DE2458405C2 - Filteranordnung - Google Patents

Description

(a) daß im Gehäuse (26) ein hohlzylindrischer Filterträger (13) angeordnet ist, an dessen mit Nuten (13a) versehener Mantelfläche das hohlzylindrische benetzbare Filterelement (16) befe;«igtist

(b) daß der Filterträger (13) eine von dem unbenetzbaren Filterelement (17) abgedeckte öffnung aufweist, die in seinen flüssigkeitsfreien Innenraum führt, der mit dem Gasauslaß {20b) verbunden ist, und

(c) daß im Filterträger (13) ein aus den Nuten (13a) und aus einem Sammdkanal (14) gebildeter Strömungsweg für die nitrierte Flüssigkeit vorgesehen ist der zum Flüssigkeitsauslaß (18) führt.

2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fi .erträger (13) auf einer Basisplatte (20) befestigt ist die den Gasauslaß (206; und den als Ansatz (22) ausgv ildeten Fllüssigkeitsauslaß (18) enthält und an deren äußerer Ringschulter (20a; das den Filterträger (13) mit einem Zwischenabstand umgebende Gehäuse (26) koaxial befestigt ist

3. Filteranordnung nach Anspruch 2', dadurch gekennzeichnet daß der Filterträger (13) und die Bastsplatte (20) als einstückiges Kunststoff teil (12) ausgebildet sind.

4. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 — 3, dadurch gekennzeichnet daß die Nuten (13a,; durch Stege (13b) begrenzt und durch einen Abschnitt an der Mantelfläche des Filterträgers (13) unterbrochen sind, an dem das hohlzylindrische Filterelement (16) befestigt ist.

5. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß das unbenetzbare Filterelement (17) die freie Stirnfläche des rohrförmigen Filterträgers (13) abdeckt.

6. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1—S. dadurch gekennzeichnet daß im Gehäuse (26) oberhalb des unbenetzbaren Filterelementes (17) mindestens ein zusätzlicher Einlaß (34,36) quer zur Gehäuse-Längsachse angeordnet und durch ein Gummi-Septum (38,40) abgedeckt ist.

7. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Basisplatte (20) ein in den Auslaß (18) ausmündender Einlaß (44) quer zur Gehäuse-Längsachse: angeordnet und durch ein Gummi-Septum (46) abgedeckt ist.

Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung zum Abscheiden von Feststoffteilchen und von Gas aus Blut oder Infusionsflüssigkeiten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Infusion von Flüssigkeiten besteht die Gefahr, daß Gasbläschen oder Feststoffpartikel zusammen mit der Flüssigkeit in die Venen gelangen und z. B. Embolien hervorrufen können. Um diese Gefahr zu beseitigen, sind in den zum Patienten führenden Infusionsschläuchen Filter unterschiedlicher Bauart eingesc"ialtet mit denen einerseits die Feststoffpartikel und zum anderen die Gase, insbesondere Luft aus den Infusionsfiüssigkeiten sowie dem übertragenen Blut abgeschieden werden. Aus der DE-OS 19 49 038 sind verschiedene Fflteran-Ordnungen zum Abscheiden von insbesondere Gas und ggf. geringen Mengen an Feststoffpartikeln der angegebenen Gattung bekannt die aus einem Kunststoff-Gehäuse mh Flüssigkeitseinlaß, Flüssigkeitsauslaß und mit einem gesonderten Gasauslaß sowie aus einem ersten hohlzylindrischen unbenetzbaren sowie aus einem zweiten benetzbaren Filterelement bestehen. Das hohlzylindrische Filterelement ist an der innenwand des hohlzylindrischen Gehäuses festgelegt welches in diesem Bereich eine Vielzahl von Löchern für den Gasaustritt in die Atmosphäre aufweist An der ausflußseiligen Stirnseite des hohlzylindrischen Filterelementes schließt das zweite Filterelement aus benetzbarem mikroporösen Filtermaterial an. Aus der mit einem gewissen Oberdruck in das Gehäuse eingeführten Flüssigkeit werden die Feststoffpartikel und die Gas- bzw. Luftbläschen vom benetzbaren mikroporösen Filterelement zurückgehalten. Das hohlzylindrische unbenetzbare Filterelement läßt lediglich die Gase durch, welche durch die öffnungen in der Umfangswand des Gehäuses in die Atmosphäre abströmen. Da die Feststoffpartikel durch keines der beiden mikroporösen Filterelemente hindurchtreten können, sondern sich vielmehr an der Oberfläche des vergleichsweise kleinen und sich quer zur Strömungsbahn erstreckenden benetzbaren Ftlterelementes an sammeln, steigt der Strömungswiderstand und die Durchsatzmengen an Blut bzw. Infusionsflüssigkeit sinken bei gleichbleibendem Druck. Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist es daher bei Verwendung der bekannten Filteranordnung notwendig, die Feststoffpartikel aus der Flüssigkeit in einer gesonderten und entsprechend ausgebildeten Filteranordnung abzuscheiden, bevor die Gasabtrennung erfolgt.

Eine andere Filteranordnung ist in der US-PS so 35 23 408 beschrieben, bei welcher ein benetzbares und ein unbenetzbares Filterelement sich gegenüberliegend in einem Gehäuse angeordnet sind. Auch bei dieser Filteranordnung sind jedoch die Abmessungen des die l· eststoff partikel zurückhaltenden benetzbaren Filterelementes gering, so daß ebenfalls die Notwendigkeit einer Abscheidung dieser Feststoffpartikel vor der eigentlichen Gasabtrennung besteht.

In dem Fachaufsatz von R. H. Patterson u. a. »Disposable Filter for Microemboli«: Zeitschrift JAMA, Januar 1971, S. 76—80, ist ein Filtersystem für Spenderblut beschrieben, indem eine Filteranordnung zur Abscheidung von FeststöffpäftikeJn über 50 μπϊ Durchmesser verwendet wird. Das Filterelement ist ein vielfach gefaltetes Membranfilter aus vollständig benetzbarem Filtermaterial, welches einen hohlzylindrischen Filterträger von erheblichen Längs- und Querabmessungen umgibt. Da bei dieser Filteranordnung lediglich ein benetzbares Filter vorhanden ist, können Gase aus dem

Blut nicht abgeschieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist -es, eine Filteranordnung der angegebenen Gattung zu schaffen, mit der neben einer zuverlässigen Gasabtrennung eine Abscheidung von Feststoffpartikeln ohne größeren Dnickverlust und Verstopfungsgefahr des Fflterelementes über einen längeren Infusionszeitraum gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird bei einer FUteranordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch diese Merkmale wird eine erhebliche Vergrößerung des benetzbaren Fäterelementes erreicht, ohne daß die Außenabmessungen der Filteranordnung größer und die Ausbildung ihrer Einzelteile komplizier- is ter würden. Die Anordnung des unbeRetzbaren Filterelementes auf dem Rlterträger gewährleistet einen innigen Kontakt der zu filtrierenden Flüssigkeit mit diesem Filterelement und damit eine wirksame Abscheidung des in dieser Flüssigkeit enthaltenen Gas- und Luftanteile. Die getroffene Anordnung der beiden Filterelemente am Filterträger ergibt einen wirksamen Schutz der Filterelemente gegen ein unbeabsi .htigtes Beschädigen durch Einführen von z. B. Nadeln. Aufgrund ihres geringen Gewichtes und ihrer kleinen Abmessungen der erfindungsgemäßen Filteranordnung werden Behinderungen des Patienten vermieden. Schließlich kann die erfindungsgemäße Faseranordnung aufgrund der verwendeten Materialien und der geringen Anzahl konstruktiv einfacher Einzelteile als sog. Einwegartikel hergestellt werden, welcher nach einmaligem Gebrauch verworfen wird.

Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der » Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Filteranordnung teilweise im Längsschnitt;

Fig.2 eine andere Filteranordnung teilweise im *o Längsschnitt m^:· zusätzlichen Fluidanschlüssen;

F i g. 3 die Filteranordnung nach F i g. I im Querschnitt 2-2.

Die in F i g. 1 und 3 dargestellte Filteranordnung hat ein einstückiges Halteglied 12, das einen hohlzylindri- « sehen Filterträger 13 und eine Basisplatte 20 umfaßt Ein benetzbares Filterelement 16 ist um den Filterträger 13 dicht aufgewickelt Das obere Ende des Filterträgers 13 ist durch ein unbenetzbares Filterelement 17 verschlossen. Diese Baugruppe ist in einem transparenten *> Kunststoff-Gehäuse 26 abgedichtet befestigt. Ein Rohransatz 26a am oberen Gehäuseende bildet einen Einlaß 28 Pir die zu filtrierende Flüssigkeit. Ein Flüssigkeitsauslaß 18 wird durch einen zweiten Rohransatz 22 gebildet der von der Mitte der Basisplatte 20 » nach unten ragt. In der Mantelfläche des Filterträgers 13 sind Nuten 13a zwischen Stegen 136 ausgebildet die nach Fig.1 in Umfangsnchtung senkrecht zur Längsachse des Filterträgers 13 verlaufen. Die Nuten 13a können aber auch schräg zu dieser Längsachse ^M verlaufen. Die Nuten 13a sind in einem Abschnitt am Umfang des Filterträgers 13 unterbrochen, der einem Sammelkanai 14 ungefähr gegenüberliegt. Vorteilhaft sind die Stege 13 eng beabstandet und die Nuten 13s seicht, so daß das Volumen der darin sich sammelnden Flüssigkeit gering ist was die Bildung von Gasblasen in der gefilterten Flüssigkeit vermeidet.

Der die Nuten 13a unterbrechende Abschnitt an der Mantelfläche des Filterträgers 13 bildet eine Dichtfläche für das benetzbare Filterelement 16. Die Nuten 13a münden in den geschlossenen Sammelkanal 14, in welchem die Flüssigkeit aus den Nuten 13a zum Auslaß 18 fließt Der Sammelkanai 14 wird zum Innenraum des hohlzylindrischen Fjlterträgers 13 durch eine Kanalwand 24 begrenzt, die einstückig als Teil des Haltegliedes 12 ausgebildet ist

Eine Ringschulter 20a am Umfang der Basisplatte 20 dient zur Fixierung des unteren Gehäuserandes. Eine Entgasungsöffnung 206 in der Basisplatte 20 dient als Auslaß für das durch das unbenetzbare Filterelement 17 in den flüssigkeitsfreien Innenraum des Filterträgers 13 eingedrungene Gas.

Das benetzbare mikroporöse Filterelement 16 besteht vorzugsweise aus gemischten Zelluloseestern und hat vorzugsweise eine Porengröße von 0,22 bis 0,45 um. Das unbenetzbare Filterelement kann ebenfalls aus einem der vorstehenden Filtermaterialien bestehen, das durch chemische Behandlung unbenetzbar gemacht wurde, oder es kann aus unbenetzbarem Tetrafluoräthylen hergestellt sein, wobei die PorengiwiJe etwa 0,2 μιη beträgt Das Halteglied 12 ist vorzugsweise aus einem Polyvinylchlorid- Propylen-Copolymer geformt an welchem sowohl das benetzbare als auch das unbenetzb?re Filterelement direkt heißabgedichtet befestigt oder verschweigt werden können.

Ein Verschweißen der Filterelemente ist auch möglich, wenn der Filterträger 13 aus Polypropylen besteht Wenn das Halteglied aus einem nichtschweißbaren Material besteht können die Filterelemente am Filterträger 13 mittels geeigneter Klebstoffe befestigt werden. Das hohlzylindrische Gehäuse 26 kann aus transparentem PVC oder einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen und vorzugsweise in der Ringschulter 20a der Basisplatte 20 durch Ultraschweißen oder eine Klebeverbindung mit der Basisplatte 20 fest verbunden sein.

Eine bei der Infusions-Therapie praktisch eingesetzte Filteranordnung hat einen Filterträger von ca. 3,8 cm Länge und einem Außendurchmesser von 3,5 mm. Die gesam'e aktive Filterfläche beträgt ca. 10 cm². Der größte Durchmesser der Filteranordnung beträgt ca. 1,6 cm und ihre Gesamtlänge 43 cm ohne die Ansätze 22 und 26a.

Im Betrieb ist der Einlaß 28 mit einer Zuleitung for die zu filternde Flüssigkeit z. B. eine infusionsflüssigkeit, verbunden. Die Flüssigkeit füllt teilweise den Raum zwischen dem Gehäuse 26 und eiern Filterelement 16. Die im System enthaltenen Gasblasen können durch das benetzbare Membranfilter 16 nicht hindurchtreten, sondern entweichen cHirch das unbenetzbare Filterelement 17 und durch den Innenraum des hohlzylindrischen Filterträgers 13 zur Eittgasungsöffnung 206. Die Flüsjigk^ii gelangt durch das Filterelement 16 in die Nuten 13a und fließt im Sammelkanai 14 durch Schwerkraft nach unten durch den Auslaß 18 tu eine nicht dargestellte — Anschlußieitung. Die beschriebene Filteranordnung ist auch in Seiten- oder Kopflage betriebsfähig, wenn f\n ausreichend hoher Überdruck zur Verfügung steht, um einen Flüssigkeitsstrom aufrechtzuerhalten.

Die Filteranordnung nach F i g. 2 hat drei zusätzliche Einlasse, durch die therapeutische Zusatzmittel einem Patienten intravenös zugeführt werden können. Außer diesen Zusatzeinlässer entspricht der Aufbau dieser Ausführung dem des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 und 3. Zwei Zusatzeinlässe 34, 36

sind im Gehäuse 26 durch einstückig geformte Seitenwand; 30a, 306 und 32a, 32b gebildet und rechtwinklig zur Gehäuselängsachsc angeordnet. Jeder Einlaß 34, 36 ist durch ein Gummi-Septum 38, 40 abgedeckt Eine Injektionsnadel kann durch ein Gummi-Septum 38 bzw. 40 eingeführt werden, um Zusatzmittel in die zu nitrierende Flüssigkeit einzumischen. Wegen der Ausrichtung der Einlasse 34,36 kann eine eingeführte Injektionsnadel das unbenetzbare Filterelement 17 nicht erreichen.

Es kann erwünscht und notwendig sein, ein therapeutisches Zusatzmittel in die nitrierte Flüssigkeit zu injizieren. Zu diesem Zweck ist der dritte zusätzliche Einlaß 44 in der Basisplatte 20 des Haltegliedes 12 .Ausgebildet Dieser Einlaß 44 wird von einer einstückigen geformten Boiienwand 42 begrenzt und ist ebenfalls durch «in Gummi-Septum 46 verschlossen. Zweckmäßig kann eine in F i g. 2 dargestellte untere Einfassung 48 an

der Basisplatte 20 vorgesehen werden.

Die beschriebenen Filteranordnungen sind einfach und kompakt ausgebildet und insbesondere zur Verwendung als Endfilter bei der Inuisions-Therapie geeignet. Der einfache Aufbau ergibt sich daraus, daß sowohl das benetzbare als auch das unbenetzbare Filterelement von einem einzigen Halteglied aus Kunststoff getragen werden, an welchen-, nur ein einziges weiteres Bauteil, nämlich das Kunststoffgehäuse 26, auf einfache Weise befestigt ist Die Filtrst- und Entgasungs-Auslässe sind im mittleren Bereici* des Haltegliedes 12 angeordnet und können gleichzeitig' mit der Herstellung des Haltegliedes geformt weraVn. Wegen ihrer zylindrischen Form und des geringer» Gewichtes sind die beschriebenen Filteranordnungjwi besonders für den Einsatz in Kliniken und Praxen geeignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Filteranordnung zum Abscheiden von Feststoffteilchen und von Gas ans Bhrt oder Infusionsflüssigkeiten, bestehend

ans einem hohJzyfindrischen Kunststoff-Gehäuse mit einem Flüssigkeitseinlaß, einem ersten Auslaß für die filtrierte Flüssigkeit und einem zweiten Auslaß für das abgeschiedene Gas, sowie aus einem ersten mikroporösen hohlzylindrischen und einem zweiten mikroporösen Filterelement, die im Gehäuse fest angeordnet sind und von denen eines aus benetzbarem und das andere aus unbenetzbarem Material besteht, dadurch gekennzeichnet,