernt. Der Embolus- Filter ist auch zum Abfangen von relativ großen teilchenförmigen Bestandteilen befähigt. Ein Embolus-Filter wurde speziell konstruiert, um die Trennung von teilchenförmigen Bestandteilen und Luftblasen aus dem Gemisch aus abgesaugtem Blut und Waschflüssigkeit zu verstärken.
Das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit wird auch durch ein Membranfilter geleitet, bei dem es sich um einen Ultrafilter oder Plasmafilter handeln kann, der kleinere Verunreinigungen zusammen mit überschüssiger Flüssigkeit entfernt. Die unerwünschten Komponenten und überschüssige Flüssigkeit, die aus dem Blut abfiltriert werden, werden in Filtratrückhaltemittel abgezogen. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung wird das Blut kontinuierlich durch das Filtrationssystem zurückgeleitet, bis eine ausreichende Menge an Flüssigkeit entfernt und eine bestimmte Konzentration an gewünschten Blutkomponenten (d. h. Hämatokritwert) erreicht worden ist. Dies wird durch mit der Vorrichtung verbundene Überwachungsmittel erreicht. Die Rückführung kann durch mechanische Mittel, beispielsweise eine Rollenpumpe, oder auf manuelle Weise, beispielsweise durch periodische Kraft- oder Druckeinwirkung, erreicht werden, wodurch das Gemisch zur kontinuierlichen Passage durch den Filter veranlaßt wird. Wenn der Blutkomponententeil im Blut eine bestimmte Konzentration erreicht hat, wird das Blut dem Patienten reinfundiert. Die spezielle Konzentration der gewünschten Blutkomponenten oder der Hämatokritwert werden vom medizinischen Aufsichtspersonal bestimmt.
Gemäß alternativen Ausführungsformen wird das Blut nicht zurückgeführt. Vielmehr wird das Blut durch einen integrierten Embolus-Filter und Membranfilter geleitet. Wenn ausreichende Mengen an überschüssiger Flüssigkeit entfernt worden sind, was durch Überwachungsmittel gemessen wird, steht das filtrierte Blut bereit, um dem Patienten reinfundiert zu werden.
Bei den Überwachungsmitteln zur Verwendung in diesem System kann es sich um beliebige Mittel handeln, die die Flüssigkeitsmenge im Blut, das durch das System zirkuliert, bestimmt. Beispielsweise kann eine derartige Überwachungsvorrichtung konstant den Volumenanteil der nicht zellulären Flüssigkeit im Blut Überwachen, indem die Blut-Impedanz bei einer bestimmten Frequenz unter Verwendung von zwei Elektroden aus rostfreiem Stahl, die sich in der Nähe der Filtermittel befinden, gemessen wird. Es ist bekannt, daß die gemessene Leitfähigkeit von Blut proportional zum Anteil des nicht-zellulären Flüssigkeitsvolumens im Blut ist. Derartige Leitfähigkeits-Überwachungsgeräte sind im Handel erhältlich (z. B. Sedatelec, Chemin des Muriers, Irigny, Frankreich).
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird ein weiterer Filter, ähnlich dem Embolus-Filter des Systems, mit dem Reinfusionssystem verbunden. Dieser Filter dient zur Entfernung von etwaigen restlichen Luftblasen aus dem Blut vor der Reinfusion.
Bei erfindungsgemäß verwendbaren Membranfiltern zur Reinigung von Blut handelt es sich um Filter, die dazu befähigt sind, unerwünschte Verunreinigungen einer bestimmten Größe abzufangen. Beispielsweise kann ein Ultrafilter verwendet werden, bei dem es sich um einen herkömmlichen Membranseparator mit einer Porengröße handelt, die einer molekularen Trenngrenze von etwa 40 000 Dalton bis etwa 400 000 Dalton entspricht. Eine bevorzugte Porengröße beträgt etwa 100 000 Dalton. Repräsentative Filter sind Ultrafilter der Fa. Kuraray Company, Japan. Wenn jedoch größere Verunreinigungen zu entfernen sind, kann ein Plasmafilter mit einer Porengröße von mehr als etwa 400 000 Dalton bis zu 0,4 µm verwendet werden.
Blut, das filtriert worden ist und das entsprechende Konzentrationen an Blutzellkomponenten und Flüssigkeit enthält, wird in einem Blutsammelmittel gesammelt. Beim Blutsammelmittel kann es sich um einen zusammenlegbaren Beutel oder um einen starren, nicht-zusammenlegbaren Beutel handeln. Die Erfindung ist unabhängig davon, ob eine hochgradige Mechanisierung oder eine sehr einfache Ausgestaltung vorliegt, auf die Blutverarbeitung auf Echtzeitbasis abgestellt. Das filtrierte Blut kann in einem Beutel gesammelt und in einem absatzweisen Verfahren reinfundiert werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß das gesammelte Blut aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung konstant reinfundiert wird. Beim absatzweisen Sammeln kann das filtrierte Blut in einem Beutel gesammelt und beispielsweise an einem Ständer für die intravenöse Reinfusion befestigt werden. Alternativ kann das Blut kontinuierlich aus einer Reinfusionsleitung, die mit der Blutsammeleinrichtung des Systems verbunden ist, dem Patienten infundiert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als eine freistehende Einheit ausgebildet werden, die beispielsweise in den Operationssaal oder im Anschluß an die Operation in die Intensivstation geschoben werden kann. Alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als tragbares System, das an einem herkömmlichen Ständer zur intravenösen Verabreichung befestigt werden kann, ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen bedienen sich unterschiedlicher Mechanisierungsgrade, um die verschiedenen Stufen der Blutabsaugung und -filtration durchzuführen. Weniger stark mechanisierte Systeme stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, da sie leichter handhabbar sind, weniger von mechanischen und elektrischen Komponenten, die möglicherweise versagen können, abhängig sind und schließlich billiger sind. Eine Ausführungsform der Erfindung beinhaltet beispielsweise eine "nicht maschinell" arbeitende Einrichtung zur Blutfiltration. Dies bedeutet, daß man sich der Schwerkraftwirkung bedient, um die Filtration des abgesaugten Blutes und der Waschflüssigkeit durch den Membranfilter zu erreichen und das Filtrat (Abwasser) abzuleiten. Die Schwerkrafteinwirkung und das Anlegen eines negativen Drucks an das System bewirkt eine Rezirkulation des Gemisches aus Blut und Waschflüssigkeit durch den Membranfilter für die Filtration. Somit werden das Absaugen und die Filtration des Blutes durch diese Vorrichtung (die einfachste Ausführungsform) mit Ausnahme einer Vakuumquelle ohne zusätzliche maschinelle Vorrichtungen erreicht.
Weitere Ausführungsformen setzen Pumpen ein, beispielsweise Rollenpumpen, um eine Bewegung des zirkulierenden Gemisches im System zu erreichen und an verschiedenen Stellen einen leichten Druck auszuüben. Beispielsweise können Pumpen dazu herangezogen werden, Waschflüssigkeit in das System zum Mischen mit dem abgesaugten Blut zu infundieren, die Ableitung des Filtrats aus dem Membranfilter zu unterstützen, die Reinfusion zu unterstützen und eine Rezirkulation des Gemisches aus Blut und Waschflüssigkeit durch das System zu bewirken.
In einer stärker mechanisierten Ausführungsform kann eine Reihe von Pumpen, Ventilen und Blutspiegeldetektoren in elektrischer oder mechanischer Verbindung untereinander vorgesehen sein, so daß die Bearbeitung des Blutes voll automatisiert ist. In einigen Ausführungsformen wird beispielsweise abgesaugtes Blut durch einen Embolus-Filter filtriert und zeitweilig in einem mit dem Embolus-Filter verbundenen Reservoir gesammelt. Mit dem Reservoir verbundene Blutspiegeldetektoren messen einen hohen sowie einen niederen Blutspiegel im Reservoir. Bei den Blutspiegeldetektoren kann es sich um Ultraschall-Blasendetektoren handeln, die die Anwesenheit von Luft im System aufspüren und dabei ein Signal abgeben, wenn der Blutspiegel abgesunken ist. Ein Signal wird somit der Rezirkulationspumpe zugeleitet, wenn der Blutspiegel im Reservoir hoch ist, was die Pumpe zu einer schnelleren Tätigkeit veranlaßt. Dementsprechend wird der Rezirkulationspumpe ein Signal zugeführt, wenn der Blutspiegel im Reservoir zu nieder wird, so daß die Rezirkulationspumpe ihre Tätigkeit verlangsamt oder einstellt.
Während das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit durch ein Membranfilter zirkuliert, werden Flüssigkeit und andere Abfallkomponenten entfernt. Die Entfernung des Filtrats kann durch eine Filtrationspumpe, die mit der Filtratableitungseinrichtung verbunden ist, verstärkt werden. Während das filtrierte Blut den Membranfilter verläßt, bestimmt eine überwachungseinrichtung die Menge an Flüssigkeit und erwünschten Blutkomponenten im Blut. Wenn noch überschüssige Flüssigkeit im Blut verblieben ist, wird die Rezirkulation fortgesetzt. Wenn jedoch gemäß der Bestimmung durch die Überwachungseinrichtung die richtige Menge an Flüssigkeit entfernt worden ist, wird ein Signal einem Nebenschlußventil zugeführt, das den Zugang zur Rezirkulation schließt und den Zugang zur Reinfusion öffnet. Das Blut wird nochmals einer Luftblasenfiltration unterzogen und überwacht. Wenn keine Blasen mehr vorhanden sind, wird vom Detektor ein Signal dem Reinfusionsventil zugeführt, das sich dann öffnet und eine Reinfusion des filtrierten Blutes in den Patienten ermöglicht. Das Reinfusionsventil kann auch in Verbindung mit den Blutspiegeldetektoren des Reservoirs stehen, so daß dann, wenn der Blutspiegel im Reservoir zu nieder ist, sich das Reinfusionsventil nicht öffnet.
Die Erfindung kann während chirurgischer Eingriffe oder in der postoperativen Phase eingesetzt werden. Ausführungsformen für postoperative Zwecke stellen ein Verfahren mit einem kontrollierten negativen Druck im Drainageschlauch, der in die verschlossene Wunde implantiert und zur Ableitung von Blut aus diesem Bereich verwendet wird, bereit. Durch Steuerung des negativen Drucks im Drainageschlauch kann Blut ohne Zufuhr von Luft in das System abgesaugt werden. Dies hat den offensichtlichen Vorteil, daß die Anzahl von Luftbläschen vermindert und zusätzlich eine Proteindenaturierung verringert wird. Postoperative Ausführungsformen können, wie vorstehend erörtert, in unterschiedlichem Maße mechanisiert werden oder in sehr einfacher Weise und manuell betrieben werden. Derartige Ausführungsformen sind leicht handhabbar, billiger und von der mechanischen Seite aus weniger störanfällig.
Nachstehend werden die erfindungsgemäßen Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung, bei der es sich um ein intraoperatives Autotransfusionssystem handelt.
Fig. 2 ist ein Aufriß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer alternativen Ausführungsform eines intraoperativen Autotransfusionssystems unter Verwendung eines integrierten Filters.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines intraoperativen Autotransfusionssystems ohne maschinelle Einrichtungen.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines intraoperativen Autotransfusionssystems ohne maschinelle Einrichtungen.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer alternativen Ausführungsform eines intraoperativen Autotransfusionssystems.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines postoperativen Autotransfusionssystems.
Fig. 8-A ist eine schematische Darstellung eines postoperativen Autotransfusionssystems ohne maschinelle Einrichtungen unter Verwendung eines Wasser-Manometers zur Vakuumeinstellung.
Fig. 8-B ist eine Querschnittansicht eines mit einer Feder versehenen Kolbensystems, das in Verbindung mit der in Fig. 8-A dargestellten Ausführungsform zur Regulierung des Vakuumdrucks verwendet werden kann.
Fig. 9 ist eine Querschnittansicht eines Embolus-Filters zur erfindungsgemäßen Verwendung.
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung bei geringeren Blutungen.
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform, wobei der Blutsammelbeutel wieder in Position gebracht worden ist.
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer vereinfachten Version, bei der an den Blutsammelbeutel und den Filtrationsbehälter Vakuum angelegt wird.
Fig. 13 ist eine Querschnittansicht einer Saugeinrichtung zur erfindungsgemäßen Verwendung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 erläutert eine erfindungsgemäße Ausführungsform zur Verwendung während chirurgischer Eingriffe. In Fig. 1 ist die Stelle der Wunde allgemein mit 10 bezeichnet. Bei der Wunde kann es sich um eine chirurgisch herbeigeführte Wunde oder um eine ernste unfallbedingte Verletzung, beispielsweise um eine Schußwunde, handeln.
Wenn an der Wunde 10 eine Blutung stattfindet, wird das ausströmende Blut durch Saugmittel 12 abgesaugt. Das Saugmittel 12 umfaßt allgemein einen Griff und eine Saugspitze. Das Saugmittel 12 ist mit dem Saugschlauch 14 verbunden. Das andere Ende des Saugschlauches ist mit der Bluteinlaßöffnung 16 eines Embolus-Filters 18 oder eines Kardiotomie-Reservoirs verbunden. Der Embolus-Filter 18 ist in einem Embolus-Filtergehäuse 19 verschlossen. Das Embolus-Filtergehäuse ist mit einem Vakuumanschlußmittel 20 in der Nähe der Oberseite des Gehäuses 19 versehen. Der Raum zwischen dem Embolus-Filtergehäuse 19 und dem Embolus- Filter 18 bildet ein Blutreservoir 22. Eine Öffnung im Boden des Embolus-Filtergehäuses 19 stellt eine Offnung für das Reservoir 22 dar und bildet den Blutauslaß 24. Mit dem Vakuumanschlußmittel 20 ist eine Entlüftungsleitung 26 verbunden, die mit einer kontrollierten Vakuumquelle 28 verbunden werden kann. Die meisten Operationssäle sind allgemein mit einer Vakuumquelle ausgerüstet, die auf einen beliebigen gewünschten Wert eingestellt werden kann.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Abgabe von Waschflüssigkeit, die mit dem abgesaugten Blut zu vermischen ist, in einer Geschwindigkeit bereit, die zur Strömungsgeschwindigkeit des abgesaugten Blutes proportional ist. Ein Beutel oder Behälter 30, der Waschflüssigkeit enthält, befindet sich auf etwa gleicher Höhe mit dem Absaugmittel 12 bis etwa 0,6 m (2 Fuß) unterhalb des Absaugmittels 12. Eine Waschflüssig keitsleitung 32, die vom Waschflüssigkeitsbeutel 30 ausgeht, ist mit dem Absaugschlauch 14 durch ein Y-Verbindungsstück 34 verbunden. Beim Waschflüssigkeitsbeutel handelt es sich um einen herkömmlichen faltbaren Kunststoffbeutel, der zur Aufnahme von Flüssigkeit verwendet wird. Bei der Waschflüssigkeit kann es sich um eine beliebige physiologische Flüssigkeit handeln, z. B. um normale Kochsalzlösung oder Ringer-Lösung. Die Waschflüssigkeit kann mit einem Antikoagulationsmittel, wie Heparin, vermischt werden, um eine Blutgerinnung im Autotransfusionssystem zu verhindern.
Wenn an der Wunde 10 keine Blutung stattfindet, wirkt auf das Saugmittel 12 kein Blut ein und es bleibt zur Atmosphäre hin geöffnet. Während dieser Zeitspanne fließt Luft, die in den Absaugschlauch 14 eingesaugt wird, in den Embolus- Filter 18 und wird sodann durch das Vakuumanschlußmittel 20 über die Entlüftungsleitung 26 entfernt. Aufgrund des Ansaugens von Luft durch das Absaugmittel 12, das einen sehr geringen Fließwiderstand aufweist, nimmt der negative Druck im Absaugschlauch 14 fast bis auf das Niveau des atmosphärischen Drucks ab. Dieser verringerte negative Druck im Absaugschlauch 14 reicht nicht aus, um die Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitsbeutel 30 in die Waschflüssigkeitsleitung 32 zu heben. Mit anderen Worten, sofern keine Blutung stattfindet, verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit auf Null.
Es ist ersichtlich, daß durch geeignete Einstellung des Strömungswiderstands in der Waschflüssigkeitsleitung 32 unter Bezugnahme auf den Strömungswiderstand im Absaugschlauch 14 und im Absaugmittel 12, die Strömungsgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit auf einen beliebigen gewünschten Wert eingestellt werden kann. Ein derartiger Widerstand kann durch Variation des Durchmessers der Waschflüssigkeitsleitung 32 erreicht werden.
Sofern eine Blutung stattfindet, wird das Absaugmittel 12 in das angesammelte Blut eingeführt, um dieses von der Wunde zu entfernen und um die Wunde für den chirurgischen Eingriff frei zu halten. Aufgrund der Einwirkung von Vakuum im Absaugschlauch 14 wird das abgesaugte Blut von der Wundstelle 10 durch den Absaugschlauch 14 in den Embolus-Filter 18 transportiert. Dadurch erhöht sich der Strömungswiderstand im Absaugschlauch 14, was zu einer Erhöhung des negativen Drucks in der Waschflüssigkeitsleitung 32 führt. Der erhöhte negative Druck reicht aus, um die Waschflüssigkeit aus dem Beutel 30 zu heben. Die Waschflüssigkeit fließt sodann durch das Y-Verbindungsstück 34 in den Absaugschlauch 14, wo es mit dem angesaugten Blut vermischt wird.
Das verdünnte Blut oder das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit fließt sodann in den Embolus-Filter 18, wo es entgast und filtriert wird. Beim Embolus-Filter kann es sich allgemein um einen beliebigen Filtertyp handeln, der dazu in der Lage ist, Luft aus dem Blut zu filtrieren. In einer bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 9 dargestellt ist, umfaßt der Embolus-Filter einen Polyurethanschwamm 510, der mit einer schaumverhindernden Siliconverbindung beschichtet ist, die die Entgasung des angesaugten Blutes unterstützt. Der untere Bereich des Schwammes ist mit einem porösen Filtergewebe 512 mit einer Porengröße von etwa 40 µm bedeckt. Das Gewebe 512 ist hydrophil und ermöglicht nur die Permeation von Blut. Beispielsweise kann hierfür ein Polyestergewebe verwendet werden. Sofern Polyester naß ist, erlaubt er nicht die Permeation von Luft, sofern kein hoher Transmembrandruck angelegt wird. Der obere Bereich des Schwammes 510 ist mit einem hydrophoben Gewebe 514 bedeckt, das nicht die Permeation von Blut, dementsprechend aber die Permeation von Luft erlaubt. Für diesen Zweck kann beispielsweise ein Nylongewebe verwendet werden. Beim Eintritt des Gemisches aus Blut und Waschflüssigkeit in den Embolus-Filter durch die Einlaßöffnung 516 wird das Blut durch den Schwamm 510 filtriert. Luft wird vom Blut getrennt und steigt in den oberen Bereich des Filters. Blut wird durch den Bodenbereich des Filters filtriert, wobei größere Verunreinigungen (typischerweise mehr als 40 µm) abfiltriert werden. Das Blut sammelt sich im Reservoir 518, das mit dem Embolus-Filter verbunden ist. Ein Vakuumanschlußmittel 520 ist vorgesehen, an das eine (nicht dargestellte) Vakuumquelle angeschlossen ist. Ein negativer Vakuumdruck aus der Vakuumquelle führt zur Entlüftung der durch den Polyurethanschwamm 10 abgetrennten Luft und übt ferner einen negativen Druck auf das im Behälter 518 gesammelte Blut aus, um hieraus Luft zu entfernen.
Gemäß Fig. 1 wird der Blutspiegel im Reservoir 22 durch Ultraschalldetektoren 60 und 64 erfaßt. Der Ultraschalldetektor 64 im oberen Bereich des Reservoirs erfaßt einen hohen Blutspiegel im Reservoir und der Detektor 60 im unteren Bereich des Reservoirs einen niederen Blutspiegel.
Die Erfindung stellt ein kontinuierliches, prozeßgekoppeltes Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus dem Blut, die unter einer bestimmten Molekülgröße liegen, bereit. Gereinigtes Blut, das einen bestimmten Volumenanteil an zellulären Bestandteilen (d. h. Hämatokrit) aufweist, wird reinfundiert. Ein bestimmter zellulärer Volumenanteil kann erreicht werden, indem man das aus der Auslaßöffnung 24 austretende, filtrierte Blut zurückführt. Das Blut wird mittels einer Rollenpumpe 36 im Kreislauf geführt, die das Blut durch einen Membranfilter 38, einen Durchflußbegrenzer 40, eine Überwachungsvorrichtung 42 zur Messung der Leitfähigkeit (d. h. Hämatokrit) und ein Rezirkulationsventil 44 befördert. Der Volumenanteil der zellulären Bestandteile des rezirkulierenden Blutes kann kontinuierlich unter Verwendung einer prozeßgekoppelten Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 42 gemessen werden. Die Rezirkulation durch das System kann durch beliebige Pumpmittel erreicht werden, einschließlich einer herkömmlichen Rollenpumpe 36. Der zelluläre Volumenanteil (d. h. Erythrozytenzahl) wird kontinuierlich durch die Überwachungseinrichtung 42 gemessen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Überwachungseinrichtung um eine Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung, die konstant die Leitfähigkeit des Blutes bei einer bestimmten Frequenz unter Verwendung von zwei Elektroden aus rostfreiem Stahl (nicht abgebildet) am Auslaß des Membranfilters 38 mißt. Derartige Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtungen 42 sind im Handel erhältlich (z. B. von der Fa. Sedatelec, Chemin des Muriers, Irigny, Frankreich). Diese Elektroden versorgen das Blut mit einem Strom von 10 mA mit einer Frequenz von 5000 Hz. Die gemessene Leitfähigkeit des Blutes ist bekanntlich proportional zum Volumenanteil der nicht-zellulären Bestandteile. Wenn daher das nicht-zelluläre Volumen hoch ist, ist eine stärke Rezirkulation erforderlich, um Flüssigkeit zu entfernen, bis ein erwünschter Anteil an zellulären Blutkomponenten zurückbleibt.
Beim Membranfilter 38 kann es sich um einen beliebigen herkömmlichen Separator vom Membrantyp mit einer Porengröße im Bereich einer Molekulargewichts-Trenngrenze von 40 000 bis 400 000 Dalton handeln. Derartige Filter sind als Ultrafilter bekannt. Es kann bevorzugt sein, eine Membran mit einer Porengröße von nicht mehr als 100 000 Dalton zu verwenden. Sind jedoch größere Verunreinigungen zu entfernen, so kann ein Filter mit einer Porengröße von 400 000 Dalton oder ein Plasmafilter mit einer Porengröße bis zu 0,4 µm (Trenngrenze einige Millionen Dalton) verwendet werden. Welcher Membranfilter verwendet wird, hängt von den Molekültypen oder Blutkomponenten ab, die der Chirurg in dem für die Reinfusion verwendeten Blut erhalten möchte. Während Blut durch den Membranfilter 38 fließt, werden Flüssigkeit und andere Komponenten mit einer Größe, die unterhalb der Größe der Membranporen liegt, als Filtrat durch die Filtratöffnung 46 entfernt. Das Filtrat kann in einem Filtratbehälter 48 gesammelt werden.
Bei Entfernung der Flüssigkeit aus dem rezirkulierenden Blut durch den Membranfilter 38 nimmt der Volumenanteil der zellulären Bestandteile (d. h. Hämatokrit) zu. Wenn der Hämatokrit des rezirkulierenden Blutes den angegebenen Wert erreicht, der durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 42 gemessen wird, schließt sich das Rezirkulationsventil 44 zur Beendigung des Rezirkulationsvorgangs. Beim Rezirkulationsventil 44 kann es sich um ein Dreiweg-Nebenschlußventil handeln, das intermittierend das Durchfließen von Blut durch den Rezirkulationsweg gestattet und intermittierend diesen Weg schließt, wodurch Blut in den Reinfusionsweg 50 gelangen kann.
Blut, das an der Stelle 50 in den Reinfusionsweg gelangt, fließt durch einen venösen Filter 52, ein venöses Ventil 54 und eine Reinfusionsleitung 56. Der venöse Filter 52 entfernt aus dem Blut vor der Reinfusion etwaige Blutgerinnsei. Der Blutspiegel im venösen Filter 52 kann durch einen Ultraschalldetektor 58 erfaßt werden. Das venöse Ventil 54 bleibt normalerweise geschlossen (d. h. während der Rezirkulation). Es öffnet sich nur, wenn drei Bedingungen gleichzeitig erfüllt werden. Es handelt sich um folgende Bedingungen:
(i) es dürfen keine Luftblasen im zu infundierenden Blut vorhanden sein, wie durch einen Ultraschall-Blasendetektor 58 festgestellt wird; (ii) der Blutspiegel im Reservoir 22 muß über dem unteren Punkt des Reservoirs liegen, wie durch den Ultraschall-Blutspiegeldetektor 60 festgestellt wird; und
(iii) der Volumenanteil der zellulären Bestandteile des rezirkulierenden Blutes muß gleich oder größer sein als ein bestimmter Wert, wie durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 42 festgestellt wird.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung versorgt den Patienten mit seinem eigenen Blut, das frei von Luftbläschen ist und das einen bestimmten Volumenanteil an zellulären Bestandteilen aufweist. Das bestimmte Volumen der zellulären Bestandteile wird vom behandelnden ärztlichen Personal gemäß den Bedürfnissen des Patienten bestimmt.
Die in den Figg. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform ergibt ein einfaches Verfahren der Membranfiltration ohne Verwendung einer Filtratpumpe (d. h. einer Absaugpumpe in der Filtratöffnung 46) oder einer Transmembran-Druckdifferenzkontrolle. Vielmehr wird die Filtration durch Bereitstellung einer Strombegrenzungseinrichtung 40 am Auslaß des Membranfilters 38 erreicht. Die Begrenzung am Auslaß, durch die das Blut den Membranfilter verläßt, bewirkt eine Erhöhung der Transmembran-Druckdifferenz im Membranfilter. Ein erhöhter Transmembrandruck verstärkt die Filtration. Der Filtratauslaß 46 ist mit einem zusammenfaltbaren Filtratbehälter 48 verbunden, der Filtrat (Abwasser) aus dem Membranfilter sammelt. Eine Absaugpumpe in Verbindung mit dem Filtratauslaß 46 kann verwendet werden, wobei deren Verwendung nicht notwendig ist, wenn das Ziel darin besteht, das System möglichst einfach zu halten. Sofern somit eine Filtratpumpe nicht verwendet wird, bleibt der Druck im Filtratauslaß konstant und entspricht etwa dem atmosphärischen Druck.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, daß die Membranfiltrationsgeschwindigkeit vom Ausmaß der Verdünnung des Blutes (d. h. Viskosität, Hämatokrit, Plasmaproteinkonzentration) abhängt. Die Filtrationsgeschwindigkeit nimmt mit steigender Verdünnung des Blutes bei gleicher Transmembran-Druckdifferenz und Schergeschwindigkeit (d. h. Blutströmungsgeschwindigkeit) zu. Somit wird durch die Membranfiltration mehr Flüssigkeit aus dem Blut entfernt, wenn das Blut stärker verdünnt ist. Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, daß die Filtrationsgeschwindigkeit durch Erhöhung der Schergeschwindigkeit und der Transmembran-Druckdifferenz gesteigert werden kann.
Die in den Figg. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform ergibt ein Verfahren zur Erhöhung der Transmembran-Druckdifferenz und der Schergeschwindigkeit durch Erhöhung der Geschwindigkeit der Rezirkulationspumpe im Verhältnis der Menge an Flüssigkeit, die aus dem Blut zu entfernen ist. Die Menge der zu entfernenden Flüssigkeit kann von der Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 42, die sich in der Nähe des Auslasses des Membranfilters 38 im Rezirkulationsweg befindet, bestimmt werden. Liegt der gemessene Wert des Volumenanteus der zellulären Bestandteile unter einer bestimmten Grenze (z. B. 35%), so wird der Geschwindigkeitssteuerung der Rezirkulationspumpe 36 ein Signal zugeführt, um deren Geschwindigkeit auf einen höheren Wert zu bringen. Mit anderen Worten, je geringer der gemessene Volumenanteil der zellulären Bestandteile ist, desto höher sind die Pumpgeschwindigkeit, die Transmembran-Druckdifferenz, die Schergeschwindigkeit und die Filtrationsgeschwindigkeit.
Alternativ kann die Filtration entsprechend der Bestimmung des Blutspiegels im Reservoir 22 erhöht werden. Wenn somit der Blutspiegel über den Spiegel des Blutspiegeldetektors 64 ansteigt, nimmt die Geschwindigkeit der Rezirkulationspumpe 36 zu. Fällt der Blutspiegel im Reservoir 22 unter den Blutspiegeldetektor 64, so nimmt die Geschwindigkeit der Rezirkulationspumpe 36 ab. Infolgedessen kann die Menge der aus dem Blut entfernten Flüssigkeit auch durch die Menge an Blut im Reservoir für die Bearbeitung manipuliert werden.
Es ist darauf hinzuweisen, daß vor Inbetriebnahme der Vorrichtung dieser Ausführungsform Waschflüssigkeit mit einem Gehalt an Heparin durch die Vorrichtung im Kreislauf geführt werden kann, um sämtliche Luftblasen aus dem System zu entfernen. Somit kann zu Beginn des Spülvorgangs der Volumenanteil der zellulären Bestandteile in der Flüssigkeit, die durch den Membranfilter zirkuliert, fast Null betragen. In einem derartigen Fall kann fälschlicherweise durch die Steuereinheit eine rasche Filtration ausgelöst werden. Infolgedessen kann der Flüssigkeitsspiegel im Filterreservoir 22 unter den festgesetzten Wert, der durch den Blutdetektor 60 bestimmt wird, fallen, was dazu führt, daß Luft in den Membranfilter 38 gesaugt wird. Um das Einsaugen von Luft in den Membranfilter 38 zu vermeiden, kann der Filtratauslaß 46 durch ein Filtratventil 62 geschlossen werden, das sich nur dann schließt, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Reservoir 22 unter den Spiegel des Blutspiegeldetektors 60 fällt. Das Futratventil 62 kann auch geschlossen werden, wenn der Volumenanteil der zellulären Bestandteile, der durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 42 gemessen wird, den angegebenen Wert erreicht oder diesen übersteigt.
Die in den Figg. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform ist auf einen Betrieb auf Echtzeitbasis abgestellt. Dies bedeutet, daß gereinigtes Blut dem Patienten innerhalb einiger Minuten nach dem Absaugen aus der Wunde 10 zurückgeführt wird.
Ein weiteres Verständnis dieser Ausführungsform ergibt sich unter Bezugnahme auf Fig. 2, die allgemein einen Aufriß der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zeigt. Die Komponenten von Fig. 2 wurden bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Das Saugmittel 112 ist mit der Bluteinlaßöffnung 116 des Embolus-Filters 118 durch einen Absaugschlauch 114 verbunden. Das Vakuumanschlußmittel 120 des Embolus-Filtergehäuses 119 ist mit einer gesteuerten Vakuumquelle 128 über eine Entlüftungsleitung 126 so verbunden, daß ein kontrollierter negativer Druck ausgeübt werden kann, um Blut aus der Wunde in den Embolus-Filter 118 abzusaugen. Waschflüssigkeit wird, wie vorstehend beschrieben, durch einen erhöhten negativen Vakuumdruck in den Saugschlauch 114 gebracht. Der Waschflüssigkeitsbeutel 130 befindet sich etwa 2 Fuß unterhalb des Embolus-Filters 118. Waschflüssigkeit fließt durch die Waschflüssigkeitsleitung 132, die über ein Y-Verbindungsstück 134 mit dem Absaugschlauch 114 verbunden ist.
Abgesaugtes Blut, das mit Waschflüssigkeit vermischt ist, gelangt über die Bluteinlaßöffnung 116 in den Embolus- Filter 118. Futriertes Blut, das frei von Luft und Teilchen mit einer Größe von mehr als 40 µm ist, wird im Filterreservoir 122 gesammelt. Dieses Blut wird durch die Rezirkulationspumpe 136 aus dem Reservoirauslaß 124 des Reservoirs 122 abgezogen. Das Blut wird sodann durch den Membranfilter 138, eine Strömungsbegrenzungsvorrichtung 140, eine Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 142 und ein Rezirkulationsventil 144 im Kreislauf geführt und gelangt sodann in den Behälter 122 zur Rezirkulation durch die Rezirkulationspumpe 136 zurück. Filtrat, das den Filtratauslaß 146 verläßt, wird im Filtratbehälter 148 gesammelt.
Die Rezirkulation des Blutes durch den Membranfilter 138 wird fortgesetzt, bis die aus dem Blut durch Filtration entfernte Flüssigkeitsmenge mindestens gleich der Flüssigkeitsmenge ist, die in das Blut infundiert wurde. Dies kann durch kontinuierliche Überwachung der Leitfähigkeit des rezirkulierenden Blutes unter Verwendung eines Leitfähigkeitsüberwachungsgerätes 142, das sich in der Nähe des Auslasses des Membranfilters 138 befindet, erfolgen. Wenn der Volumenanteil der zellulären Bestandteile einen bestimmten Wert erreicht oder diesen übersteigt, wird die Rezirkulation durch Schließen des Rezirkulationsventils 144 beendet und Blut wird dazu veranlaßt, den Rezirkulationsweg bei 150 zu verlassen.
Das bearbeitete Blut verläßt den Rezirkulationsweg bei 150 und fließt in den venösen Filter 152, wo etwaige Blutgerinnsel abfiltriert werden. Das filtrierte Blut verläßt den venösen Filter 152, durchläuft das venöse Ventil 154 und gelangt in die venöse Reinfusionsleitung 156. Ein Ultraschalldetektor 158 kann vorgesehen sein, um etwaige Luftblasen im Blutstrom durch den venösen Filter zu erfassen. Ein weiterer Ultraschall-Blasendetektor, der als Blutspiegeldetektor 160 dient, ist vorgesehen, um Luftblasen im Blut im Reservoir 122 aufzuspüren. In ähnlicher Weise mißt ein Blutspiegeldetektor 164 einen hohen Blutspiegel im Reservoir 122.
Um die Sicherheit des Patienten zu gewährleisten, darf verarbeitetes autologes Blut erst reinfundiert werden, wenn die folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: (i) der Volumenanteil der zellulären Bestandteile im Blut, gemessen durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 142, entspricht mindestens einem festgesetzten Wert; (ii) der Blutspiegel im Filterreservoir 122 bleibt über einem festgelegten Wert, der durch den Blutspiegeldetektor 160 bestimmt wird; und (iii) das venäse Blut im venösen Filter 152 enthält keinerlei Luftblasen, wie durch den Ultraschalldetektor 158 bestimmt wird. Nur wenn diese drei Bedingungen erfüllt sind, bleibt das venöse Ventil 154 offen, um eine Reinfusion des Blutes zum Patienten zu ermöglichen. Gleichzeitig bleibt des Rezirkulationsventil 144 geschlossen. Wenn jedoch die drei vorerwähnten Bedingungen nicht erfüllt sind, bleibt das venöse Ventil geschlossen und das Rezirkulationsventil bleibt zur Fortsetzung der Filtration geöffnet.
Die Filtrationsgeschwindigkeit durch den Membranfilter 138 kann durch Erhöhung der Geschwindigkeit der Rezirkulationspumpe 136 im Verhältnis zu der zu entfernenden Flüssigkeitsmenge gesteuert werden. Die Blutmenge, die zu verarbeiten ist, wird durch den Blutspiegeldetektor 164 ermittelt. Dies bedeutet, daß bei einem Blutspiegel oberhalb des Blutspiegeldetektors 164 der Rezirkulationspumpe 136 ein Signal zur Erhöhung ihrer Geschwindigkeit zugeführt wird. Wie vorstehend erwähnt, führt eine verstärkte Filtration zu einer Erhöhung der Menge an aus dem Blut entfernter Flüssigkeit. Ferner kann die Tatsache, daß überschüssige Flüssigkeit entfernt werden muß, auch durch den Volumenanteil der zellulären Bestandteile, der durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 142 überwacht wird, bestimmt werden. Wenn der Volumenanteil der zellulären Bestandteile abnimmt, muß eine größere Flüssigkeitsmenge aus dem Blut entfernt werden, wobei die Rezirkulationspumpe ein Signal zur Erhöhung ihrer Geschwindigkeit erhält.
Fig. 3 erläutert eine alternative Ausführungsform des Systems. Wie bei den vorstehenden Ausführungsformen ist eine Saugeinrichtung 112 zum Absaugen von Blut aus der Wunde vorgesehen. Waschflüssigkeit befindet sich in einem zusammenlegbaren Beutel 130. Die Waschflüssigkeit wird durch eine Erhöhung des negativen Drucks in den Absaugschlauch 114 infundiert. Ein Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit gelangt an der Einlaßöffnung 116 in den Embolus-Filter 118. Eine Vakuumquelle 128 ist mit dem Embolus-Filtergehäuse 119 über eine Entlüftungsleitung 126 verbunden, die am Vakuumanschlußmittel 120 befestigt ist, das den negativen Druck für den Absaugvorgang liefert.
In dieser Ausführungsform ist der Membranfilter 138 in den Embolus-Filter 118 integriert. Der Membranfilter 138 ist in der dargestellten Ausführungsform unterhalb des Embolus- Filters positioniert. Eine Filtration durch den Membranfilter wird durch eine Filtrationspumpe (Rollenpumpe) 168 erreicht, die einen negativen Druck für die Filtration liefert. Die Filtrationspumpe 168 kann mit einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min betrieben werden. Wenn jedoch der Blutspiegel im Reservoir 122 unter einen festgesetzten Spiegel, der durch den Blutspiegeldetektor 60 erfaßt wird, fällt, stellt die Filtrationspumpe 168 ihre Tätigkeit ein.
Eine Infusionspumpe 166 infundiert über die venöse Leitung 156 dem Patienten Blut aus dem Reservoir 122. Die Infüsionspumpe 166 infundiert dem Patienten Blut nur dann, wenn zwei Bedingungen erfüllt sind: (i) der Volumenanteil der zellulären Bestandteile im Blut, der durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 142 gemessen wird, liegt über einem festgesetzten Wert und (ii) der Blutspiegel im Reservoir 122 liegt über dem Spiegel, der durch den Blutspiegeldetektor 160 erfaßt wird.
Es ist ersichtlich, daß bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die Blutschädigung auf ein Minimum begrenzt wird und das System erheblich vereinfacht wird, indem die Blutrezirkulation zwischen dem Membranfilter 166 und dem Reservoir 122 weggelassen wird. Dies wird durch die Integration des Embolus-Filters 118 und des Membranfilters 138 ermöglicht. Der integrierte Filter kann als ein "integrierter Kaskadenfilter" bezeichnet werden. Dieser integrierte Filter kann hergestellt werden, indem man ein Bündel von Hohlfasern oder von Röhrchen zusammen einbettet und sie am Boden eines Embolus-Filters so anbringt, daß sowohl der Embolus-Filter als auch der Membranfilter von einem einzigen Reservoir eingeschlossen sind. Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Einbetten" ist ein Verfahren zur gegenseitigen Befestigung eines Bündels von hohlen Röhrchen unter Verwendung eines Mitteis, z. B. eines Kittes, eines Harzes, von Polymeren und dergl., zu verstehen. Alternativ kann das Hohlfaserbündel, das den Membranfilterteil des integrierten Filters umfaßt, den Embolus-Filter einschließen, um überschüssige Flüssigkeit abzufutrieren, wenn das Blut die Wand des Embolus-Filters verläßt. Beim Membranfilter kann es sich auch um eine flache Membran in der Form einer hohlen zylindrischen Trommel handeln, die in der Nähe des Embolus-Filters angeordnet ist und mechanisch gedreht werden kann (z. B. durch eine Motoreinrichtung), um die Zirkulation des Blutes zu erhöhen. Membranfilter dieses Typs werden von der Fa. Baxter Labs, Deerfield, Illinois, hergestellt.
Die in den Figg. 4, 5, 10 und 12 dargestellten Ausführungsformen sind auf einmal zu verwendende Einheiten abgestellt, deren Handhabung, Positionierung, Bedienung und Entsorgung nach der Verwendung einfach ist. Ein Ziel dieser Ausführungsformen ist es, eine vereinfachte Vorrichtung zur Verwendung während intraoperativer oder postoperativer Vorgänge bereitzustellen.
Wie in den vorher beschriebenen Ausführungsformen umfaßt die Vorrichtung allgemein ein Embolus-Filtergehäuse 119, an das eine Vakuumquelle 128 über eine Schlauchentlüftungsleitung 126 angebracht ist, die das Embolus-Filtergehäuse mit dem Vakuum-Anschlußmittel 120 verbindet. Eine Vakuumquelle ist in den meisten Operationsräumen leicht zugänglich. Die Vakuumquelle legt an den Embolus-Filter 118, der sich innerhalb des Embolus-Filtergehäuses 119 befindet, einen negativen Druck an. Der negative Druck der Vakuumquelle sollte auf etwa -125 bis etwa -200 mmHg eingestellt werden. Ein unzureichendes Vakuum verhindert ein einwandfreies Ansaugen von Blut und Waschflüssigkeit in das System. Jedoch führt ein übermäßiger negativer Druck letztlich zu einer Schädigung der zellulären Blutkomponenten und kann ein Ansaugen von Blut aus dem Reservoir 122 in die Vakuumquelle 128 bewirken.
Die Ausführungsform von Fig. 4 umfaßt ein Saugmittel 112 zum Absaugen von Blut aus der Wunde. Das Saugmittel 112 umfaßt allgemein einen Griff für den Chirurgen oder das medizinische Personal und eine Spitze zur Einführung in die an der Stelle der Wunde gebildete Blutquelle. Der Griff ist mit einem Absaugschlauchstück 114 verbunden, das die Verbindung mit der Bluteinlaßöffnung 116 des Embolus-Filters 118 herstellt. Der Ansaugschlauch 114 kann aus einem beliebigen flexiblen Material bestehen, das typischerweise für chirurgische Ausrüstungen verwendet wird, wozu Kautschuk, Kunststoffe und dergl. gehören.
Ein flexibler Kunststoffbeutel 130, der Waschflüssigkeit und gegebenenfalls Antikoagulationsmittel enthält, ist über eine Waschflüssigkeitsleitung 132 mittels eines Y-Verbindungsstücks 134 mit dem Absaugschlauch 114 verbunden. Das Y- Verbindungsstück 134 kann entlang des Absaugschlauches 114 an einer beliebigen Stelle, ausgehend von einem Punkt in der Nähe des Saugmittels 112 bis zu einem Punkt in der Nähe der Bluteinlaßöffnung 116 des Embolus-Filters, positioniert sein. Der Waschflüssigkeitsbeutel 130 muß sich etwa 0,6 m (2 Fuß) unter dem Niveau des Saugmittels 112 befinden. Bei dieser Anordnung entspricht die Menge der Flüssigkeit, die als Folge des durch die Vakuumquelle 128 angelegten negativen Drucks in den Absaugschlauch 114 gezogen wird, etwa der Menge an Blut, die aus der Wunde in den Absaugschlauch 114 abgesaugt wird. Es ist ersichtlich, daß ein Verstellen der Höhe des Waschflüssigkeitsbeutels 130 über oder unter die vorstehend angegebene Höhe relativ zum Saugmittel 112 dazu führt, daß mehr bzw. weniger Waschflüssigkeit in den Absaugschlauch 114 gezogen wird.
Ferner kann das gleiche Verhältnis von abgesaugter Waschflüssigkeit zu abgesaugtem Blut durch eine Erhöhung oder Verringerung in der empfohlenen Höhe des Waschflüssigkeitsbeutels 130 relativ zum Absaugmittel 112 unter Kopplung mit einer entsprechenden Verringerung oder Erhöhung der Schlauchgröße der Waschflüssigkeitsleitung 132 aufrechterhalten werden.
Abgesaugtes Blut und Waschflüssigkeit vermischen sich am Schnittpunkt der Waschflüssigkeitsleitung 132 und des Absaugschlauches 114 am Y-Verbindungsstück 134. Das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit wird mittels des negativen Drucks durch den Absaugschlauch 114 gezogen und gelangt in den Embolus-Filter 118. Der Embolus-Filter 118 ist im Embolus-Filtergehäuse 119 eingeschlossen, das aus einem harten oder anderweitig geeigneten, nicht-faltbaren Material besteht. Der Raum zwischen dem Embolus-Filter 118 und dem Embolus-Filtergehäuse 119 definiert das Reservoir 122. Beim Embolus-Filter 118 kann es sich um einen beliebigen standardmäßigen Filter handeln, der die Fähigkeit zur Entfernung von teilchenförmigen Bestandteilen und Luftblasen besitzt. Der in Fig. 9 dargestellte und vorstehend beschriebene Embolus-Filter wird bevorzugt. Beim Eintreten von Blut in den Embolus-Filter 118 werden große Teilchen abfiltriert und Luftblasen in den oberen Bereich des Filters geleitet, wie vorstehend beschrieben wurde. Der negative Druck der Vakuumquelle zieht die Luftblasen vom Filter ab. Das filtrierte Blut läuft durch den Filter und sammelt sich im Reservoir 122. Sofern Luftblasen im filtrierten Blut, das im Reservoir 122 enthalten ist, verbleiben, unterliegen sie weiterhin einem negativen Druck der Vakuumquelle und werden dadurch in die Entlüftungsleitung 126 gezogen.
Es kommt in Betracht, daß die Bestandteile der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform an einem üblichen Ständer zur intravenösen Verabreichung oder an einer ähnlichen Vorrichtung befestigt werden. Der Embolus-Filter 118 soll am Ständer zur intravenösen Verabreichung etwa 6 Fuß über dem Boden angebracht werden. Auf dieser Höhe befindet sich der Embolus- Filter etwa 0,6 bis 0,9 m (2-3 Fuß) über der Höhe des Patienten auf dem Operationstisch. Der Embolus-Filter kann etwa 0,6 m (2 Fuß) bis etwa 1,5 m (5 Fuß) über der relativen Höhe des Patienten angeordnet werden. Die Absaugwirkung von Blut aus der Wunde erreicht bei diesem Höhenbereich ihr Maximum. Dies bedeutet, daß ein durchschnittlicher negativer Druck von -120 mmHg eine Blutsäule von etwa 1,5 m (5 Fuß) erzeugen kann. Daher soll die relative Höhe des Embolus-Filters über dem Patienten 1,5 m (5 Fuß) nicht übersteigen. Der Strömungswiderstand in der Leitung wird auch durch den Durchmesser der Leitung beeinflußt. Daher soll der Durchmesser der Absaugleitung 114 etwa 5 mm bis etwa 20 mm betragen, wobei ein Durchmesser von 10 mm bevorzugt wird. Im Reservoir 122 gesammeltes filtriertes Blut fließt über die Leitung 139 nach unten zum Membranfilter 138, wobei diese Leitung 139 sich zwischen dem Embolus-Filtergehäuse 119 an der Auslaßöffnung 124 und dem Membranfilter 138 befindet. Der Embolus-Filter kann etwa 1,8 m (6 Fuß) bis etwa 2,7 m (9 Fuß) über dem Membranfilter angeordnet werden. Eine bevorzugte relative Höhe liegt bei etwa 2,1 m (7 Fuß) über dem Membranfilter. Bei dieser Höhe kann das Blut durch Schwerkrafteinwirkung durch die Leitung 139 zum Membranfilter 138 fließen und es wird ein ausreichender negativer Druck auf die Leitung 139 ausgeübt, um ein Rückfließen des Blutes für den Filtrationsvorgang zu ermöglichen, wie nachstehend beschrieben ist. Um die Strömung durch die Leitung 139 auf einem Maximum zu halten, soll der Durchmesser des Schlauches etwa 4 mm bis etwa 8 mm betragen, wobei ein bevorzugter Durchmesser 6 mm beträgt. Die Länge der Leitung 139 soll etwa 1,8 m (6 Fuß) bis etwa 2,7 m (9 Fuß) betragen.
Der Membranfilter 138 ist etwa auf Bodenhöhe bis etwa 0,3 m (1 Fuß) über der Bodenhöhe am Ständer zur intravenösen Verabreichung angebracht. Hydrostatische Kräfte und die Schwerkraft veranlassen das Blut zum Durchlaufen des Membranfilters 138 und zum Eintritt in den Blutsammelbeutel 170 über die zweite Leitung 141, die sich zwischen dem Membranfilter 138 und dem Blutsammelbeutel 170 befindet. Der Blutsammelbeutel besteht aus einem flexiblen Kunststoff oder einem ähnlichen Material, das vor der Verwendung durch Evakuieren entlüftet worden ist. Dieser Blutsammelbeutel 170 ist vorzugsweise etwa 1,5 m (5 Fuß) über der Höhe des Membranfilters angebracht. Der Durchmesser der zweiten Leitung 141 kann etwa 4 mm bis etwa 10 mm betragen, wobei ein bevorzugter Durchmesser 6 mm beträgt. Der Blutsammelbeutel 170 weist eine Auslaßeinrichtung 176 auf, aus der Blut dem Patienten zurückinfundiert werden kann, wenn der Beutel voll wird.
Während das Blut den Membranfilter 138 durchläuft, gelangt es durch die kleinen porösen Röhrchen des Membranfilters, der überschüssige Flüssigkeit und sehr kleine Teilchen abtrennt. Das Filtrat, das vom Blut abgetrennt worden ist, verläßt den Membranfilter 138 am Filtratauslaß 146 und gelangt über eine Filtrationsleitung 145 in den Filtratbehälter 148, wobei die Filtrationsleitung 145 den Filtratbehälter 148 mit dem Filtratauslaß 146 verbindet. Eine Vakuumquelle 172 kann gegebenenfalls mit dem Filtratbehälter 148 mittels eines Schlauches 174, der an die Vakuumöffnung 149 des Filtratbehälters 148 angeschlossen ist, verbunden sein. Der Filtratbehälter besteht entsprechenderweise aus einem starren Material, z. B. aus hartem Kunststoff oder dergl. Der auf den Filtratbehälter 148 angelegte negative Druck kann etwa -60 mmHg bis etwa -200 mmHg betragen.
Es ist ersichtlich, daß bei einer Blutung an der Wunde die Spitze des in das angesammelte Blut eingetauchten Saugmittels 112 ein Ansteigen des negativen Drucks hervorruft, was bewirkt, daß Blut und Waschflüssigkeit in den Absaugschlauch 114 und in den Embolus-Filter 118 abgesaugt werden. Wenn die Blutung sich verlangsamt oder aufhört, bewirkt der Mangel an in den Absaugschlauch 114 abgesaugten Flüssigkeit ein Abfallen des negativen Drucks auf etwa -80 mmHg, so daß keine Flüssigkeit in den Embolus-Filter 118 angesaugt wird. Während dieser Zeitspanne des verringerten negativen Drucks werden Blut und Waschflüssigkeit, die vorher in den Embolus- Filter angesaugt worden sind, filtriert und sammeln sich im Reservoir 122. Unter Schwerkrafteinwirkung gelangen sie dann durch die Leitung 139 in den Membranfilter 138. Der hydrostatische Druck veranlaßt das Blut zur Passage durch den Membranfilter 138 in den Blutsammelbeutel 170. Ist eine Vakuumquelle 172 mit dem Filtrationsbehälter 148 verbunden, so bewirkt der auf diese Weise ausgeübte negative Druck ein Abziehen von Filtrat durch den Membranfilter 138, wodurch gleichzeitig ein Strömen von Blut aus dem Reservoir 122 in den Blutsammelbeutel 170 veranlaßt wird. Der Umfang der Filtration, die zu diesem Zeitpunkt stattfindet, hängt von der Transmembran-Druckdifferenz (TMP) ab. Der TMP-Wert hängt von der Höhe des Reservoirs 122, der Höhe des Blutsammelbeutels 170 und dem Niveau des negativen Drucks ab.
Wenn an der Wunde Blut zum Absaugen vorhanden ist und über das Saugmittel 112 in das System abgesaugt wird, erhöht sich der negative Druck. Gleichzeitig mit der Absaugwirkung für Blut und Waschflüssigkeit in den Embolus-Filter bewirkt der negative Druck auch, daß Blut aus dem Blutsammelbeutel 170 zurück durch den Membranfilter 138 und in das Reservoir 122 gezogen wird. Wenn die Blutung nachläßt und ein gleichzeitiger Abfall des negativen Drucks erfolgt, gelangt das Blut zurück nach unten durch den Membranfilter 138 und in den Blutsammelbeutel 170. Bei jedem Durchgang durch den Membranfilter werden mehr Flüssigkeit und kleine Teilchen als Filtrat entfernt.
Wenn sich im Blutsammelbeutel 170 eine ausreichende Blutmenge angesammelt hat, kann der Blutsammelbeutel 170 von der zweiten Leitung 141 entfernt werden und durch einen anderen flexiblen Beutel, aus dem die Luft evakuiert worden ist, ersetzt werden. Das im entfernten Beutel gesammelte Blut kann sodann aus der Auslaßöffnung 176 dem Patienten reinfundiert werden. Alternativ kann der Blutsammelbeutel 170 für eine Infusion an den Patienten an Ort und Stelle bleiben. Bei dieser Situation muß der negative Druck, der durch die Vakuumquelle 128 an das System angelegt wird, nieder bleiben. Vorzugsweise sollte eine Klemme an der zweiten Leitung 141 angebracht werden, um zu verhindern, daß Blut in den Blutsammelbeutel 170 gelangt oder diesen verläßt.
Vor der Reinfusion soll die im Filtratbehälter 148 gesammelte Flüssigkeitsmenge mit der Menge der Waschflüssigkeit, die dem abgesaugten Blut infundiert worden ist, verglichen werden. Die Flüssigkeitsmenge im Filtratbehälter 148 soll ungefähr der dem System infundierten Flüssigkeitsmenge entsprechen. Wenn festgestellt wird, daß die zurückgewonnene Flüssigkeitsmenge geringer als die dem System infundierte Menge ist, kann das Blut kontinuierlich durch den Membranfilter 138 im Kreislauf geführt werden, indem man periodisch am Punkt AA gemäß der Darstellung in Fig. 4 Druck auf den Absaugschlauch 114 ausübt. Durch Druckausübung, beispielsweise durch Quetschen des Absaugschlauches 114 zwischen Daumen und Zeigefinger, steigt der negative Druck im Embolus-Filter 118 und Blut wird aus dem Blutsammelbeutel 170 durch den Membranfilter 138 in Richtung zum Reservoir 122 gedrückt. Nach Druckentlastung sinkt der negative Druck erneut, so daß die Schwerkraft bewirkt, daß das Blut durch den Membranfilter 138 in Richtung zum Blutsammelbeutel 170 zirkuliert. Durch intermittierendes Anlegen von Druck kann das Blut in wirksamer Weise durch den Membranfilter rezirkuliert werden, bis eine ausreichende Flüssigkeitsmenge entfernt worden ist. Druck kann an den Absaugschlauch 114 auch unter Verwendung einer mechanischen Klemme angelegt werden.
Fig. 5 erläutert eine weitere Ausführungsform der in Fig. 4 dargestellten einfachen Konfiguration. Diese Ausführungsform legt ein unterschiedliches Verfahren zur Einführung der Waschflüssigkeit in das für das Waschverfahren abgesaugte Blut dar. Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird Blut aus der Wunde durch das Saugmittel 112 unter negativem Druck, der von einer mit dem Embolus-Filtergehäuse 119 verbundenen Vakuumquelle 128 erzeugt wird, abgesaugt. Das abgesaugte Blut wird durch den Absaugschlauch 114 in den Embolus-Filter 118 geleitet. Das Blut gelangt an der Bluteinlaßöffnung 116 in den Embolus-Filter 118. Das Blut wird unmittelbar durch den Embolus-Filter 118 auf die vorstehend beschriebene Weise filtriert und im Reservoir 122 gesammelt. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch das filtrierte Blut anschließend unter Schwerkrafteinwirkung zu einem Blutsammelbeutel 170, der etwa 0,3 bis 0,9 m (1-3 Fuß) über dem Boden an dem Ständer zur intravenösen Verabreichung (nicht dargestellt) angeordnet ist, geleitet. Das Blut fließt aus dem Reservoir 122 über eine Leitung 139, die zwischen der Auslaßöffnung 124 des Embolus-Filtergehäuses 119 und dem Blutsammelbeutel 170 angeordnet ist, zum Blutsammelbeutel 170. Die relativen Positionen des Waschflüssigkeitsbeutels 130, des Embolus-Filters 118, des Membranfilters 138 und des Absaugmittels 112 sind die gleichen, wie sie vorstehend in bezug auf Fig. 4 beschrieben wurden.
Eine Klemme 182 kann an dem Schlauch 178, der den Blutsammelbeutel 170 und den Membranfilter 138 verbindet, unterhalb des Blutsammelbeutels 170 angebracht sein, um die weitere Zirkulation des Blutes durch das System zu verhindern. Der Blutsammelbeutel 170 kann eine vorher berechnete Menge eines Antikoagulationsmittels enthalten, um eine Gerinnung von darin angesammeltem Blut zu verhindern. Gegebenenfalls kann das Blut dem Patienten an dieser Stelle durch die Reinfusionsöffnung 176 reinfundiert werden. Eine Notfallsituation kann es erforderlich machen, daß das Blut dem Patienten ohne weitere Filtration reinfundiert wird.
Unter weniger dringenden Bedingungen kann das Blut weiter filtriert werden, indem man das filtrierte Blut sich im Blutsammelbeutel 170 sammeln läßt. Wenn der Blutsammelbeutel 170 teilweise voll ist, kann die Klemme 182 gelöst oder vom Schlauch 178, der zwischen dem Blutsammelbeutel 170 und dem Membranfilter 138 angeordnet ist, entfernt werden. Die Entfernung der Klemme 182 ermöglicht es, daß Waschflüssigkeit, die sich im Waschflüssigkeitsbeutel 130, der oberhalb des Membranfilters 138 angeordnet ist, befindet, zum Membranfilter 138 und in den Blutsammelbeutel 170 fließt. Die Waschflüssigkeit wird im allgemeinen unter Schwerkrafteinwirkung durch Verstellen der Höhe der Einrichtung des Waschflüssigkeitsbeutels 130 relativ zum Blutsammelbeutel 170 zum Fließen in den Blutsammelbeutel veranlaßt. Dies bedeutet, daß das medizinische Aufsichtspersonal den Waschflüssigkeitsbeutel 130 über das Niveau des Blutsammelbeutels 170 anheben kann, um die Waschflüssigkeit zum Fließen in den Blutsammelbeutel 170 zu veranlassen, wonach sich eine Absenkung des Waschflüssigkeitsbeutels 130 unter das Niveau des Blutsammelbeutels 170 anschließt, um das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit zum Zurückfließen in den Waschflüssigkeitsbeutel 130 zu veranlassen. Während dieser Zeitspanne soll die Filtratklemme 184 geschlossen bleiben, um eine Filtration der Waschflüssigkeit zu verhindern.
Die Rezirkulation des Gemisches aus Blut und Waschflüssigkeit kann erreicht werden, indem man nacheinander die Höhe des Waschflüssigkeitsbeutels 130 in bezug zum Blutsammelbeutel 170 senkt und anhebt. Das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit wird hierbei zur Zirkulation zwischen dem Blutsammelbeutel 170 und dem Waschflüssigkeitsbeutel 130 unter Durchlaufen des Membranfilters 138 veranlaßt. Während dieser Zeitspanne der Rezirkulation wird die an der Filtratleitung 145 befindliche Filtratklemme 184 entfernt. Überschüssige Flüssigkeit und unerwünschte Komponenten, die durch den Membranfilter 138 entfernt werden, treten über die Filtratöffnung 146 in die Filtratleitung 145 aus und gelangen in den Futratbehälter 148. Die Filtration kann durch Anlegen eines Vakuumdrucks verstärkt werden, indem man über eine Vakuumleitung 174 eine Vakuumquelle 172 an den Filtratbehälter 148 anschließt.
Wenn die Flüssigkeitsmenge im Filtratbehälter 148 in etwa der Flüssigkeitsmenge, die sich ursprünglich im Waschflüssigkeitsbeutel 130 befand, entspricht, kann die Filtratklemme 184 wieder an der Filtrationsleitung 185 angebracht werden. Das erhaltene filtrierte Blut wird zum Fließen in den Blutsammelbeutel 170 veranlaßt, indem man den Waschflüssigkeitsbeutel 130 auf ein höheres Niveau bringt. Dabei wird das filtrierte Blut unter Schwerkrafteinwirkung zum Fließen in den Blutsammelbeutel 170 veranlaßt. Die Klemme 182 unter dem Blutsammelbeutel 170 wird am Schlauch 178 befestigt. Das Blut kann sodann dem Patienten aus der Reinfusionsöffnung 176 reinfundiert werden. Alternativ kann das Blut zum Fließen in den Waschflüssigkeitsbeutel 130 veranlaßt, eine Klemme (nicht abgebildet) an den Schlauch 180 zwischen dem Waschflüssigkeitsbeutel 130 und dem Membranfilter 138 unter dem Blutsammelbeutel 170 angebracht und das Blut sodann aus der Öffnung 133 infundiert werden.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die in den Figg. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen sich besonders zur Bearbeitung von aus einer Wunde stammendem Blut in einem absatzweisen Verfahren eignen, wenn die Blutung intermittierend oder gering ist. Die Ausführungsformen der Figg. 4 und 5 sind aber so ausgestaltet, daß das Blut nicht kontinuierlich verarbeitet oder dem Patienten zurückinfundiert werden kann, wenn die Blutung konstant oder schwer ist, da der erhöhte negative Druck während des Absaugens bewirkt, daß sich das im Blutsammelbeutel 170 gesammelte Blut in das Reservoir 122 zurückbewegt. Infolgedessen ist es schwierig, das Blut kontinuierlich im Blutsammelbeutel zu sammeln.
Die in den Figg. 10 und 12 dargestellten Ausführungsformen sind zur Verwendung bei schweren oder konstanten Blutungen ausgestaltet, wenn Blut sofort dem Patienten reinfundiert werden muß, wobei das Blut gegebenenfalls mit Waschflüssigkeit gewaschen wird. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist das Saugmittel 112 zum Absaugen von Blut aus der Wunde über den Absaugschlauch 114 mit dem Embolus-Filter 118 an der Bluteinlaßöffnung 116 verbunden. Der Embolus-Filter 118 ist, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen innerhalb eines äußeren Embolus-Filtergehäuses 119, das aus einem starren Material, wie Kunststoff oder dergl., besteht, angeordnet. Eine Vakuumquelle 128 ist mit dem Embolus-Filtergehäuse 119 über eine Schlauchentlüftungsleitung 126 verbunden, die die Verbindung mit dem Vakuumanschlußmittel 120 des Embolus- Filtergehäuses 119 herstellt. Negativer Druck wird dadurch an den Embolus-Filter im Bereich von etwa -125 bis etwa -200 mmHg angelegt.
Die Vorrichtung von Fig. 10 ist ähnlich wie die Vorrichtungen von Figg. 4 und 5 vorzugsweise an einem Ständer für die intravenöse Verabreichung oder dergl. befestigt. Die Auslaßöffnung 124 des Embolus-Filtergehäuses 119 soll mindestens 1,8 m (6 Fuß) über dem Bodenniveau gehalten werden. Die Leitung 139 zwischen der Auslaßöffnung 124 und dem Membranfilter 138 soll mindestens 1,7 m (5,5 Fuß) lang sein. Der Membranfilter 138 und der Blutsaminelbeutel 170 sollen auf Bodenniveau oder in der Nähe davon gehalten werden.
Bei dieser Ausführungsform wird das Blut von der Wunde direkt in den Embolus-Filter 118 ohne vorheriges Vermischen mit Waschflüssigkeit abgesaugt. Das abgesaugte Blut gelangt in den Embolus-Filter 118, wo große Teilchen und Luftblasen auf die vorstehend beschriebene Weise entfernt werden. Das Blut läuft aus dem Embolus-Filter 118 ab und sammelt sich im Reservoir 122, das zwischen dem Embolus-Filtergehäuse 119 und dem Embolus-Filter 118 ausgebildet ist.
Unter Schwerkrafteinwirkung wandert das im Reservoir 122 angesammelte Blut in der Leitung 139 nach unten durch den Membranfilter 138 und über eine zweite Leitung 141, die zwischen dem Membranfilter 138 und dem Blutsammelbeutel 170 angeordnet ist, in den Blutsammelbeutel 170. Es ist darauf hinzuweisen, daß die zweite Leitung 141 eine Gabelung aufweisen kann, um daran die Befestigung von mehr als einem Blutsammelbeutel zu ermöglichen. Der Blutsammelbeutel 170 besteht vorzugsweise aus einem flexiblen Material, z. B. aus Kunststoff oder Kautschuk, und kann leer oder vorher mit Waschflüssigkeit gefüllt sein.
Wenn der Chirurg vorhersieht, daß die Blutinfusion zum Patienten unmittelbar beim Absaugen stattfinden muß, wird der Blutsammelbeutel 170 nicht vorher mit Waschflüssigkeit gefüllt. Statt dessen kann das filtrierte Blut, das aus dem Reservoir 122 nach unten in den Blutsammelbeutel 170 gelangt, unmittelbar dem Patienten unter Anbringen einer Infusionsleitung an der Reinfusionsöffnung 176 des Blutsammelbeutels 170 infundiert werden. Wenn es die Zeit zuläßt und ein Waschen des Blutes erwünscht ist, wird der Blutsammelbeutel 170 vorher mit Waschflüssigkeit gefüllt. Der Blutsammelbeutel kann vor dem chirurgischen Eingriff mit Waschflüssigkeit gefüllt werden, indem man das Saugmittel 112 in eine Quelle für Waschflüssigkeit einbringt und eine gewünschte Menge an Flüssigkeit ansaugt. Die Waschflüssigkeit wird durch den Embolus- Filter filtriert und gelangt durch die Leitung 139 nach unten in den Blutsammelbeutel 170. Während dieser Zeitspannne muß die Filtratklemme 184 an der Filtrationsleitung 145 angebracht sein, um einen Verlust von Flüssigkeit in den Filtrationsbehälter 148 zu vermeiden. Der Blutsammelbeutel 170 kann auch vor dem Anbringen an die zweite Leitung 141 mit Waschflüssigkeit gefüllt werden.
Während das Blut durch das Absaugmittel 112 abgesaugt wird, veranlaßt typischerweise ein negativer Druck (etwa -120 mmHg) die Waschflüssigkeit zum Fließen aus dem Blutsammelbeutel 170 durch den Membranfilter 138 in die Leitung 139. Jedoch kann ein negativer Druck von -120 mmHg die Flüssigkeit in einer Leitung 139 mit einem Durchmesser von etwa 6 mm nur auf eine Höhe von etwa 1,6 m (5,3 Fuß) anheben. Während das abgesaugte Blut in den Embolus-Filter 118 eintritt und in das Reservoir 122 filtriert wird, beginnt das durch die Leitung 139 nach unten bewegende Blut sich darin mit der Waschflüssigkeit zu vermischen.
Ein negativer Druck von -120 mmHg kann bei einem Durchmesser der Leitung von etwa 6 mm das Blut nur um 1,5 m (5,04 Fuß) anheben. Daher muß die Höhe der Auslaßöffnung 124 des Embolus-Filtergehäuses 119 in einer Höhe gehalten werden, die proportional zu dem durch die Vakuumquelle 128 angelegten negativen Druck ist. Dies bedeutet, daß dann, wenn der Blutspiegel in der Leitung 139 eine Höhe von 1,5 m (5,04 Fuß) über dem Bodenniveau erreicht, der negative Druck die auf die Blutsäule ausgeübte Schwerkraft ausgleicht. Da die Länge der Leitung eine Mindestlänge von 1,8 m (6 Fuß) übersteigt, übt die Kraft des aus dem Reservoir 122 durch die Auslaßöffnung 124 in der Leitung 139 nach unten fließenden Blutes einen zusätzlichen hydrostatischen Druck aus, wodurch das Blut dazu veranlaßt wird, nach unten in der Leitung 139 zu fließen. Je größer die Höhe des Embolus-Filtergehäuse 119 ist, desto stärker fließt das Blut durch die Leitung 139 nach unten. Jedoch wird die Obergrenze für die Höhe des Embolus-Filters 118 durch die relative Höhe zwischen dem Embolus-Filter 118 und dem Operationstisch definiert. Dies bedeutet, daß bei einem angelegten Druck von -120 mmHg nur 1,5m (5,04 Fuß) Blut angehoben werden können. Um daher das Absaugen des Blutes aus der Wunde in den Embolus-Filter 118 zu erleichtern, dürfen der Operationstisch oder die Wunde nicht mehr als 1,5 m (5,04 Fuß) unter der Höhe des Embolus-Filters liegen.
Das Vermischen des Blutes mit der Waschflüssigkeit kann verstärkt werden, indem man das Niveau des Blutsammelbeutels 170 auf eine Höhe von etwa 1,8m (6 Fuß) über den Boden anhebt, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Blut und Waschflüssigkeit fließen durch den Membranfilter 138 und teilweise in die Leitung 139 zurück. Dieser Mischvorgang kann auch während des Absaugens von Blut stattfinden, da die Schwerkraftwirkung in der Leitung 139 noch ausreichend ist, um Blut zum Fließen nach unten zu veranlassen. Wenn das Blut und die Waschflüssigkeit in ausreichendem Maße vermischt worden sind, wird die Filtratklemme 184 an der Filtrationsleitung 145 entfernt, so daß die Filtration beginnen kann. Während das Blut durch den Membranfilter 138 fließt, werden überschüssige Flüssigkeit und sehr kleine Teilchen entfernt. Das Filtrat fließt aus dem Membranfilter 138 in den Filtrationsbehälter 148, und zwar über die dazwischen angeordnete Filtrationsleitung 145.
Wenn eine ausreichende Flüssigkeitsmenge aus dem Blut entfernt worden ist, wie durch Vergleich der Menge der im Filtratbehälter 148 festgestellten Flüssigkeit mit der Menge der Waschflüssigkeit, die ursprünglich in den Blutsammelbeutel 170 gegeben worden ist, festgestellt wird, wird die Futratklemme 184 wieder an der Filtrationsleitung 145 angeordnet. Das Blut wird sodann wieder im Blutsammelbeutel 170 gesammelt, indem man den Beutel auf das Bodenniveau absenkt. Ein weiterer Blutsammelbeutel wird an der gegabelten Leitung der zweiten Leitung 141 am Anschlußmittel 198 angebracht. Der Blutsammelbeutel 170 wird sodann von der zweiten Leitung 141 durch Anlegen von Druck an die zweite Leitung 141 entfernt. Blut kann sodann dem Patienten durch Anbringen einer Infusionsleitung an der Infusionsauslaßöffnung 176 des vollen Blutsammelbeutels 170 infundiert werden.
Fig. 12 stellt eine weitere Ausführungsform zum Sammeln von gereinigtem Blut dar, wobei der Blutsammelbeutel 170 an eine negative Druckquelle angeschlossen ist. Der Filtratbehälter 148 ist ebenfalls an eine negative Druckquelle angeschlossen. Infolgedessen muß der Blutsammelbeutel 170 nicht manuell gehoben und gesenkt werden, um Blut und Waschflüssigkeit zu vermischen und durch den Membranfilter 138 zu filtrieren.
In Fig. 12 wird Blut über das Absaugmittel 112 aus der Wunde abgesaugt und durch den Absaugschlauch 114 in den Embolus-Filter 118 transportiert. Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen (Figg. 4 und 5) ist ein Waschflüssigkeitsbeutel 130, der auf einem Niveau von etwa 0,6 m (2 Fuß) unter dem Niveau des Absaugmittels 112 gehalten wird, über ein Y-Verbindungsstück 134 mit dem Saugschlauch 114 verbunden. Waschflüssigkeit wird durch negativen Druck aus dem Waschflüssigkeitsbeutel 132 angehoben und durch die Waschflüssigkeitsleitung 132 zum Absaugschlauch 114 am Y-Verbindungsstück 134 transportiert. Dort wird Waschflüssigkeit mit abgesaugtem Blut vermischt. Das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit wird in den Embolus-Filter 118 gesaugt, wo es filtriert und im Reservoir 122 gesammelt wird.
Wie in der Ausführungsform von Fig. 10 sollen der Embolus-Filter 119 und die Auslaßöffnung 124 etwa 1,8 m (6 Fuß) über dem Bodenniveau gehalten werden. Der Membranfilter 138 soll auf dem Bodenniveau oder in der Nähe davon gehalten werden. Das im Reservoir 122 gesammelte Blut gelangt durch die Leitung 139 nach unten in den Membranfilter 138, durch die zweite Leitung 141 und in den Blutsammelbeutel 170.
Gelegentlich kann Blut, das in der Leitung 139 nach unten fließt, Luftblasen enthalten, die durch den Embolus-Filter 118 oder durch das Anlegen eines negativen Drucks an das Embolus-Filtergehäuse 119 nicht abfiltriert worden sind. Wenn große Luftblasen in der Leitung 139 eingeschlossen sind, nimmt die durchschnittliche Dichte von Blut und Luft im Schlauch ab, was den Blutstrom in der Leitung 139 vermindert. Um das Einschließen von Blasen zu verhindern, werden Blasenfallen 232, 234 in die Leitung 139 integriert, um die Luft zu entfernen. An jede Blasenfalle 232, 234 wird aus der Vakuumquelle 128 ein negativer Druck angelegt, was auf die Verbindung mit dem Embolus-Filtergehäuse 119 durch eine Entlüftungsleitung 236, 238 zwischen der Blasenfalle 232, 234 und einem innerhalb des Embolus-Filtergehäuses 119 angeordneten Entlüftungsrohr 230 zurückzuführen ist. Das Entlüftungsrohr 230 ist am oberen Ende zum oberen Bereich des Reservoirs 122 hin offen, der in besonders erheblichem Maße dem Vakuumdruck ausgesetzt ist. Bei Anordnung des offenen Endes des Entlüftungsrohrs 230 am oberen Bereich des Reservoirs 122 ist es unwahrscheinlich, daß Blut in die Öffnung des Entlüftungsrohrs 230 gelangt.
Bei den in dieser Ausführungsform angewandten Blasenfallen kann es sich um standardmäßige, typischerweise in Hämodialyse-Einrichtungen verwendete Blasenfallen handeln, die aus einer Expansionskammer bestehen. Die Expansionskammer der Blasenfalle weist drei Öffnungen auf: einen Einlaß, durch den Blut eintreten kann, einen Auslaß, durch den das Blut austreten kann und eine Öffnung zur Entlüftung. Eine Mehrzahl von Blasenkammern kann entlang der Länge der Leitung 139 angeordnet werden, um im Verlauf der Leitung das Einfangen von Luftblasen zu verhindern.
Während das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit durch den Membranfilter 138 gelangt, wird überschüssige Flüssigkeit aus dem Gemisch entfernt. Es ist ersichtlich, daß die Futratklemme 184 an der Filtrationsleitung 145 während dieser Zeitspanne sich in offener Stellung befindet, um ein Ablaufen des Filtrats aus dem Membranfilter 138 unter Austritt durch die Filtrationsleitung 145 in den Filtratbehälter 148 zu ermöglichen. Beim Filtratbehälter 148 handelt es sich um einen nicht-faltbaren Behälter, an den ein Vakuumdruck angelegt werden kann. Wie in Fig. 12 dargestellt ist, kann der Filtratbehälter an die gleiche Vakuumquelle 128 angeschlossen werden, die mit dem Embolus-Filtergehäuse 119 verbunden ist. Die Vakuumquelle 128 und der Filtratbehälter 148 sind untereinander durch eine Vakuumleitung 242 verbunden.
Ein negativer Vakuumdruck kann an den Filtratbehälter 148 angelegt werden, um die Filtration durch den Membranfilter 138 zu verstärken. Bei Anschluß an die gleiche Vakuumquelle 128, an die das Embolus-Filtergehäuse 119 angeschlossen ist, ist der an den Filtratbehälter 148 anzulegende Vakuumdruck mittels eines Regulierventils 244 so zu regulieren, daß ein geringerer Druck aufrechterhalten wird, als er an das Embolus-Filtergehäuse 119 angelegt wird (d. h. 120 mmHg). Bei Verwendung eines Plasmafilters soll der angelegte negative Druck etwa -60 mmHg bis etwa -120 mmHg betragen. Bei Verwendung eines Ultrafilters soll der angelegte negative Druck etwa -90 mmHg bis etwa -200 mmHg betragen. Der an den Filtratbehälter 148 angelegte Druck kann durch eine Druckanzeigevorrichtung 246 an der Vakuumleitung 242 bestimmt werden. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn der negative Druck während des Absaugens einer Blutung ansteigt, dementsprechend der negative Druck an den Filtratbehälter 148 als eine Folge des Anschlusses an die gleiche Vakuumquelle 128 ansteigt. Wenn der negative Druck abnimmt, während wenig oder gar kein Blut abgesaugt wird, nimmt dementsprechend der Vakuumdruck im Filtratbehälter 148 ab. Daher nimmt die Filtration zu, wenn Blut aktiv abgesaugt wird, während die Filtration abnimmt, wenn kein Blut abgesaugt wird.
In dieser Ausführungsform ist mehr als ein Blutsammelbeutel vorgesehen, so daß die Infusion aus einem Beutel vorgenommen werden kann, während der andere Beutel mit Blut gefüllt wird. Ferner sind bei dieser Ausführungsform Blutsammelbeutel, die nicht-faltbar sind, an eine Vakuumquelle oder an die gleiche Vakuumquelle 128, mit der das Embolus-Filtergehäuse 119 verbunden ist, angeschlossen. Die Vakuumleitung 210 der Sammelbeutel 170 und 214 ist mit der Entlüftungsleitung 126 verbunden, die an das Embolus-Filtergehäuse 119 angeschlossen ist. Die Vakuumleitung 210 der Sammelbeutel 170, 214 ist mittels eines Y-Anschlußstücks oder einer ähnlichen Vorrichtung in getrennte Vakuumleitungen zu den einzelnen Blutsammelbeuteln gegabelt. Die separate Vakuumleitung zu den einzelnen Blutsammelbeuteln ist mit einem Zweiwegventil 212, 220 ausgestattet, das entweder einen Vakuumdruck an die einzelnen Blutsammelbeutel anlegen kann oder atmosphärischen Druck erzeugen kann, indem man das Ventil zum negativen Druck schließt. Die einzelnen Ventile 212, 220 sind mit einem herkömmlichen Luftfilter 240, 241 ausgerüstet, der einen Zutritt von Bakterien, Viren und anderen teilchenförmigen Bestandteilen in den Blutsammelbeutel verhindert, wenn atmosphärischer Druck ausgeübt wird.
Die zweite Leitung 141 ist mittels eines Y-Anschlußstücks oder einer ähnlichen Vorrichtung gegabelt, um einen getrennten Weg zu den einzelnen getrennten Blutsammelbeuteln 170, 214 bereitzustellen. Jede Gabelung der Leitung 141 ist mit einem Absperrventil 216, 218 ausgerüstet. Beim Betrieb wird das Absperrventil 218 zum Reservebeutel 214 in geschlossener Stellung gehalten, um Blut am Eintritt in den Reservebeutel 214 zu hindern, während das Blut im anderen Blutsammelbeutel 170 gesammelt wird.
Durch das System filtriertes Blut gelangt aufgrund der Tatsache, daß das mit dem Blutsammelbeutel 170 verbundene Absperrventil 216 geschlossen ist, in den Blutsammelbeutel 170. Während des Sammelns von Blut im Blutsammelbeutel 170 wird durch die Vakuumleitung 210 ein Vakuumdruck nur an den Blutsammelbeutel 170 angelegt. Wenn der Beutel 170 mit einer für die Infusion ausreichenden Blutmenge gefüllt ist, wird das Absperrventil 216 geschlossen, um einen Zutritt von weiterem Blut in den Blutsammelbeutel 170 zu verhindern. Das Zweiwegventil 212 ist vorgesehen, um das Anlegen eines negativen Drucks an den Blutsammelbeutel 170 zu beenden, wodurch im Beutel atmosphärischer Druck entsteht. Blut kann sodann dem Patienten infundiert werden, indem man eine Infusionsleitung (nicht dargestellt) an die Auslaßöffnung 176 des Blutsammelbeutels 170 anschließt.
Während der Infusion aus dem Blutsammelbeutel 170 ist das mit dem Reservebeutel 214 verbundene Absperrventil 218 geöffnet, so daß sich der Reservebeutel 214 allmählich mit Blut füllt. Das Zweiwegventil 220 zum Reservebeutel ist so angeordnet, daß an den Beutel 214 negativer Druck angelegt wird.
Die Blutsammelbeutel 170, 214 sind vorzugsweise etwa 1,5 bis 1,8 m (5 bis etwa 6 Fuß) über dem Bodenniveau angebracht. Wird negativer Druck in gleicher Höhe sowohl an die Blutsammelbeutel 170, 214 als auch an das Embolus-Filtergehäuse 119 angelegt, so können die Blutsammelbeutel 170, 214 auf einer Höhe unterhalb des Embolus-Filtergehäuses 119 gehalten werden. Wird ein größerer negativer Druck an die Blutsammelbeutel 170, 214 als an das Embolus-Filtergehäuse 119 angelegt, so fließt abgesaugtes Blut aus dem Reservoir 122 in die Blutsammelbeutel 170, 214, unabhängig von der relativen Höhe der Beutel 170, 214.
Gemäß der Konfiguration in Fig. 12 kommt es in Betracht, das Blut allgemein von überschüssiger Flüssigkeit durch eine einzelne Passage von Blut aus dem Reservoir 122 in den Blutsammelbeutel 170, 214 abzufutrieren. Wird jedoch festgestellt, daß mehr Flüssigkeit aus dem Blut entfernt werden muß, so kann das im Blutsammelbeutel 170, 214 gesammelte Blut durch den Membranfilter 138 rezirkuliert werden. Für diesen Zweck ist ein faltbarer Vorratsbeutel 224 vorgesehen, der an die Leitung 139 in der Nähe des Membranfilters 138 mittels eines Schlauches 223 angeschlossen ist. Eine am Schlauch 223 angebrachte Klemme 222 wird während der typischen Betriebsweise geschlossen, um den Zutritt von Blut in den Reservoirbeutel 224 zu verhindern. Ist jedoch eine weitere Abfiltration von Flüssigkeit erforderlich, so wird die Klemme 222 geöffnet, wodurch Blut in den Vorratsbeutel 224 fließen kann. Das Blut wird dazu veranlaßt, daß es aus dem Vorratsbeutel 170, 214 in den Vorratsbeutel 224 fließt, indem man nacheinander negativen Druck und atmosphärischen Druck an den Blutsammelbeutel durch Betätigung des Zweiwegventils 212, 220 anlegt. Dies bedeutet, daß durch Herstellung von atmosphärischem Druck im Blutsammelbeutel das Blut dazu veranlaßt wird, aus dem Blutsammelbeutel in den Vorratsbeutel 224 zu fließen. Wird der negative Druck im Blutsammelbeutel wieder hergestellt, so fließt das Blut aus dem Vorratsbeutel 224 zurück in den Blutsammelbeutel. Die Filtration im Membranfilter 138 findet bei jedem Durchgang des Blutes zwischen dem Blutsammelbeutel 170, 214 und dem Vorratsbeutel 224 statt.
Als eine Alternative zur Zufuhr von Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitsbeutel zum abgesaugten Blut oder in dem Fall, wenn zusätzliche Waschflüssigkeit erforderlich ist, kann Waschflüssigkeit an der Einlaßöffnung 226 in die Blutsammelbeutel 170, 214 zugeführt oder durch die Einlaßöffnung 228 in den Vorratsbeutel 224 zugeführt werden.
Fig. 6 erläutert eine alternative Ausführungsform des in Fig. 4 dargestellten Systems. Es ist vorgesehen, daß die Ausführungsform von Fig. 6 die Mobilität der Ausführungsform von Fig. 4 insofern behält, als sie an einem Ständer für die intravenöse Verabreichung oder eine ähnliche Vorrichtung befestigt werden kann. Jedoch ist die Ausführungsform von Fig. 6 stärker mechanisiert, da in das System folgende Bestandteile integriert sind: eine Drucktastensteuerung 186 für das Saugmittel 112, eine elektromagnetische Schlauchkiemme 188 am Absaugschlauch 114, die in elektrischer Verbindung mit der Drucktastensteuerung 186 steht, ein Ultraschall-Blutspiegeldetektor 158 am Blutsammelbeutel 170, eine Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 142 an der Reinfusionsleitung 156, eine Blutinfusionspumpe (Rollenpumpe) 166 und eine Filtrationspumpe (Rollenpumpe) 168. Es ist vorgesehen, daß die gleichen relativen Höhen der Bestandteile der Vorrichtung gemäß den vorstehenden Angaben zu den Figg. 4 und 5 und zu den nachstehenden Angaben zu den Figg. 10 und 12 eingehalten werden.
Wünscht der Chirurg das Absaugen von Blut aus dem Wundhohlraum, so wird die Drucktaste 186 am Saugmittel durch Druck des Chirurgen mit dem Daumen betätigt. So lang die Drucktaste 186 betätigt bleibt, bleibt die Schlauchklemme 188 offen, so daß ein Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit in den Embolus-Filter 118 fließen kann. Das filtrierte Gemisch aus Blut und waschflüssigkeit fließt sodann unter Schwerkrafteinwirkung durch den Membranfilter 138 in den Blutsammelbeutel 170.
Wenn keine Blutung stattfindet, bleibt die Drucktastensteuerung 186 unbetätigt. Während dieser Zeitspanne öffnet und schließt die Schlauchklemme 188 am Absaugschlauch 114 periodisch den Absaugschlauch 114 in vorbestimmten Zeitabständen (z. B. jede Minute). Aufgrund des Wechsels zwischen negativem Druck und positivem (d. h. atmosphärischem) Druck im Reservoir 122 durch das Schließen und Öffnen der Schlauchklemme 188 wird das Blut zur Zirkulation durch den Membranfilter 138 zwischen dem Reservoir 122 und dem Blutsammelbeutel 170 veranlaßt. Während dieses Rezirkulationsvorgangs findet eine Filtration statt.
Die in Fig. 6 dargestellte Filtration im Membranfilter 138 kann durch Anbringen einer Filtrationspumpe 168 in der zum Filtratbehälter (nicht abgebildet) führenden Filtrationsleitung 145 verstärkt werden. Die Filtrationspumpe 168 arbeitet mit einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min, sofern die folgenden zwei Bedingungen erfüllt sind: (i) der Blutspiegel im Blutsammelbeutel 170 muß über dem vom Ultraschall-Blutspiegeldetektor 158 festgestellten Spiegel liegen, und (ii) der Volumenanteil der zellulären Bestandteile, der durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 142 gemessen wird, muß unter einem festgesetzten Wert bleiben. Wenn diese beiden Bedingungen nicht erfüllt sind, so stellt die Filtrationspumpe 168 ihre Tätigkeit ein.
Umgekehrt arbeitet die Blutinfusionspumpe 166 mit einer vorbestimmten konstanten Strömungsgeschwindigkeit, wenn der gemessene Volumenanteil der zellulären Bestandteile gemäß der Bestimmung durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 142 oberhalb eines festgesetzten Werts bleibt und der Blutspiegel im Blutsammelbeutel 170 gemäß der Bestimmung durch den Ultraschall-Blutspiegeldetektor 158 oberhalb des festgesetzten Werts bleibt.
Die Ausführungsform von Fig. 6 stellt ferner ein Verfahren zur Neutralisation des Antikoagulationsmittels (z. B. Heparin) bereit, das im Blut, das zum Patienten zurückkehrt, vorhanden ist. Für die Konzentration von Heparin im Blut läßt sich als Folge des Filtrationsvorgangs ein Wert von etwa 30% der Heparinkonzentration in der Waschflüssigkeit erwarten. Substanzen, die selektiv Antikoagulationsmittel neutralisieren, sind bekannt. Beispielsweise kann Heparin durch Protamin neutralisiert werden. Die Menge an Protamin oder anderen ähnlichen neutralisierenden Substanzen im Neutralisationsmittel- Behältermittel 190 wird durch die Menge des Antikoagulationsmittels, das ursprünglich in die Waschflüssigkeit gegeben worden ist, und durch die erwartete Konzentration des Antikoagulationsmittels im Blut festgelegt. Die im Behältermittel 190 gehaltene antikoagulierende Neutralisationsmittellösung wird mittels einer Neutralisationsmittelzufuhrleitung 192 in die Reinfusionsleitung 156 eingespeist. Das Neutralisationsmittel wird in die Reinfusionsleitung 156 mit einer Geschwindigkeit eingespeist, die der Reinfusionsrate des Blutes entspricht. Dies kann erreicht werden, indem man eine Zweikanal- Rollenpumpe 166 anstelle einer Einkanal-Rollenpumpe bereitstellt. Ein Kanal kann zur Blutreinfusion und der andere Kanal für das Neutralisationsmittel verwendet werden. Das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeiten von Blut und Neutralisationsmittel kann unter Verwendung unterschiedlicher Schlauchgrößen für die Blutreinfusionsleitung 156 und die Neutralisationsmittelzufuhrleitung 192 variiert werden.
Bei den in den Figg. 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen handelt es sich um Ausführungsformen, die für postoperative Zwecke bestimmt sind. Dies bedeutet, daß sie zum Absaugen von Blut aus einer geschlossenen Wunde bestimmt sind, in die in Erwartung einer postoperativen Blutung ein Drainageschlauch eingeführt worden ist. In Fig. 7 ist die geschlossene Wunde allgemein mit dem Bezugszeichen 300 bezeichnet. Die geschlossene Wunde kann sich an einer beliebigen Stelle befinden, an der ein chirurgischer Eingriff am Körper durchgeführt worden ist, beispielsweise in der Pleurahöhle, der Brusthöhle oder im Bauch. Der Drainageschlauch 310 kann vom Chirurgen in die geschlossene Wunde eingesetzt werden, um etwaiges Blut abzuleiten.
Die Ausführungsform in Fig. 7 ist dazu bestimmt, eine kontrollierte Menge an Waschflüssigkeit dem Drainageschlauch zuzuführen. Alternativ kann die Waschflüssigkeit in die geschlossene Wunde unter Verwendung eines Doppelkanal-Brustdrainageschlauches injiziert werden. Die im Waschflüssigkeitsbeutel 320 enthaltene Waschflüssigkeit kann gegebenenfalls ein Antikoagulationsmittel enthalten. Beispielsweise wird berichtet, daß mediastinales Blut frei von Fibrinogen, einem Hauptbestandteil von Blutgerinnseln, ist und infolgedessen ein Antikoagulationsmittel nicht erforderlich ist. Die Waschflüssigkeit wird durch Pumpenmittel 322, z. B. eine Rollenpumpe, aus dem Waschflüssigkeitsbeutel 320 gepumpt. Die Waschflüssigkeit wird dazu veranlaßt, mit kontrollierter Geschwindigkeit durch die Waschflüssigkeitsleitung 324 in den Drainageschlauch 310 oder bei Verwendung eines Doppelkanal- Drainageschlauches in die geschlossene Wunde 300 zu fließen.
Das abgesaugte Blut wird im Absaugschlauch 326 mit der Waschflüssigkeit vermischt. Alternativ werden das Blut und die Waschflüssigkeit, die in der Wunde vermischt worden sind, in den Absaugschlauch 326 abgesaugt. Der Absaugschlauch 326 endet an der Einlaßöffnung 328 des Embolus-Filters 330. Das abgesaugte Blut, das mit Waschflüssigkeit verdünnt ist, wird durch den Embolus-Filter 330 filtriert, um große Teilchen und Luftblasen aus dem Blut zu entfernen. Wie in Fig. 7 dargestellt, kann der Embolus-Filter mit einem Membranfilter 336 als integrierte Einheit oder als Kaskadenfilter ausgebildet sein, wie es vorstehend in bezug auf Fig. 3 beschrieben worden ist.
Der Blutspiegel im Reservoir 314 wird über einem vorbestimmten Grenzwert gehalten, wobei er mit einem Ultraschall- Luftdetektor 350 überwacht wird. Fällt der Blutspiegel unter den Grenzwert des Ultraschall-Luftdetektors 350, so wird eine Entlüftungspumpe 352, die mit einer aus dem Reservoir 314 austretenden Entlüftungsleitung 354 verbunden ist, betätigt, um Luft aus dem Reservoir 314 zu pumpen. Die Entlüftungspumpe 352 wird nur betätigt, wenn der Blutspiegel unter den vorbestimmten Grenzwert fällt. Diese Vorgehensweise verhindert den Zutritt von Luft in das filtrierte Blut.
Blut, das durch den Embolus-Filter 330 filtriert worden ist, wird anschließend durch ein Membranfilter 336 filtriert, das sich unterhalb des Embolus-Filters 330 als Teil einer integrierten Einheit befindet. Die Ausführungsform von Fig. 7 erläutert die Verwendung des gleichen integrierten "Kaskaden"-Filters, der in Fig. 3 dargestellt ist. Waschflüssigkeit und andere überschüssige Flüssigkeiten werden aus dem Blut durch den Membranfilter 336 abgetrennt. Das Filtrat läuft mittels der Filtrationsleitung 342 in den Filtratbehälter 346 ab. Das den Membranfilter 336 verlassende Filtrat kann durch eine Filtratpumpe 344 abgezogen werden, so daß das Filtrat im Filtratbehälter 346 gesammelt werden kann. Während des Membranfiltrationsvorgangs wird die Waschflüssigkeit, die in den Drainageschlauch 310 oder die verschlossene Wunde 300 injiziert worden ist, aus dem Blut entfernt. Das Filtrat kann auch andere, im Blut vorhandene Verunreinigungen enthalten, wie aktivierte Koagulationsfaktoren, Plasmahämoglobin, Fibrin-Abbauprodukte und Lipide. Der Membranfilter 336 kann eine Porengrößen-Trenngrenze von 40 000 Dalton bis einige Millionen Dalton, je nach der Größe der aus dem Blut zu entfernenden Verunreinigungen, aufweisen.
Das Volumen des entfernten Filtrats und das Volumen der in das Blut injizierten Waschflüssigkeit können grob aneinander angeglichen werden, indem man die Waschflüssigkeitspumpe 322 und die Filtratpumpe 344 mit der gleichen Geschwindigkeit betätigt und den gleichen Schlauchdurchmesser für die Waschflüssigkeitsleitung 324 und die Filtratleitung 342 verwendet.
Filtriertes Blut verläßt den integrierten Membranfilter 336 und wird durch eine Leitung 332 zum Blutsammelbeutel 338 transportiert. Die Bewegung von filtriertem Blut durch die Leitung 332 und letztlich die Reinfusionsgeschwindigkeit wird durch Betätigung der Reinfusionspumpe 334 erreicht. Wenn eine geeignete Menge an Blut im Blutsammelbeutel 338 sich angesammelt hat, kann das Blut dem Patienten durch Fließen unter Schwerkrafteinwirkung reinfundiert werden, indem man einen zweiten Behälter (nicht abgebildet) an der Öffnung 340 des Blutsammelbeutels 338 befestigt, ohne daß man den Blutsammelbeutel 338 von der Vorrichtung abnimmt. Der zweite Behälter wird in einer Höhe oberhalb des Patienten angeordnet, die zur Erzielung des Fließvorgangs unter Schwerkrafteinwirkung vom zweiten Behälter zum Patienten geeignet ist. Ein Filter (nicht abgebildet) mit einer ungefähren Porengröße von 40 µm kann zwischen dem Blutsammelbeutel 338 und dem zweiten Behälter für die weitere Filtration des Blutes vor der Reinfusion zwischengeschaltet werden. Alternativ kann das filtrierte Blut, das sich im Blutsammelbeutel 338 angesammelt hat, kontinuierlich dem Patienten durch Anschluß an eine Reinfusionsleitung an die Öffnung 340 reinfundiert werden.
Wenn die drei Rollenpumpen 322, 334, 344, die durch eine einzige Motor- und Getriebeeinheit angetrieben werden (d. h. die Einheit kann als eine Dreikanal-Rollenpumpe bezeichnet werden), mit der gleichen Geschwindigkeit betrieben werden, können die Strömungsgeschwindigkeiten der Waschflüssigkeit durch die Waschflüssigkeitspumpe 322 und des Filtrats durch die Filtratpumpe 344 genau angeglichen werden. Gleichzeitig kann die Strömungsgeschwindigkeit durch die Reinfusionspumpe 334 an die Blutungsgeschwindigkeit angeglichen werden.
Die Blutungsgeschwindigkeit in der geschlossenen Wunde variiert in Abhängigkeit von der Zeit. Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform ist dazu befähigt, die vorübergehende Variation der Blutungsgeschwindigkeit zu bestimmen, und kann somit das Blut in entsprechender Weise bearbeiten. Da die Waschflüssigkeitspumpe 332 und die Filtratpumpe 344 mit der gleichen Geschwindigkeit arbeiten, wird durch den Betrieb der Reinfusionspumpe 334 automatisch ein negativer Druck in der geschlossenen Wunde 300 erreicht. Der negative Druck veranlaßt ein Fließen des abgesaugten Blutes und der Waschflüssigkeit in Richtung zum Embolus-Filter 330. Die Größe des negativen Drucks ist proportional zur Geschwindigkeit der Reinfusionspumpe 334 und umgekehrt proportional zur Blutungsgeschwindigkeit. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, daß der negative Druck unter -20 cm Wasser gehalten werden muß. Ein Sensor für den negativen Druck und eine Druckkontrolleinheit 348 können vorgesehen sein, um den negativen Druck im Drainageschlauch 310 im Bereich von -20 cm Wasser zu steuern.
Wenn die Blutung in der geschlossenen Wunde 300 nachläßt, kann der negative Druck den festgesetzten maximalen Wert (z. B. -20 cm Wasser) übersteigen. Dementsprechend wird die Geschwindigkeit der Reinfusionspumpe 334 durch die Kontrolleinheit 348 gesenkt, bis der gemessene Druck unter dem maximalen Wert bleibt. Es ist darauf hinzuweisen, daß bei Verringerung der Geschwindigkeit der Reinfusionspumpe 334 die Geschwindigkeiten der übrigen Pumpen 322 und 344 proportional verringert werden, da sie durch die gleiche Motor- und Getriebeeinheit angetrieben werden.
Wenn die Blutung in der geschlossenen Wunde 300 zunimmt, sinkt der negative Druck im Drainagerohr 310 unter den festgesetzten Wert (d. h. -20 cm Wasser). Dementsprechend verringert die Druckkontrolleinheit 348 die Pumpengeschwindigkeit, bis der negative Druck den festgesetzten Wert erreicht. Durch diesen Kontrollmechanismus werden sämtliche Pumpengeschwindigkeiten (Reinfusionspumpe 334, Waschflüssigkeitspumpe 322 und Filtratpumpe 344) automatisch auf die Blutungsgeschwindigkeit eingestellt, wobei der negative Druck im Drainageschlauch im Bereich des sicheren Werts von -20 cm Wasser bleibt.
Es ist ersichtlich, daß Blut während des vorstehend beschriebenen Absaugvorgangs nicht in Kontakt mit Luft kommt, wodurch eine Blut-Luft-Wechselwirkung und eine Proteindenaturierung vollkommen vermieden werden. Die Blut-Luft-Grenzfläche entfällt in der Vorrichtung vollständig, da sie vor dem Befestigen der Vorrichtung am Drainageschlauch an der Wunde mit normaler Kochsalzlösung oder Ringer-Lösung gespült worden ist. Da es sich ferner beim Blutsammelbeutel 338 um einen herkömmlichen, faltbaren Kunststoffbeutel handelt, an den während seiner Sterilisation ein Vakuum angelegt worden ist, kommt keine Luft in Kontakt mit dem Blut. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Wegfall der Blut-Luft-Grenzfläche die Proteindenaturierung auf ein Minimum beschränkt und mögliche Gefahren von Luft-Emboli beseitigt.
Die Ausführungsform von Fig. 8-A stellt eine alternative Ausführungsform der Erfindung zur postoperativen Verwendung dar. Die dargestellte Ausführungsform hängt nicht von irgendwelchen erheblichen Ausrüstungsgegenständen ab (d. h. Pumpen, Meßwertwandler, Sensoren, elektrische Steuereinrichtungen und Mikroprozessoren), sondern hängt nur von einer in jedem Operationssaal verfügbaren herkömmlichen Vakuumquelle, einer chirurgischen Versorgungseinheit und einer postoperativen Behandlungseinheit (z. B. einer Intensivstation) ab.
Wie in Fig. 8-A gezeigt, wird Blut aus der geschlossenen Wunde über den Drainageschlauch 310 unter einem genau kontrollierten negativen Druck abgesaugt. Der Drainageschlauch 310 ist in den Absaugschlauch 326 integriert, der an der Einlaßöffnung 328 eines herkömmlichen Embolus-Filters 330 endet. Ein herkömmliches Einwegventil, z. B. ein Klappenventil 370, kann im Absaugschlauch 326 vorgesehen sein, um ein entgegengesetztes Fließen von Blut oder Luft zur geschlossenen Wunde zu verhindern, falls die Vakuumquelle störbedingt ausfällt.
Die Entlüftungsleitung 126 ist an die Embolus-Filterentlüf tungsleitung 322 angeschlossen, die wiederum an das mit dem Embolus-Filter 330 verbundene Reservoir 314 angeschlossen ist. Die Entlüftungsleitung 126 ist an eine Vakuumquelle 128 angeschlossen. Der Betrag des Vakuums kann teilweise durch die Regulierventileinrichtung, beispielsweise einen herkömmlichen Wassermanometer 378. wie dargestellt, reguliert werden. Die Entlüftungsleitung 126 ist an eine Wassermanometerleitung 374 angeschlossen, um den Wassermanometer an die Vakuumquelle anzuschließen. Ein mikroporöser Filter 376 mit einer Porengröße von etwa 0,8 µm (z. B. Produkt der Fa. Millipore Corp., MA) ist an die Embolus-Filterentlüftungsleitung 372 angeschlossen, um eine Übertragung von Bakterien oder Viren in den Embolus-Filter aus der Entlüftungsleitung 126 zu verhindern, falls die Vakuumquelle 128 störbedingt ausfällt.
Ein herkömmlicher Wassermanometer 378 wird in dieser Ausführungsform verwendet, um den erforderlichen negativen Druck in der Entlüftungsleitung 126 genau zu steuern. Der Wassermanometer kann einen graduierten, röhrenformigen oder rechteckigen, durchsichtigen Kunststoffbehälter 378 von etwa 70 cm Höhe mit einem geschlossenen Deckel am oberen Ende umfassen. Dieser Deckel kann mit mindestens drei Öffnungen versehen sein: eine Öffnung stellt eine Anschlußstelle zur Wassermanometerleitung 374 her; eine zweite Öffnung 380, die ursprünglich durch eine standardmäßige Steriltechnik verschlossen worden ist, wird anschließend zum Füllen des Behälters 378 mit steriler Kochsalzlösung 382 bis zur erforderlichen Höhe im Behälter 378 gefüllt; und eine dritte Öffnung wird zum Einführen einer Blasenbildungsvorrichtung 384 in den Behälter 378 verwendet. Bei der Blasenbildungsvorrichtung 384 handelt es sich um ein langes, starres, durchsichtiges Kunststoffrohr, dessen oberes Ende mit steriler Baumwollwatte 386 gefüllt ist und dessen unteres offenes Ende sich etwa 1 cm über dem Boden des Behälters 378 befindet.
Die Höhe des Wassers oder der Salzlösung 382 im Behälter 378 bestimmt genau den negativen Druck in der Wassermanometerleitung 374 und in der Entlüftungsleitung 126, vorausgesetzt, daß das Vakuumregulierventil 129 so eingestellt ist, daß eine kontinuierliche Reihe von Luftblasen 388 am unteren Ende der Blasenbildungsvorrichtung 384 in der Kochsalzlösung 382 erscheint. Wenn das Vakuumregulierventil 129 so eingestellt ist, daß der negative Druck in der Entlüftungsleitung 126 geringfügig größer als die Höhe der Flüssigkeit 382 im Behälter 378 ist, wird Luft durch die Baumwollgaze 386 (oder ein 0,8-mikroporöser Filter), durch die Blasenbildungsvorrichtung 384, durch das Wasser oder die Kochsalzlösung 382 angesaugt und durch die Wassermanometerleitung 374 und durch die Entlüftungsleitung 126 entlüftet Wenn der negative Druck in der Entlüftungsleitung 126 unter der Höhe der Wasser- oder Salzlösungssäule 382 im Behälter 378 liegt, treten im Wasser oder der Salzlösung 382 keine Luftblasen 388 auf. In diesem Fall sollte das Vakuumregulierventil 129 nachgestellt werden, um das Vakuum zu erhöhen, bis im Wasser oder der Salzlösung 382 eine Reihe von Blasen 388 sichtbar werden.
Der Betrag des an den Embolus-Filter angelegten negativen Drucks kann durch beliebige andere geeignete Mittel reguliert werden. Bei einem weiteren alternativen Mittel, das in Fig. 8-B dargestellt ist, handelt es sich um ein kolbenartiges System, das einen äußeren Hohlzylinderkörper 420 umfaßt, in dem verschiebbar eine mit einem Kolben 424 verbundene flache Scheibe 422 angeordnet ist. Der zylindrische Körper 428 weist ein vorderes Ende mit einer Öffnung 416 auf, die an die Embolus-Filterentlüftungsleitung 372 angeschlossen ist. Der äußere zylindrische Körper 428 weist ferner ein rückwärtiges Ende 426 auf, durch die der Kolben 424 hindurchtritt. Eine Mehrzahl von Federn 428 sind zwischen der Scheibe 422 und dem rückwärtigen Ende 426 des äußeren zylindrischen Körpers angeordnet. Der Umfang der Scheibe entspricht im wesentlichen dem Umfang des inneren zylindrischen Körpers und sitzt darin bündig. Im entspannten Zustand ziehen die Federn die Scheibe zum rückwärtigen Ende 426 des äußeren zylindrischen Körpers 420. Beim Betrieb wird dann, wenn die Vakuumquelle einen negativen Druck auf den Embolus-Filter ausübt, der Kolben 424 zu einer Bewegung zum vorderen Ende des äußeren zylindrischen Körpers 420 veranlaßt, so daß sich die Federn dehnen. Sobald die Scheibe 422 an das vordere Ende gedrückt wird, schließt sich ein erstes Einweg-Klappenventil 430 durch den Druckaufbau in der Kammer 418. Gleichzeitig öffnet sich ein zweites Einweg- Klappenventil 432, so daß Luft aus der Kammer 418 entweichen kann. Die ausgetretene Luft wird somit nicht veranlaßt, in die Wunde zu strömen. Anschließend wird ein negativer Druck in der Kammer 418 des äußeren zylindrischen Körpers 420 erzeugt. Wenn der Druck in der Kammer 418 unter dem atmosphärischem Druck liegt, schließt sich das Ventil 432 und das Ventil 430 öffnet sich, so daß Luft aus der Entlüftungsleitung gezogen wird. Da die Wunde geschlossen ist, schafft die Bewegung des Kolbens 422 weg von der Einlaßöffnung (oder die Expansion der Kammer 418) einen negativen Druck in der geschlossenen Wunde, was wiederum ein Ablaufen von angesammeltem Blut aus der Wunde über den Drainageschlauch 310 in den Sammelbeutel 390 hervorruft. Die Größe des in der Kammer erzeugten negativen Drucks ist proportional zur Anzahl der Fedem zwischen der Scheibe und dem äußeren zylindrischen Körper, der von jeder Feder erzeugten Spannung und dem Volumen der Kammer. Der negative Druck ist umgekehrt proportional zur Reibung zwischen der Scheibe 422 und der Innenwand des äußeren zylindrischen Körpers 420 sowie zum Gesamtvolumen der geschlossenen Wunde plus des Drainageschlauchs 310 und des Volumens der Komponenten des Systems (Embolus-Filter, Membranfilter, Beutel und Schläuche).
Ein Filter 376 (d. h. ein 0,8 µm-Filter der Fa. Millipore Corp., MA) kann an der Embolus-Filterentlüftungsleitung 372 in der Nähe des äußeren zylindrischen Körpers 420 angebracht sein, um die Übertragung von Bakterien, Viren oder anderen schädlichen Agentien in die Embolus-Filterentlüftungsleitung 372 zu verhindern.
In den Absaugschlauch 326 abgesaugtes Blut wird durch den Embolus-Filter 330 geleitet. Bei dem in dieser Ausführungsforrn verwendeten Embolus-Filter kann es sich um einen beliebigen der in den übrigen Ausführungsformen beschriebenen Filter handeln. Das Blut fließt unter Schwerkrafteinwirkung aus dem Embolus-Filter 330 in das Reservoir 314 und durch eine senkrechte Leitung 392 in den Blutsammelbeutel 390. Die senkrechte Leitung 392 soll eine Länge von mindestens 0,6 m (2 Fuß) haben, um das Ablaufen des Blutes aus dem Reservoir 314 in den Blutsammelbeutel 390 unter Schwerkrafteinwirkung zu erleichtern. Eine derartige Länge ist auch erforderlich, um die Kraft des an der Embolus-Filterentlüftungsleitung 372 ausgeübten negativen Drucks zu überwinden. Der Beutel 390 kann eine vorbestimmte Menge eines Antikoagulationsmittels enthalten, um ein Gerinnen des im Blutsammelbeutel 390 gesammelten Blutes zu verhindern. Die senkrechte Leitung 392 ist mit einem standardmäßigen Anschlußmittel 394 (z. B. einem Luer-Verschluß) an den Blutsammelbeutel 390 angeschlossen. Eine Klemme 396 kann vorgesehen sein, um die Leitung 392 unter nachstehend beschriebenen, geeigneten Bedingungen zu schließen.
Wenn der Blutsammelbeutel 390 fast vollständig mit Blut 398 gefüllt ist, wird die Leitung 392 mit der Klemme 396 verschlossen. In einer Notfallsituation, bei der der Patient gemäß der Feststellung des Arztes sofort Blut benötigt, kann der Blutsammelbeutel 390 leicht vom Anschlußmittel 394 gelöst werden. Ein frischer, steriler Blutsammelbeutel kann sodann unter sterilen Bedingungen am Anschlußmittel 394 angebracht werden. Das im Blutsammelbeutel 390 gesammelte Blut kann dem Patienten reinfundiert werden, indem man eine Reinfusionsleitung an der Infusionsöffnung 400 des Blutsammelbeutels 390 anbringt und an den Beutel eine Druckmanschette anlegt. Eine Reinfusion des Blutes im Anschluß an die Filtration durch den Embolus-Filter 330 ist möglicherweise nur dann zweckmäßig, wenn eine sofortige Reinfusion zum Wohle des Patienten erforderlich ist.
Alternativ und vorzugsweise kann das Blut mit Waschflüssigkeit vermischt und weiter filtriert werden. Ähnlich wie der in Fig. 5 beschriebenen Ausführungsform kann die Waschflüssigkeit in das Blut im Blutsammelbeutel 390 eingeführt werden, indem man die Klemme 396 anbringt, die Klemme 404 am Schlauch zwischen dem Blutsammelbeutel 390 und dem Membranfilter 402 entfernt, die Klemme 414 an der Filtrationsleitung 412 anbringt und die Höhe des Waschflüssigkeitsbeutels 406 in Beziehung zum Blutsammelbeutel 390 manipuliert. Dies bedeutet, daß der Waschflüssigkeitsbeutel 406 nacheinander über oder unter das Niveau des Blutsammelbeutels 390 gehoben und gesenkt werden soll, um Waschflüssigkeit zum Fließen aus der Waschflüssigkeitsleitung 408 durch den Membranfilter 402 und in den Blutsammelbeutel 390 zu veranlassen. Alternativ kann der Waschflüssigkeitsbehälter an eine mechanische Vorrichtung angeschlossen werden, die nacheinander die Waschflüssigkeit 406 hebt und senkt.
Wenn die Waschflüssigkeit in ausreichendem Maße mit dem Blut vermischt worden ist, wird die Klemme 414 an der Filtrationsleitung 412 geöffnet. Die Zirkulation des Gemisches aus Blut und Waschflüssigkeit aus dem Blutsammelbeutel 390 und dem Waschflüssigkeitsbeutel 406 wird fortgesetzt. Während das Gemisch durch den Membranfilter 402 läuft, werden überschüssige Flüssigkeit und andere Bestandteile durch die Filtrationsleitung 412 in den Filtratbehälter 410 abfiltriert. Wenn die Menge der Flüssigkeit im Filtratbehälter 410 in etwa der Menge der Waschflüssigkeit, die ursprünglich mit dem Blut vermischt worden ist, entspricht, wird die Klemme 414 wieder an der Filtrationsleitung 412 angebracht, um eine weitere Filtration zu verhindern. Blut wird zum Zurückströmen in den Blutsammelbeutel 390 veranlaßt, indem man den Waschflüssigkeitsbeutel 406 über das Niveau des Blutsammelbeutels 390 hebt. Wenn das Blut erneut den Blutsammelbeutel 390 vollständig gefüllt hat, wird wieder die Klemme 404 am Ausgangsschlauch des Sammelbeutels angebracht und die Reinfusion kann beginnen. Das Blut kann durch Anbringen einer Reinfusionsleitung an der Öffnung 400 des Blutsammelbeutels 390 und durch Anlegen einer Druckmanschette an den Beutel 390 reinfundiert werden.
Die Ausführungsform von Fig. 8-A bietet ein einfaches, billiges, prozeßgekoppeltes Verfahren zur Reinigung und zur Drainage von Blut aus dem Embolus-Filter durch Bereitstellen eines angemessenen negativen Drucks und hydrostatischen Drucks, so daß das gereinigte Blut in einem herkömmlichen Blutsammelbeutel für Reinfusionszwecke gesammelt werden kann.
In diesen Ausführungsformen, bei denen eine ein Antikoagulationsmittel enthaltende Waschflüssigkeit mit abgesaugtem Blut vor dem Ansaugen in den Embolus-Filter vermischt wird (Figg. 1, 2, 3, 4, 6, 7 und 12), kann ein spezielles Absaugmittel 112 verwendet werden, bei dem die Waschflüssigkeit in den Griff des Absaugmittels abgegeben wird. Das Bereitstellen von Waschflüssigkeit im Absaugmittel hat den Vorteil, daß eine vollständigere Mischung erreicht wird und es zu geringeren Verstopfungen im Absaugschlauch 114 aufgrund einer Koagulation von Blut im Schlauch vor dem Mischen mit der Waschflüssigkeit kommt. Fig. 13 zeigt ein bevorzugtes Absaugmittel, das allgemein mit 270 bezeichnet ist.
Ein Absaugschlauch 114 ist mit dem Saugmittel 270 an der Anschlußstelle 254 angeschlossen und an seinem anderen Ende (nicht dargestellt) an den Embolus-Filter angeschlossen. Die Waschflüssigkeitsleitung 132 ist mit dem Absaugmittel 270 an der Anschlußstelle 256 angeschlossen und an seinem anderen Ende (nicht abgebildet) an den Waschflüssigkeitsbeutel angeschlossen. Wenn Blut durch die offene Spitze 250 des Absaugmittels 270 abgesaugt wird, erhöht sich der negative Druck auf etwa 120 mmHg. Infolgedessen wird Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitsbeutel, der etwa 2 Fuß unter dem Absaugmittel 270 gehalten wird, in die Waschflüssigkeitsleitung 132 gezogen. Die Waschflüssigkeit gelangt in die Schleife 258 des Absaugmittels 270 und erfährt somit eine Änderung der Fließrichtung um 180º. Der gebildete Strom von Waschflüssigkeit, der die Schleife 258 verläßt, verläuft parallel und in der gleichen Richtung wie das durch die Spitze 250 abgesaugte Blut. Nur aufgrund der Tatsache, daß das abgesaugte Blut und die Waschflüssigkeit aufgrund dieser Anordnung zu einem Fließen in der gleichen Richtung veranlaßt werden, wird die Waschflüssigkeit in einer gleichen Menge wie die Menge des abgesaugten Blutes angesaugt. Das Blut und die Waschflüssigkeit werden in der Kammer 252 des Absaugmittels 270 vermischt. Das Gemisch wird durch die Absaugleitung 114 in den Embolus-Filter (nicht abgebildet) transportiert.
Während des chirurgischen Eingriffs kann es gelegentlich vorkommen, daß Gewebebestandteile oder andere Materialien die Saugspitze 250 blockieren. Sollte dies der Fall sein, so würde der erhöhte negative Druck bewirken, daß nur Waschflüssigkeit in den Embolus-Filter angesaugt wird, während kein Blut abgesaugt wird. Um das Ansaugen von Waschflüssigkeit wghrend der Zeit, in der in der Wunde keine Blutung erfolgt (d. h. wenn kein Blut abgesaugt wird) und die Saugspitze 250 blockiert ist, zu vermeiden, kann eine Öffnung 260 im Saugmittel 270 vorgesehen sein, so daß Luft in das Saugmittel 270 eintritt und der negative Druck verringert wird. Der verringerte negative Druck verhindert, daß Waschflüssigkeit in das Saugmittel 270 und den Absaugschlauch 114 angesaugt wird. Während des normalen Betriebs, bei dem die Saugspitze 250 nicht blockiert ist, ist die Öffnung vom Chirurgen oder vom Anwender mit dem Daumen, mit einem Finger oder mit der Hand zu bedecken. Ein Bedecken der Öffnung ermöglicht den normalen Anstieg des negativen Drucks zur Erzielung des geeigneten Absaugvorgangs
Das Saugmittel kann aus einem beliebigen geeigneten Material gefertigt sein, bevorzugt ist aber die Verwendung eines durchsichtigen Materials für die Saugspitze 250, um das Auftreten von Verstopfungen an der Spitze Überwachen zu können.

Durchführung der Erfindung

Gemäß Fig. 1 wird Blut aus der offenen Wunde 10 durch das Absaugmittel 12 abgesaugt. Das abgesaugte Blut fließt durch den Absaugschlauch 14 zum Embolus-Filter 18. Aufgrund des erhöhten negativen Drucks im Absaugschlauch 14 wird im Waschflüssigkeitsbeutel 30 enthaltene heparinisierte Waschflüssigkeit durch die Waschflüssigkeitsleitung 32 an der Stelle 34 in den Absaugschlauch 14 proportional zur Blutströmungsgeschwindigkeit infundiert. Somit stellt die Erfindung einen Mechanismus bereit, durch den Waschflüssigkeit in das System proportional zum Absaugen des angesammelten Blutes injiziert werden kann, ohne daß Pumpen oder Steuereinheiten eingesetzt werden. Ein Gemisch aus Blut, heparinisierter Waschflüssigkeit und etwas Luft wird in den Embolus-Filter 18 gezogen, wo es entgast und unter Entfernung von Teilchen mit einer Größe von mehr als 40 µm filtriert wird. Das filtrierte Blut, das frei von Luft-Emboli ist, wird im Reservoir 22 gesammelt. Die aus dem Blut abgetrennte Luft wird durch die Entlüftungsleitung 26, die an eine kontrollierte Vakuumquelle 28 angeschlossen ist, entlüftet
Blut wird durch die Rezirkulationspumpe 36 aus dem Reservoir 22 gezogen und zirkuliert durch einen Membranfilter 38, eine Strömungsbegrenzungsvorrichtung 40, eine Hämatokrit- Überwachungsvorrichtung 42, ein Rezirkulationsventil 44 und zurück in das Reservoir 22 zur erneuten Kreislaufführung. Es ist darauf hinzuweisen, daß das venöse Ventil 54 so lange verschlossen bleibt, wie das Rezirkulationsventil 44 geöffnet ist. Filtrat, das die Filtratöffnung 46 verläßt, wird in einem Filtratbehälter 48 gesammelt. Das Filtrat enthält typischerweise aktivierte Koagulationsfaktoren, plasmafreies Hämoglobin, Waschflüssigkeit und andere Verunreinigungen, die unterhalb der Molekulargewichts-Trenngrenze des Membranfilters liegen. Die Rezirkulation wird fortgesetzt, bis eine angemessene Menge an Flüssigkeit aus dem Blut durch den Membranfilter 38 entfernt worden ist, wie die Anzeige der Hämatokrit-Überwachungsvorrichtung 42 ergibt. Wenn der Hämatokrit-Wert des Blutes am Auslaß des Membranfilters 38 einen festgesetzten Wert erreicht, schließt sich das Rezirkulationsventil 44 und das Blut wird durch den venösen Filter 52 unter gleichzeitiger Öffnung des venösen Ventils 54 in die Reinfusionsleitung 56 geleitet.
Um zu gewährleisten, daß keine Luft-Emboli in das Blut des Patienten infundiert werden, und um zu gewährleisten, daß kein Blut mit einem Volumenanteil der zellulären Bestandteile, der unter einem bestimmten Wert liegt, reinfundiert wird, müssen erfindungsgemäß für die Öffnung des venösen Ventils 54 drei Bedingungen erfüllt sein. Es handelt sich um folgende drei Bedingungen: (i) der Volumenanteil der zellulären Bestandteile des Blutes, der durch die Leitfähigkeits- Überwachungsvorrichtung gemessen wird, soll mindestens einen festgesetzten Wert erreichen (z. B. 35%); (ii) venöses Blut soll frei von Luft-Emboli sein, wie durch den Ultraschalldetektor 58 festgestellt wird; und (iii) der Blutspiegel im Reservoir 22 soll über dem minimalen Spiegel liegen, wie durch den Blutspiegeldetektor 60 festgestellt wird.
Fällt der Blutspiegel im Reservoir 22 gemäß der Messung durch den Blutspiegeldetektor 60 unter die Untergrenze, schließt sich das in der Filtrationsleitung 45 befindliche Filtratventil 62 zusammen mit dem venösen Ventil 54, um ein weiteres Abfallen des Blutspiegels im Reservoir 22 zu verhindern.
Die Erfindung stellt einen Mechanismus bereit, durch den die Filtrationsgeschwindigkeit und die Bearbeitung des Blutes proportional zur Variation der Blutungsgeschwindigkeit variiert werden können. Dies wird erreicht, indem man die Geschwindigkeit der Rezirkulationspumpe 36 proportional zur Variation der Blutungsgeschwindigkeit variiert. Die Rezirkulationspumpe 36 kann so eingestellt werden, daß sie mit einer minimalen Geschwindigkeit von 100 ml/min läuft, wenn das Blut im Reservoir 22 unterhalb des Blutspiegeldetektors 64 bleibt. Wenn die Blutungsgeschwindigkeit zunimmt, so steigt der Blutspiegel im Reservoir 22 von dem durch den Blutspiegeldetektor 64 festgestellten niederen Wert auf den durch den Blutspiegeldetektor 60 festgestellten oberen Wert. Wenn der Blutspiegel über den oberen Wert steigt, nimmt die Geschwindigkeit der Rezirkulationspumpe 36 allmählich zu, bis der Blutspiegel unter den oberen Wert fällt.
Gemäß Fig. 3 wird Blut aus der offenen Wunde durch das Saugmittel 112 abgesaugt, wobei dieser Vorgang durch das über die Entlüftungsleitung 126 angelegte gesteuerte Vakuum aus der Vakuumquelle 128 eingeleitet wird. Das abgesaugte Blut wird im Absaugschlauch 114 mit der Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitsbeutel 130 proportional zur Absauggeschwindigkeit des Blutes vermischt, wie vorstehend beschrieben wurde. Das verdünnte Blut gelangt in den integrierten Filter oder den integrierten Kaskadenfilter, der einen Embolus-Filter 118 und einen Membranfilter 138 umfaßt. Luft-Emboli werden zunächst durch den Embolus-Filter 118 zusammen mit anderen Makroteilchen von mehr als 40 µm Größe entfernt. Das filtrierte Blut wird sodann im Reservoir 122 gesammelt, wo es durch den Membranfilter 138 einer Membranfiltration unterzogen wird. Die Membranfiltration wird durch die Filtrationspumpe 168, die mit konstanter Geschwindigkeit läuft, eingeleitet. Wenn jedoch der Blutspiegel im Reservoir 122 unter eine festgesetzte Grenze, die durch den Blutspiegeldetektor 160 ermittelt wird, fällt, oder wenn der Volumenanteil der zellulären Bestandteile des Blutes gemäß der Messung durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 142 über der festgesetzten Grenze liegt, stellt die Filtrationspumpe 168 ihre Tätigkeit ein.
Wenn der Volumenanteil der zellulären Bestandteile (Hämatokrit-Wert) des Blutes den festgesetzten Wert erreicht oder diesen übersteigt, so wird die Infusionspumpe 166 reaktiviert, um das verarbeitete Blut dem Patienten über die Reinfusionsleitung 156 zurückzuführen. Jedoch muß der Blutspiegel im Reservoir 122 gemäß der Erfassung durch den Blutspiegeldetektor 160 über der festgesetzten Grenze liegen, um ein Ansaugen von Luft in das System zu vermeiden.
Die in Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsform bietet eine erheblich vereinfachte Version des Systems, bei dem es sich bei sämtlichen Komponenten um Einwegkomponenten handelt. Das System arbeitet ohne die Verwendung von Rollenpumpen, Ultraschall-Blasendetektoren, Ventilen und anderen Steuereinheiten. Die einzige Einrichtung, die erforderlich ist, ist eine kontrollierte Vakuumquelle. Diese Ausführungsform der Erfindung läßt sich an einem Ständer zur intravenösen Verabreichung anbringen.
Wenn eine Blutung an der offenen Wunde stattfindet, wird das Blut durch den Absaugschlauch 114 in den Embolus-Filter 118 abgesaugt. Das filtrierte Blut fließt unter Schwerkrafteinwirkung aus dem Embolus-Filter 118 in das Reservoir 122 und durch den Membranfilter 138 in den Blutsammelbeutel 170. Die Membranfiltration findet während der Passage des Blutes durch den Membranfilter 138 statt. Ein kontrollierter negativer Druck 172 kann an den Filtratbehälter 148 mittels einer Vakuumquelle 172, die an eine Vakuumleitung 174 angeschlossen ist, angelegt werden, um die Filtrationsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Aufgrund des beim Absaugen von Blut erhöhten negativen Drucks im Reservoir 122 wird das Blut vom Blutsammelbeutel 170 zum Reservoir 122 durch den Membranfilter 138 angehoben. Während dieser Zeitspanne findet eine Membranfiltration statt.
Vor der Reinfusion des Blutes aus dem Blutsammelbeutel 170 soll das Volumen des im Filtratbehälter 148 gesammelten Blutes mit dem Volumen der in den Saugschlauch 114 injizierten Waschflüssigkeit verglichen werden, um sicherzustellen, daß der Großteil der Flüssigkeit aus dem Blut entfernt worden ist. Da sowohl der Waschflüssigkeitsbeutel 130 als auch der Filtratbehälter 148 kalibriert sind, lassen sich das Volumen der verbrauchten Waschflüssigkeit und das Volumen des gesammelten Filtrats leicht bestimmen. Wenn mehr Flüssigkeit aus dem Blut entfernt werden muß, öffnet und schließt eine ärztliche Aufsichtsperson periodisch den Absaugschlauch 114 an der Stelle AA (vgl. Fig. 4) alle 3 bis 5 Minuten, um ein Vorwärts- und Rückwärtsfließen des Blutes zwischen dem Blutsammelbeutel 170 und dem Reservoir 122 aufrechtzuerhalten. Während dieses Vorgangs findet eine weitere Membranfiltration statt.
Wenn eine angemessene Flüssigkeitsmenge aus dem Blut entfernt worden ist und eine ausreichende Blutmenge im Blutsammelbeutel 170 gesammelt worden ist, kann das Blut dem Patienten reinfundiert werden, wobei es unter Schwerkrafteinwirkung durch die Öffnung 176 des Blutsammelbeutels 170 fließt.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich im Betrieb von der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform nur in der relativen Anordnung des Blutsammelbeutels 170 im Verhältnis zum Waschflüssigkeits-Behältermittel 130 und dem Membranfilter 138. Bei dieser Ausführungsform gelangt das abgesaugte Blut in den Embolus-Filter 118 und fließt unter Schwerkrafteinwirkung in den Blutsammelbeutel 170. Eine Schlauchkiemme 182, die unterhalb des Blutsammelbeutels angeordnet ist, verhindert den Austritt von Blut aus dem Beutel 170. Wenn der Blutsammelbeutel 170 voll ist, kann das Blut im Patienten unmittelbar reinfundiert werden, wenn die medizinische Situation dies erforderlich macht. Alternativ kann das Blut dem Patienten reinfundiert werden, indem man eine Reinfusionsleitung an der Öffnung 176 anbringt und eine Druckmanschette an den Blutsammelbeutel 170 anlegt.
Wenn eine weitere Reinigung des Blutes erwünscht oder erforderlich ist, wird die Schlauchklemme 182 vom Schlauch 178, der sich zwischen dem Blutsammelbeutel 170 und dem Membranfilter 138 befindet, entfernt und die Filtrationsleitungs-Schlauchklemme 184 angebracht. Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitsbeutel 130 an der Filtrationsleitung 145 kann dann durch den Membranfilter 138 zum Blutsammelbeutel 170 fließen. Dadurch wird eine Mischung von Blut und Waschflüssigkeit erreicht. Wenn die Filtrationsleitungs-Schlauchklemme 182 entfernt wird, findet eine Filtration statt. Das Filtrat, das Waschflüssigkeit, aktivierte Koagulationsfaktoren, freies Hämoglobin und andere Verunreinigungen enthält, fließt in den Filtratbehälter 148. Wie vorstehend beschrieben, kann eine Vakuumkraft an den Filtratbehälter 148 mittels einer Vakuumquelle 172 angelegt werden, um die Filtration zu verstärken.
Wie vorstehend beschrieben, kann intermittierend an der Stelle AA des Absaugschlauches 114 Druck angelegt werden, um das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit zur Rezirkulation durch den Membranfilter 138 zu veranlassen. Sobald eine ausreichende Flüssigkeitsmenge entfernt und im Filtratbehälter 148 gesammelt worden ist, kann das Blut dazu veranlaßt werden, in den Blutsammelbeutel 170 oder in das Waschflüssigkeits-Behältermittel 130 zu fließen. Das Blut kann dann dem Patienten aus der Öffnung 176 des Blutsammelbeutels 170 oder durch die Öffnung 133 des Waschflüssigkeitsbeutels 130 unter Anbringen einer Reinfusionsleitung reinfundiert werden.
Gemäß Fig. 6 wird dann, wenn der Chirurg ein Absaugen von Blut von der Wundstelle wünscht, die Drucktaste 186 am Griff des Saugmittels 112 mit einem Daumendruck des Chirurgen betätigt. Solange die Drucktaste 186 betätigt bleibt, bleibt die Schlauchkiemme 188 am Absaugschlauch 114 geöffnet, wodurch ein Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit in den Embolus-Filter 118 fließen kann. Das filtrierte Blut fließt sodann durch den Membranfilter 138 in den Blutsammelbeutel 170.
Findet jedoch keine Blutung statt, so bleibt die Drucktaste 186 unbetätigt. Während dieser Zeitspanne öffnet und schließt die am Absaugschlauch 114 befindliche Schlauchkiemme 188 periodisch den Absaugschlauch 114 in einem vorbestimmten Zeitabstand (z. B. jede Minute). Aufgrund des abwechselnden negativen und positiven (d. h. atmosphärischen) Drucks im Reservoir 122 aufgrund des Schließens und Öffnens der Klemme 188 zirkuliert das Blut durch den Membranfilter 138 zwischen dem Reservoir 122 und dem Blutsammelbeutel 170. Während dieses Vorgangs findet eine Filtration statt.
Die Filtration im Membranfilter 138 wird durch die Filtrationspumpe 168 erreicht, die mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit von 200 ml/min betrieben werden kann, solange zwei Bedingungen erfüllt sind: (i) der Blutspiegel im Blutsammelbeutel 170 bleibt oberhalb des durch den Ultraschall- Blutspiegeldetektor 158 ermittelten Werts, und (ii) der durch die Leitfähigkeitsüberwachungsvorrichtung 142 gemessene Volumenanteil der zellulären Bestandteile bleibt unterhalb eines festgesetzten Werts. Wenn diese beiden Bedingungen nicht erfüllt sind, stellt die Filtrationspumpe 168 ihre Tätigkeit ein. In ähnlicher Weise arbeitet dann, wenn der Blutspiegel über dem durch den Blutspiegeldetektor 158 ermittelten Wert bleibt und der Volumenanteil der zellulären Bestandteile über dem festgesetzten Wert bleibt, die Blutinfusionspumpe 166 mit einer vorbestimmten konstanten Strömungsgeschwindigkeit, während die Fusionspumpe 166 ihre Tätigkeit einstellt, wenn die beiden Bedingungen nicht erfüllt sind.
Die Ausführungsform von Fig. 6 stellt auch ein Mittel zur Neutralisation von etwaigen antikoagulierenden Bestandteilen dar, die mit der Waschflüssigkeit vor der Reinfusion des Blutes an den Patienten vermischt worden sind. Die neutralisierende Substanz, z. B. Protamin, ist im Neutralisationsmittelbehälter 190 enthalten. Eine bestimmte Menge an Neutralisationsmittel, deren Konzentration vorher aufgrund der Menge und der Konzentration des in der Waschflüssigkeit befindlichen Antikoagulationsmittels festgelegt worden ist, wird durch die Infusionspumpe 166, die hier mit zwei Kanälen ausgestattet ist, in die Reinfusionsleitung 156 eingespeist.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Betriebsweisen sind auf die Verwendung während einer Operation abgestellt. Dagegen sind die in den Figg. 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen für postoperative Zwecke gedacht, um Blut aus einer geschlossenen Wunde, in die ein Drainageschlauch eingesetzt ist, abzusaugen und zu filtrieren.
Gemäß Fig. 7 wird aus der geschlossenen Wunde 300 abgesaugtes Blut bei einem kontrollierten negativen Druck von der Reinfusionspumpe 334 durch den Drainageschlauch 310, den Absaugschlauch 326 und durch den Embolus-Filter 330 gezogen. Die Waschflüssigkeitspumpe 322 infundiert Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitsbeutel 320 in den Absaugschlauch 326. Alternativ kann die Waschflüssigkeitspumpe 322 Waschflüssigkeit in die geschlossene Wunde 300 mit einer zur Blutungsgeschwindigkeit proportionalen Geschwindigkeit infundieren.
Der Blutspiegel im Reservoir 314 wird ständig über dem Wert gehalten, der vom Ultraschall-Luftdetektor 350 ermittelt wird. Dieser Detektor betätigt die Entlüftungspumpe 352 zum Herauspumpen von Luft aus dem Embolus-Filter 330 nur dann, wenn der Blutspiegel unter die festgelegte Grenze fällt.
Filtriertes Blut, das frei von Teilchen mit einer Größe von mehr als 40 µm ist, wird sodann einer Membranfiltration durch den Membranfilter 336 unterzogen. Jegliche Waschflüssigkeit&sub1; die dem Blut zugesetzt worden ist, wird als Filtrat durch den Membranfilter 336 entfernt. Das Filtrat enthält typischerweise aktivierte Koagulationsfaktoren und andere Verunreinigungen, die unterhalb der Molekulargewichts-Trenngrenze des Membranfilters liegen. Ein Plasmafilter mit einer Molekulargewichts-Trenngrenze von einigen Millionen Dalton oder ein Ultrafilter mit einer Molekulargewichts-Trenngrenze von etwa 40 000 bis etwa 400 000 Dalton kann je nach Bedarf gewählt werden. Das filtrierte Blut wird aus dem integrierten Kaskadenfilter durch die Reinfusionspumpe 334 abgezogen und im Blutsammelbeutel 338 gesammelt.
Die Ausführungsform von Fig. 7 bietet ein Mittel zum genauen Angleichen der Filtrationsgeschwindigkeit an die Infusionsgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit und zum genauen Variieren der Infusiongeschwindigkeit der Waschflüssigkeit proportional zur Blutungsgeschwindigkeit in der geschlossenen Wunde&sub1; wobei der negative Druck in der geschlossenen Wunde innerhalb sicherer Grenzen (z. B. unter -20 cm Wasser) gehalten wird. Dies wird erreicht, indem man eine Dreikanal-Rollenpumpe (umfassend 322, 344, 334), die durch eine einzige Motor- und Getriebeeinheit angetrieben wird, und eine Druckkontrolleinheit 348 anwendet. Die Pumpgeschwindigkeiten der Waschflüssigkeitspumpe 322 und der Filtratpumpe 344 sind exakt einander angeglichen. Gleichzeitig wird die Strömungsgeschwindigkeit der Reinfusionspumpe 334 durch die Kontrolleinheit 348 für den negativen Druck gleich mit der Blutungsgeschwindigkeit gehalten. Der Drucksensor und die Kontrolleinheit 348, die mit dem Embolus-Filter 330 verbunden sind, erhöhen oder verringern die Pumpgeschwindigkeit, je nachdem, ob der negative Druck um einen festgelegten Wert herum abnimmt oder zunimmt (z. B. -20 cm Wasser). Gereinigtes Blut kann dem Patienten durch die Öffnung 340 des Blutsammelbeutels 338 reinfundiert werden, und zwar absatzweise unter schwerkrafteinwirkung oder kontinuierlich auf Echtzeitbasis.
Die Ausführungsform von Fig. 8-A, die ebenfalls für postoperative Zwecke verwendet wird, stellt ein sehr einfaches, billiges Einwegsystem dar, das nicht von größeren Einrichtungen abhängig ist. Blut strömt durch den Drainageschlauch 310 aus der geschlossenen Wunde in den Absaugschlauch 326. Das Blut fließt sodann durch das Einwegventil 370 in die Bluteinlaßöffnung 328 des Embolus-Filters 330. Das Absaugen wird durch den negativen Druck, der durch die Vakuumleitung 126 hervorgerufen wird, eingeleitet und in annähernder Weise durch das Vakuumregulierventil 129 gesteuert. Die genaue Steuerung des negativen Drucks erfolgt durch den Wassermanometer 378. Die Höhe der Flüssigkeit 382, die über die verschlossene Öffnung 380 in den Wassermanometer 378 injiziert wird, bestimmt den genauen negativen Druck in der Wasser-Manometer-Leitung 374 und der Entlüftungsleitung 126. Das Vakuumregulierventil 129 wird so eingestellt, daß in der Flüssigkeitssäule 382 kontinuierlich eine Folge von Blasen 388 auftritt. Alternativ können ein Kolben oder andere Mittel zur Regulierung des negativen Drucks verwendet werden.
Das filtrierte Blut fließt unter Schwerkrafteinwirkung aus dem Reservoir 314, das mit dem Embolus-Filter 330 verbunden ist, nach unten durch die Leitung 392 in den Blutsammelbeutel 390, wodurch ein angemessener hydrostatischer Druck bereitgestellt wird, so daß das Blut in den Blutsammelbeutel 390 fließt. Wenn der Beutel 390 fast vollständig mit filtriertem Blut 398 gefüllt ist, wird die Leitung 392 mit einer Klemme 396 geschlossen, der Blutsammelbeutel 390 vom Anschlußmittel 394 getrennt und ein frischer, steriler Blutsammelbeutel am Anschlußmittel 394 unter sterilen Bedingungen befestigt. Der Blutsammelbeutel 390, der das filtrierte Blut enthält, kann an einem Ständer für die intravenöse Verabreichung aufgehängt werden, und das Blut kann über die Infusionsöffnung 400 des Blutsammelbeutels 390 dem Patienten reinfundiert werden. Während der Reinfusion kann ein weiterer herkömmlicher Embolus-Filter (z. B. Pall-Filter) in der Reinfusionsleitung verwendet werden, um eine Übertragung von etwaigen Blutgerinnseln auf den Patienten zu verhindern.
Alternativ kann das im Blutsammelbeutel 390 gesammelte Blut mit Waschflüssigkeit vermischt und weiter filtriert werden. Die Vermischung erfolgt, wenn die Klemme 404 am Schlauch zwischen dem Blutsammelbeutel 390 und dem Membranfilter 402 entfernt wird und Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitsbeutel 406 in den Blutsammelbeutel 390 fließen kann. Durch Erhöhen und Vermindern der Höhe des Waschflüssigkeitsbeutels 406 relativ zum Blutsammelbeutel 390 kann das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit zur kontinuierlichen Zirkulation durch den Membranfilter 402, der dazwischen angeordnet ist, veranlaßt werden. Eine Filtration erfolgt, wenn die an der Filtrationsleitung 412 befindliche Klemme 414 entfernt wird, wodurch das Filtrat in den Filtratbehälter 410 abgezogen werden kann. Wenn eine ausreichende Menge an Filtrat entfernt worden ist, wird der Waschflüssigkeitsbeutel 406 erneut über das Niveau des Blutsammelbeutels 390 angehoben, um das Blut in diesen Beutel fließen zu lassen. Die Klemme 404 wird sodann erneut angebracht, um zu verhindern, daß Blut aus dem Blutsammelbeutel 390 entweicht. Die Reinfusion kann dann auf die vorstehend beschriebene Weise beginnen.
Die in den Figg. 10 und 11 dargestellte vereinfachte Ausführungsform ist so ausgestaltet, daß sie eine unmittelbare Transfusion des mit dem Membranfilter filtrierten Blutes unter fortgesetzter Sammlung von Blut ermöglicht. Es kommt in Betracht, daß die Ausführungsform von Fig. 10 an einen Ständer für die intravenöse Verabreichung oder an eine ähnliche Vorrichtung angebracht wird. Während die Komponenten dieser Ausführungsform auf die vorstehend beschriebene Weise funktionieren, ermöglicht die relative Position der Komponenten zueinander, daß Blut in konstanter Weise auf Echtzeitbasis infundiert wird. Dies bedeutet, daß das Embolus-Filtergehäuse 119 in einer Höhe von mindestens 1,8 m (6 Fuß) über dem Boden gehalten werden soll und der Membranfilter 138 auf Bodenhöhe oder in der Nähe davon gehalten werden soll. Da der durch die Vakuumquelle 128 angelegte negative Druck (-120 mmHg) das Blut nur 1,5 m (5,04 Fuß) heben kann, ermöglicht die Blutmenge, die sich im Reservoir 122 sammelt, in Verbindung mit der Länge der Leitung 139 ein konstantes Fließen des Blutes durch die Leitung 139 nach unten. Somit wird das Blut konstant durch den Membranfilter 138 filtriert und kann dem Patienten durch die Infusionsöffnung 176 aus dem Blutsammelbeutel 170 reinfundiert werden. Während die Infusion aus dem Blutsammelbeutel 170 stattfindet, wird ein zweiter Blutsammelbeutel zum weiteren Sammeln von Blut am Anschlußstück 198 angebracht.
Das filtrierte Blut kann auch einer Zellwaschbehandlung unterzogen werden, indem man das Blut mit Waschflüssigkeit vermischt. Die Waschflüssigkeit ist im Blutsammelbeutel 170 enthalten oder wird in diesen Beutel gebracht. Durch Heben und Senken der Höhe des Blutsammelbeutels 170 relativ zum Membranfilter 138 wird das Blut zum Fließen zwischen dem Blutsammelbeutel 170 und der Leitung 139 veranlaßt, was dazu führt, daß sich Blut in der Leitung mit Waschflüssigkeit vermischt. Während des Mischvorgangs verbleibt eine Klemme 184 an der Filtrationsleitung 145, um eine vorzeitige Filtration zu verhindern. Nachdem die Mischung vollständig ist, wird die Klemme 184 von der Filtrationsleitung 145 entfernt und die Filtration beginnt. Der Mischvorgang kann auch während des Blutsammelvorgangs stattfinden.
Die Ausführungsform von Fig. 12 bietet ein weiteres Mittel zum Sammeln und zum Infundieren von Blut in konstanter Weise und auf Echtzeitbasis, wobei eine Manipulation des Blutsammelbeutels 170 nicht erforderlich ist. Vielmehr sind der Blutsammelbeutel 170 und der Filtratbehälter 148 an die gleiche Vakuumquelle 128 angeschlossen, an die auch das Embolus-Filtergehäuse 119 angeschlossen ist. Der an den Blutsammelbeutel 170 angelegte negative Druck verstärkt den Blutsammelvorgang. Der an den Filtratbehälter 148 angelegte negative Druck verstärkt die Filtration. Da der Filtratbehälter 148 an die gleiche Vakuumquelle 128 wie das Embolus-Filtergehäuse 119 angeschlossen ist, steigt bei Erhöhung des negativen Drucks unter Absaugen von Blut in entsprechender Weise die Filtration.
Abgesaugtes Blut wird mit der aus dem Waschflüssigkeitsbeutel 130 angesaugten Waschflüssigkeit im Absaugschlauch 114 vermischt. Das Gemisch aus Blut und Waschflüssigkeit wird durch den Embolus-Filter 118 filtriert und sodann durch die Leitung 139 transportiert. Die Leitung 139 ist mit Blasenfallen 232, 234 ausgerüstet, um ein Entlüften von etwaigen restlichen Blasen zu verhindern, die dann, wenn sie in der Blutsäule in der Leitung 139 eingeschlossen sind, den Blutstrom in der Säule verringern oder verhindern.
Obgleich das Blut durch den Membranfilter 138 in einem einzigen Durchgang filtriert werden kann, kann das Blut weiter filtriert werden, indem man dafür sorgt, daß das im Blutsammelbeutel 170 gesammelte Blut in den mit der Leitung 139 verbundenen Reservoirbeutel 224 fließt. Das Blut kann zum Fließen aus dem Blutsammelbeutel 170 in den Reservoirbeutel 224 veranlaßt werden, indem man nacheinander einen negativen Druck und einen positiven (atmosphärischen) Druck im Blutsammelbeutel 170 hervorruft. Das Herbeiführen eines negativen und positiven Drucks im Blutsammelbeutel 170 wird durch Betätigen des mit dem Blutsammelbeutel 170 verbundenen Zweiwegventus 212 erreicht. Das Zweiwegventil 212 bewirkt entweder, daß ein Vakuum-Absaugvorgang an den Blutsammelbeutel 170 angelegt wird, oder daß atmosphärischer Druck in den Blutsammelbeutel 170 gelangt. Während abwechselnd ein negativer und ein positiver Druck an den Blutsammelbeutel 170 angelegt werden, wird das Blut zur Zirkulation zwischen dem Blutsammelbeutel und dem Reservoirbeutel 224 veranlaßt. Eine Filtration findet bei jedem Durchgang durch den Membranfilter 138 statt. Zwei Blutsammelbeutel sind vorgesehen, so daß einer gefüllt werden kann und eine Reinfusion aus diesem Blutsammelbeutel 170 stattfinden kann, während der andere Blutsammelbeutel 214 (oder Reservebeutel) sich weiter mit filtriertem Blut füllt. Eine Infusion aus dem Blutsammelbeutel findet statt, wenn eine Infusionsleitung an die Infusionsöffnung 176 des Blutsammelbeutels 170 angeschlossen wird, die an der zweiten Leitung 141 unterhalb des Blutsammelbeutels 170 angebrachte Klemme 216 in geschlossene Stellung gebracht wird und atmosphärischer Druck im Beutel herbeigeführt wird, indem man das Zweiwegventil 212 öffnet. Eine Infusion findet sodann durch Fließen unter Schwerkrafteinwirkung statt. Gleichzeitig wird die Klemme 218 an der zweiten Leitung 141, die zum Reserve- Blutsammelbeutel 214 führt, geöffnet, um Blut einströmen zu lassen. Ein negativer Druck wird an den Blutsammelbeutel 214 angelegt, indem man das Zweiwegventil 220 zur Entlüftungsleitung 210 der Vakuumquelle 128 öffnet.
Die verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ergeben Membranfiltrationssysteme für intraoperative und postoperative Anwendungen, die kontinuierlich prozeßgekoppelt und auf Echtzeitbasis arbeiten, Waschflüssigkeit proportional zur Blutungsgeschwindigkeit bereitstellen, eine Filtration zur Entfernung von teilchenförmigen Bestandteilen mit einer Größe von mehr als 40 µm bewirken und eine Membranfiltration zur Entfernung von Waschflüssigkeit und anderen Verunreinigungen, die unterhalb einer gewünschten Molekülgröße liegen, erreichen. Besonders wichtig ist es, daß die vorliegende Erfindung es in einigen Ausführungsformen ermöglicht, dem Patienten sein eigenes gereingtes Blut mit dem erforderlichen Hämatokrit-Wert frei von Luftblasen mit der gleichen Geschwindigkeit zuzuführen, mit der es in der Wunde verlorengeht.
Die in den Figg. dargestellten Ausführungsformen dienen zusammen mit der Beschreibung lediglich der Erläuterung und sollen die erfindungsgemäß möglichen Konfigurationen oder den durch die folgenden Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken.

Claims

1. Vorrichtung zum Filtern von autologem Blut, welches einem Patienten zur Reinfusion an diesen Patienten entnommen wird, enthaltend:

- Saugmittel (12, 112, 310) zum Absaugen von Blut aus einer Wunde,

- erste Leitungsmittel (14, 114, 326) zum Abführen des von den Saugmitteln abgesaugten Blutes,

- Waschfluid-Aufnahmemittel (30, 130, 320) zum Aufnehmen eines Waschfluids, welches zum Beimengen zu dem abgesaugten Blut vorgesehen ist,

- ein erstes Filtermittel (18, 118, 330) zum Entfernen von Gefäßpfropfen und großen Partikeln aus dem abgesaugten Blut, wobei das erste Filtermittel mit den ersten Leitungsmitteln verbunden ist,

- Filtergehäusemittel (19, 119) zum Aufnehmen des ersten Filtermittels, wobei das Filtergehäuse ein Vakuumverbindungsmittel (20, 26, 520, 120, 126, 354) zum Ankoppeln einer Vakuumquelle (28, 128, 352) aufweist,

- Speichermittel (22, 518, 122, 314), welche mit dem Filtergehäuse zum Sammeln des gefilterten Bluts aus dem ersten Filtermittel verbunden sind,

- zweite Filtermittel (38, 138, 336) zum Ausfiltern von Überschußflüssigkeit und Verunreinigungen aus dem Blut,

- dritte Leitungsmittel (139, 314), welche zwischen den Speicher mitteln und den zweiten Filtermitteln zum Führen des Blutes zwischen diesen Mitteln eingeschaltet sind,

- ein Blutsammelmittel (22, 122, 130, 170, 338) zum Sammeln des gefilterten Blutes aus den zweiten Filtermitteln,

- vierte Leitungsmittel (141, 332), die zwischen den zweiten Filtermitteln und dem Blutsammelmittel zum Führen des gefilterten Blutes zwischen diesen Mitteln eingeschaltet sind,

- ein Flltratbehältermittel (48, 148, 346) zum Aufnehmen der Überschußflüssigkeit und der Verunreinigungen, die durch die zweiten Filtermittel aus dem Blut ausgefiltert wurden,

- fünfte Leitungsmittel (45, 145, 342), die zwischen den zweiten Filtermitteln und den Filtratbehältermitteln zum Führen des Filtrates zwischengeschaltet sind, und

- Reinfusionsmittel (56, 1 56, 176, 340), die mit dem Blutsammelmittel zur Reinfusion des gereinigten Blutes an den Patienten verbunden sind, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,

daß die Waschfluid-Aufnahmemittel (30, 130, 320) unterhalb der Saugmittel angeordnet sind, und

- daß zweite Leitungsmittel (32, 132, 324) zwischen den Waschfluid-Aufnahmemitteln und den ersten Leitungsmitteln zum Führen des Waschfluids zwischen diesen Mitteln eingeschaltet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste Filtermittel ca. 0,6 m (2 Fuß) bis ca. 1,5 m (5 Fuß) höher als die Saugmittel angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das erste Filtermittel relativ zu den zweiten Filtermitteln so angeordnet ist, daß eine Bewegung des Blutes zu den zweiten Filtermitteln infolge der Schwerkraft möglich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Blutsammelmittel in einer Höhe oberhalb der relativen Höhe der zweiten Filtermittel angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Filtratbehältermittel (172) mit ihm verbundene Vakuumverbindungsmittel aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin ein einstellbares Klemmittel (62, 1 62, 184) aufweist, welches an den fünften Leistungsmitteln zum Verhindern eines Filtratflusses durch das fünfte Leitungsmittel angebracht ist.