DE3587271T2

DE3587271T2 - Blutfilter.

Info

Publication number: DE3587271T2
Application number: DE8989103278T
Authority: DE
Inventors: Vlado Ivan Matkovich; David John Rosenberg
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1985-04-11
Publication date: 1993-09-23
Anticipated expiration: 2005-04-12
Also published as: JPH0458992B2; EP0327136A3; AU4100985A; EP0327136A2; EP0161803A3; DE3587271D1; DE3578817D1; US4662906A; AU588524B2; AU3991389A; EP0327136B1; CA1236408A; EP0161803B1; US4572724A; AU624630B2; GB8509325D0; GB2157188B; GB2157188A; ZA852726B; JPS60236662A

Description

Diese Erfindung betrifft Filter zur Verwendung bei der Filtration von Blut, wie in einem kardiopulmonalen Bypass-System, das während eines operativen Eingriffs am offenen Herzen verwendet wird.
US-A 3,701,433 offenbart ein Wegwerf-Blutfilter, das ein Maschengewebe mit einer Porengröße innerhalb des Bereichs von 25 bis 50 Micron verwendet zur Entfernung von, inter alia, Mikroemboli aus künstlich sauerstoffbeladenem Blut vor Wiedereinführung in einen Patienten während eines kardiopulmonalen Bypasses. Solche Filter werden von den vorliegenden Anmeldern vertrieben und ähnliche Filter, die von Anderen vertrieben werden, haben sich als hocheffektiv und vorteilhaft erwiesen und werden nun universell während eines operativen Eingriffs, der einen kardiopulmonalen Bypass beinhaltet, verwendet.
Aus wohlbekannten medizinischen Gründen, die hier nicht diskutiert zu werden brauchen, ist es absolut kritisch, daß kein freies Gas, ob in Form von Mikroemboli oder großen bzw. groben Blasen, im Blut vorliegt, das zu einem Patienten zurückgeführt wird. Während die meisten kommerziellen Filter leidlich wirksam sind beim Entfernen von Mikroemboli aus einem ansonsten konstanten Blutfluß, kann keiner der derzeit auf dem Markt befindlichen kommerziellen Filter automatisch sicherstellen, daß große Mengen an Luft, die an der stromaufseitigen Seite des Filterelements anliegen, nicht durch das Element hindurchtreten und in den Blutstrom des Patienten. Während ein feinporiges Filterelement, das voll mit Blut benetzt ist, wirksam ist zur Verhinderung eines Durchgangs eines Gases bei einer gegebenen beschränkten Rate, nimmt diese Wirksamkeit dramatisch ab, wenn diese Rate überschritten ist. Demgemäß verlangt ein Operationsprotokoll einen Techniker; um kontinuierlich das Blutfilter zu überwachen, und daß man vorbereitet ist, Notmaßnahmen zu ergreifen, um sicherzustellen, daß sich Luft nicht stromaufseitig des Filterelements anreichert und das Filter dem Gas statt Blut aussetzt. Die meisten Filter des Typs, die in US-A- 3,701,433 offenbart sind, und kommerziell verwendet werden, umfassen eine Öffnung bzw. einen Anschluß, die bzw. der verwendet werden kann, um das Gas zu entlüften, jedoch ist die Öffnungsgröße typischerweise derart, daß es unangemessen ist, einen 100 Prozent-Gasfluß zu entlüften dann wenn die Blutzufuhr zur Pumpe unterbrochen ist. Bei einem derartigen Vorfall bei einer Flußrate von sechs Liter pro Minute, wird sich die äußere Kammer eines Blutfilters des Typs, der in Fig. 4 von US-A 3,701,433 gezeigt ist, mit Gas in etwa zwei Sekunden füllen und, kurz daraufhin, wird wahrscheinlich Luft durch das Filterelement hindurchtreten und in einen Patienten. Demgemäß ist ein Filter; das schnell, automatisch und sicher die gesamte Luft, die an der stromaufseitigen Kammer anliegt, entlüftet, sogar im Fall eines katastrophalen Versagens, höchst wünschenswert, und zwar hinsichtlich sowohl Sicherheit für den Patienten als auch einer wirtschaftliche Verwendung von Resourcen und Personal.
FR-A-2452936 offenbart eine Vorrichtung zum Entfernen von Blasen in Blut mit einem Gehäuse, das eine Kammer definiert. Blut wird in das Gehäuse durch Einlaßdurchgänge an einem oberen Ende des Gehäuses zugeführt und tritt durch einen Schwamm, bevor es die Kammer erreicht. Der Schwamm (zer)bricht Blasen im Blut an der Oberfläche des Schwammes. Eine Entlüftung ist stromabseitig des Schwammes vorgesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt eine Vorrichtung zur Entfernung von in einer Flüssigkeit mitgerissenen Gasblasen mit einem Gehäuse, das eine Kammer mit ersten und zweiten Durchgängen definiert, die sich in einem oberen Ende der Kammer öffnen, mit einem Körper aus Schwammaterial, der in dem Gehäuse angeordnet ist, mit Einrichtungen zum Leiten des Flüssigkeitsstromes in die Kammer durch den ersten Durchgang und durch den Schwammkörper zur Entfernung von Blasen aus der Flüssigkeit, wobei der zweite Durchgang mit einer Entlüftung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet daß Einrichtungen in dem Schwammkörper vorgesehen sind, die betätigbar sind, zum Fangen von in der Flüssigkeit mitgerissenen Blasen und zum Aufbrechen des Films zwischen benachbarten Blasen, um dadurch größere Blasen auszubilden, die sich von dem Schwammkörper ablösen und durch den zweiten Durchgang aufsteigen, wobei der erste Durchgang Flüssigkeit in das Gehäuse leitet, und zwar tangential zu dem Gehäuse, so daß die Flüssigkeit in einem generell ringförmigen Weg strömt, um dadurch eine Zentrifugalwirkung zu erzeugen, die verursacht, daß Flüssigkeit an einem äußeren Umfang des Gehäuses strömt, während in der Flüssigkeit mitgerissenes Gas sich einwärts zum zweiten Durchgang bewegt.
Eine Filtervorrichtung, die Erfindung verkörpert, wird nun mittels eines Beispiels beschrieben unter Bezugnahme auf die begleitenden Diagrammzeichnungen, wobei:
Fig. 1 ist ein Diagramm eines kardiopulmonalen Bypass-Systems, das eine Blutfiltervorrichtung verwendet, die vorliegende Erfindung verkörpert,
Fig. 2 ist eine Draufsicht des Filters mit Teilen, die weggebrochen sind und im Schnitt gezeigt werden;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht aufgenommen entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 3a ist eine gebrochene perspektivische Ansicht eines Schwammkörpers, der einen Teil der Vorrichtung bildet, und sein Stützring;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht, in vergrößertem Maßstab, aufgenommen entlang der Linie 4-4 in Fig. 2;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht aufgenommen entlang der Linie 5-5 in Fig. 3, wobei Teile weggebrochen sind und im Schnitt gezeigt sind;
Fig. 6 ist eine gebrochene Schnittansicht, in vergrößertem Maßstab, des oberen Abschnitts des Filters, wobei der Abschnitt generell entlang der gleichen Linie wie Fig. 4 aufgenommen ist;
Fig. 7 ist eine gebrochene Schnittansicht aufgenommen entlang der Linie 7-7 in Fig. 6; und
Fig. 8 ist eine gebrochene Schnittansicht aufgenommen entlang der Linie 8-8 in Fig. 6.
Wie in den Zeichnungen zu Veranschaulichungszwecken gezeigt, ist die Erfindung in einem extrakorporalen Blutfilter 10 verkörpert, derart, wie er in einem kardiopulmonalen Bypass-System während eines operativen Eingriffs am offenen Herzen verwendet wird. Blut vom kardiovaskulären System des Patienten fließt durch ein Rohr 11 zu einem Oxygenator 12, und Sauerstoff wird auch zum letzteren durch ein Filter 13 und ein Rohr 14 geliefert, so daß der Oxygenator Kohlendioxid aus dem Blut entfernt und es durch Sauerstoff ersetzt. Das Perfusat wird vom Oxygenator mittels einer Pumpe 15 durch ein Rohr 16 abgezogen und zum Filter 10 geliefert, das Mikroemboli einschließlich Gas(-) oder Luftblasen, Fettemboli und aus Plättchen gebildete Aggregate, weiße Blutzellen, rote Blutzellen und andere Zelltrümmer bzw. Detritus entfernt. Üblicherweise ist das Filter so ausgelegt, daß die kleinste Größe von entfernten Partikeln im Bereich von 25 bis 50 Micron liegt, wobei 40 Micron üblich sind. Vom Filter wird das gefilterte Blut zum kardiovaskulären System des Patienten durch ein Rohr 17 zurückgeführt. Überschüssiges Blut im Hohlraum in dem Patienten, bei dem ein operativer Eingriff durchgeführt wird, wird durch eine Leitung 18 mittels einer Pumpe 19 entfernt und an ein Kardiotomiereservoir 20 geliefert. Vom letzteren fließt das Blut durch ein Rohr 21 zu einem Filter 22, der von der gleichen Konstruktion wie das Filter 10 sein kann, aber nicht muß, und dann fließt das Blut durch ein Rohr 23 zum Oxygenator 12, wo es sich mit dem Blut vom kardiovaskulären System des Patienten vermischt. Ein Bypass-Rohr 24 um das Filter 10 verbindet die Rohre 16 und 17 und ist normalerweise durch eine Klemmvorrichtung 25 verschlossen, die im Notfall gelöst wird, wenn ein unpassender Fluß durch das Filter vorliegt.
Im allgemeinen umfaßt das Filter 10 ein aufrechtes zylindrisches Filterelement 26 (Fig. 3 und 4), das innerhalb eines generell zylindrischen Gehäuses 27 angeordnet ist, das einen Einlaßdurchgang 28 nahe seinem Oberteil und einen Auslaßdurchgang 29 an seinem Unterteil besitzt. Das Filterelement umfaßt eine gefaltete Abschirmung bzw. Blende, hergestellt aus einem Kunststoffmaterial, wofür Polyester und Polyamide Beispiele sind, und die Abschirmung ist um einen perforierten Hohlkern 30 (Fig. 4) gewickelt, der aus einem Kunststoffmaterial wie Polypropylen hergestellt ist. Somit handelt es sich bei dem Filterelement um einen vertikalen Zylinder mit einem zentralen Durchgang 31, der sich entlang seiner Achse und den oberen Enden des Filterelements erstreckt, und der Durchgang ist mittels einer Kappe 32 in der Form einer Scheibe verschlossen, die aus einem Kunststoffmaterial wie Polypropylen geformt ist. Eine ähnliche Kappe 33 verschließt das untere Ende des Filterelements, und ist mit einer zentralen Öffnung 34 (Fig. 4) am Ende des Durchgangs 31 im Filterelement ausgebildet und mit dem Auslaßdurchgang 39 ausgerichtet, der sich, in diesem Fall, durch die Bodenwand 35 des Gehäuses erstreckt. Das Filterelement ist in einer zylindrischen Kammer im Gehäuse angeordnet und im Durchmesser kleiner als die Seitenwand 36 der Kammer; so daß ein ringförmiger Raum 37 zwischen der Seitenwand und dem Filterelement frei bleibt. Somit tritt Blut vom Oxygenator 12 in den Raum 37 ein und tritt durch das Filterelement von der Außenseite hindurch und das gefilterte Blut in dem zentralen Durchgang 31 fließt durch den Auslaßdurchgang 29 heraus.
Hierbei ist das Gehäuse 27 aus zwei Teilen hergestellt, d. h. einem Körper 38 und einer Abdeckung 39, die beide aus einem Kunststoffmaterial wie Polystyrol geformt sind. Der Körper umfaßt die Boden- und Seitenwand 35 und 36 und ist im wesentlichen koextensiv in der Tiefe mit der Höhe des Filterelementes 26. Die Abdeckung ist ein flacher Zylinder und umfaßt eine generell flache obere Wand 40 und eine nach unten gedrehte zylindrische Seitenwand 41, und das offene obere Ende des Körpers ist in einen ringförmigen Kanal 42 (Fig. 4) aufgenommen, der in einem Flansch 43 auf dem unteren Ende der Abdeckungsseitenwand 41 ausgebildet ist. Die Abdeckung und der Körper sind am Kanal z. B. durch Löten oder durch ein Spinschweißen aneinandergefügt. Der Einlaßdurchgang 28 ist als ein Nippel bzw. Schlauchanschluß 44 ausgebildet, der einstückig mit der Abdeckung ist und das Ende des Rohres 16 aufnimmt. Ahnlich ist der Auslaßdurchgang 29 als ein zweiter Nippel bzw. Schlauchanschluß 45 ausgebildet, der einstückig mit dem Gehäusekörper geformt ist, und axial von einem Vorsprung 46 auf der Unterseite der Bodenwand 35 herab herausragt. Eine ringförmige Aussparung 47 in der Innenseite des Vorsprungs nimmt eine ringförmige Ausdehnung 48 auf, die Öffnung 34 in der Kappe 33 umgibt, und die zentral das Filterelement im Körper anordnet.
Bevorzugt wird mindestens etwas von dem Gas aus dem Blut entfernt, bevor das letztere das Filterelement 26 erreicht, und dies wird in einer Kammer 49 (Fig. 3) erzielt, die stromaufseitig des Filterelements angeordnet ist. Im vorliegenden Beispiel ist diese Kammer in der Abdekkung 39 des Gehäuses angeordnet und definiert durch die obere Wand 40 und die Seitenwand 41 der Abdeckung mit der Kappe 32 auf dem Oberteil des Filterelements, die als die Bodenwand der Kammer dient. Etwas von dem Gas im Blut, das durch den Durchgang 28 eintritt, trennt sich vom Blut ab, während das Blut in der Kammer 49 ist und zur Atmosphäre entlüftet wird. Das Blut tritt dann durch eine ringförmige Öffnung 50 (Fig. 4) in den Boden der Kammer zum Raum 37 um das Filterelement 26 hindurch und irgendwelche verbleibenden Blasen über einer vorbestimmten Größe, wie 40 Micron, werden durch das Filterelement entfernt.
Solange das freie Gas im Blut in das Filter bei einer vorgewählten beschränkten Rate eintritt, ist der Blutfluß durch das Filter konstant und das Filterelement 26, das voll mit Blut benetzt ist, ist ziemlich wirksam beim Entfernen des Gases. Wenn große Mengen an Gas den ringförmigen Raum 37 erreichen und am Filterelement anliegen, blockiert jedoch das Gas das Filterelement, der Druck am Filterelement steigt an und das Gas wird durch das Filterelement zum kardiovaskulären System des Patienten gezwungen. Zum Beispiel, kann ein Fluß von 100 Prozent Gas zum Filter geliefert werden, in dem Fall, daß die Blutzufuhr zur Pumpe 15 wegen eines Rohrversagens unterbrochen ist. Frühere Filter sind nicht in der Lage, einen solchen Gasfluß zu entlüften. Sofern nicht Notmaßnahmen ergriffen werden, wird daher das Gas durch das Filter hindurchgehen und den Patienten erreichen. Darüber hinaus findet schnell die Anreicherung von Gas statt und die Notmaßnahmen müssen schnell ergriffen werden. Somit würde bei einer Flußrate von sechs Liter- pro Minute das Gehäuse 27 praktisch in etwa zwei Sekunden mit Gas gefüllt sein. Demgemäß umfaßt ein typisches Team von Perfusionisten bei Verwendung früherer Filter üblicherweise einen Techniker; der kontinuierlich das Filter überwacht und bereit ist, geeignete Schritte zu unternehmen, sobald das Filter sich mit Gas zu füllen beginnt.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt die Bereitstellung eines neuen und verbesserten Blutfilters 10, in dem ein signifikanter Anteil des Gases im Blut vom Blut abgetrennt wird, und zwar während es noch in der stromaufseitigen Kammer 49 ist, und dieses Gas wird, selbst in großen Mengen, automatisch zur Atmosphäre entlüftet, ohne das Filterelement 26 zu erreichen. Zu diesem Zweck sind Einrichtungen vorgesehen, die verursachen, daß das Blut in einem generell ringförmigen Weg um den äußeren Umfang der stromaufseitigen Kammer fließt und eine Zentrifugalwirkung erzeugt, die verursacht, daß das Blut an dem Umfangsabschnitt bleibt, während die Luft sich zum Zentralabschnitt der Kammer bewegt und durch eine hydrophobe Membran 51 (Fig. 4 und 5) in die obere Wand 40 der Kammer entlüftet wird. Die Membran ist so ausgelegt, daß sie eine Kapazität besitzt, um einen vollen Luftstrom zu entlüften, wobei nur Mikroemboli enthaltenes Blut, das gefiltert werden kann, am Filterelement anliegt.
Hierbei umfassen die Einrichtungen, um zu verursachen, daß das Blut in einem ringförmigen Weg am Umfang der stromaufseitigen Kammer 49 fließt, den Nippel 44, der so angeordnet ist, daß der Einlaßdurchgang 28 horizontal ist und sich durch die Seitenwand 41 der Abdeckung 39 in einer Richtung tangential zur Seitenwand öffnet. Als Ergebnis fließt das Blut entlang der Innenseite der Seitenwand am Umfang der stromaufseitigen Kammer und bevorzugt wird der ringförmige Blutfluß am Umfang mittels einer ringförmigen Ablenkwand bzw. Wand 52, die konzentrisch ist mit und einwärts beabstandet von der Seitenwand, aufrechterhalten. Wie in Fig. 2 und 4 gezeigt, ist die Ablenkwand einstückig mit der Abdeckung 29, die sich nach unten von der oberen Wand 40 davon erstreckt, ausgebildet und ist generell koextensiv mit der Seitenwand 41, so daß sie etwa unterhalb des Oberteils des Filterelementes 26 herausragt und mit der Seitenwand einen ringförmigen Kanalabschnitt 53 in der Kammer 49 bildet. Die Ablenkwand erstreckt sich zum größten Teil als ein vollständiger Kreis, der benachbart dem Einlaßdurchgang beginnt, und hierin leicht vor dem Durchgang beginnt und sich um 300 Grad erstreckt. Wenn das Blut sich durch den Kanal 53 bewegt, wie durch die Pfeile 54 in Fig. 5 angezeigt, bewegt sich das Gas, das durch Zentrifugalwirkung abgetrennt wird, gegen die Außenseite der Ablenkwand, bis es eine Öffnung 55 erreicht, die durch die Enden der Ablenkwand definiert ist. An diesem Punkt fließt das Gas in den zentralen Abschnitt 49a der Kammer 49 innenseitig der Ablenkwand (siehe Pfeile 56) und wird durch die Membran 51 entlüftet, während das Blut nach unten in den ringförmigen Raum 37 und durch das Filterelement fließt.
Um den relativ freien Gasfluß aus der stromaufseitigen Kammer 49 zu gestatten, ist die hydrophobe Membran 51 ringförmig und groß genug, um im wesentlichen über dem gesamten Zentralabschnitt der Kammer 49 wie durch die Ablenkwand 52 definiert zu liegen, so daß das Gas durch die Membran hindurchtritt und zu Entlüftungslöchern 57 in der Abdekkung fließt. Im vorliegenden Beispiel ist der Umfang der Membran an eine nach unten gerichtete gegenüberliegende ringförmige Oberfläche 58 (Fig. 6) auf der Unterseite der Abdeckung geklemmt und zwar mittels eines Kunststoffringes 59, der gelötet oder anderweitig geeignet an die Abdeckung befestigt ist. Eine ringförmige Rippe 61 aufrecht vom Ring drückt gegen die Membran, um die Klemmwirkung zu erzeugen. Vorzugsweise wird der Ring auch verwendet zum Stützen von Einrichtungen zum Aufhalten und somit Senken des ringförmigen Flusses im Zentralabschnitt der Kammer 49, womit der Gasfluß durch die Membran 51 ermöglicht wird. Hierin umfassen diese Einrichtungen eine Vielzahl von flachen Flügeln bzw. Schaufeln 60, die einstückig mit dem Ring geformt sind und sich radial vom Zentrum davon ausbreiten. Die Flügel liegen unter der Membran und jeder ist in einer vertikalen Ebene angeordnet.
Hierbei gibt es sechs Entlüftungslöcher 57 gleichbeabstandet, und zwar winkelig um die obere Wand 40 der Abdeckung 39, wobei jedes mit einer radialen Verstärkungsrippe 62 verbunden ist, die einstückig mit der Abdeckung oben von der letzteren geformt ist. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der obere Abschnitt 63 jeden Entlüftungsloches seitlich vom unteren Abschnitt 64 versetzt, um zu verhindern, daß ein spitzes Instrument zufällig durch das Loch eingefügt wird und die Membran 51 durchsticht. Vorzugsweise ist die letztere aus einer Schicht 65, gestrecktem hochkristallinem Polytetrafluorethylen, hergestellt, wie es von dem eingetragenen Warenzeichen TEFLON bekannt ist, und zwar heißversiegelt bzw. heißabgedichtet mit einer Dünnschicht 66 eines Substrats. Die Schicht 65 ist hydrophob, d. h. sie ist undurchlässig bzw. impermeabel für Flüssigkeit wie Blut und permeabel für Gas wie Luft. Bei der Schicht 66 kann es sich um ein dünnes poröses Papier handeln, wie von dem Typ, der üblicherweise zur Herstellung von Teebeuteln verwendet wird. Die Unterseite der oberen Wand der Abdeckung ist mit einer Reihe von konzentrischen kreisförmigen Rippen 67 gebildet, die verhindern, daß die Membran gegen die obere Wand flach nach oben gestoßen wird, und dadurch einen freien Luftfluß zu den Entlüftungslöchern sicherstellen. Wenn gewünscht, kann die Abdeckung mit einer Öffnung 68 (Fig. 2) versehen sein, die verschlossen werden kann, oder die mit irgendeiner gewünschten Testvorrichtung verbunden werden kann.
Ein Körper 69 aus Schwammaterial, der in der Anordnung umfaßt ist, wird mit einem Schaumverhinderungsmittel behandelt, derart, um kleine in einer Flüssigkeit mitgerissene Blasen zu fangen, sobald die Flüssigkeit gezwungen ist, nach unten durch den Schwamm zu fließen, und zu verursachen, daß die Blasen koaleszieren und größere Blasen ausbilden, die sich vom Schwamm ablösen und gegen den Flüssigkeitsfluß aufsteigen. Wie im Filter 10 verwendet, ist der Schwammkörper in die Öffnung 50 zwischen die stromaufseitige Kammer 49 und den Raum 37 um das Filterelement 26 angeordnet, so daß das Blut, das die Kammer verläßt, durch den Schwamm hindurchtritt mit dem Ergebnis, daß mindestens einige der kleineren Gasblasen, die im Blut zurückbleiben, entfernt werden, bevor das Blut das Filterelement 26 erreicht. Der Schwamm bremst auch den Rotationsfluß des Blutes und zerstreut die Zentrifugalkräfte, die ansonsten dazu neigen würden, die Luftblasen anstelle des Blutes zum Filterelement zu zwingen. Hierbei handelt es sich bei dem Schwammkörper um einen Streifen von Polyurethanschaum von medizinischer Qualität mit etwa 8 bis 20 Poren pro cm. (20 bis 50 Poren pro inch), etwa 14 pro cm. (35 pro inch), der für die vorliegenden Zwecke geeignet ist, und der Streifen ist innenseitig herumgewickelt um den oberen Endabschnitt des Gehäusekörpers 38 an der ringförmigen Öffnung 50 in der oberen Kammer 49. Bei dem Schaumverhinderungsmittel kann es sich um eine Verbindung aus Silicon und Siliciumdioxid handeln, wie sie als "Medical Antifoam A" von Dow Corning Mfg Co. vertrieben wird, und der Schwamm wird behandelt, indem eine inerte Flüssigkeit, die Verbindung enthält, durch den Schwamm herausgepreßt wird. Sobald Blut durch den behandelten Schwamm fließt, fängt das Silicon kleine Gasblasen, die dann wieder zusätzliche kleine Blasen fangen, während das Siliciumdioxid den Film zwischen zwei Blasen aufbricht, um eine größere zu schaffen. Blasen wachsen auf diese Weise weiter; bis sie groß genug sind, um sich vom Schwamm abzulösen und gegen den Blutfluß aufzusteigen.
Bevorzugt ist der Schwammring 69 radial auswärts beabstandet vom Filterelement 26 mittels eines Rings 70, um einen ringförmigen Durchgang 71 zwischen dem Filterelement und dem Ring bereitzustellen, so daß die größeren Blasen, die durch den Schwamm erzeugt worden sind, durch diesen Durchgang zum Zentralabschnitt der Kammer 49 übertreten und durch die Membran mit dem Gas austreten, das in der stromaufseitigen Kammer entfernt wird. Hierbei ist der Ring 70 perforiert, wie bei 72 in Fig. 3a angezeigt, und die größeren Luftblasen, wie im Schwamm gebildet, treten mit dem Blut durch die Perforationen zum Durchgang 71 hindurch, und zwar mit den Blasen, die zur Kammer 49 aufsteigen, und dem Blut, das nach unten zum Raum 37 um das Filterelement fließt. In der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Ring 70 um einen zylindrischen Ring, der aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie der Körper 27 geformt ist, und das obere Ende des Filterelements 26 umgibt. Der Ring ist mit dem Filterelement konzentrisch und hat den gleichen Durchmesser wie die Ablenkwand 52, derart, um im wesentlichen eine axiale Ausdehnung der letzteren aufzubauen. Um den Schwamm 69 und den Ring 70 anzupassen, ist der obere Endabschnitt des Gehäusekörpers 38 nach außen erweitert, wie bei 73 angezeigt, um eine geneigte Schulter 74 vorzusehen, auf der Ring ruht. Somit ist der Ring zwischen der Ablenkwand 52 und der Schulter 74 gefangen und hält den Schwamm an der Stelle in dem nach außen erweiterten Abschnitt 73 des Gehäusekörpers.
Mit einem Blutfilter 10, wie oben beschrieben, tritt Blut vom Oxygenator 12 in die stromaufseitige Kammer 49 ein, und zwar tangential durch den Einlaßdurchgang 28, und fließt in einem kreisförmigen Weg am Umfang der Abdeckung 39 in den Kanal 53 wie durch die Ablenkwand 52 und die Seitenwand 41 der Abdeckung definiert. Dieser Fluß erzeugt eine Zentrifugalkraft, die verursacht, daß mindestens einige der Gasblasen im Blut, einschließlich irgendwelcher großer Gasblasen, sich vom Blut trennen und sich einwärts und durch die Öffnung 55 in der Ablenkwand zum zentralen Abschnitt 49a der stromaufseitigen Kammer bewegen. Von dort wird das Gas zur Atmosphäre durch die Membran 51 und die Entlüftungslöcher 57 entlüftet, und dieses Entlüften wird durch die Flügel 60 auf dem Ring 59 unterstützt, die den Rotationsfluß der Blasen verlangsamen und damit einen schnelleren Fluß des Gases durch die Membran gestatten. Das im Kanal 53 zurückbleibende Blut fließt nach unten durch den Schwamm 69 und durch den perforierten Ring 70 und, während es durch den Schwamm hindurchtritt, koaleszieren die kleineren Gasblasen, die noch im Blut zurückgeblieben sind, zu größeren Blasen. Die letzteren fließen zusammen mit dem Blut durch die Perforationen 72 im Ring 70 zum Durchgang 71, bei dem die Blasen zum zentralen Abschnitt der stromaufseitigen Kammer 49 aufsteigen und durch die Membran 51 entlüftet werden. Auf Grund seines Hindurchtretens durch den Schwamm ist der Rotationsfluß des Blutes gebremst, so daß das Blut vom Durchgang 71 zur äußeren Oberfläche des Filterelements 26 fließt, ohne durch Gasblasen aufgehalten zu werden. Irgendwelche Gasblasen, die zu dieser Zeit im Blut zurückbleiben und die größer sind als eine vorbestimmte Größe, z. B. 40 Micron, werden durch das Filterelement angehalten, das auch andere Mikroemboli im Blut abtrennt. Die durch das Filterelement blockierten Blasen koaleszieren schließlich mit anderen Blasen unter Bildung größerer Blasen, die durch den Durchgang 71 zur Kammer 49 aufsteigen, um durch die Membran zu entlüften. Das gefilterte Blut fließt durch den Kern 30 des Filterelements und heraus durch den Auslaßdurchgang 29, um zum Patienten zurückzukehren.

Claims

1. Vorrichtung zur Entfernung von in einer Flüssigkeit mitgerissenen Gasblasen, mit einem Gehäuse (10), das eine Kammer (49) mit ersten und zweiten Durchgängen (44, 57) definiert, die sich in einem oberen Ende der Kammer öffnen, mit einem Körper aus Schwammaterial (69), der in dem Gehäuse angeordnet ist, mit Einrichtungen (53) zum Leiten des Flüssigkeitsstromes in die Kammer (49) durch den ersten Durchgang (44) und durch den Schwammkörper (69) zur Entfernung von Blasen aus der Flüssigkeit, wobei der zweite Durchgang (57) mit einer Entlüftung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen in dem Schwammkörper (69) vorgesehen sind, die betätigbar sind zum Fangen von in der Flüssigkeit mitgerissenen Blasen und zum Aufbrechen des Films zwischen benachbarten Blasen, um dadurch größere Blasen auszubilden, die sich von dem Schwammkörper (69) ablösen und durch den zweiten Durchgang (57) aufsteigen, wobei der erste Durchgang (44) Flüssigkeit in das Gehäuse leitet, und zwar tangential zu dem Gehäuse, so daß die Flüssigkeit in einem generell ringförmigen Weg strömt, um dadurch eine Zentrifugalwirkung zu erzeugen, die verursacht, daß Flüssigkeit an einem äußeren Umfang (53) des Gehäuses (10) strömt, während in der Flüssigkeit mitgerissenes Gas sich einwärts zum zweiten Durchgang (57) bewegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Einrichtungen in dem Schwammkörper um eine Verbindung aus Silicon und Siliciumdioxid handelt, wobei das Silicon die kleineren Gasblasen fängt und das Siliciumdioxid verursacht, daß der Film zwischen benachbarten Blasen aufbricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein perforiertes Element (70), das den ersten und zweiten Durchgang trennt, wodurch die größeren Blasen von der ersten Kammer durch die Perforationen in dem Element zu der zweiten Kammer hindurchtreten.