<Desc/Clms Page number 1>
Inrichting en werkwijze voor het scheiden van bloedkomponenten. Deze uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze voor het scheiden van bloedkomponenten, voornamelijk van humaan bloed.
Het is bekend dat bloed gescheiden kan worden in verschillende komponenten. In hoofdzaak worden deze komponenten gevormd door de erytrocyten, ook wel rode bloedcellen of rode bloedlichaampjes genoemd, de leukocyten, ook wel witte bloedcellen of witte bloedlichaampjes genoemd, de trombocyten, ook bloedplaatjes genoemd, en het plasma. Afhankelijk van de doeleinden van het bloed is het gewenst dat een of meerdere van deze komponenten worden afgescheiden.
In een groot aantal toepassingen is het belangrijk dat minstens de leukocyten, en eventueel de trombocyten zoveel als mogelijk uit de komponenten worden verwijderd.
<Desc/Clms Page number 2>
Een bekende techniek bestaat erin dat het bloed zoals bekomen van een donor wordt gecentrifugeerd, zodanig dat in hoofdzaak drie lagen vloeistof worden bekomen, respektievelijk een eerste laag die hoofdzakelijk bestaat uit erytrocyten, een tweede laag die de buffy coat wordt genoemd en die afhankelijk van de centrifugeringskarakteristieken hoofdzakelijk bestaat uit leukocyten of een mengeling van leukocyten en trombocyten, en een derde laag die hoofdzakelijk bestaat uit plasma. De verschillende lagen kunnen vervolgens van elkaar worden gescheiden door middel van decantering.
Deze techniek vertoont echter het nadeel dat de decantering bemoeilijkt wordt doordat de buffy coat bestaat uit een kleverige massa.
Om meer zuivere komponenten te bekomen dan deze verkregen door decantering alleen, werd reeds voorgesteld om de leukocyten of de leukocyten en de trombocyten op een andere wijze uit het bloed of uit bepaalde bloedkomponenten te verwijderen, bijvoorbeeld door filtratie. Ideaal hierbij is dat de behandeling van het bloed en van de komponenten tijdens de scheiding in een steriele inrichting gebeurt.
Een dergelijke inrichting is bekend uit het Amerikaanse oktrooi nr 4. 596. 657, waarbij deze inrichting
<Desc/Clms Page number 3>
hoofdzakelijk bestaat uit een primaire zak, minstens twee satellietzakken die door middel van leidingen met de primaire zak zijn verbonden, en een filter voor het verwijderen van leukocyten die tussen de primaire zak en een van de satellietzakken in de verbindende leiding is aangebracht. Het bloed wordt hierbij verzameld in de primaire zak, waarna dit wordt gecentrifugeerd. Het plasma en de eventueel kontaminerende leukocyten en trombocyten worden door decantering verwijderd.
Vervolgens wordt bewaarvloeistof van de satellietzak door de filter naar de overblijvende bloedcellen gebracht, ermee gemengd en uiteindelijk wordt deze suspensie door de filter teruggevoerd waarbij de leukocyten dan in grote mate weerhouden worden in deze filter.
Deze bekende inrichting heeft als nadeel dat de leukocyten die aanwezig zijn in het plasma niet kunnen worden verwijderd. Deze inrichting heeft eveneens als nadeel dat, teneinde de inrichting steriel te houden, de filter mee in de centrifuge dient te worden geplaatst, te samen met de primaire zak en de satellietzakken, waardoor het gevaar ontstaat dat de harde behuizing van de filter tijdens het centrifugeren beschadigingen aan de zakken aanbrengt.
<Desc/Clms Page number 4>
Om dit nadeel uit te sluiten werd in de Europese oktrooiaanvrage nr 349. 188 voorgesteld om de voornoemde filter in de leiding tussen de donor en de centrifugeringszak aan te brengen, zodanig dat deze filter kan verwijderd worden alvorens de centrifugering plaats vindt. Deze uitvoering heeft echter als nadeel dat de filter veel plaats inneemt en een groot dood volume heeft.
Deze uitvoering heeft eveneens als nadeel dat zij vrij kostelijk is aangezien een bijzonder filter met behuizing moet worden voorzien.
De huidige uitvinding heeft een inrichting tot doel die geen van de voornoemde nadelen vertoont.
De uitvinding heeft eveneens een inrichting voor het scheiden van bloedkomponenten tot doel die het voordeel biedt dat het volledige bloed, nadat dit van een donor is afgenomen, een bepaalde tijd in ongescheiden toestand kan worden bewaard, zodat de leukocyten nog verder aktief kunnen zijn om eventuele infekties ten gevolge van het doorprikken van de huid ongedaan te kunnen maken, zulks zonder dat een omslachtige struktur noodzakelijk is.
Tot dit doel betreft de uitvinding een inrichting voor het scheiden van bloedkomponenten, daardoor gekenmerkt
<Desc/Clms Page number 5>
dat zij minstens bestaat uit een zak ; een filter ingebouwd in de zak, waarbij deze filter in hoofdzaak ondoorlatend is voor leukocyten, doch doorlatend is voor erytrocyten en plasma ; en minstens een ingang en een uitgang, die respektievelijk aan weerszijden van de filter in de zak uitgeven.
In de voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de inrichting tevens voorzien van bloedopvangmiddelen die in verbinding staan met de voornoemde ingang ; een tweede zak die bedoeld is als centrifugeringszak, die tevens een ingang en een uitgang vertoont ; minstens één satellietzak ; en een aantal leidingen, respektievelijk tussen de bloedopvangmiddelen en de ingang van de zak waarin de filter aanwezig is, tussen de uitgang van deze zak en de ingang van de tweede zak en tussen de uitgang van de tweede zak en de satellietzakken, waarbij deze verbindingen vast aan deze zakken zijn verbonden zodanig dat een steriel geheel wordt bekomen.
De huidige uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het scheiden van bloedkomponenten, waarbij gebruik wordt gemaakt van de voornoemde inrichting, met als kenmerk dat de te scheiden komponenten worden opgevangen in de voornoemde zak met de filter, waarna deze komponenten worden gefiltreerd in
<Desc/Clms Page number 6>
deze zak, en waarna het filtraat bij voorkeur overgebracht wordt in een andere zak en daarin wordt gecentrifugeerd.
Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeelden zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van de uitvinding beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een inrichting volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur 1 ; figuren 3 en 4 doorsneden weergeven volgens lijnen
III-III en IV-IV in figuur 1 tijdens de opbouw van de inrichting ; figuur 5 nog een inrichting volgens de uitvinding weergeeft ; figuren 6 tot 9 het gebruik van de inrichting uit figuur 5 en de hierbij gevolgde werkwijze verduidelijken ; figuur 10 op een grotere schaal een zieht weergeeft van het gedeelte dat in figuur 6 met F10 is aangeduid ;
figuur 11 een bijzondere uitvoeringsvorm. van de
<Desc/Clms Page number 7>
filter weergeeft die in de inrichting volgens de uitvinding wordt aangewend ; figuur 12 een doorsnede weergeeft volgens lijn
XII-XII in figuur 11 ; figuren 13 en 14 nog een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding weergeven.
Zoals weergegeven in figuren 1 en 2 bestaat de inrichting 1 volgens de uitvinding minstens uit een zak 2 ; een filter 3 die is ingebouwd in de zak 2, waarbij deze filter 3 in hoofdzaak ondoorlatend is voor leukocyten, doch doorlatend is voor erytrocyten en plasma ; en minstens één ingang 4 en een uitgang 5 die aan weerszijden van de filter 3 in de zak 2 uitgeven. De filter 3 is eventueel ook ondoorlatend voor trombocyten.
De wanden 6 en 7 van de zak 2 bestaan bij voorkeur uit de klassiek hiertoe aangewende doorzichtige kunststof.
De filter 3 strekt zieh bij voorkeur uit doorheen de volledige zak 2 en bestaat uit een laag schuimkunststof, bij voorkeur polyurethaan. Hiertoe kunnen evenwel andere materialen worden aangewend, zoals polyacrylonitril, PVC, polyolefine, cellulose acetaat, natuurlijke vezels, polycarbonat, polyesters en polyamide, en dit zowel als geweven als ongeweven vezels, schuimen of membranen.
<Desc/Clms Page number 8>
De porositeit van de filter 3 is zodanig dat deze openingen vertoont van drie tot twintig micron groot. Bij voorkeur bedraagt de grootte van deze openingen slechts vijf tot tien micron.
Bij de fabrikage van de inrichting uit figuur 1 kan de filter 3 op een relatief gemakkelijke wijze in de zak 2 worden aangebracht door de laag kunststof van de filter 3 tussen de wanden 6 en 7 aan te brengen en vervolgens het geheel aan zijn rand 8 aan elkaar te lassen of te lijmen. De ingang 4 en de uitgang 5 worden hierbij gerealiseerd door, zoals weergegeven in figuren 3 en 4, aansluitstukken 9 en 10, of uiteinden van leidingen, op de gepaste plaats tussen de wanden 6 en 7 en de filter 3 te voegen. Bij het lassen gaat de poreuse struktuur van de filter 3 ter plaatse van de rand 8 over in een dichte struktur die samensmelt met de wanden 6 en 7.
Het lassen gebeurt door middel van op zichzelf bekende apparatuur 11.
In het aansluitstuk 10 kan een verbreekbare afdichting 12 worden voorzien.
Tevens volgens de uitvinding is de zak 2 bij voorkeur gedeeltelijk gevuld met een antistollingsmiddel 13. Om
<Desc/Clms Page number 9>
eventuele verschillen in uitzetting of krimp ten gevolge van de toevoeging van het antistollingsmiddel of van de sterilisatieprocedure tussen het filtermateriaal en het materiaal waaruit de zak 2 is opgebouwd op te vangen, kan het nodig zijn één van deze materialen op te spannen voor of tijdens het lassen of lijmen.
Het is duidelijk dat de inrichting volgens de uitvinding het voordeel biedt dat volledig bloed of een aantal bloedkomponenten via de ingang 4 in de zak 2 kunnen worden gebracht, hierin kunnen worden verzameld en worden bewaard, waarna bij het ledigen van de zak 2 langs de uitgang 5 automatisch een filtratie plaatsvindt, zodanig dat minstens de leukocyten, en eventueel de trombocyten, worden weerhouden, zonder dat afzonderlijke elementen, zoals een filter in een speciale behuizing, noodzakelijk zijn.
Zoals weergegeven in figuur 5 is de inrichting 1 bij voorkeur eveneens voorzien van opvangmiddelen 14 die in verbinding staan met de ingang 4 van de voornoemde zak 2. Deze opvangmiddelen 14 bestaan bij voorkeur uit een canule om bloed van een donor af te nemen.
De opvangmiddelen 14 kunnen echter ook op een ander wijze zijn samengesteld wanneer de te scheiden
<Desc/Clms Page number 10>
komponenten niet rechtstreeks van een donor afkomstig zijn.
De opvangmiddelen 14 zijn bij voorkeur vast verbonden aan de zak 2 door middel van een steriel gesloten leiding 15.
Zoals weergegeven in figuur 5 is de inrichting 1 bij voorkeur eveneens voorzien van een tweede zak 16 die bedoeld is om de gefiltreerde komponenten te centrifugeren. Deze zak 16 is voorzien van een ingang 17 en een uitgang 18, waarbij deze laatste ook van een verbreekbare afdichting kan worden voorzien.
De ingang 17 is aangesloten op de uitgang 5 door middel van een leiding 19 die vast aan de zakken 2 en 16 is verbonden, zodanig dat een steriele verbinding bestaat.
Verder is de inrichting 1 bij voorkeur nog voorzien van minstens één satellietzak. In het voorbeeld van figuur 5 zijn evenwel twee satellietzakken 20 en 21 afgebeeld.
De satellietzakken 20 en 21 zijn door middel van vaste leidingen 22 en 23 aangesloten op de uitgang 18 van de tweede zak 16. Wanneer geen noodzaak bestaat aan de tweede zak 16, bijvoorbeeld voor het verkrijgen van
<Desc/Clms Page number 11>
gefiltreerd heel bloed, al dan niet in porties verdeeld, kunnen de leidingen 22 en 23 rechtstreeks aangesloten zijn op de uitgang 5 van de eerste zak 2 waarin de filter 3 aanwezig is.
Volgens de uitvinding kan minstens één van de satellietzakken gevuld zijn met een addititief 24, dat een bewaarmiddel voor erytrocyten en/of trombocyten kan zijn.
In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm bestaat de inrichting 1 in de kombinatie van een canule 14, een zak 2 zoals voornoemd, een tweede zak 16 die bedoeld is voor de centrifugering en minstens twee satellietzakken 20 en 21, waarvan een een bewaarmiddel 24 voor erytrocyten bevat.
Het gebruik van de inrichting 1 van figuur 5 en de hierbij toegepaste werkwijze van de uitvinding zijn stapsgewijs verduidelijkt in de figuren 5 tot 9.
In een eerste stap wordt, zoals weergegeven in figuur 5, een hoeveelheid te scheiden komponenten 25 in de zak 2 opgevangen, waarbij deze komponenten zieh mengen met het voornoemde antistollingsmiddel 13. De opgenomen hoeveelheid 25 zal doorgaans bestaan uit volledig bloed
<Desc/Clms Page number 12>
dat door middel van de opvangmiddelen 14, die in dit geval bestaan uit een canule, van een donor wordt afgenomen.
Zoals weergegeven in figuur 6 wordt de leiding 15 vervolgens afgedicht, bijvoorbeeld dichtgelast, en worden de opvangmiddelen 14 ter hoogte van de gevormde dichting 26 losgesneden.
Indien de voornoemde hoeveelheid 25 bestaat uit volledig bloed dat juist werd afgenomen van een donor, wordt dit bloed gedurende een bepaalde tijd in de zak 2 bewaard zodanig dat de leukocyten eventuele infecties veroorzaakt bij het doorprikken van de huid van de donor, kunnen teniet doen.
Vervolgens wordt de verbreekbare afdichting 12, die is weergegeven in figuur 1, verbroken, zodat de uitgang 5 van de zak 2 wordt geopend. Door de zak 2 zoals weergegeven in figuur 6 plat te leggen op een hoger niveau dan de tweede zak 16, wordt de hoeveelheid vloeistof 25 gefiltreerd, waardoor een hoeveelheid filtraat 27 in de tweede zak 16 wordt verzameld, terwijl de filtratierest 28 aan de filter 3 achterblijft.
<Desc/Clms Page number 13>
Het filtraat 27 bestaat in dit geval hoofdzakelijk uit erytrocyten en plasma, uiteraard gemengd met het antistollingsmiddel 13. De filtratierest 28 bestaat hoofdzakelijk uit leukocyten. Afhankelijk van de filter 3 bevinden de trombocyten zieh voornamelijk in het filtraat of in de filtratierest.
Zoals bij elke filtratie is het duidelijk dat hierbij wel een kleine hoeveelheid leukocyten en/of trombocyten in de tweede zak 16 terecht komt.
Vervolgens wordt de leiding 19 afgedicht, bijvoorbeeld dichtgelast, en wordt zij ter hoogte van de gevormde dichting 29 afgesneden, zodanig dat een toestand ontstaat zoals is weergegeven in figuur 7.
De tweede zak 16 en de satellietzakken 20 en 21 worden hierna in een centrifuge geplaatst. Na de behandeling in de centrifuge ontstaan, afhankelijk van de centrifugeringskarakteristieken en het gebruikte filtermateriaal, twee of meer lagen vloeistof in de tweede zak 16.
De tweede zak 16 bevat hierbij minstens een eerste hoeveelheid vloeistof 30 die hoofdzakelijk bestaat uit plasma en een tweede hoeveelheid vloeistof 31 die hoofdzakelijk bestaat uit erytrocyten, waarbij de
<Desc/Clms Page number 14>
trombocyten afhankelijk van de uitgevoerde filtratie zich ofwel hoofdzakelijk in de vloeistof 30 bevinden, ofwel zieh als een dunne laag bovenop de hoeveelheid vloeistof 31 leggen.
Vervolgens wordt de niet in de figuren weergegeven verbreekbare afdichting in de uitgang 18 van de tweede zak 16 verbroken en wordt het plasma zoals afgebeeld in figuur 8 gedekanteerd en in de eerste satellietzak 20 gebracht.
Dit kan door middel van op zichzelf bekende technieken gebeuren, bijvoorbeeld door de tweede zak 16 tussen twee platen samen te drukken totdat de bovenste hoeveelheid vloeistof 30, aldus het plasma, volledig uit de tweede zak 16 verwijderd is. De leiding 23 naar de tweede satellietzak 21 kan hierbij tijdelijk worden dichtgeknepen door middel van een klips of geautomatiseerde klemmiddelen 32.
Eventueel kunnen hierna de trombocyten die net boven de erytrocyten liggen overgebracht worden in een niet in de figuren weergegeven satellietzak, die al dan niet van een additief ter bewaring van trombocyten is voorzien, te samen met een hoeveelheid plasma en erytrocyten. Hierna kan het bewaarmiddel 24 bij de hoeveelheid
<Desc/Clms Page number 15>
vloeistof 31 worden gevoegd, dewelke hoofdzakelijk bestaat uit erytrocyten. Uiteindelijk kunnen de satellietzakken naar keuze van het geheel worden losgemaakt. Daartoe dienen de nodige dichtingen, bijvoorbeeld 33 en 34, en de nodige sneden, bijvoorbeeld 35, te worden gerealiseerd.
Ten einde te bekomen dat het filtraat 27 vlot uit de zak 2 stroomt, ook wanneer de zak 2 zoals weergegeven in figuur 6 plat geplaatst wordt, is minstens én van de zijden 36 of 37, respektievelijk van de filter 3 of de wand 6, meer speciaal de zijden die het kompartiment 38 dat in verbinding staat met de uitgang 5 begrenzen, voorzien van een kanalisatie.
Volgens figuur 10 wordt dit bereikt doordat in de wand 6 groeven 39 zijn aangebracht.
Volgens nog een variante kan een afstandhouder tussen de filter 3 en de wand 6 worden voorzien, die toelaat dat de vloeistof ongehinderd kan wegvloeien.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm wordt de filter 3 vervaardigd uit schuimkunststof.
<Desc/Clms Page number 16>
Indien, zoals weergegeven in figuur 11, het filtermateriaal in één van zijn produktiefases hoofdzakelijk bestaat uit drie lagen, namelijk een middenste laag 40 die poreus is en die uiteindelijk de filter 3 zal vormen en twee buitenlagen 41 en 42 die een soort half- of niet-doorlatende huid vormen rond de laag 40, kan op meerdere manieren te werk worden gegaan.
Ofwel worden beide lagen 41 en 42 volledig verwijderd en worden er groeven aangebracht in de wand 6 of in het overblijvende filtermateriaal 3, ofwel wordt er gebruik gemaakt van een afstandshouder zoals voornoemd, ofwel nog worden, zoals weergegeven in figuren 11 en 12, de lagen 41 en 42 niet volledig verwijderd, doch slechts gedeeltelijk verwijderd zodanig dat groeven 42 en 43 worden gevormd, waardoor een goede doorstroming doorheen de filter 3 wordt verzekerd.
In figuur 13 is een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting 1 weergegeven waarbij de zak 2 een kompartiment 38 voor het filtraat bezit dat zodanig gesitueerd is dat dit kompartiment 38 door het dubbelvouwen van de zak 2 kan worden afgezonderd van de filter 3. Hierdoor kan de zak 2 in de vorm zoals weergegeven in figuur 14 in een centrifuge worden geplaatst waardoor het voornoemde filtraat 27 in de zak 2, meer speciaal in het kompartiment 38 hiervan, kan
<Desc/Clms Page number 17>
worden gecentrifugeerd. De ingang 4 van de zak 2 kan hierbij worden afgedicht door middel van een dichting 26 zoals voornoemd of door middel van een klemelement 45 zoals afgebeeld in figuur 14.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeelden beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke inrichting en werkwijze voor het scheiden van bloedkomponenten kan volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.