DE69529278T3

DE69529278T3 - Filtrationsvorrichtung zur entfernung von leukozyten

Info

Publication number: DE69529278T3
Application number: DE69529278T
Authority: DE
Inventors: Peter ZUK
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Haemonetics Puerto Rico LLC
Priority date: 1994-03-10
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 2011-11-17
Anticipated expiration: 2015-02-16
Also published as: US5902490A; AU1921995A; DE69529278D1; CN1148349A; DK0749345T3; US5472605A; EP0749345A1; EP0749345B2; EP0749345A4; WO1995024255A1; US6015500A; DK0749345T4; EP0749345B1; ATE230291T1; AU696270B2; DE69529278T2; US5779902A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Schwerkraft-betriebenes Flüssigkeitsfiltrationssysstem, das zum Filtrieren von Blut und Blutkomponenten bzw. -bestandteilen verwendbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Derzeit gibt es einige Schwerkraft-betriebene Blutfiltrationsvorrichtungen zum Einmalgebrauch. Alle diese Vorrichtungen erfordern jedoch eine Bedienung bzw. Handhabung von Entlüftungs- bzw. Luftfiltern während des Filtrationsprozesses durch den Anwender. Die Handhabung der Entlüftungsfilter muss zum geeigneten bzw. korrekten Zeitpunkt während des Filtrationsprozesses erfolgen, sonst wird das System nicht richtig filtrieren und das filtrierte Blut kann unbrauchbar werden. Da eine Bedienung von Entlüftungsfiltern durch den Anwender zeitraubend und teuer ist, ist es wünschenswert, eine Filtrationsvorrichtung zu schaffen, die Blut ohne Bedienung von Entlüftungsfiltern filtrieren kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Mängel des Stands der Technik können durch Verwendung eines Filtrationssystems, wie in Anspruch 1 definiert, gemildert werden. Der vorliegend beschriebene In-Line-Entlüftungsfilter bzw. Reihenentlüftungsfilter schließt einen Körper mit einem Einlass und einem Auslass darin, mindestens eine Entlüftungsöffnung in dem Körper und mindestens einen hydrophoben Filter ein, der derart angeordnet bzw. orientiert ist, dass Fluid in dem Körper daran gehindert wird, durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu treten. Der hydrophobe Filter kann den Körper abdichten und kann eine koaxial zum Einlass ausgerichtete Öffnung einschließen. Der Körper kann eine Einlasshälfte und eine Auslasshälfte umfassen, die gegeneinander abgedichtet sind. Der Körper schließt eine Drosselung bzw. Begrenzung ein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann am besten mit Bezug auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen wird, verstanden werden, wobei:
1A eine Schnittdarstellung eines gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendbaren In-Line-Entlüftungsfilter darstellt,
1B eine isometrische Ansicht eines In-Line-Entlüftungsfilters darstellt, wobei Teile davon entfernt wurden und der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendbar ist,
2 eine schematische Schnittdarstellung einer Filtrationsvorrichtung darstellt,
3 eine schematische Darstellung einer Filtrationsvorrichtung und eines In-Line-Entlüftungsfilters darstellt, welcher zum Filtrieren von Blut verwendet wird, wobei ein Blutvorratsbeutel gefüllt ist,
4 eine schematische Darstellung der Filtrationsvorrichtung und des In-Line-Entlüftungsfilters darstellt, die zum Filtrieren von Blut verwendet werden, wobei der Blutvorratsbeutel leer ist,
5 einen Schnitt durch den Auslass einer Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung darstellt, wobei ein Mittel zum fluidstrommäßigen Verbinden eines ersten Auslasses mit dem zweiten Auslass einer zweiten Kammer der Vorrichtung integral bzw. einteilig mit dem Auslassabschnitt der Vorrichtung gebildet ist,
6 eine Schnittdarstellung der anderen Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung mit dem in 5 dargestellten Auslassabschnitt darstellt,
7 eine isometrische Ansicht der in der 6 dargestellten Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung darstellt, wobei Teile davon entfernt wurden,
8 eine isometrische Ansicht der innenseitigen Oberfläche des ersten Abschnitts der in der 7 dargestellten Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung darstellt,
9 die in der 7 dargestellten Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung mit dem In-Line-Entlüftungsfilter, dem Schlauch, dem Blutzuführungsmittel und dem Blutsammelmittel in funktionsfähigem Aufbau darstellt,
10 einen Querschnitt eines unteren Abschnitts der Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung darstellt, welche eine Technik zum Abdichten einer Mehrzahl von Filtrationselementen darin abbildet,
11 einen Querschnitt des unteren Teils einer Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung darstellt, der eine alternative Technik zum Abdichten einer Mehrzahl von Filtrationselementen abbildet,
12 einen Querschnitt des unteren Teils einer gemäß den Prinzipien der vorliegender Erfindung gestalteten Filtrationsvorrichtung darstellt, der eine Technik zum Abdichten der äußeren Ränder einer Mehrzahl von Filtrationselementen abbildet,
13 einen Querschnitt des unteren Teils einer Filtrationsvorrichtung darstellt, der eine alternative Technik zum Abdichten der äußeren Ränder einer Mehrzahl von Filtrationselementen zeigt, und
14 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung zusammen mit einem Entlüftungsfilter, einem Blutzuführungsmittel und einem Blutsammelmittel darstellt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine Ausführungsform des Filtrationsapparats ist in 2 gezeigt und seine Arbeitsweise ist in 3 und 4 dargestellt.
1A zeigt eine schematische Darstellung eines In-Line-Entlüftungsfilters 15, der als Entlüftungsmittel gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendbar ist. Wie vorliegend beschrieben, entlüftet der automatische In-Line-Entlüftungsfilter automatisch den Einlass des Fluid-Filtrationssystems, wenn ein Fluid aufhört, vom Blutzuführungsbeutel 20 zu fließen. Wenn Fluid vom Blutzuführungsbeutel 20 fließt, hört der In-Line-Entlüftungsfilter 15 automatisch auf zu entlüften. Dieser Entlüftungsfilter kann aus einem Einlassabschnitt 1, einem Auslassabschnitt 2 und einem hydrophoben Sterilfilter 3 bestehen. Der hydrophobe Filter verhindert das Durchtreten von Flüssigkeit (wobei angenommen wird, dass der Druck der Flüssigkeit geringer als der Blasenpunktdruck des Filtermaterials ist), während Luft dadurch hindurchtreten lassen wird. Luft kann selbst dann durch den hydrophoben Filter treten, nachdem der Filter einer Flüssigkeit ausgesetzt worden ist. Der Einlassabschnitt 1 kann Entlüftungsöffnungen 4 einschließen, die luftströmungsmäßig mit der Außenseite des Entlüftungsfiltets verbunden sind. Der hydrophobe Filter 3 wird gegen den Einlassabschnitt 1 durch Dichtungen 5 und 6, die vorzugsweise Heißdichtungen sind, abgedichtet. Es kann jedoch jede Art von verlässlich dichten Dichtungen, die im Stand der Technik bekannt sind, wie Dichtungen vom Ultraschall-, Lösungsmittel- oder Klebetyp, erfindungsgemäß verwendet werden. Der In-Line-Entlüftungsfilter 15 kann eine runde Vorrichtung sein und der hydrophobe Filter kann als Scheibe mit einem in ihrer Mitte gestanzten Loch gestaltet sein. Der In-Line-Entlüftungsfilter 15 ist jedoch nicht auf irgendeine bestimmte Form bzw. Gestalt beschränkt und kann mehr als einen hydrophoben Filter 3 einschließen. Die Dichtung 5 sollte sich um den gesamten Umfang des zentralen Lochs des hydrophoben Filters 3 und daher um den gesamten Umfang einer Öffnung 7 erstrecken, um den hydrophoben Filter 3 gegen den Einlassabschnitt 1 abzudichten. Die Dichtung 6 dichtet den hydrophoben Filter gegen den Einlassabschnitt 1 um den gesamten äußere Umfang des hydrophoben Filters 3 ab. Obwohl Flüssigkeit in der Kammer 10 nicht durch den hydrophoben Filter 3 treten kann, kann Luft in die Entlüftungsöffnungen 4 eintreten und durch den hydrophoben Filter 3 hindurchtreten. Der Einlassabschnitt 1 des Entlüftungsfilters kann auch eine Leitungs- bzw. Schlauchfassung 8 einschließen, in welche ein Abschnitt des Schlauchs 14 eingesetzt werden kann. Die Schlauchfassung 8 ist fluidstrommäßig mit der Öffnung 7 verbunden, welche ungefähr den gleichen Durchmesser aufweisen sollte wie der Innendurchmesser des Schlauchs 14.
Der Auslassabschnitt 2 kann mit dem Einlassabschnitt 1 durch eine Dichtung 9 verbunden sein. Die Dichtung 9 sollte sich um den gesamten Umfang des Entlüftungsfilters 15 erstrecken, um so eine Kammer 10 auszubilden. Die Dichtung 9 ist vorzugsweise eine Ultraschall-Dichtung. Es können jedoch andere Dichtungen, einschließlich Heißdichtungen, Klebedichtungen oder andere luftdichte Dichtungen verwendet werden. Der Auslassabschnitt 2 schließt eine Begrenzung bzw. Drosselung 11, die einen Auslass der Kammer 10 ausbildet, und eine sich von der Begrenzung 11 erstreckende Schlauchfassung 12 ein, in welche ein Abschnitt des Schlauchs 13 eingefügt werden kann. Die Begrenzung 11 ist gewöhnlich eine lange Öffnung mit kleinem Durchmesser, welcher die Kammer 10 mit dem Schlauch 13 verbindet. Die Querschnittsfläche der Begrenzung sollte kleiner sein als die Querschnittsfläche des Einlasses, um es einem Fluid zu erlauben, dadurch hindurchzufließen, um die Kammer 10 zu füllen und mit dem hydrophoben Filter 3 in Kontakt zu treten.
Zu filtrierende Flüssigkeit tritt in den Entlüftungsfilter 15 über den Schlauch 14 und die Öffnung 7 ein und verlässt ihn über die Begrenzung 11 und den Schlauch 13. Die Länge und der Durchmesser der Begrenzung 11 hängen von der Viskosität der filtrierten Flüssigkeit ab und sollten derart bemessen sein, dass sich in den In-Line-Entlüftungsfilter 15 durch die Öffnung 7 tretende Flüssigkeit aufstaut und die Kammer 10 füllt. Unter dieser Bedingung wird die Flüssigkeit in der Kammer 10 ein Druckgefälle bzw. eine höhe aufweisen, das bzw. die größer als der atmosphärische Druck ist und geringe ist als der Blasenpunktdruck des hydrophoben Filters 3. Da ein hydrophober Filter eine wässrige Lösung bei einem Druck unterhalb des Blasenpunkts des hydrophoben Filters nicht hindurchlassen kann, wird kein Fluid durch die Öffnung 4 austreten. In ähnlicher Weise kann, da das Druckgefälle in Kammer 10 größer ist als der atmosphärische Druck, keine Luft in die Kammer 10 über die Öffnungen 4 eintreten. Die Begrenzung 11 sollte den Fluss des Fluids durch die Flüssigkeitsfiltrationsvorrichtung 129 (nachstehend beschrieben), die am gegenüberliegenden Ende des Schlauchs 13 angefügt sein kann, nicht einschränken. Wenn der Fluidstrom in die Öffnung 7 des Entlüftungsfilters 15 stoppt, verringert sich das Druckgefälle in Kammer 10 auf Null, was es Luft ermöglicht, in die Kammer 10 über die Öffnung 4 und den hydrophoben Filter 3 einzutreten, um so die Begrenzung 11 und den Schlauch 13 zu entleeren.
1B stellt einen In-Line-Entlüftungsfilter dar, der eine ähnliche Struktur und Arbeitsweise aufweist, wie der in der 1A dargestellte Entlüftungsfilter, aber auch einen inneren Kanal 17 und eine Mehrzahl von Trägerrippen 18 enthält.
Wie in 1B dargestellt, kann der innere Teil des Einlassabschnittes 1 des Entlüftungsfilters 15 einen Kanal 17 enthalten, der einen Zwischenraum zwischen dem hydrophoben Filter 3 und dem Einlassabschnitt 1 bereitstellt, welcher zu den Entlüftungsöffnungen 4 führt. Die Auslasshälfte 2 enthält eine Mehrzahl von Trägerrippen 18, die helfen, den hydrophoben Filter 3 zu tragen bzw. zu unterstützen.
2 ist eine schematische Darstellung der Filtrationsvorrichtung 129, die zur Blutfiltration und zur Entfernung von Leukozyten und/oder anderen Blutkomponenten daraus geeignet ist. Die Filtrationsvorrichtung 129 schließt einen Einlassabschnitt bzw. eine Einlasshälfte 101 ein, die mit einem Auslassabschnitt oder einer Auslasshälfte 102 durch eine Dichtung 120 verbunden ist. Diese Dichtung 120 ist vorzugsweise eine Ultraschalldichtung. Es können jedoch auch andere Dichtungen, wie Heißdichtungen oder Klebedichtungen oder andere luftdichte Dichtungen verwendet werden. Einlassabschnitt 101 schließt eine Schlauchfassung 113 ein, in welcher das Auslassende des Schlauchs 13 sowie Öffnung 122 befestigt ist. Das Einlassende von Schlauch 13 ist am Auslass des Entlüftungsfilters 15 befestigt. Der Einlassabschnitt 101 enthält Seitenwände 131, die sich um den Umfang der Bodenwand 130 erstrecken. Die Seitenwände 131 und die Bodenwand 130 bilden eine Kammer 108. Jegliches Fluid, das aus dem Entlüftungsfilter 15 über den Schlauch 13 tritt, tritt in die Kammer 108 über die Öffnung 122 ein.
Der Auslassabschnitt 102 der Filtrationsvorrichtung 129 kann eine damit befestigte Röhre bzw. Leitung 110 einschließen, die einen Durchgang 111 ausbildet. Die Röhre 110 ist vorzugsweise rund und weist verschiedene bzw. mehrfache Durchmesser auf, es können jedoch auch andere Formen bzw. Gestaltungen geeignet sein. Der Auslassabschnitt 102 kann auch eine Öffnung 121, Öffnung 123, Öffnung 124, Schlauchfassung 114 und Schlauchfassung 115 einschließen. Der Auslassabschnitt 102 schließt eine Bodenwand 132 und Seitenwände 133, welche sich um deren Umfang erstrecken, ein. Die Seitenwände 133 und die Bodenwand 132 bilden eine Kammer 109 der Auslasshälfte 102 aus. Es kann eine Bedeckung 112 an der Auslasshälfte 102 durch die Dichtung 125 befestigt sein. Die Dichtung 125 ist vorzugsweise eine Ultraschalldichtung. Es können jedoch andere Dichtungen genügen. Die Abdeckung 112 und die mehrfache Durchmesser aufweisende Röhre 110 bilden eine Kammer 111, welche fluidstrommäßig mit der Kammer 109 über die Öffnung 121 verbunden ist. Ein hydrophober Filter 104 ist gegen ein Ende der mehrfache Durchmesser aufweisenden Röhre 110, die sich in die Kammer 108 erstreckt, durch die Umfangsdichtung 105 abgedichtet. Die Umfangsdichtung 105 ist vorzugsweise eine Heißdichtung. Wiederum können jedoch andere Arten von verlässlich dichten Dichtungen wie Ultraschall- oder Klebedichtungen geeignet sein. Es kann ein hydrophiler Filter 106 gegen den Auslassabschnitt 102 durch die Umfangsdichtung 107 abgedichtet sein, um die Öffnung 123 zu bedecken. Wenn er trocken ist, erlaubt der hydrophile Filter 106 das Durchtreten von Luft, außer bei Umfangsdichtung 107, welche vorzugsweise eine Heißdichtung sein sollte. Es können jedoch andere Arten von verlässlich dichten Dichtungen, wie Ultraschall- oder Klebedichtungen, geeignet sein. Wenn er feucht bzw. benetzt ist, erlaubt der hydrophile Filter 106 nicht den Durchtritt von Luft, bis der Luftdruck über dem Blasenpunktdruck des hydrophilen Filters 106 liegt.
Der hydrophobe Filter 104 bedeckt das Ende der Röhre 110 und sollte daher die gleiche Form aufweisen wie das Ende der Röhre 110. Die Filtrationselemente 103, welche Elemente zur Entfernung von Leukozyten zur Blutfiltration sein können, sollten eine Gestalt aufweisen, um die Filtrationsvorrichtung 129 in die Kammer 108 und die Kammer 109 zu teilen. Die Filtrationselemente 103 bilden zusammen mit Einlassabschnitt 101 die Kammer 108 und zusammen mit Auslassabschnitt 102 die Kammer 109. Jedes Filtrationselement 103 kann ein Loch darin aufweisen, das derart angeordnet ist, dass sich das Loch entsprechend der Röhre 110 ausrichtet, wenn die Filtrationselemente 103 in die Filtrationsvorrichtung 129 eingesetzt werden. Daher ist es bevorzugt, dass das Loch die gleiche Form und Größe des kleinen Endes der Röhre 110 aufweist. Die Filtrationselemente 103 passen in eine Filterelementaufnahme und sind darin enthalten, welche durch die Seitenwände 145 des Auslassabschnitts 102 und durch Vorsprung 147 von Auslassabschnitt 102 und Dichtungsrippe 148 von Einlassabschnitt 101 ausgebildet wird.
Die Filtrationsvorrichtung 129 in 2 enthält vier (4) Filtrationselemente 103. Wenn die Filtrationsvorrichtung 129 zur Blutfiltration verwendet wird, können die Filtrationselemente 103 im Stand der Technik bekannte Elemente zum Entfernen von Leukozyten einschließen. In Abhängigkeit von der Anwendung kann die Filtrationsvorrichtung 129 zur Aufnahme von mehr oder weniger als vier Filtrationselementen 103 hergestellt werden. Der äußere Umfang der Filtrationselemente 103 kann gegen die Filtrationsvorrichtung 129 durch eine Klemm- bzw. Quetschdichtung 119 abgedichtet werden, wobei der äußere Umfang der Filtrationselemente 103 zwischen die Dichtungsrippe 148 des Einlassabschnitts 101 und den Vorsprung 147 des Auslassabschnitts 102 gedrückt wird, was eine Dichtung erzeugt. Gleichermaßen können die Filtrationselemente 103 gegen die Röhre 110 durch eine Quetschdichtung 126 abgedichtet werden. In diesem Fall zwingt eine um die mehrfache Durchmesser aufweisende Röhre 110 angepresste Dichtungsscheibe 118 die Filtrationselemente 103 zwischen die Dichtungsscheibe 118 und den Rand 99 der Röhre 110, um die Dichtung 126 auszubilden. In anderen Ausführungsformen kann die Dichtungsscheibe 118 gegen die Röhre 110 durch Ultraschall aufgeschweißt, heißabgedichtet oder mit einem Klebemittel abgedichtet werden. Auch können die Filtrationselemente 103 gegen das Filtrationsmittel 129 und die mehrfache Durchmesser aufweisende Röhre 110 durch andere zuverlässige Dichtungstechniken abgedichtet werden.
Ein erster Auslass aus der Kammer 109 wird durch die Öffnung 124 ausgebildet, welche fluidstrommäßig mit dem T-Stück 127 über die Siphon-Röhre bzw. -Leitung 116 verbunden ist. Ein zweiter Auslass aus der Kammer 109 wird durch die Öffnung 123 gebildet, welche fluidstrommäßig mit dem T-Stück 127 über die Röhre 128 verbunden ist. Das T-Stück 127 ist fluidstrommäßig mit einem Fluid- oder Flüssigkeitsaufnahmemittel über den die Röhre 117 verbunden. Die Röhre 128, das T-Stück 127 und die Röhre 116 arbeiten als Mittel zur Bereitstellung einer Fluidstromverbindung zwischen dem durch Öffnung 124 gebildeten ersten Auslass und dem durch Öffnung 123 gebildeten zweiten Auslass. Das Aufnahmemittel kann ein Blutbeutel oder sogar ein offener Behälter sein. Wenn das System jedoch zur Blutfiltration verwendet wird, sollte ein steriler Blutauffangs- bzw. -aufnahembeutel verwendet werden.
Obwohl in 2 die Einlassöffnung 122 nahe dem oberen Ende der Einlasshälfte 101 gezeigt ist, kann sich die Öffnung 122 an anderen Stellen befinden. Darüber hinaus braucht sich die Öffnung 122 nicht auf der vertikalen Mittelachse der Einlasshälfte 101 zu befinden. Die Öffnung 122 sollte jedoch benachbart zu oder direkt unterhalb des hydrophoben Filters 104 angeordnet werden, insbesondere falls der Zwischenraum zwischen Wand 130 der Einlasshälfte 101 und dem hydrophoben Filter 104 klein ist.
3 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Apparats oder Systems, der bzw. das den Entlüftungsfilter 15, das Filtrationsmittel 129, einen Blutzuführungsbeutel 20, einen Blutauffangsbeutel 21 und sämtliche erforderlich Verbindungsleitungen bzw. schläuche einschließt. Typischerweise wird der Anwender das System ohne den Blutzuführungsbeutel 20 beziehen. Der Anwender würde das System sterilisiert erhalten, wobei das Einlassende der Leitung 14 abgedichtet wäre, um das System steril zu halten. Mit Ausnahme der Öffnungen 4 ist das System daher geschlossen. Darüber hinaus sollte der hydrophobe Filter 3 des Entlüftungsfilters 15 ein Sterilfilter sein, der mit einer leckdichten Dichtung gegen den Einlassabschnitt 1 des Entlüftungsfilters 15 abgedichtet ist. Daher sollte das Innere des Systems steril bleiben.
Wenn Blut filtriert wird, schließt der Anwender zuerst den Schlauch 13 (nahe der Auslassseite des Entlüftungsfilters 15) mit einer Schlauchklemme (nicht gezeigt) und stellt dann eine sterile Verbindung zwischen dem Einlassende des Schlauchs 14 und dem Blutzuführungsbeutel 20 unter Verwendung einer im Fachgebiet bekannten sterilen Kopplungsvorrichtung her. Die tatsächliche sterile Verbindung wird zwischen dem Schlauch 14 und einem kurzen Abschnitt des Schlauchs, der ein Teil des Blutzuführungsbeutels 20 ist, hergestellt. Das resultierende System ist in 3 veranschaulicht. Der Blutzuführungsbeutel 20 kann an einem geeigneten Mittel aufgehängt werden. Das Filtrationsmittel 129 kann ebenfalls an diesem Mittel oder mit Hilfe des Schlauchs 13 aufgehängt werden. Ein Blutauffangsbeutel 21 kann an dem Mittel aufgehängt werden oder kann auf einer Oberfläche, wie einer Laborbank bzw. einem Labortisch oder Ähnlichem, ruhen. Sobald die sterile Verbindung zwischen dein Blutzuführungsbeutel und dem Schlauch 14 hergestellt ist und die Systemkomponenten aufgehängt sind, wird Blut aus dem Blutzuführungsbeutel 20 fließen und den Schlauch 14, den Entlüftungsfilter 15 und den oberen Teil des Schlauchs 13 bis zu dem Punkt füllen, wo eine Schlauchklemme (nicht gezeigt) den Schlauch 13 abklemmt. Luft, die sich im Schlauch 14, dem Entlüftungsfilter 15 und dem oberen Teil des Schlauchs 13 befinden hat, wird durch einen hydrophoben Sterilfilter 3 und dann durch die Öffnungen 4 in die Atmosphäre entweichen. Etwas von dieser Luft kann auch zum oberen Ende von Blutzuführungsbeutel 20 aufsteigen.
Weiterhin Bezug nehmend auf 3 wird, sobald die Schlauchklemme (nicht gezeigt) geöffnet wird, Blut anfangen, aus dem Blutzuführungsbeutel 20, durch Schlauch 14, durch Entlüftungsfilter 15, Schlauch 13 und schließlich durch Öffnung 122 in die Kammer 108 zu fliehen. in 3 ist der Blutstrom bzw. -fluss durch die durchgezogenen Pfeile angedeutet. Wenn Blut beginnt, die Kammer 108 vom Boden aus zu füllen, wird Luft aus der Kammer 108 durch die unbenetzten Teile der Filtrationselemente 103 (d. h. durch den Teil der Filtrationselemente 103, die sich über dem Blutniveau bzw. -spiegel befinden) und durch den hydrophoben Filter 104 entweichen. Die Luft, die durch den hydrophoben Filter 104 entweicht, wird durch die Kammer 111 und dann durch die Öffnung 121 und schließlich in die Kammer 109 treten. Die Luft, welche durch die nicht-benetzten Teile der Filterlagen 103 entweicht, wird direkt in die Kammer 109 treten. Die gesamte Luft, die aus der Kammer 108 in die Kammer 109 entweicht, wird dann aus der Kammer 109 durch die Öffnung 124 und dann durch die Siphon-Röhre bzw. -Leitung 116 in das T-Stück 124 und aus Kammer 109 durch den hydrophilen Filter 106 und dann durch die Öffnung 123 und dann durch die Röhre 128 in das T-Stück 124 entweichen. Die Luft wird dann aus dem T-Stück 127 durch den Schlauch 117 in den Blutaufnahmebeutel 21 entweichen.
Sobald das Blutniveau in der Kammer 109 hoch genug ist, um den hydrophoben Filter 104 zu bedecken, wird die Luft aufhören, aus der Kammer 108 durch den hydrophoben Filter 104 zu entweichen und die gesamte Entlüftung der Kammer 108 wird durch die nicht-benetzten Teile der Filtrationselemente 103 (welche in dieser Blutfiltrationsanwendung Elemente zum Entfernen von Leukozyten oder Elemente, die zum Entfernen anderer Blutkomponenten verwendet werden, einschließen können) erfolgen. Die Kammer 108 wird sich weiter mit Blut füllen, bis die gesamte Luft aus der Kammer 108 entwichen ist und die Kammer 108 vollständig mit Blut gefüllt ist.
Nachdem die Schichten der Filtrationselemente 103 benetzt worden sind, wird Blut, dem die Leukozyten entzogen wurden, anfangen, von den Elementen 103 in die Kammer 109 zu treten. Dieser Strom von Leukozyten-abgereichertem Blut in die Kammer 109 wird am Boden der Kammer 109 oder nahe diesem beginnen. Da die Mantelfläche der Elemente 103 sehr viel größer ist als die Mantelfläche des hydrophilen Filters 106 und da die anfängliche Blutflussrate durch die Elemente 103 groß ist und da der Blasenpunktdruck des hydrophilen Filters 106 größer sein muss als das Druckgefälle am hydrophilen Filter 106 gegenüber dem Blutauffangsbeutel 21, wird die folgende Sequenz von Ereignissen auftreten. Sobald das Blutniveau die Kammer 109 bis zu dem Niveau füllt, bei welchem die Öffnung 124 bedeckt ist, wird der Luftdruck in der Kammer 109 anfangen zu steigen, da die Flussrate des von Leukozyten abgereicherten Bluts, welches in die Kammer 109 tritt, größer als die Fließrate des aus der Kammer 109 durch den hydrophilen Filter 106 austretenden Luft ist (wegen der erforderlichen maximalen Porengröße des hydrophilen Filters 106). Dieser Anstieg des Luftdrucks in der Kammer 109 wird hervorrufen, dass Blut aus der Öffnung 124 und in die Siphon-Röhre 116 fließt Das Blutniveau in der Röhre 116 wird dann schneller ansteigen als das Blutniveau in der Kammer 109. Das von Leukozyten abgereicherte Blut in Röhre 116 wird das T-Stück 127 erreichen und das T-Stück 127 füllen. Der hydrophile Filter 106 wird nicht durch das von Leukozyten abgereicherte Blut auf der T-Stück-Seite des hydrophilen Filters 106 benetzt, falls die Röhre 128 lang genug oder die Öffnung 123 klein genug ist. Unter der Annahme, dass eine oder beide dieser Bedingungen zutrifft/zutreffen, wird das von Leukozyten abgereicherte Blut im T-Stück 127 das T-Stück 127 verlassen und dann über den Schlauch 117 in den Blutaufnahmebeutel 21 abfließen. An diesem Punkt ist das Druckgefälle am Boden der Kammer 108 in Bezug auf das obere Ende des Zuführungsbeutels 20 größer als das relative Druckgefälle am oberen Ende der Kammer 108. Der Druck der Luft in Kammer 109 wird sich jedoch über dem Atmosphärendruck befinden, und das Druckgefälle im T-Stück 127 in Bezug auf den Blutauffangsbeutel 21 wird kleiner sein als das Druckgefälle am oberen Fade der Kammer 109 und am Boden der Kammer 109. Daher wird der Druck im T-Stück 127 kleiner sein als der Druck in der Kammer 109. Somit wird Luft aus der Kammer 109 durch den hydrophilen Filter 106, dann durch Öffnung 123, dann durch Röhre 128 in das T-Stück 127 gesogen. An diesem Punkt tritt ein gemischter Strom von Leukozyten abgereichertem Blut und Luft, der die Leitung 117 herunter in den Blutauffangsbeutel 21 fließt, auftreten. Während die Kammer 109 von Luft entleert wird, wird das Niveau des von Leukozyken, abgereicherten Bluts in der Kammer 109 steigen. Dieser Vorgang wird andauern, bis das Niveau des von Leukozyten abgereicherten Bluts in Kammer 109 entweder den hydrophilen Filter 106 bedeckt oder bis der hydrophile Filter 106 durch Kapillarwirkung befeuchtet wird. Sobald der hydrophile Filter 106 benetzt ist, erlaubt er nicht länger den Durchtritt von Luft, bis der Luftdruck den Blasenpunktdruck des hydrophilen Filters 106 übersteigt. Die Porengröße des hydrophilen Filters 106 sollte derart gewählt werden, dass, sobald der hydrophile Filter 106 benetzt ist, er für die Dauer des Vorgangs nicht mehr den Durchtritt von Luft erlaubt. Um sicherzustellen, dass eine minimale Luftmenge am oberen Ende der Kammer 109 eingeschlossen ist, ist es bevorzugt, dass das Volumen der Kammer 109 in der Umgebung des hydrophilen Filters 106 minimal gehalten wird.
Während das Entleeren des Blutzuführungsbeutels 20 andauert, sind Schlauch 14, Entlüftungsfilter 15, Schlauch 13 und Kammer 108 voll mit unfiltriertem Blut. Kammer 109, Siphon-Röhre 116, T-Stück 127 und Schlauch 117 sind mit von Leukozyten abgereichertem Blut gefüllt, und der Blutauffangsbeutel 21 ist teilweise mit von Leukozyten abgereichertem Blut gefüllt, wobei eine kleine Lufttasche am oberen Ende des Blutauffangsbeutels 21 auf Grund der anfänglich aus dem System abgeführten Luft verbleibt. Das Druckgefälle am oberen Ende der Kammer 108 in Bezug auf den Vorratsbeutel 20 wird immer noch geringer sein als das Druckgefälle am Boden der Kammer 108 in Bezug auf den Vorratsbeutel 20. Das Druckgefälle am Boden der Kammer 109 in Bezug auf den Vorratsbeutel wird gleich dem Druckgefälle am Boden der Kammer 108 sein, minus dem Druckabfall über den Kissen 103 zur Entfernung von Leukozyten, und das Druckgefälle im T-Stück 127 in Bezug auf den Auffangsbeutel wird ein wenig größer als zuvor sein, als sich der Auffangsbeutel zu füllen begonnen hatte, aufgrund der Tatsache, dass sich der Blutauffangsbeutel 21 zu füllen begonnen hat. Während des gesamten Vorgangs wird der externe Druck auf den Blutzuführungsbeutel 20 und den Blutauffangsbeutel 21 atmosphärischer Druck sein.
Von Beginn des Filtrationsvorgangs an, wenn Blut beginnt, aus dem Blutzuführungsbeutel 20 abzufließen, wird der Druck in der Kammer 108 immer größer sein als der Druck in Kammer 109. Daher wird niemals Luft aus der Kammer 109 in die Kammer 108 strömen. Gleichermaßen wird niemals von Leukozyten abgereichertes Blut aus der Kammer 109 in die Kammer 111 strömen, solange die Öffnung 121 ausreichend klein ist.
Bezugnehmend auf 4 wird, wenn Blutzuführungsbeutel 20 entleert ist, der Schlauch 14 einen luftdichten Verschluss (d. h. der zusammengefallene Blutzuführungsbeutel 20) an seinem oberen Ende aufweisen. Dem Druckgefälle aufgrund des Bluts im Schlauch 14 steht nun das negative Druckgefälle aufgrund der leckdichten Abdeckung am oberen Ende des Schlauchs 14 gegenüber, und der Druck in Kammer 10 des Entlüftungsfilters 15 wird atmosphärisch sein. Nun kann Luft in die Öffnungen 4 des Entlüftungsfilters 15 eindringen und durch den hydrophoben Sterilfilter 3 in die Kammer 10 des Entlüftungsfilters 15 treten. Die in die Kammer 10 eintretende Luft wird das Blut in Kammer 10 verdrängen, was hervorruft, dass sich die Kammer 10 leert. Sobald die Kammer 10 entleert ist, wird sich die Begrenzung 11 und dann der Schlauch 13 entleeren. Da der Eingangsdruck in das System (an den Öffnungen 4) atmosphärisch ist und das Druckgefälle in Bezug auf den Blutauffangsbeutel 21 im T-Stück 127 kleiner als der atmosphärische Druck ist, wird das Entleeren bzw. Abfließen andauern und das Füllen des Blutauffangsbeutels 21 wird fortgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt herrscht an der Öffnung 122 atmosphärischer Druck, und das Druckgefälle am oberen Ende der Kammer 108 ist geringer als der atmosphärische Druck. Daher wird nun Luft in die Kammer 108 durch die Öffnung 122 eintreten und zum oberen Ende der Kammer 108 aufsteigen, wodurch die Kammer 108 von oben nach unten entleert wird. Da das Druckgefälle im T-Stück 127 relativ kleiner bleibt als dasjenige in Kammer 108, wird sich die Entleerung der Kammer 108 fortsetzen.
Sobald das Blutniveau in der Kammer 108 auf das Niveau des hydrophoben Filters 104 absinkt, beginnt Luft von Kammer 108 in Kammer 111 und dann durch Öffnung 121 in Kammer 109 zu strömen. Luft wird von Kammer 108 zur Kammer 109 über den vorstehend genannten Weg strömen, da der leere Teil der Kammer 108 atmosphärischen Druck aufweist und der Druck bei der Öffnung 121 geringer als der Druck im Blutauffangsbeutel 21 ist. Um sicherzustellen, dass sich die Kammer 108 vollständig entleert, bevor in die Kammer 109 durch die Öffnung 121 eintretende Luft die Kammer 109 entleert, sollten die folgenden Kriterien erfüllt sein:

a) Der hydrophobe Filter 104 sollte die minimale Oberfläche aufweisen, die erforderlich ist, um das Abfließen aus der Kammer 109 in angemessener Zeit zu erlauben. Er sollte auch die minimal erforderliche Oberfläche aufweisen, so dass eine minimale Menge an aktiver Oberfläche aus den Filtrationselementen 103 entfernt wird, um die Röhre 110 aufzunehmen.
b) Die mehrfache Durchmesser aufweisende Röhre 110 sollte so nah am Boden der Kammer 108 angeordnet werden, wie es andere Gestaltungserwägungen erlauben.
c) Zur maulen Sicherheit sollte der hydrophobe Filter 104 von Sterilfilter-Güte sein.

Wenn Luft beginnt, in die Kammer 109 von Öffnung 121 aus einzutreten, ist das Druckgefälle an der Öffnung 121 größer als das Druckgefälle am oberen Ende der Kammer 109. Daher wird von Öffnung 121 in die Kammer 109 eintretende Luft ans obere Ende der Kammer 109 aufsteigen und von Leukozyten abgereichertes Blut in der Kammer 109 von oben nach unten verdrängen. Da der hydrophile Filter 106 nun benetzt ist, kann Luft nicht aus der Kammer 109 durch den hydrophilen Filter 106, Öffnung 123 und Leitung 128 in das T-Stück 127 strömen. Daher kann der Schlauch 117 nicht über den hydrophilen Filter 106 entleert werden. Falls der Schlauch 117 über den hydrophilen Filter 106 sich entleert würde, würde das filtrierte Blut aus der Kammer 109 nur bis zum Bodenniveau des T-Stücks 127 absinken. Die Kammer 109 würde sich in dieser Weise weiter entleeren, bis das Niveau des von Leukozyten abgereicherten Bluts das obere Ende der Öffnung 124 erreicht. Dann wird die Röhre 116 entleert, und der Schlauch 117 wird bis zum Niveau des von Leukozyten abgereicherten Bluts am oberen Ende des Blutauffangsbeutels 21 entleert. Der Schlauch 117 sollte dann nahe dem Blutauffangsbeutel 21 verschlossen werden, und Blutauffangsbeutel 21 kann zusammen mit dem kleinen Abschnitt des verschlossenen Schlauchs 117 vom Rest des Systems abgeschnitten werden und steht zur Verwendung bereit. Der Rest des Systems (d. h. Blutzuführungsbeutel 20, Entlüftungsfilter 15, Fluid-Filtrationsmittel 129, T-Stück 127 und sämtliche zurückbleibende Leitungen bzw. Schläuche) sollten in geeigneter Weise entsorgt werden).
Die Luft, die anfänglich die Hohlräume im System füllt, wird in den Blutauffangsbeutel 21 abgeführt, wenn das System zu Beginn mit Blut gefüllt wird. Um die Luftmenge zu minimieren, die in den Blutauffangsbeutel 21 abgeführt wird, sollte das Leervolumen minimal gehalten werden. Um das Leervolumen zu minimieren, sollte der Zwischenraum zwischen Wand 130 des Einlassabschnitts 101 und hydrophobem Filter 104 minimal gehalten werden. Daher sollte die Öffnung 122 des Einlassabschnitts 101 dem hydrophoben Filter 104 benachbart oder direkt darunter angeordnet werden.
Die 5 bis 8 veranschaulichen eine andere Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung 229. Diese Ausführungsform kann in einfacher Weise unter Verwendung wegwerfbarer Spritzguss-Kunststoffkomponenten hergestellt werden. Darüber hinaus kann die Filtrationsvorrichtung 229 derart ausgestaltet werden, dass der Anwender in einfacher Weise alle Systemkomponenten an einem Aufhängungsmittel, wie einer Stange mit Haken, aufhängen kann, um eine Zuführung durch Schwerkraft der zu filtrierenden Fluide, wie Blut, zu erlauben. Diese Ausführungsform arbeitet in der gleichen Weise wie die zuvor diskutierte Ausführungsform.
Bezugnehmend auf 5, ist in dieser Ausführungsform das Mittel zum fluidstrommäßigen Verbinden des ersten Auslasses, ausgebildet durch Öffnung 124 der Kammer 109, mit dem zweiten Auslass, ausgebildet durch Öffnung 123 der Kammer 109, einteilig in dem Auslassabschnitt 202 ausgebildet. Ein Steg 249, der aus dem Auslassabschnitt 202 hervorsteht und eine Auslassabdeckung 212, die gegen den Steg 249 abgedichtet ist, bilden einen Kanal 251 aus. Steg 249 und Auslassabdeckung 212 sind abgedichtet, um zu verhindern, dass im Kanal 251 strömendes Fluid daraus heraustritt. Ein innerer Steg 250 steht aus dem Auslassabschnitt 202, aber innerhalb des Kanals 251, hervor. Der erhöhte Steg 250 steht ebenfalls in Kontakt mit Auslassabdeckung 212, um eine Kammer 111 auszubilden, die vom Kanal 251 isoliert ist, sodass Fluid im Kanal 251 nicht in die Kammer 111 treten kann. Innerhalb der Kammer 111 ist ein Ende des Inneren der Röhre 110 angeordnet, die die Filterelemente 103 durchzieht (6). Bezugnehmend auf 6, verbindet die Öffnung 121 (5) die Kammer 111 fluidstrommäßig mit der Kammer 109. Demgemäß wird die Kammer 109 fluidstrommäßig mit der Kammer 108 durch das Innere von Röhre 110, Kammer 111 und Öffnung 121, die alle fluidstrommäßig miteinander verbunden sind, verbunden. Innerhalb des Kanals 251 ist der erste Auslass der Kammer 109 durch Öffnung 124 ausgebildet, und der zweite Auslass der Kammer 109 ist durch Öffnung 123 ausgebildet. Sowohl Öffnung 123 als auch Öffnung 124 bilden Durchtritte, welche in die Kammer 109 führen, was den Kanal 251 fluidstrommäßig mit der Kammer 109 verbindet. Es kann ein Aufhängemittel 244 derart ausgerichtet sein, dass das Gehäuse, welches von dem ersten Abschnitt 201 und dem zweiten Abschnitt 202 ausgebildet wird, unter dem Einfluss der Schwerkraft aufgehängt werden kann. In der aufgehängten Position ist der durch Öffnung 123 ausgebildete zweite Auslass oberhalb des durch Öffnung 124 ausgebildeten Auslasses für eine verbesserte Funktionsweise der Filtrationsvorrichtung angeordnet.
Weiter Bezug nehmend auf 6, greift der Einlassabschnitt 201 in den Auslassabschnnitt 202 zur Ausbildung eines Gehäuses ein. Die Ränder der Filtrationselemente 103 sind zwischen dem Einlassabschnitt 201 und dem Auslassabschnitt 202 angeordnet. Die Dichtung 120 wird verwendet, um den Einlassabschnitt 201 gegen den Auslassabschnitt 202 abzudichten. Einlassöffnung 122 führt in die Kammer 108, welche Fluidstrom-mäßig mit der Röhre 110 verbunden ist. Der hydrophobe Filter 104 ist an einem Ende der Röhre 110 angeordnet, um zu verhindern, dass zu filtrierende Flüssigkeit, wie Blut, dadurch hindurchtritt. Eine Dichtung 105 dichtet den hydrophoben Filter gegen die Röhre 110 ab. Die Dichtungsscheibe 118 ist um die Röhre 110 derart angeordnet, dass die Filtrationselemente 103 zwischen der Dichtungsscheibe 118 und einem Rand 299 angeordnet sind. Der hydrophile Filter 106 ist vorzugsweise oberhalb der Öffnung 123 angeordnet, um zu verhindern, dass Luft von innerhalb der Kammer 109 durch die Öffnung 123 strömt, wenn der hydrophile Filter 106 befeuchtet ist. Der hydrophile Filter kann in einer Vertiefung 207 eingefügt sein. Vorzugsweise wird eine Heißdichtung verwendet, um den hydrophilen Filter gegen den Auslassabschnitt 202 abzudichten. Die Öffnung 123 ist fluidstrommäßig mit dem Kanal 251 verbunden. Ein Nippel 260 kann um die Öffnung 123 herum ausgebildet sein, um es filtriertem Fluid, wie Blut, zu erlauben, dadurch hindurch in einen Sammelschlauch 117 und ggf. in einen Sammelbeutel 221 zu strömen.
Die Arbeitsweise der in 5 bis 9 dargestellten Ausführungsform ist ähnlich derjenigen der Ausführungsform der Vorrichtung, die in 1 bis 4 dargestellt ist. Anstelle einer externen Röhre 116 jedoch, transportiert der Kanal 251 filtriertes Blut von der Öffnung 124 zum Fluid-Sammelschlauch 117. Auch ist das Volumen der Kammer 108 und der Kammer 109 vermindert, um das Volumen der in den Blutauffangsbeutel 221 abgeführten Luft zu minimieren. Unter Verwendung einer derartigen Anordnung kann der erste Abschnitt 101 einen Aussparungsbereich 260 erfordern, um es der Röhre 110 zu erlauben, in die Kammer 108 hervorzustehen.
7 stellt eine Schnittansicht der vorstehend erwähnten Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung 229 dar. Auf der inneren Oberfläche des zweiten Abschnitts 202 ist eine Mehrzahl von Rippen 242 angeordnet. Die Rippen 242 dienen zur Stabilisierung der Position der Filtrationselemente 103, während sie zu filtrierender Flüssigkeit, wie Blut, durch die Kammer 109 strömen lassen. Die Rippen verhindern, dass der in der Kammer 108 bestehende Druck die Filtrationselemente 103 verformt. 8 stellt die innere Oberfläche des ersten Abschnitts 201 dar. Aussparung 260 enthält einen Steg 261, der auf einem oder mehreren Rändern davon angeordnet ist und aus der inneren Oberfläche 230 des ersten Abschnitts hervorsteht. Wie in 6 gezeigt, steht der Steg 261 in Kontakt mit der Dichtungsscheibe 118, um eine Kraft gegen den Teil der Filtrationselemente 108 zwischen der Dichtungsscheibe 118 und dem Rand 299 auszuüben.
Bezugnehmend auf 9, kann die Fluid-Filtrationsvorrichtung, wenn sie zum Filtrieren von Blut verwendet wird, durch fluidstrommäßiges Verbinden eines Blutvorratsbeutels 220 mit einem In-Line-Entlüftungsfilter 15 verwendet werden. Blut, das durch den Entlüftungsfilter strömt, wird durch einen Kanal 13 zur Filtrationsvorrichtung 229 über dem Einlassmittel 113 geführt. Ein Sammelschlauch 117 ist mit einem Auslassmittel 260 an einem Ende und am anderen Ende mit einem Blutsammelbeutel 221 verbunden. Die Filtration von Blut erfolgt, ohne dass es erforderlich ist, Entlüftungen von Hand zu öffnen und zu schließen oder den Blutsammelbeutel auf unterschiedliche Höhen in Bezug auf den Blutvorratsbeutel oder das Gehäuse 229 zu bewegen.
10 ist eine Explosionsansicht des unteren Teils der Filtrationsvorrichtung 229, die in 6 zum Zwecke der Darstellung der in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendbaren Dichtungstechniken dargestellt ist. Die Fluid-Filtrationsvorrichtung 229 enthält vier Filtrationselemente 103. Es können jedoch mehr oder weniger als vier Filtrationselemente 103 in Abhängigkeit von der Anwendung verwendet werden. jedes Filtrationselement 103 kann zu einer logarithmischen Verminderung von Leukozyten aus dem Blut, das durch diese Schicht tritt, bereitstellen. Falls unfiltriertes Blut beispielsweise anfänglich 1000 Leukozyten/ml enthält, wird es 100 Leukozyten/ml nach dem Hindurchtreten durch ein Filtrationselement 103 enthalten. Daher sollten vier Leukozyten-Filtrationselemente 103 eine Verminderung der Leukozyten- und/oder anderen Blutkomponenten von vier Größenordnungen ergeben. 10 veranschaulicht den Blutströmungsweg durch vier Filtrationselemente 103. Das Blut kann die Filtration durch jedes der Elemente umgehen. Beispielsweise kann der Blutstrom in der Kammer 108 beginnen und den kürzesten Weg von der Kammer 108 durch das erste Filtrationselement in den Zwischenraum 284 zwischen Röhre 110 und dem Rand der Filtrationselemente 103 und durch die letzten Filtrationselemente 103 in die Kammer 109 folgen.
Falls die vom Blut, das durch die Filtrationselemente 103 und den Zwischenraum 284 strömt, zurückgelegte Strecke kleiner ist als die Dicke der gesamten Filtrationselemente 103, kann das Blut einige der Elemente umgehen und kann nicht hinreichend filtriert sein. Eine Lösung dieses Problems besteht im Erhöhen des Durchmessers der Dichtungsscheibe 218 und im Erhöhen der Breite des Rings 250. Dies wird die Weglänge, welche Blut, das die mittleren Schichten der Filtrationselemente umgeht, zurücklegen muss, erhöhen. Da jedoch die Röhre 110 und der Ring 299 nahe dem Boden der Vorrichtung angeordnet sein sollten, besteht hinsichtlich ihrer Durchmesser eine Beschränkung. Darüber hinaus erhöht die Vergrößerung des Durchmessers der Dichtungsscheibe 118 die Möglichkeit der Bildung von Falten in den Elementen 103, was hervorruft, dass Blut dadurch hindurchfließt und eine vollständige Filtration verhindert wird.
Eine bevorzugte Lösung des vorstehend erwähnten Problems der Umgehung ist in 11 dargestellt. In 11 dichten die angeflanschten Dichtungsscheiben 285, 286, 287 und 288 unabhängig voneinander jede Schicht der Elemente 103 zur Entfernung von Leukozyten um die Röhre 110 herum ab. Die Größe jedes angeflanschten Dichtungsrings sollte derart sein, dass sie entweder die darüber gestapelte Dichtungsscheibe, die Oberfläche 255 oder den Steg 261, in Abhängigkeit ihrer Position, kontaktiert. Auch sind die vorzugsweise angeflanschten Dichtungsscheiben 285, 286, 287 und 288 um die Röhre 110 angepresst. Es können jedoch auch andere zuverlässige Dichtungstechniken verwendet werden, um die angeflanschten Dichtungsscheiben gegen die Röhre 254 abzudichten. Auch kann, anstatt jede der angeflanschten Dichtungsscheiben gegen die Röhre 110 abzudichten, jede innere angeflanschte Dichtungsscheibe gegen die benachbarten Dichtungsscheiben abgedichtet werden. Darüber hinaus kann die angeflanschte Dichtungsscheibe, die mit dem Steg 261 in Kontakt steht, gegen diesen abgedichtet werden und/oder die angeflanschte Dichtungsscheibe, die in Kontakt mit der Oberfläche 255 steht, kann gegen die Oberfläche 255 abgedichtet werden. Es ist auch möglich, eine Anzahl von angeflanschten Dichtungsscheiben zu verwenden, die geringer ist als die Anzahl von Filtrationselementen. Falls ein Presssitz zwischen den angeflanschten Dichtungsscheiben und der Röhre 254 verwendet wird, können die angeflanschten Dichtungsscheiben und die Dichtung 254 aus verschiedenen Materialien gebildet sein, die vorzugsweise mit Strahlung sterilisierbar sind. Der Flansch der angeflanschten Dichtungsscheiben sollte so dünn sein, wie es zweckmäßig ist, um so eine Faltenbildung der Filtrationselemente 103 zu minimieren. Der Steg 261 der Einlasshälfte 201 verhindert, dass die angeflanschten Dichtungsscheiben die Röhre 254 heraufgeschoben werden, sobald die Einlasshälfte 201 gegen die Auslasshälfte 202 abgedichtet wird.
12 stellt den unteren Teil der Ausführungsform der Filtrationsvorrichtung 229, die in 11 darstellt ist, dar, wobei ein anderes Mittel zum Abdichten der Ränder der Filtrationselemente 103 verwendet wird. Die angeflanschten bzw. aufeinandergeschobenen Ringe 271, 272, 273, 274 sind über den Rändern jedes Filtrationselements 103 angeordnet. Jeder angeflanschte Ring kann gegen den zweiten Abschnitt 202 abgedichtet sein, oder jeder angeflanschte Ring kann gegen seinen benachbarten angeflanschten Ring und den unteren angeflanschten Ring 274, der gegen den zweiten Abschnitt 202 abgedichtet ist, abgedichtet sein. Auch kann jeder oder einige der angeflanschten Ringe 271, 272, 273, 274 gegen die Seitenwand 245 des zweiten Abschnitts 202 angepresst sein. Jeder angeflanschte Ring sollte sich über den gesamten äußeren Rand der Filtrationselemente erstrecken. Auch kann es möglich sein, in dieser Weise eine Anzahl von angeflanschten Ringen zu verwenden, die geringer ist als die Anzahl der Filtrationselemente.
13 stellt eine andere Technik zum Abdichten der Ränder der Filtrationselemente 103 dar. Unter Verwendung dieser Technik ist der Rand 276 des Bodenfiltrationselements mit dem zweiten Abschnitt 202, vorzugsweise durch eine Heißdichtung, die sich um den gesamten Umfang des Filtrationselements 103 erstreckt, verbunden. Die Heißdichtung jedoch wird die Fasern an den Rändern 276, 277, 278, 279 des Filtrationselements komprimieren, was effektiv die Filtrationsfähigkeit der Elemente an der Grenze zwischen dem komprimierten und nichtkomprimierten Bereich vermindert Um eine verminderte Filtrationsfähigkeit zu verhindern, können Schichten von Polyethylenfolie 98 zwischen jeder Schicht der Filtrationselemente 103 vor dem gegeneinander Abdichten der Ränder jeder Schicht 276, 277, 278, 279 angeordnet werden. Die Polyethylenfolienschichten 98 verhindern, dass Blut durch die Grenzbereiche, die von der Heißdichtung betroffen sind, filtriert wird. Es können andere thermoplastische Folien anstelle von Polyethylenfolie 98 verwendet werden. Die Folienschichten sollten sich jedoch um den gesamten Umfang der Filtrationselemente 103 erstrecken. Auch kann der Rand 276 des unteren Filtrationselements gegen den zweiten Abschnitt 202, und die anderen Ränder 277, 278, 279 der Filtrationselemente können gegeneinander abgedichtet werden. Es können jedoch andere Strukturen und Techniken der Ränder 276, 277, 278, 279 zum Abdichten gegeneinander oder gegen den zweiten Abschnitt 202 verwendet werden.
14 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Diese Filtrationsvorrichtung enthält keinen zweiten Auslass aus der zweiten Kammer 109 oder ein Mittel zum Anordnen des ersten Auslasses 124 in fluidstrommäßiger Verbindung mit einem zweiten Auslass. Die Leitung bzw. der Schlauch 168, die bzw. der eine Schleife um die Rückseite der Filtrationsvorrichtung 129 ausbildet, dient als Mittel zum fluidstrommäßigen Verbinden der ersten Kammer 108 mit der zweiten Kammer. Unter der Annahme einer wie vorstehend diskutierten Filtration von Blut in der Vorrichtung 129 wird eine sterile Verbindung zwischen Schlauch 14 und Blutzuführungsbeutel 20 geschaffen. Die Systemkomponenten würden dann, wie in 14 dargestellt, aufgehängt. Das Blut würde vom Schlauch 13 durch Öffnung 122 in die Kammer 108 der Einlasshälfte 101 strömen. Die Kammer 108 wird sich vom Boden aus füllen, bis die Kammer 108 gefüllt ist. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen können Schlauchfassung 113 und Öffnung 122 irgendwo an der Einlasshälfte 101 angeordnet sein. Der Filter 104 ist ein hydrophober Filter, der verhindert, dass Blut durch ihn hindurchströmt. Während sich die Kammer 108 zu füllen beginnt, beginnen sich die Filtrationselemente 108 vom Boden aus zu benetzen. Während sich die Kammer 108 füllt, wird die Luft in der Kammer 108 durch die nicht-benetzten Teile der Filtrationselemente 103 in die Kammer 109 entweichen. Diese Luft wird aus der Kammer 109 in den Blutauffangsbeutel 21 durch Öffnung 124 und Schlauch 117 treten. Während die Filtrationselemente 103 benetzt werden, wird die Luft, die sich in diesen Filtrationselementen befunden hat, auch in die Kammer 109 und dann in den Blutauffangsbeutel 21 durch die Öffnung 124 und den Schlauch 117 entweichen. Blut wird beginnen, vom Boden aus durch die Filtrationselemente 103 zu strömen. An diesem Punkt wird sowohl Blut als auch Luft von den Filtrationselementen 103 in die Kammer 109 des Auslassabschnitts 102 treten, und ein gemischter Strom von Blut und Luft wird durch die Öffnung 124 und den Schlauch 117 in den Blutauffangsbeutel 21 treten. Dieser Vorgang wird andauern, bis die Filtrationselemente 103 vollständig mit Blut benetzt sind. Das Blutniveau in der Kammer 109 wird dann auf ein Niveau gerade oberhalb des Niveaus des Schlauchs 117, wie in 14 dargestellt, ansteigen. An diesem Punkt wird der Schlauch 117 vollständig mit Blut (d. h. keine Luft) gefüllt sein, und Luft wird stoppen, in den Blutauffangsbeutel 21 zu strömen.
Wenn der Blutzuführungsbeutel 20 leer ist, wird Luft aus den Öffnungen 4 durch den hydrophoben Filter 3 der Entlüftung 15 treten. Entlüftungsfilter 15, Schlauch 13 und Kammer 108 des Einlassabschnitts 101 werden durch die Filtrationselemente 103 in die Kammer 109 des Auslassabschnitts 102 entleert. Kammer 108 wird von oben nach unten entleert. Sobald das Blutniveau in der Kammer 108 unterhalb des nicht abgedichteten Teils des hydrophoben Filters 106 fällt, wird Luft beginnen, aus der Kammer 108 durch die Öffnung 194, Schlauch 168 und Öffnung 169 in die Kammer 109 zu treten. Dieser Luftstrom aus Kammer 108 zur Kammer 109 wird die Kammer 109 auf atmosphärischen Druck bringen, um so die Kammer 109 und den Schlauch 117 in den Blutauffangsbeutel 21 zu entleeren. Um sicherzustellen, das die Kammer 108 vollständig entleert wird, sollte der hydrophobe Filter 106 am Boden der Kammer 108 angeordnet werden, und der hydrophobe Filter 106 sollte eine Porengröße aufweisen, die klein genug ist, um die erforderliche Verzögerung (d. h. um die Kammer 108 entleeren zu lassen, bevor genügend Luft durch den hydrophoben Filter 106 in die Kammer 109 tritt und das Entleeren der Kammer 109 hervorruft) zu ergeben. Falls der hydrophobe Filter 106, die Schlauchfassung 167 und die Öffnung 194 an einer höheren Stelle an der Einlasshälfte 101 angeordnet sind, wird die Filtrationsvorrichtung 129 in der gleichen Weise weiter filtrieren, jedoch wird die Kammer 108 am Ende des Filtrationsprozesses nicht vollständig entleert sein.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den vorliegend offenbarten Ausführungsformen dargestellt worden ist, ist es einem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims

Biologisches Fluid-Filtrationssystem zum Filtrieren von Blut oder einem Blutbestandteil, umfassend: ein biologisches Fluid-Filtrationsmittel zum Filtrieren von Blut oder einem Blutbestandteil, das Filtrationselemente (103) in dem System und eine Kammer (108) zur Aufnahme eines biologischen Fluids, umfassend Blut oder einen Blutbestandteil, das oder der durch die Filtrationselemente zu filtrieren ist, umfasst; ein Entlüftungsmittel in dem System, wobei das Entlüftungsmittel einen Körper mit einem Einlass und einem Auslass und mindestens einer Öffnung (4) mit mindestens einem hydrophoben Filter (3) daran umfasst und funktionsmäßig mit dem biologischen Fluid-Filtrationsmittel gekoppelt ist; so dass das biologische Fluid durch den Einlass in den Körper und durch den Auslass zu der Kammer unter dem Einfluss der Schwerkraft fließt; wobei die Anordnung des hydrophoben Filters in Bezug auf den Auslass derart ist, dass während der Schwerkraft-getriebenen Filtration biologisches Fluid mit dem hydrophoben Filter in Kontakt tritt und ein Eintreten von Luft in das System über die Entlüftungsöffnung durch ein Fluiddruckgefälle größer als Atmosphärendruck verhindert wird, hervorgerufen durch ein in dem Auslass des Entlüftungsmittels gebildetes Strömungsbegrenzungsmittel, wobei das Strömungsbegrenzungsmittel eine Quer-schnittsfläche stromabwärts der Öffnung umfasst, wobei die Querschnittsfläche kleiner ist als die Querschnittsfläche des Einlasses, und durch funktionsmäßige Kopplung des Entlüftungsmittels mit dem Filtrationsmittel, wodurch sich das biologische Fluid zwischen dem hydrophoben Filter und dem biologischen Fluid-Filtrationsmittel unter Druck befindet; und wobei Luft automatisch in die Öffnung tritt, wenn die Zufuhr von biologischem Fluidstrom stoppt, wodurch Luft dazu gebracht wird, automatisch in die Öffnung einzutreten, wodurch das biologische Fluid im System abfließt.
Biologisches Fluid-Filtrationssystem nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine hydrophobe Filter mit der Öffnung dichtend verbunden ist.
Biologisches Fluid-Filtrationssystem nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine hydrophobe Filter eine koaxial mit dem Einlass ausgerichtete Öffnung umfasst.
Biologisches Fluid-Filtrationssystem nach Anspruch 1, wobei die Entlüftung zur Anordnung stromaufwärts einer Filtrationsvorrichtung ausgebildet ist, um biologisches Fluid aus der Vorrichtung abfließen zu lassen.
Biologisches Fluid-Filtrationssystem nach Anspruch 1, wobei das biologische Fluid Blut oder ein Blutprodukt ist und das Filtrationsmedium ein Leukozyten-Filtermedium umfasst.
Biologisches Fluid-Filtrationssystem nach Anspruch 5, das weiter einen Aufnahmebeutel stromabwärts von dem Leukozyten-Filtermedium umfasst.
Biologisches Fluid-Filtrationssystem nach Anspruch 5, wobei sich die Öffnung stromaufwärts von dem Leukozyten-Filtermedium befindet.
Biologisches Fluid-Filtrationssystem nach Anspruch 5, wobei sich die Öffnung in einer größeren Höhe als das Leukozyten-Filtermedium befindet.