DE69932984T2

DE69932984T2 - System und Behandlung zur Unterdrückung von Sepsis

Info

Publication number: DE69932984T2
Application number: DE69932984T
Authority: DE
Inventors: Alan Claremont Davidner; Vernon H. Westminster Roohk; Richard G. L. Oyster Bay Chan
Original assignee: Hemavation LLC
Current assignee: Hemavation LLC
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2019-09-14
Also published as: KR20000022643A; US6193681B1; KR100363123B1; JP3108692B2; CA2264345A1; HK1028064A1; TW431896B; AU4756599A; DE69932984D1; CA2264345C; JP2000093510A; AU747412B2; ATE337798T1; EP0990444A2; EP0990444A3; EP0990444B1

Description

HINTERGRUND
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung zum Abtöten hämatogener Mikroorganismen durch ultraviolette Bestrahlung und Entfernen von Zielmolekülen aus dem Blut durch einen Hämokonzentrator/-filter und nachfolgendem Entfernen einiger Zielmoleküle aus dem Ultrafiltrat durch zusätzliche Filtration nach Endotoxinen und Zellmediatoren vor dem Zurückführen zu dem Blut.
2. Stand der Technik
Septikämie bezieht sich auf einen mikrobeninduzierten Zustand, in dem der Patient eine übertriebene Entzündungsreaktion durchmacht. Diese Reaktion kann zu variierenden Graden von Hypotension (möglicher Schock) und hypoxämischen und ödembezogenen Organversagen führen, die als Multiorgandysfunktionssyndrom (MODS) bezeichnet werden. Da Trauma und Verbrennungen, zwischen anderen Ursachen, zu MODS führen können, wird bei Fehlen einer Infektion die aktuellere und allgemeinere Bezeichnung systematisches Entzündungsreaktionssyndrom (SIRS = Systematic Inflammatory Response Syndrome) verwendet.
Zwischen 1980 und 1992 stieg die Todesrate aufgrund von Septikämie um 83% von 4,2 auf 7,7 pro 100.000 Einwohner an. Die größten Anstiege wurden bei Patienten festgestellt, die zumindest 65 Jahre alt waren. Bakterielle Infektionen waren verantwortlich für ungefähr 200.000–300.000 Fälle von Septikämie seit 1992, und war national die dreizehnt häufigste Todesursache. Die Sterblichkeitsrate betrug durchschnittlich 35%, mit einer Bandbreite von 20–65% und war verantwortlich für ungefähr 100.000 Tode.

Septikämie wird gewöhnlich die spezielle Gruppe von beteiligten Mikroorganismen, z.B. bakteriellen, gram netativen oder gram positiven, und pilzartigen, kategorisiert. Gram negative Bakterien von Bedeutung umfassen Pseudomonas aeru ginosa, Eschericia coli und Enterobacter aerogenes. Gram positive Bakterien von Interesse umfassen Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae und Enterococcus spp. Die üblichen involvierten Pilze sind die Hefe, Candida spp. Septikämie und verwandte Zustände entstehen, wenn bestimmte Mikroorganismen, Zellprodukte und andere Zielmoleküle eine Kaskadenreaktion und ein überzogenes Entzündungsansprechen stimulieren, welche zu multiplen Organ- und Systemversagen führen. Ausgewählte Mikrobenprodukte und andere Zielmoleküle sind mit Molekulargewicht in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Ausgewählte Zielmoleküle von Bedeutung bei Septikämie und die potentiell durch SPATS entfernt werden

Moleküle	Molekulargewicht – KiloDaltons (kD)
Endotoxine (gram negative Bakterien)	10–40
Tumor-Nekrose-Faktor, alpha (TNF-a)	17–51
Interleukin 1, beta (IL 1-p)	17
Exotoxine (gram positive und gram negative Bakterien
gram+ (Diphtherie)	65
Gram– (Cholera)	82
RAP-Protein (Staphylococcus aureus)	50
Komplement 3a und 5a	9–11
Bradykinin	1

Diese Zielmoleküle können die Virulenz der Mikroben erhöhen und/oder die Abwehrmechanismen des Patienten stimulieren, aber wenn dies übermäßig geschieht, können sie zu multiplem Organsystemversagen führen. Diese Mikroorganismen, ihre Zellprodukte und die Zielmoleküle können unterschiedliche Kaskadenreaktionen stimulieren, die zu lebensbedrohlichen Entzündungskrankheitszuständen führen können.
Diese Zustände sind bestenfalls schwer, da die frühen Zeichen und Symptome sehr ungenau bzw. vage sind. Die Behandlung wird im Allgemeinen veranlasst, wenn die Zustände erkannt wird, was unglücklicherweise oft sehr spät im Verlauf der Krankheit erkannt wird. Da die Prophylaxe schwierig und die Therapie oft spät erfolgt, können die Folgen in vielen Fällen fatal für die Patienten sein. Die Behandlung der frühen virämischen Stufe von H.I.V. ist anderseits möglich. Die Zeichen und Symptome sind durch einen ausgebildeten Mediziner möglich und es hat sich gezeigt, dass die Verringerung der Virenbelastung die Prognose der Krankheit verbessert. Diese Verringerung der Virusbelastung kann auch zu späteren Stadien von HIV-Infektionen wirksam sein. Wir gehen davon aus, dass der Fähigkeit von SPATS, ebenfalls die Bakterienbelastung um 99% oder mehr zu verringern, ebenso eine signifikante Rolle in der Verhinderung von Septikämie bei Patienten zukommt, die einen Koronarbypass, Dialyse und wahrscheinliche andere Zustände durchmachen. SPATS kann ebenfalls verwendet werden, um Septikämie bei Patienten zu behandeln, die derartige invasive Operationsverfahren durchmachen.
Ultraviolette Blutbestrahlung (UBI = Ultraviolet Blood Irradiation) – ursprünglich die Knott-Technik – ist in den Vereinigten Staaten seit 1928 für die erfolgreiche, extrakorporale Behandlung von Mikrobeninfektionen verwendet worden. Über die Jahre hinweg gab es wissenschaftliche Auseinandersetzungen hinsichtlich der Mechanismen durch welche UBI wirkt und der Konsens scheint zu sein, dass einige Organismen abgetötet werden und ein stimuliertes Immunsystem dann den Patienten durch Beseitigen der verbleibenden Organismen aus dem Körper schützt.
Hämokonzentrator-/-filtereinheiten werden verwendet, um Wasser aus den Patienten zu entfernen, die unter einem akuten Nierenversagen leiden und übermäßig hydriert werden. Die Vorrichtungen sind dafür ausgelegt, um sämtliche Plasmaproteine zurückzuhalten, einschließlich des kleinsten Albumins (Molekulargewicht von 67–69 kD), während das übermäßige Wasser aus dem Blut entfernt wird. Gegenwärtige Membrane und/oder Hohlfasersysteme besitzen effektive Porengrößen, durch die Moleküle von bis zu 30–50 kD hindurchgehen.
Das Patent von Lee et al. beschreibt das Entfernen der „toxischen Mediatoren" von SIRS durch kontinuierliches, arterivenöses Hämofiltern des gesamten Bluts durch Behandeln mit einem Filter mit einer Porengröße, die angemessen ist, um Substanzen von bis zu 100–150 kD zu entfernen (obwohl die wahrscheinliche Größe der entfernten Moleküle 10–40% kleiner ist, und zwar aufgrund der Okklusion bzw. des Verschlusses der Poren durch Plasmaproteine).
HINWEIS ZUM STAND DER TECHNIK U.S. Patente
Andere Publikationen

Barger, G. und E.K. Knott. 1950. „Blood: Ultraviolet Irradiation (Knott Technique)", Medical Physics 11: 132-6.
Miley, G.P., R.C. Olney, und H.T. Lewis. 1997. "Ultraviolet Blood Irradiation: A History and Guide to Clinical Application (1933–1997)", Silver Spring, MD: Foundation for Blood Irradiation.
Schleicher, C. 1995. "Application of Ultraviolet Blood Irradiation for Treatment of HIV and Other Bloodborne Viruses." Townsend Letter for Doctors and Patients, 147:66-72.
Lee, P.A., G.W. Weger, R.W. Pryor, and J.R. Matson. 1998. "Effects of Filter Pore Size on Efficacy of Continuous Arteriovenous Hemofiltration Therapy for Staphylococcus Aureus-induced Septicemia in Immature Swine". Crit. Care Med. 26(4): 730-37.
Sibbald, W.J. und J.-L. Vincent (Hrsg.) 1995. "Clinical Trials for the Treatment of Sepsis", Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg.

Ferner wird auf US 5 053 121 A hingewiesen, die sich auf ein Blutzellenwaschsystem und -verfahren bezieht. Insbesondere bezieht sich dieses Dokument auf ein System und Verfahren zum Reinigen von Kontaminanten aus abgegebenem Blut, um die Reinfusion eines Zellkonzentrats in einen Patienten zu ermöglichen. Das System und das Verfahren setzen sukzessive Drehmembranfilterstufen ein, in denen Taylor-Wirbel erzeugt werden. Abgegebenes Blut, welches in die erste Drehmembranstufe geleitet wird, wird gefiltert, um einen Hämatokrit in der Größenordnung von 50–60 zu erzeugen, wobei ein Teil des Abfalls entfernt wird. Das Intermediärzellkonzentrat wird zu einer sekundären Filterstufe weitergeleitet, wo weitere Abfallmaterie ursprünglich extrahiert wird. Bei jeglichem Intermediärbereich wird jedoch eine wesentliche Menge an Waschlösung in das Konzentrat gespeist und effektiv mit diesem vermischt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Blutbehandlungssystem gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Vorrichtung zum Verhindern und Behandeln von Septikämie wird beschrieben. Das extrakorporale System umfasst eine Antimirkrobenvorrichtung, um mindestens 99% der hämatogenen Mikroorganismen abzutöten, eine Hämokonzentrator-/-filtereinheit, zum Entfernen von ungefähr 90% der hämatogenen Zielmoleküle aus dem Blut des Patienten und eine Filtereinheit zum Entfernen der gleichen Zielmoleküle aus dem Ultrafiltrat. Die Zielmoleküle werden durch Mikroorganismen, ebenso wie Zellen des Patienten, erzeugt und umfassen Endotoxine von gram negativen Bakterien, Exotoxine von gram positiven und gram negativen Bakterien und Mediatoren, wie beispielsweise RAP-Protein von Staphylococcus aureus, und Zellmediatoren, wie beispielsweise Tumor-Nekrose-Faktor alpha und Interleukin 1-beta, Komplementproteine C3a und C5a, sowie Bradykinin.
Die vorliegende Erfindung ist eine Vorrichtung für die kontinuierliche Behandlung von verdünntem Blut durch eine venovenöse Leitungsführung gemäß dem beigefügten Anspruch 1, und zwar unter Verwendung einer Doppellumenkanüle und eines Filters mit einer Porengröße von 60–95 kD. Das System wird Substanzen entfernen, einschließlich Zielmolekülen, vergleichbar mit Lee et al.
Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls das Plasmafiltrat zur nachfolgenden Rückführung wichtiger kleiner Moleküle zu dem Patienten filtern.
Da die Hämodilution bzw. Blutverdünnung bereits während des Herz-Lungen- bzw. kardiopulmonalen Bypasses stattgefunden hat, wird der Filter in einer extrakorporalen Schaltung arbeiten, um die Entzündungsmediatoren zu entfernen, die durch den kardiopulmonalen Bypass verursacht werden. Gegenwärtig werden speziell verbundene Schaltungen ebenso wie pharmazeutische Produkte verwendet, um die beschriebenen Effekte während der extrakorporalen Zirkulation zu verringern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Systems der vorliegenden Erfindung, d.h. eine direkte Anwendung auf einen Patienten, der keine extrakorporale Zirkulation durchmacht.
2 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Systems der vorliegenden Erfindung, d.h. seine Anwendung innerhalb einer extrakorporalen Schaltung, die bereits als kardiopulmonale Unterstützung für einen Patienten dient.
3 ist eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer ultravioletten Bestrahlungsvorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
4 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer ultravioletten Bestrahlungsvorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und zwar unter Verwendung einer Filmbildungstechnik.
5 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Filters, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um die Zielmoleküle aus dem Ultrafiltrat zu entfernen.
6 ist eine teilweise, weggebrochene Seitenansicht eines Hämokonzentrators, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Jetzt auf 1 Bezug nehmend ist eine schematische Darstellung des Systems der vorliegenden Erfindung gezeigt, und zwar einschließlich einiger alternativer Konfigurationen. Das Septikämievorbeugungs- und -behandlungssystem (SPATS = Septicemia Prevention and Treatment System) weist eine Vielzahl von Komponenten auf, die typischerweise mit standardmäßigen, medizinischen, extrakorporalen Rohrmaterialien und Verbindungsstücken verbunden sind. Als solches kann das System mit einem Patienten über Kanülierung verbunden sein oder es kann in extrakorporalen Schaltungen beinhaltet sein, die bereits einen Patienten unterstützen, wie beispielsweise einer Hämodialyse oder einem kardiopulmonalen Bypass (siehe beispielsweise 2) oder einer Hämodialyse. Wie hierin dargestellt, ähnelt die SPATS-Komponentenschaltung am meisten der einer modernen Hämodialyse hinsichtlich vaskulärem Zugang, Bypassmodus (venovenös oder arteriovenös), Blutströmungsrate, der Verwendung eines Hämokonzentrators (in Vorrichtung, die in der Art und Weise eines Dialysators konstruiert ist), und Dauer der Anwendung. Daher könnten einige oder sämtliche der hierin beschriebenen Komponenten ebenso in einem Hämodialysesystem verwendet werden.
Wie bemerkt, zeigt 1 ein Ausführungsbeispiel des Systems der vorliegenden Erfindung, und zwar einschließlich einiger alternativer Konfigurationen. Wie bei der Hämodialyse tritt Blut von dem Patienten 100 in die SPATS-Rohrleitungen 151 über ein geeignetes Verbindungsstück, wie beispielsweise eine Venenkanüle 101 eines geeigneten Durchmessers ein, um die Drainageströmung von Vollblut bis zu ungefähr 300 ml/min zu ermöglichen. Doppellumenkanülen, die dieses Erfordernis erfüllen, sind verfügbar und ermöglichen auf diese Weise beispielsweise auch die Rückführströmung über die Rohrleitungen 107, wie im Folgenden beschrieben. Diese letztere Technik ist nicht erforderlich, aber besitzt den Vorteil des vaskulären Zugangs zu einer einzelnen Stelle, wie beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, einer Armvene.
Das Venenblut des Patienten schreitet über eine Polyvinylchlorid (PVC) oder eine andere geeignete Rohrleitung zu einer Pumpe 102 voran, die beispielsweise eine Verdränger- oder Zentrifugalpumpe sein kann, die die Strömung bei ungefähr 200–300 ml/min durch das System reguliert.
Wie in 1 gezeigt, geht Blut von der Pumpe 102 durch ein Polycarbonat-Y-Verbindungsstück 103B hindurch, wo sich das Blut mit einem geeigneten isotonischen Verdünnungsmittel, wie beispielsweise einer Plasmalytlösung, vermischt. Eine Vielzahl derartiger Lösungen, bezeichnet als „Kristalloide", ist verfügbar. Das Verdünnungsmittel wird von der Verdünnungsmittelquelle 113 geliefert, die typischerweise einen Behälter mit großer Kapazität zum Speichern einer Beimischung des zurückgewonnen (oder konvertierten) Ultrafiltrats umfasst.
Das Verdünnungsmittel wird durch die Pumpe 114 geliefert, welche eine Kugel- bzw. Rollenpumpe oder Ähnliches sein kann, und zwar mit einer Strömungsrate, die zu einem Hämatokrit von ungefähr 10–20% führt.
Das verdünnte Venenblut geht dann durch die Rohrleitungen hindurch zu der bakterienvernichtenden Ultraviolett-(UV-) Bestrahlungsvorrichtung 104 (schematisch in 3 und 4 gezeigt). Kontrollierte in-vitro Experimente haben gezeigt, dass UV-Bestrahlung wesentlich effektiver ist als ein bakterienvernichtendes Mittel, wenn das Vollblut (35–45% Hämatokrit) auf einen Hämatokrit von ungefähr 10–20% verdünnt wird (siehe Tabelle II). Ferner, wenn das verdünnte Blut dem Hämokonzentrator 106 präsentiert wird, werden die Zielmoleküle effektiver durch Sieben entfernt, wie unten beschrieben.
Tabelle II Der Einfluss von Hämatokrit auf die Prozent Verringerung von
Die obigen Daten stellen Versuche dar, die mit variierenden Strömungsraten und verschiedenen Gerinnungshemmern bzw. Antikoagulationsmitteln sowie Prototyp-UV-Liefersystemen ausgeführt wurden, und zwar in vier (4) Litern Tierblut, das mit UVC bei Raumtemperatur behandelt wurde. Das Volumen von vier (4) Litern repräsentiert ein Säugetier einschließlich eines Menschen von ungefähr 123 Pfund.
Das verflüssigte Blut verlässt die UV-Vorrichtung 104 und geht durch die Rohrleitungen 105 und das Verbindungsstück 155 hindurch zu einem Hämokonzentrator 106, welcher ungefähr 1,2 bis 2,4 m² Austauschoberfläche mit einer Porengröße von ungefähr 60–95 kD besitzt. Der Hämokonzentrator 106 (hinsichtlich 6 beschrieben) ist vorzugsweise vertikal in dem SPATS ausgerichtet, so das Blut von der Unterseite zur Oberseite strömt. Diese Anordnung hilft beim Vorfüllen und der Blasenentfernung des SPATS mit einem Kristalloidverdünnungsmittel, und zwar bevor das Blut in den Kreislauf eintritt. In der tatsächlichen Praxis sieht die Positionierung des Hämokonzentrators 106 einige Zentimeter unterhalb des Patienten, aber so weit oberhalb des Bodens des Behandlungsbereichs wie praktikabel, das Potential für maximale Ultrafilterströmung durch Schwerkraftdrainage vor.
Das Blut verlässt den Hämokonzentrator 106 bei Anschluss 157 mit einem Hämatokrit, der sich seinem Eintritt in das SPATS annähert, und kehrt zu dem Patienten über die Rohrleitung 107 und die Doppellumenkanüle 101 zurück.
Der Druck über den Hämokonzentrator 106 hinweg wird durch Probenanschlüsse überwacht und nimmt um ungefähr 70–100 mmHg vom Einlassanschluss 155 zum Auslassanschluss 157 bei einer Strömung des kombinierten Bluts und Verdünnungsmittels von 400–500 ml/min und einem Bluthämatokrit von ungefähr 20% ab. Bei einer konstanten Strömungsrate, führt eine Abnahme im Hämatokrit zu einem geringeren Druckabfall und einem niedrigeren Einlassdruck, während ein Anstieg im Hämatokrit zu einem größeren Druckabfall und einem höheren Einlassdruck führt. Auf diese Weise signalisieren Veränderungen im Einlassdruck Veränderungen im Hämatokrit und ein Online-Überwachen des Drucks kann einen Techniker beim Regulieren des Hämatokrits helfen. Zusätzlich kann der Häma tokrit durch eine systeminhärente optische Vorrichtung oder Ähnliches, wenn erwünscht, überwacht werden.
Das aus dem Blut gefilterte Material wird in einem Filtratsammelbehälter 109 über die Rohrleitung 108 gesammelt, die mit dem Auslassanschluss 158 verbunden ist. Der Behälter 109 ist dafür ausgelegt, um in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wegwerfbar zu sein.
Zwischen anderen Faktoren ist die Ultrafiltratrate abhängig von dem Membranbereich, der relativen Menge der Verdünnungsmittelströmung, d.h. dem Hämatokrit und dem Transmembrandruck (TMP = Transmembrane Pressure). In diesem System wird das Volumen des realisierten Ultrafiltrats maximiert, wenn der Sammelbehälter 109 eine wesentliche Distanz unterhalb des Hämokonzentrators 106 in der operating arena angeordnet wird. Typischerweise beträgt diese Distanz ungefähr 2 Fuß. Diese Konfiguration erhöht den Transmembrandruck, da der erhöhte negative (Siphon) Druck zu einer erhöhten Ultrafiltrationsrate führt. Das aus dem Hämokonzentrator 106 gesammelte Ultrafiltrat kann (in einer zugelassenen Weise) beseitigt oder innerhalb des SPATS konserviert werden.
In einer alternativen Systemkonfiguration treibt die Pumpe 110 (wie beispielsweise eine Rollenpumpe oder Ähnliches) das Ultrafiltrat von dem Behälter 109 durch einen sekundären Kreislauf (in gestrichelten Linien gezeigt). Der sekundäre Kreislauf oder Pfad arbeitet unabhängig von dem primären Kreislauf und umfasst den Filter 111, der typischerweise aus einigen Schichten von positiv geladenem, schmelzgeblasenem Stoff konstruiert ist. Der Filter 111 ist für die Entfernung von Protein enthaltenden Endotoxinen und negativ geladenem Lipopolysaccherid (LPS) ausgelegt. D.h. der Filterstoff fängt 94% des Endotoxin-LPS auf, welches aus der Zellwand aufgespaltener gram-negativer Bakterien freigesetzt ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Stoff in einer Fünf-Schicht-Konfiguration hergestellt.
Andere Zielmoleküle gehen hauptsächlich durch den Filter 111 hindurch und werden durch ein Hohlfasermembranmodul 112 mit einer Porigkeit von beispielsweise ungefähr 10 kD entfernt. Endotoxin aus der Zellwand von gram-negativen Bakterien und welches Protein und negativ geladene Lipopolysaccharide (LPS) enthält, wird zu 99% in dem Filter 111 eingefangen. Auf diese Weise geht die Mehrheit der kleineren Moleküle durch den Filter 111 und das Modul 112 hindurch zu dem Verdünnungsmittelbehälter 113 mit großer Kapazität, wo sie sich mit dem Kristalloid vermischen. Die Pumpe 114 treibt die Beimischung des Kristalloids und des Filtrats von dem sekundären Kreislauf zurück zum primären Kreislauf über das Y-Verbindungsstück 103. Auf diese Weise können die kleineren Moleküle durch deren Passage durch den sekundären Kreislauf konserviert werden, während Plasmaproteine und andere große Moleküle durch Zurückbehalten von diesen in dem primären Kreislauf bei dem Hämokonzentrator konserviert werden.
Die Pumpenströmung ist ursprünglich auf dem Hämatokrit des Patienten 100 basiert und kann nachfolgend mit Kenntnis des Hämokonzentratoreinlassdrucks, wie durch den Einlassanschluss 155 bestimmt, reguliert werden. D.h. der Anschluss 155 kann einen Absperrhahn zum Überwachen des Einlassdrucks und/oder zur Probennahme des Strömungsmittels aufweisen. Die Verbindung der Komponenten in dem sekundären Kreislauf erfolgt durch Rohrleitungen. Die Komponenten 111 und 112 können physisch in einem Verdünnungsmittelbehälter 113 beinhaltet sein, wodurch einige Verbindungsrohrleitungen beseitigt werden, wodurch das Beliefern des Kreislaufs vereinfacht wird.
Ein optischer Online-Sensor zum Zweck der Überwachung des Hämatokrits während der Hämodialyse wurde von Jabara und Murta (1995) erwähnt. In dieser Anordnung würde eine elektrische Rückmeldungssteuerung von einem derartigen Sensor an die Pumpe 114 das Erfordernis der manuellen Steuerung bei diesem Punkt des Systems beseitigen.
In einem Ausführungsbeispiel reguliert eine einzelne Pumpe 102, die wie gezeigt positioniert ist, die Strömungen des Patientenbluts und des Verdünnungsmittels. Entweder kann eine Pumpe mit der Fähigkeit einer dualen Leitungskanalsteuerung oder eine traditionelle Pumpe mit einzelnem Leitungskanal gekoppelt mit einer Flügelschraubensteuerung des Verdünnungsmittelstroms verwendet werden.
In letzterem Fall würde die Pumpenströmung mit 400–500 ml/min reguliert werden, wobei die kombinierten Strömungen von dem Patienten 100 und dem Verdünnungsmittelbehälter 113 berücksichtigt werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird der sekundäre Kreislauf, der in gestrichelter Kontur gezeigt ist, beseitigt und das Ultrafiltrat aus dem Hämokonzentrator 106 wird in dem Behälter 109 gesammelt und entsorgt. Die Verdünnungsmittelquelle 113 bleibt jedoch. Diese Version wird wahrscheinlich in dem Fall eingesetzt, wo das Zuführen kleiner Moleküle kosteneffektiver als das Konservieren von diesen ist.
Die Rate der Pumpe 110 kann über einer Rückkopplung von einer Unterdruckpumpensteuervorrichtung 109A reguliert werden, die auf dem Behälter 109 hergestellt ist. Dies beseitigt das Erfordernis eines menschlichen Betriebs der Pumpe 110.
In 2 ist das SPATS in einem kardiopulmonaren Bypass Kreislauf (d.h. einem Blutsauerstoffanreicher am offenen Herzen) gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Blut des Patienten bereits auf einen Hämatokrit von 20–25% verdünnt worden. Auf diese Weise drainiert das Blut von dem Patienten 200 über die Verbindungsrohrleitung 201 zu einem venösen Behälter 26, aus welchem die Pumpe 217 das Blut an einen Membransauerstoffanreicher 218 liefert, wo es arterialisiert wird (d.h. mit Sauerstoff angereichert wird). Das mit Sauerstoff angereicherte Blut wird durch einen arteriellen Filter 219 hindurch geführt, von dem das meiste des arterialisierten Bluts zu dem Patienten über die Rohrleitung 207 zurückgeführt wird.
Allerdings wird das arterialisierte Blut, welches durch das SPATS behandelt werden soll, mittels einer Abführ- bzw. Ablassleitung 220 von dem arteriellen Filter 219 zu dem Kardiotomiebehälter 215 über ein Einwegventil 202 geshuntet bzw. übergeleitet. Der Shunt-Strömungsratenbereich beträgt 300–400 ml/min unter der gewöhnlichen Gesamtströmungsrate des kardiopulmonaren Bypass-Kreislaufs (CPB = Cardiopulmonary Bypass Circuit) von 4–6 Litern pro Minute.
Das Ultrafiltrat kann mit einer Unterdruckrückkopplungssteuervorrichtung durch das Zielmolekülentfernungssystem einschließlich der UV-Quelle 204 und des Hämokonzentrators 206 in den gleichen Kardiotomiebehälter 215 über die Verbindungsrohrleitung und einen weiteren Einlass gepumpt und reguliert werden. Das Blut und/oder das Ultrafiltrat, die/das sich in dem Behälter 215 sammelt, wird zu dem venösen Behälter 216 bei Einlass 205 übertragen, was den kardiopulmonaren Bypass-Kreislauf vervollständigt.
Als eine Alternative könnte Blut von 20–25% auf einen Hämatokrit von 10–15% verdünnt werden, unter Verwendung eines Verdünnungsmittels, das für den CPB-Bypass in der zuvor beschriebenen Weise verfügbar ist. Das Ultrafiltrat wird in dem Behälter 209 über die Verbindungsrohrleitung 208 gesammelt, aus welchem es durch die Filter 211 und 212 durch die Pumpe 210 zur Entfernung der Zielmoleküle gepumpt wird. Dieser Betrieb macht die bakterienvernichtenden Effekte der UV-Vorrichtung 204 und des Siebens der Zielmoleküle durch den Hämokonzentrator 206 noch effektiver. Dieser Ansatz besitzt den Vorzug der potentiellen Verkürzung der Behandlungsdauer. In jedem Fall geht Blut durch den primären SPATS-Kreislauf hindurch, der aus der UV-Bestrahlungsvorrichtung 204 und dem Hämokonzentrator 206 besteht.
Die Ultrafiltration tritt in dem Hämokonzentrator 206 beim zuvor angezeigten Druckabfall auf, ähnlich wie in den glomerulären Einheiten der natürlichen Niere. Die natürliche Niere verhindert jedoch die Passage des kleinen und zahlreichen Plasmaproteinalbumins (67–69 kD Molekulargewicht) und ermöglicht die gelegentliche Passage von freiem Plasmahämoglobin (64 kD Molekulargewicht), wodurch sich ein scharfer Abschnitt bei einem Molekulargewicht von ungefähr 65 kD zeigt. Der Hämokonzentrator 206 mit einer Porosität von 60–95 kD ist relativ effektiv beim Verhindern der Passage von Plamaproteinen (< 5% des Plasmaalbumins, < 2% des Plasmaglobulins gesiebt), während er eine ausreichende Passage von Elektrolyten, BUN und Glucose zulässt, um eine normale Plasmaosmolalität sicherzustellen. Größere Moleküle, wie beispielsweise Cholesterol und Creatinin werden unvollständig gesiebt (25–95% der Plasmakonzentrationen). Die Permea bilität der Zielmoleküle TNF, IL-1B und LPS sind ungefähr 100% (erscheinen in dem Ultrafiltrat in äquivalenten Konzentrationen zu dem Plasma) in diesem System; IL-2 wird, obwohl es ungefähr das gleiche Molekülgewicht wie IL-1B (d.h. 17 kD) besitzt, fast vollständig in dem Blut (primärer Kreislauf) zurückgehalten, wodurch daran erinnert wird, dass andere Faktoren als das einfache Molekulargewicht wichtig sind. Auf diese Weise haben TNFa, IL-1β und LPS ein hohes prozentuales Potential für die Entfernung durch dieses System.
Jetzt auf 3 Bezug nehmend ist eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer UV-Bestrahlungsvorrichtung 300 gezeigt, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Bestrahlungsvorrichtung 300 umfasst einen äußeren Zylinder 312, der typischerweise gegossen oder auf andere Weise aus Polycarbonat oder einem ähnlichen Material gebildet ist. Der Zylinder 312 ist typischerweise bei Ende 312A offen und im Wesentlichen bei Ende 312B geschlossen mit einem kleinen Einlass 301 dadurch. In einem Ausführungsbeispiel ist der Zylinder 312 (einschließlich des Einlasses 301) ungefähr 18 bis 20 Zoll lang und besitzt einen Innendurchmesser von ungefähr 1 Zoll. Der Einlass 301 besitzt einen Innendurchmesser von ungefähr 3/16 Zoll und ist ungefähr 1/2 Zoll lang oder jegliche geeignete Länge für eine sichere Verbindung mit der oben beschriebenen Rohrleitung.
Die Bestrahlungsvorrichtung 300 umfasst eine herkömmliche Ultraviolettlichtquelle 306 mit einer Strahlungswellenlänge von 254 nm, obwohl andere geeignete Quellen verwendet werden können. Die UV-Quelle 306 ist mit einer geeigneten Stromquelle über das Verbindungsstück 311 verbunden. Die UV-Quelle 306 ist innerhalb eines Quarzrohrs 305 eingeschlossen, welches mit Caesium oder einem anderen geeigneten Material versehen ist, welches Ozon erzeugende Wellenlängen blockiert.
Die UV-Anordnung, einschließlich des Quarzrohrs 305, ist innerhalb des hohlen, offenendigen Quarzrohrs 304 angebracht, welches für UV-Licht transparent ist. Wie erkannt werden wird, schützt das Rohr 304 die UV-Lichtquelle 306 und daher das Schutzrohr 305. Das Rohr 304 ist ein Teil des wegwerfbaren Teils der Bestrahlungsvorrichtung 300.
Eine obere Kappe 302, die aus Polycarbonat gefertigt ist, ist an dem oberen Ende des Quarzrohrs 304 undurchlässig abgedichtet und stellt eine Kammer 303 zwischen der oberen Kappe 302 und der Innenoberfläche des oberen Endes des Zylinders 312 her. Eine ringförmige Buchse bzw. Hülse 313 umgibt das Quarzrohr 305 und positioniert die UV-Anordnung (Quelle 306 und Rohr 305) fest innerhalb des Rohrs 304. Die Dichtung 315, die beispielsweise aus Silikon gebildet ist, dichtet die Hülse 313 in dem mit Zusätzen versehenen Quarzrohr 304 benachbart zu dessen offenem Boden undurchlässig ab und positioniert das untere Ende der UV-Quelle 306 darin.
Die untere Endkappe 309, die aus Polycarbonat gefertigt ist, ist an der Außenoberfläche des Zylinders 312 beispielsweise durch Ultraschallschweißen, Klebstoff oder Ähnliches angebracht. Ein Auslass 310, typischerweise von ungefähr 1/4 Zoll Durchmesser und geeigneter Länge, um eine sichere Verbindung mit der Rohrleitung, wie oben beschrieben, vorzusehen, erstreckt sich von dem Rohr 312 und der unteren Kappe 309 nach außen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Außenoberfläche des Zylinders 304 und die Innenoberfläche des Zylinders 312 durch einen ringförmigen Durchgang 308 von ungefähr 0,006–0,015 Zoll beabstandet, um einen schmalen Raum für Blutstrom durch diesen aufzubauen. Ebenso ist zumindest eine dieser Oberflächen mit einer dünnen Schicht 307 aus hydrophilem Material, wie beispielsweise Parylene, beschichtet und dann plasmabehandelt, um einen Oberflächenkontaktwinkel von weniger als 5° zu erzeugen, wodurch ein Strömungsmittel, welches durch den Durchgang 308 hindurchgeht, fertig als eine Schicht oder Film strömt.
Im Betrieb tritt heparinisiertes Blut in der in 1 oder 2 gezeigten extrakorporalen Schaltung in den Einlass 301 ein und dann in die Kammer 303 bei dem oberen Ende des Rohrs 312. Die Kammer 303 wird so klein wie möglich gehalten, und zwar mit einem Volumen von weniger als 20 ccm. Das Blut strömt um die obere Kappe 302 herum, welche vorzugsweise eine abgerundete Oberfläche besitzt und in den ringförmigen Durchgang 308. Das Blut strömt in dem Durchgang abwärts. Die Strömung wird durch die hydrophile Beschichtung 307 mit einem Kontaktwinkel von 0° bis 5° maximiert, wodurch die Oberflächenspannung bei einem Minimum gehalten wird, wodurch die Möglichkeit von Stagnationsbereichen verringert wird, die verursachen können, dass sich Fibrin ablagert und letztendlich verursachen, dass sich Gerinnsel bilden. Eine heparingebundene Oberfläche ist ebenfalls eine Variante, um eine Blutgerinnselbildung zu verhindern, oder möglicherweise ein Kombinieren des gebundenen Heparins und der hydrophilen Behandlung. Das Blut bewegt sich den ringförmigen Durchgang 308 herab und sammelt sich beim Boden der unteren Kappe 309. Das Blut wird dann aus der Bestrahlungsvorrichtung 300 durch den Auslass 310 herausgeleitet.
Insofern als die UV-Anordnung von der Blutströmung, wie bemerkt, durch die Buchse bzw. Hülse 313 und die Dichtung 315 abgedichtet ist, – einschließlich der UV-Quelle 306, ist sie wieder verwertbar, während die anderen Komponenten einschließlich des Rohrs 304 wegwerfbar sind.
Jetzt auf 4 Bezug nehmend ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Bestrahlungsvorrichtung, d.h. eine UV-Bestrahlungsvorrichtung, gezeigt, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Wiederum strahlt, wie in 3, eine ungefähr 18 Zoll lange UV-Lampe 406 bei ungefähr 254 nm radial durch eine dotierte Quarzummantelung 405, um Ozon erzeugende UV-Wellenlängen zu vermeiden. Die UV-Strahlen strahlen durch eine Quarzummantelung von 1/2 Zoll bis 1 Zoll Durchmesser oder ein Rohr 405, welches transparent gegenüber UVC (d.h. UV-Strahlern vom Typ C) ist, und welche/welches am oberen Ende mit einer Kappe 402 verschlossen ist, die vorzugsweise aus Polycarbonat gebildet ist, und dann abgedichtet und mit einem Silikonklebstoff 415 an dem Boden des Rohrs 405 angeklebt wird. Der Silikonklebstoff verhindert das Springen bzw. Anreißen des Quarzrohrs 405 mit Temperaturveränderungen während des Betriebs. Eine elektrische Leitung 411 ist mit einer externen Leistungsquelle verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das äußere Rohr 404 ein Zylinder, der durch eine obere Kappe 417 geschlossen ist, die mit einem Klebstoff verbunden bzw. verklebt oder mit einem Umschalter 418 ultraschallverschweißt, der damit gebildet ist.
Zusätzlich ist ein ungefähr 0,01 Zoll dicker, kegelförmiger Abstreifer 419, der aus Polyester oder Polycarbonat hergestellt ist, in dem Zylinder 404 gebildet. Der Abstreifer dehnt sich leicht unter Druck von dem Blutstrom aus, was es ermöglicht, dass ein dünner, gleichmäßiger Film 420 aus Blut an dem Abstreifer vorbei auf die Innenoberfläche des Zylinders 404 strömt.
Im Betrieb tritt Blut in den Einlass 401 ein, welcher integral mit der oberen Kappe 417 gebildet ist, und strömt um den Umschalter 418 herum. Der Umschalter 418 dispergiert ebenfalls das Blut gleichmäßig in einer kleinen Kammer 403, die durch den Umschalter 418 und die obere Kappe 417 gebildet ist, die typischerweise kleiner als 20 ccm ist. Das Blut in der Kammer 403 strömt auf den kegelförmigen Abstreifer 419, der flexibel bzw. anpassungsfähig ist und sich unter Druck von einer externen Pumpe (nicht gezeigt) leicht ausdehnen wird. Der Abstreifer 419 verursacht auf diese Weise, dass ein Blutfilm 420 umfangsmäßig und abwärts entlang der Innenwände des Zylinders 404 und letztendlich in ein kleines Sammelbecken von Blut in der unteren Kappe 409 ausströmt. Das Blut tritt dann durch den Auslassanschluss 410 unter Druck von einer externen Pumpe in dem System, wie oben beschrieben aus.
Wie zuvor bemerkt, ist der Blutfilm in ausreichender Weise mit einer Salzlösung bzw. Saline verdünnt (10 bis 20% Hämatokrit) und dünn genug (ungefähr 0,006 bis 0,020 dick), um es zu ermöglichen, dass die UVC-Lichtstrahlung (d.h. die UV-Lichtstrahlung im Bereich C) von der Quelle 406 einfach durchdringt. Die hydrophile Beschichtung 407 oder die Behandlung verringern den Kontaktwinkel des Basiskunststoffs des Zylinders auf 0° bis 5°, was es ermöglicht, dass das Blut einen gleichmäßigen Film bildet und verhindert, dass es abwärts tropft.
Die Bedeutung eines Filmbildungsansatzes, wie er in 4 gezeigt ist, liegt darin, dass sich der äußerste Teil des Blutfilms 420 schneller fortbewegt als die Grenzschicht, wodurch mehr Blut dem UV-Licht ausgesetzt wird, obwohl es schwieriger sein kann, den Blutstrom zu steuern.
Jetzt auf 5 Bezug nehmend, ist eine teilweise weggebrochene, teilweise quer geschnittene Ansicht eines Filters 500 gezeigt. Die Einheit 500 umfasst eine obere Kappe 501 und eine unter Kappe 503 mit einem Einlass 507 bzw. einem Auslass 508. Die oberen und unteren Kappen sind typischerweise kegelförmig mit im Allgemeinen kreisförmigen Konfigurationen. Die Kappen umfassen Kanten, die umgekehrt sein können, zu denjenigen die in 5 dargestellt sind, oder irgendeine alternative Form einnehmen, solange eine sichere Dichtung zwischen den Kappen erreicht werden kann.
Innerhalb der Einheit 500 ist typischerweise durch die Eingreifkanten 501A und 503A angebracht, ein Filter 502 befestigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Filter aus einer elektrostatisch geladenen, schmelzgeblasenen Schicht aus Polypropylen mit einem minimalen Basisgewicht von 140 g/m² hergestellt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Filter sieben (7) Schichten auf, von denen jede 20 g/m² beträgt, obwohl diese Anzahl von Schichten nicht beschränkend sein soll. Der Filterbereich sollte ausreichend groß sein, um die Filtratströmungsrate zu bewerkstelligen. Idealer Weise wird ein Filter mit einem Minimalbereich von 27 Quadratzoll ausgewählt.
Im Betrieb strömt das Filtrat in die obere Kappe 501 durch den Einlass 507 und auf und durch den geladenen, schmelzgeblasenen Polypropylenfilter 502. Die Endotoxine werden aus dem Blut durch die elektrostatische Anziehungskraft in dem Filter 502 entfernt. Da die Blutproteine, wie beispielsweise Albumin, durch einen Hämokonzentrator (z.B. Hämokonzentrator 206) zurückgehalten wurden, verschmutzen sie nicht das Filtermedium und umkämpfen nicht die Stellen auf den Mediumsfasern.
Jetzt auf 6 Bezug nehmend, ist eine teilweise weggebrochene Seitenansicht eines Hämokonzentrators 600 gezeigt, der den oben beschriebenen Hämokonzentratoren 106 oder 206 entspricht. Der Hämokonzentrator ist aus einem hohlen Zylinder 601 konstruiert, der aus Polycarbonat oder einem ähnlichen Material gebildet ist. Der Zylinder ist in einem Ausführungsbeispiel ungefähr 10 Zoll lang und 1,5 Zoll im Durchmesser. Ein Einlass 602 und ein Auslass 603 einer geeigneten Konfiguration, um an einer herkömmlichen medizinischen Rohrleitung angebracht zu werden, sind in den Kappen 604 und 605 bei gegenüberliegenden Enden des Zylinders vorgesehen. Die Kappen sind typischerweise mit Gewinde an dem Zylinder angebracht. Zusätzlich sind zumindest ein Abströmungs- oder Drainageanschluss 606 benachbart zu einem Ende des Zylinders vorgesehen. Das Innere des Zylinders ist mit einem Filtermaterial 610 gefüllt, welches Polysulfonhohlfasern aufweist, zwischen 1,2 und 2,4 m² Bereich mit einer nominalen Porengröße von 60.000 bis 90.000 Dalton besitzt, die imstande sind Blutproteine und Zellmediatoren zu entfernen, deren Molekulargewicht kleiner als 55.000 Dalton ist.
Da das Blut auf 10% bis 20% Hämatokrit verdünnt ist, ist die durch das Blut geformte Gelschicht nicht dick genug, um die effektive Porengröße der Hohlfasern wesentlich zu reduzieren. Es wird geschätzt, dass die Porengröße um 5% bis 20% durch die durch die Schicht gebildete Gelschicht verkleinert wird.
Ein Hohlfaser- oder ein Filteroberflächenbereich von ungefähr 1,2 bis 2,4 m² ist erwünscht, um einen ausreichenden Bereich vorzusehen, um das verdünnte Blut in Volumenäquivalenten zu denjenigen, die der Schaltung hinzugefügt wurden, zu rekonstituieren. Dies ist signifikant, da das Blut, das zu einem septischen Patienten zurückkehrt, nicht wesentlich verdünnt sein darf, da der Patient typischerweise eine sekundäre pulmonare Dysfunktion besitzt.
Auf diese Weise sind ein einzigartiger Aufbau und Konzept eines Septikämievorbeugungs- und -behandlungssystems gezeigt und beschrieben. Die Vorrichtung, die in diesem Patent beschrieben ist, ist imstande, SIRS gemäß jeglicher Atiologie vorzubeugen und/oder zu behandeln, obwohl der Schwerpunkt bei Septikämie oder mikrobieller Sepsis liegt. Die spezielle Konfiguration, die hierin gezeigt und beschrieben ist, bezieht sich auf ein Septikämievorbeugung- und -behandlungssystem. Während sich die Beschreibung auf ein spezielles Ausführungsbeispiel bezieht, wird verstanden, dass Fachleute Modifikationen und/oder Variationen an den spezifischen gezeigten und hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen vornehmen können.

Claims

Ein Blutbehandlungssystem, das Folgendes aufweist: eine UV-Bestrahlungsvorrichtung (104, 204, 300, 400), die angeschlossen bzw. verbunden ist, um Mikroorganismen enthaltendes Blut von einer Quelle (100) aufzunehmen und zu bestrahlen, eine Verdünnungsmittelquelle (113) zum Liefern eines Verdünnungsmittels an das Blut, das durch die UV-Bestrahlungsvorrichtung (104, 204, 300, 400) aufgenommen werden soll, um den Hämatokrit des Bluts zu verringern, eine Konzentrationsvorrichtung (106, 206, 600), um Blut von der UV-Bestrahlungsvorrichtung (104, 204, 300, 400) aufzunehmen, um das Blut zu filtern und das Verdünnungsmittel daraus zu entfernen, und einen Rückführungspfad (107, 207) der angeschlossen ist, um das gefilterte Blut von der Konzentrationsvorrichtung (106, 206, 600) an die Quelle (100) zurückzuführen.
System gemäß Anspruch 1, einschließlich zumindest einer Pumpe (102, 217), die in dem System angeschlossen ist, um das Blut durch das System zu bewegen.
System gemäß Anspruch 1, einschließlich eines Kreislaufpfads, der angeschlossen ist, um das Verdünnungsmittel, das durch den Konzentrator (106, 206, 600) aus dem Blut gefiltert wurde, an die Verdünnungsmittelquelle (113) weiterzugeben.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Bestrahlungsvorrichtung (104, 204, 300, 400) eine UV-Lichtquelle (306, 406), und eine Strömungsmittelkammer (303, 403) aufweist, die benachbart zu der UV-Lichtquelle (306, 406) ist, wobei die Strömungsmittelkammer das Strömungsmittel auf einen dünnen Film begrenzt, um diesen der UV-Lichtquelle (306, 406) auszusetzen.
System gemäß Anspruch 1, wobei der Konzentrator (106, 206, 600) einen hohlen Zylinder (601) und einen mittleren Kern (610) aufweist, der aus hohlen Fasern gebildet ist, die axial innerhalb des hohlen Zylinders (601) angeordnet sind.
System gemäß Anspruch 1, wobei der Rückführungspfad die Rohrleitung (107) umfasst.
System gemäß Anspruch 1, wobei der Rückführungspfad eine Doppellumenkanüle umfasst.
System gemäß Anspruch 1, einschließlich eines Speichers (109, 215), der angeschlossen ist, um ein Material aufzunehmen, das durch die Konzentrationsvorrichtung (106, 206, 600) aus dem Blut gefiltert wird.
System gemäß Anspruch 3, wobei der Kreislaufpfad einen Filter (111) umfasst.
System gemäß Anspruch 3, wobei der Kreislaufpfad ein Membranmodul (112) umfasst.
System gemäß Anspruch 3, wobei der Kreislaufpfad eine Kreislaufpumpe (110) umfasst.
System gemäß Anspruch 1, einschließlich eines Einlassüberwachungsmittels bei der Konzentrationsvorrichtung (106, 206, 600) zum Überwachen des Drucks des Bluts, welches dadurch von der UV-Bestrahlungsvorrichtung (104, 204, 300, 400) aufgenommen wird.
System gemäß Anspruch 1, einschließlich einer Filtervorrichtung (219), die angeschlossen ist, um Blut von der Quelle (100) aufzunehmen und einen Teil des aufgenommenen Bluts an die UV-Bestrahlungsvorrichtung (104, 204, 300, 400) zu liefern und den Rest des aufgenommenen Bluts an die Quelle (100) zurückzuführen.
System gemäß Anspruch 13, einschließlich eines Oxygenators (218), der zwischen der Quelle (100) und der Filtervorrichtung (219) angeschlossen ist, um das von der Quelle (100) aufgenommene Blut zu oxygenieren bzw. mit Sauerstoff anzureichern.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Konzentrationsvorrichtung (106, 206, 600) das dadurch aufgenommene Blut nach der Größe der Bestandteile des Bluts filtert.
System gemäß Anspruch 1, wobei der Filter (111) in dem Kreislaufpfad ein elektrostatisch geladenes, schmelzgeblasenes Material umfasst.
Das Blutbehandlungssystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner Folgendes aufweist: Entfernungsmittel zum Entfernen des Bluts von dem Patient (100), der die Quelle des Bluts bildet, und wobei die Verdünnungsquelle durch Liefern eines Verdünnungsmittels an das Blut vorgesehen ist, das dem Patienten (100) entnommen wurde, wobei die UV-Bestrahlungsvorrichtung (104, 204, 300, 400) vorgesehen ist, um das verdünnte Blut zu bestrahlen, um die Toxine in dem verdünnten Blut zu inaktivieren, wobei die Konzentrationsvorrichtung (106, 206, 600) vorgesehen ist, um Zellmediatoren und Verdünnungsmittel aus dem Blut nach der Inaktivierung der Toxine durch die Bestrahlungsvorrichtung (104, 204, 300, 400) zu extrahieren, und wobei das Rückführungsmittel zum Zurückführen des Bluts an den Patienten (100) vorgesehen ist, nachdem die Zellmediatoren und das Verdünnungsmittel aus diesem extrahiert worden sind.
System gemäß Anspruch 17, einschließlich eines Speichers (109, 215), der an dem Extraktionsmittel (106, 206, 600) angeschlossen ist, um das Material aufzunehmen, das von dem Blut durch das Extraktionsmittel (106, 206, 600) extrahiert wurde.
System gemäß Anspruch 1 bis 17, wobei das Mittel zur Verdünnung ein Verdünnungsmittel liefert, welches einen Kristalloid umfasst.
System gemäß Anspruch 17, einschließlich einer Filtervorrichtung, die angeschlossen ist, um Blut aus dem Extraktionsmittel (106, 206, 600) aufzunehmen.
System gemäß Anspruch 1 bis 17, wobei das Blut, das von der Quelle oder dem Patienten (100) aufgenommen wurde, Vollblut ist, und das Verdünnungsmittel das Blut auf einen Hämatokrit von ungefähr 10% bis 20% reduziert.