EP3096811A1

EP3096811A1 - Vorrichtung zur trennung von blut in seine bestandteile sowie verfahren hierzu und verwendung einer solchen vorrichtung

Info

Publication number: EP3096811A1
Application number: EP15701742.7A
Authority: EP
Inventors: Alexander Heide
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Current assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date: 2014-01-25
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2016-11-30
Also published as: US10335533B2; US20160279315A1; CN105916533A; CN105916533B; DE102014000971A1; WO2015110501A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung von Blut in seine Bestandteile sowie Verfahren hierzu und Verwendung einer solchen Vorrichtung. Die Vorrichtung enthält eine magnetische Antriebsvorrichtung, die ein Behältnis in Rotation um die eigene Achse versetzt, wobei das Behältnis mindestens ein offenes Ende und in diesem mindestens einen Einlass aufweist und magnetisch schwebend gelagert ist.

Description

Vorrichtung zur Trennung von Blut in seine Bestandteile sowie Verfahren hierzu und

Verwendung einer solchen Vorrichtung

Die Erfindung betrifft das Gebiet der extrakorporalen Behandlung von Blut und hierbei insbesondere das Gebiet der Blutseparation und bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Trennung von Blut in seine Bestandteile sowie ein Verfahren hierzu. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Behandlungseinheit mit einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 . Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung zur Trennung von Vollblut und Gewinnung einzelner Komponenten hieraus. Eine Trennung von anderen medizinischen und biologischen Fluiden mit Hilfe der vorgenannten Vorrichtung ist ebenfalls denkbar. Die Vorrichtung kann somit auch in anderen Bereichen Anwendung finden, in welchen die Auftrennung von Fluiden nach ihrer Dichte erwünscht ist, wie z.B. im technischen, analytischen und pharmazeutischen Bereich.

Menschliches Blut enthält vorherrschend drei Typen von Zellen, Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten, die jeweils eine spezielle Funktion für den Körper besitzen. Die Blutzellen sind in einer komplexen wässrigen Lösung aus Eiweißen und anderen chemischen Stoffen, dem Plasma, suspendiert.

Die Separation von Vollblut in seine Bestandteile kann beispielsweise bei der extrakorporalen Behandlung von Blut sinnvoll bzw. notwendig sein, um gezielt einzelne Komponenten einer Weiterbehandlung unterziehen zu können. Eine Auftrennung von Blut in seine Bestandteile wird auch für Bluttransfusionen vollzogen, wenn ein hoher akuter oder chronischer Blutverlust, wie er unter anderem bei chronischen Blutkrankheiten beispielsweise im Sinne einer Blutbildungsstörung auftritt, eine Wiederauffüllung des Volumensystems eines Patienten notwendig macht.

Die Blutkomponenten werden als Konzentrat (z.B. Erythrozyten-, Granulozyten-, Thrombozyten-, Stammzellkonzentrat, Immunglobuline, Humanalbumin oder Plasma bzw. Serum (Plasma ohne Gerinnungsfaktoren) transfundiert. Zu den in Transfusionen häufiger verwendeten Blutbestandteilen zählen die Erythrozyten und Plasma. Plasmatransfusionen werden beispielsweise oft verwendet, um verbrauchte Gerinnungsfaktoren aufzufrischen.

Die Auftrennung von Vollblut in seine Bestandteile hat den Vorteil, dass der Patient jeweils lediglich diejenigen Blutbestandteile erhält, die ihm fehlen. Der Patient kommt auf diese Weise nicht unnötig mit anderen Blutkomponenten in Kontakt und ist somit auch nicht dem der Transfusion der anderen Blutkomponenten eventuell anhängenden Risiko einer Infektion oder Nebenwirkung ausgesetzt. Außerdem lassen sich die einzelnen Blutkomponentenkonzentrate wesentlich länger aufbewahren als das Vollblut. Plasma beispielsweise kann in gefrorenem Zustand über Monate gelagert werden.

Verfahren zum Abtrennen und Sammeln bestimmter Bestandteile aus Vollblut basieren auf hauptsächlich drei unterschiedlichen Trennmethoden: der Beutel- Zentrifugation, der Membranfiltration und der Glockenzentrifugation bzw. Zellseparation mit Hilfe von Separationskammern.

Bei der Beutel-Zentrifugation wird ein mit antikoaguliertem Vollblut gefüllter Beutel in einer Laborzentrifuge mit sehr hoher Geschwindigkeit geschleudert. Das Blut ist hierbei einem Vielfachen der Schwerkraft ausgesetzt. Aufgrund der Fliehkraft trennen sich die einzelnen Blutkomponenten gemäß ihrer Dichte in Schichten auf. Jede der Blutkomponenten kann dann einzeln aus dem Beutel entnommen werden. Die Ausbeute und damit auch die wirtschaftliche Praktikabilität der Beutel-Zentrifugation sind jedoch begrenzt, da einem Spender nicht beliebig viel Blut entnommen werden kann. Ein anderes Verfahren, die sogenannte Hämapherese, ist zwar für den Spender belastender, bietet jedoch bezüglich der Menge des gewinnbaren Konzentrates mehr Spielraum.

Die Hämapherese unterscheidet sich von der konventionellen Blutspende durch den Einsatz von Zellseparatoren, die einen extrakorporalen Kreislauf am Spender aufweisen. Die Fraktionierung des Blutes erfolgt noch während der Spende. Häufig werden dabei Präparate nur einer Blutkomponente gewonnen, in den letzten Jahren wurden aber auch effiziente Multikomponenten-Verfahren entwickelt, bei denen mehrere Blutbestandteile parallel gesammelt werden können.

Nach Abschluss des Verfahrens werden die nicht benötigten Blutkomponenten dem Spender zurückgegeben. Auf diese Weise können größere Mengen anderer Komponenten entnommen werden. Nur in einem solchen Verfahren ist es möglich, von einzelnen Spendern ausreichende Mengen auch solcher Blutbestandteile zu gewinnen, die nur einen geringen Anteil des Blutes ausmachen (z. B. Thrombozyten, Stammzellen).

Als eine wenig kostenintensive Art der Hämapherese-Verfahren ist die sogenannte Glockenzentrifugation bekannt: antikoaguliertes Blut wird in einen trommel-, becher-, zylinder- oder glockenförmiger Behälter gegeben.

Dieses Verfahren findet beispielsweise Anwendung in den Zellseparatoren der Firma Haemonetics, in denen das Blut in einer sogenannten„Latham-Glocke" aufgetrennt wird. Der Behälter wird in eine Vorrichtung eingespannt, die diesen mit hoher Geschwindigkeit dreht. Aufgrund der Fliehkraft entsteht ein künstliches Schwerefeld, in dem die Zellen entsprechend ihrer Dichte in Schichten aufgetrennt werden. Die dichteren Zellen werden von der zentralen Achse des Behälters nach außen gezwungen und sammeln sich entlang dessen Innenwand. Das am wenigsten dichte Plasma bleibt im Zentrum des Behälters zurück.

Die Separation mit der Glockenzentrifuge ist kostengünstiger, da diese einfacher konstruiert ist und weniger Material erforderlich macht. Die erzeugten Blutkomponenten weisen jedoch eine geringere Reinheit auf: getrenntes Plasma kann noch restliche Blutzellen enthalten. Das beschriebene Verfahren ist ein diskontinuierliches Verfahren: hierbei sind die Entnahme- bzw. Trennphase und die Rückgabephase zeitlich voneinander getrennt. Jedoch ist dabei darauf zu achten, dass das Extrakorporalvolumen 15% des zirkulierenden Blutvolumens des Spenders nicht überschreitet, um ein Kollabieren des Kreislaufs zu verhindern. Diskontinuierliche Verfahren sind somit langsamer und die Menge des zu gewinnenden Blutkonzentrates durch die längst mögliche Dauer der Anwendung begrenzt.

Sollen die Blutkomponenten in größerer Menge und kürzester Zeit gewonnen werden, kommt die sogenannte kontinuierliche Hämapherese zur Anwendung.

Bei den kontinuierlichen Hämapherese-Verfahren erfolgt die Blutkomponentengewinnung während der ständigen Entnahme einer kleinen Blutmenge und der gleichzeitigen Rückgabe der nicht benötigten Blutbestandteile. Ein kontinuierlicher Blutfluss wird aufrechterhalten.

Als eine Art der kontinuierlichen Hämapherese-Verfahren ist die Membranfiltration bekannt. Hierbei wird eine Membran mit geeignet kleiner Porengröße (z.B. 0,5 μιτι) eingesetzt, um Plasma aus dem Blut zu filtern. Wegen der viskosen und komplexen Beschaffenheit von Vollblut ist eine einfache Filtration jedoch nicht ausreichend, da die Poren der Membran durch zellförmige Substanzen oder Eiweißstoffe leicht verstopfen. Daher beinhalten Membranfiltrationsprozesse im typischen Fall entweder innere oder äußere rotierbare Filtermedien. Die Rotation relativ zu einer gegenüberliegenden stationären Oberfläche bewirkt den Transport von Vollblut quer über eine Membranoberfläche und erzeugt somit Scherkräfte, die das Plasma durch die Membran treiben, während die korpuskulären Bestandteile weggespült werden. Membranfiltriervorrichtungen aus dem Stand der Technik können oft ein reineres, d.h. mit Restzellen (z.B. Leukozyten) enthaltendes Blutprodukt herstellen. Um das Sammeln von beispielsweise Plasma von einem Einzelspender mit annehmbarer Geschwindigkeit zu ermöglichen, ist eine große Membranoberfläche erforderlich. Da die Kosten für die Membran jedoch relativ hoch sind und der Wirkungsgrad mit der Einsatzdauer abnimmt, ist auch die Membranfiltration nur begrenzt praktikabel. Für den extrakorporalen Kreislauf werden bei den kontinuierlichen Verfahren heute überwiegend Einmalkunststoffsets mit integrierter Separationskammer verwendet. Bei den Separationskammern handelt es sich um geschlossene Einsätze aus Kunststoff, die im Allgemeinen einen Separationskanal aufweisen, in den die zu separierende Zellsuspension geleitet wird. In diesem erfolgt unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft eine Trennung in einzelne Blutkomponenten. Bei zweiteiligen Separationskammern wird der Separationskanal durch einen flexiblen Folienteil gebildet, der in eine starre Aufnahmeeinheit gelegt wird.

Die Konstruktion der verwendeten Vorrichtungen gestaltet sich jedoch kompliziert, da ein Verdrillen der zu- und abführenden Schläuche während der Rotation verhindert werden muss. Außerdem kommt es in der Herstellung von Konzentraten mit den beschriebenen Separationskammern häufig zu einer unsauberen oder unzureichenden Trennung insbesondere von Thrombozyten. Auch können bereits getrennte Zellen durch Verwirbelungen im Übergangsbereich zwischen den einzelnen Kanalabschnitten in eine andere Fraktion mitgerissen werden.

Neben der zellspezifischen Dichte und dem jeweiligen Zelldurchmesser ist für die Ausbeute bei einer Zellseparation die Zentrifugalbeschleunigung (abhängig von Zentrifugendrehzahl und Radius des Zentrifugenbehälters) von Bedeutung. Je höher die Zentrifugalbeschleunigung, desto größer ist die Separationsgeschwindigkeit und damit die Zentrifugalkraft und desto besser, d.h. genauer werden die Zellen getrennt.

Soll nun der Zentrifugenbehälter möglichst klein sein, so muss die Geschwindigkeit, die zum Erreichen einer für die Trennung ausreichenden Zentrifugalkraft notwendig ist, höher sein.

Die Beschleunigung der Zentrifugenkammer kann beispielsweise über einen Riemenantrieb, ein Zahnradgetriebe oder einen Elektromotor geschehen.

Allen Antriebsarten gemeinsam sind jedoch die daraus entstehenden Nachteile wie hohe Laufgeräusche, hoher Wartungsaufwand, Entstehung von Reibungswärme und Verschleiß.

Die Separationsgeschwindigkeit ist somit limitiert und entsprechend muss der Zentrifugenbehälter einen Mindestradius aufweisen. Aus dem Stand der Technik sind bereits zahlreiche Vorrichtungen bekannt, die bei der Auftrennung von Blut in seine Komponenten nach den vorgenannten Prinzipien arbeiten.

Eine nach dem Prinzip der Glocken-Zentrifugation diskontinuierlich arbeitende Vorrichtung ist beispielsweise aus dem Dokument EP 1 057 534 bekannt. Zur Erhöhung der Ausbeute und Beschleunigung der Gesamtanwendungszeit findet hier ein kombinierter Einsatz einer Zentrifugierglocke und eines Membranfilters statt.

In der EP 1 251 922 wird eine wegwerfbare Kassette mit integrierter Trennvorrichtung zur Plasmaseparation beschrieben, die mit einem wiederverwendbaren Modul zusammenwirkt.

Im Dokument DE 198 41 835 zeigt eine Vorrichtung für die kontinuierliche Hämapherese, die eine Separationskammer mit einem spiralförmig gekrümmten Separationskanal aufweist.

Ein magnetisches Getriebe für eine Zellseparationszentrifuge ist beispielsweise aus der DE 198 01 767 bekannt. Die Zentrifuge weist ein Gestell auf, an dem ein Rahmen und um dessen Achse eine Zentrifugenkammer drehbar gelagert sind. Die Kraftübertragung auf die Kammer bzw. den Drehrahmen erfolgt berührungslos und verschleißfrei über Kopplungselemente mittels magnetischer Kräfte.

Im Dokument EP 0 819 330 wird eine Rotationspumpe offenbart, bei der das Flügelrad im Inneren des Pumpengehäuses durch magnetische Kräfte schwebend gelagert ist und durch ein Drehfeld angetrieben wird, das von einem außerhalb des Pumpengehäuses angeordneten Stator erzeugt wird.

Das Dokument EP 0 900 572 beschreibt eine Zentrifugalpumpe zur Fördern von Blut, bei der das Flügelrad ebenfalls magnetisch und berührungslos im Pumpengehäuse gelagert und durch ein elektromagnetisches Drehfeld angetrieben wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, Blut in seine Komponenten aufzutrennen und dabei in möglichst kurzer Zeit, d.h. mit hoher Geschwindigkeit, ein möglichst reines, d.h. ein nur wenige Restzellen enthaltendes und gleichmäßiges Blutprodukt herzustellen. Die Vorrichtung soll darüber hinaus möglichst klein und kompakt gestaltet sowie einfach und kostengünstig herstellbar sein.

Gleichzeitig sollen die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile von Rotationsgetrieben, wie hohe Laufgeräusche, hoher Wartungsaufwand, Verschleiß und Entstehung von Reibungswärme vermieden werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die kontaminationsfreie bzw. sterile Anwendbarkeit.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Dabei besitzt die Vorrichtung zur Trennung von Blut in seine Bestandteile eine magnetische Antriebsvorrichtung und ein Behältnis, das durch die Antriebsvorrichtung in eine Drehbewegung um seine eigene Achse versetzt wird, wobei das Behältnis mindestens ein offenes Ende und in diesem mindestens einen Einlass aufweist und magnetisch schwebend gelagert ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Aufgabe wird weiterhin durch das in Anspruch 9 beschriebene Verfahren zur Trennung von Blut in seine Bestandteile gelöst. Das Verfahren kann für die kontinuierliche und auch für die diskontinuierliche Hämapherese angewendet werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich auch hier aus den Unteransprüchen.

Aufgrund der magnetischen Antriebsvorrichtung und der schwebenden, d.h. berührungslosen Lagerung entsteht während des Betriebs der Trennvorrichtung keinerlei Reibung. Somit kann die Geschwindigkeit, mit der das Behältnis gedreht wird, erhöht werden und das Behältnis selbst kann klein und kompakt gestaltet werden, so dass dieses u.a. auch als Wegwerfartikel ausführbar ist.

Zudem entfallen alle mit einer nicht schwebenden Lagerung verbundenen Nachteile, wie beispielsweise die hohen Laufgeräusche, die Entstehung von Reibungswärme, der schnelle Verschleiß und damit den damit verbundenen hohen Wartungsaufwand. Anspruch 13 betrifft eine medizintechnische Behandlungseinheit mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 , die als Wegwerfeinheit ausgestaltet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann Teil einer medizinischen Behandlungsvorrichtung sein, wie in Anspruch 14 aufgeführt.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Trennung von Blut in seine Bestandteile wird durch Anspruch 15 umfasst.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 : eine vereinfachte schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Trennung von Blut,

Fig. 2: eine vereinfachte schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Trennung von Blut mit einem das Behältnis umschließenden Gehäuse,

Fig. 3a-d: verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter schematischer Darstellung.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Trennung von Blut 1 in einer vereinfachten schematischen Darstellung.

Die Vorrichtung zur Trennung von Blut 1 weist ein Behältnis 2 und mindestens eine Lager- und Antriebsvorrichtung 1 1 auf. Die Lager- und Antriebsvorrichtung 1 1 dient gleichzeitig als Lager für das Behältnis 2 und als magnetischer Antrieb, der das Behältnis 2 in Rotation um seine eigene Achse zu versetzen vermag.

Das Behältnis 2 kann senkrecht oder horizontal oder auch schräg, d.h. in Stufen zwischen diesen beiden Ausrichtungen positioniert sein.

Bei sehr hohen Behältnissen kann zur Stabilisierung gegen Verkippung am anderen Ende des Behältnisses 2 gegenüber der Lager- und Antriebsvorrichtung 1 1 ein Gegenlager montiert sein.

Das Gegenlager kann rein mechanisch als Führungshilfe ausgestaltet sein. Denkbar ist auch eine magnetische Ausführung des Gegenlagers in Angleichung an die Lager- und Antriebsvorrichtung 1 1 , so dass auch hier eine magnetisch levitierende und damit berührungsfreie Lagerung und, sofern notwendig, ein zusätzlicher Antrieb stattfinden kann.

Das Behältnis 2 verfügt über mindestens einen Einlass 5, der sich an dem mindestens einen offenen Ende 3 des Behältnisses 2 befindet.

Das offene Ende 3 des Behältnisses 2 kann hierbei vollständig über den gesamten Durchmesser des Behältnisses 2 oder auch weniger weit geöffnet sein. Der bei einer weniger weiten Öffnung des Behältnisses 2 entstehende Vorsprung 15 kann dabei als Überlaufwehr 10 für das ausströmende Blutplasma oder -serum 13 dienen, während die dichteren aufgetrennten_Blutbestandteile 14 durch sie im Behältnis 2 zurückgehalten werden.

Mindestens ein Auslass 6 kann ebenfalls an einem offenen Ende 3 des Behältnisses 2 vorgesehen sein.

Das Behältnis 2 besteht aus einem blutkompatiblen, formstabilen Material, wie beispielsweise Glas, Metall oder Kunststoff. Bei den Kunststoffen haben sich insbesondere Polycarbonate bewährt. Die Verwendung thermoplastischer oder anderer blutkompatibler und formstabiler Kunststoffe ist ebenfalls denkbar.

Das Behältnis 2 besitzt eine vorzugsweise zylindrische Form, wobei der Durchmesser 2a mindestens 10 mm und maximal 100 mm und die Höhe 2b mindestens 20 mm und maximal 900 mm, vorzugsweise 500 mm aufweisen. Durchmesser 2a und Höhe 2b können variiert werden und beeinflussen sich dabei gegenseitig. Wird demnach der Durchmesser 2a verkleinert, muss die Höhe 2b zunehmen und umgekehrt, so dass beide Parameter in einem für das Ergebnis der Separation angemessenen Verhältnis zueinander stehen und das Volumen des Behältnisses 2 einen Mindestwert von 2 ml nicht unter- und einen Maximalwert von 600 ml nicht überschreitet.

Das Behältnis 2 steht mit mindestens einem Magneten 9 in Kontakt. Der Magnet 9 kann lösbar oder fest mit dem Behältnis 2 verbunden bzw. ein einstückiger Bestandteil desselben sein. Ist der Magnet 9 in einer Ausführungsform lösbar mit dem Behältnis 2 verbunden, so kann er vor der Entsorgung des Behältnisses 2 entfernt und erneut verwendet werden.

Der Magnet 9 kann sich im Inneren des Behältnisses 2 oder auch außen am Behältnis 2 befinden. Ist der Magnet im Inneren des Behältnisses angebracht, so stellt er gleichzeitig eine Art Überlaufwehr 10 dar, so dass sich das Plasma bereits an dieser Stelle trennt. Der Prozess der Abtrennung wird somit vereinfacht.

Ist der Magnet außen am Behältnis 2 angebracht, so kann er vorteilhafterweise bei der Entsorgung des Behältnisses 2 aufbewahrt und wieder verwendet werden.

Denkbar ist die Verwendung verschiedenartiger Magnete, wie beispielsweise eines Schalen- oder Scheibenmagneten oder eines Ringmagneten, der das Behältnis 2 völlig oder teilweise umschließt, Möglich ist auch die Verwendung mehrerer kleinerer Magnete, die sich in einem definierten Abstand am oder im Behältnis 2 gruppieren.

Die mit Blut in Kontakt kommenden Teile der Vorrichtung können als wiederverwendbare Teile ausgeführt werden, müssen dann jedoch nach jedem Gebrauch gereinigt werden. Vorteilhafterweise sind daher sämtliche blutführenden Teile als Wegwerfartikel ausgebildet. Diese können nach der Verwendung entsorgt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt eine Lager- und Antriebsvorrichtung 1 1 , die ein Magnetfeld aufbaut und gleichzeitig als Lager für das Behältnis 2 dient, so dass das Behältnis magnetisch levitierend gehalten wird. Die Antriebsvorrichtung kann elektromagnetisch betrieben werden. Denkbar ist auch ein Antrieb über rotierende Permanentmagneten, Druckluft oder Flüssigkeit.

Im Betriebszustand dreht sich das Behältnis 2, angetrieben und in der Schwebe gehalten durch die Wechselwirkung zwischen dem durch die Lager- und Antriebsvorrichtung 1 1 elektromagnetisch erzeugten Magnetfeld und dem Magneten 9, welcher entweder mit dem Behältnis 2 verbunden oder in dieses integriert ist, um seine eigene Achse.

Die Drehzahl liegt im Betrieb zwischen 1000 und 50.000 Umdrehungen pro Minute. Die aufgrund der Rotation entstehende Fliehkraft führt zur Auftrennung des Blutes, das über den Einlass 5 am ersten offenen Ende 3' oder am zweiten offenen Ende 3" in das Behältnis 2 eingeleitet wird und sich innen an der Wand des rotierenden Behältnisses 2 verteilt. Die aufgetrennten Blutbestandteile 14 verteilen sich entsprechend ihrer Dichte in einem unterschiedlichen radialen Abstand zur Wandung des Behältnisses 2, während sich das Blutplasma bzw. -serum 13 zentral im Behältnis 2 sammelt. Durch das kontinuierlich nachlaufende eingeleitete Blut werden die Blutbestandteile und das Blutplasma bzw. -serum 13 in Richtung des offenen Ende des Behältnisses 2 gedrückt.

Je nach Rotationsgeschwindigkeit wird dabei ein Plasmafluss von 1 ml/min bis 300 ml/min erreicht.

Eine Lager- und Antriebsvorrichtung 1 1 der beschriebenen Art wird beispielsweise durch die Firma Levitronix für den Antrieb von Zentrifugalpumpen, die der Förderung eines Fluids dienen, verwendet.

Bei der magnetisch levitierenden Lagerung kann die Position des Behältnisses 2 über eine Steuervorrichtung 18, die die Magnete ansteuert, korrigiert werden, um eine sichere und exakt positionierte Halterung des Behältnisses 2 in der Lager- und Antriebsvorrichtung für die Dauer des Betriebs zu gewährleisten.

Die Funktionsweise bezüglich magnetischer Lagerung und Antrieb wird insbesondere in den Dokumenten EP 0 900 572 und EP 0 819 330, deren Inhalt hiermit in die Beschreibung aufgenommen wird, detailliert beschrieben und ist dem Fachmann bekannt.

Über die magnetische Wechselwirkung bzw. die dabei entstehenden Reluktanzkräfte wird das Behältnis bis zu einem gewissen Maße auch gegen Verkippung stabilisiert.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist in die Vorrichtung mindestens ein Sensor 16 integriert, über welchen zusammen mit einer Auswerteeinheit 17 eine Aussage über die Position des Behältnisses getroffen werden kann.

Die Ausführung der erfindungsgemäßen Bluttrennvorrichtung ist auch in Form einer Einweg kassette als medizintechnische Behandlungseinheit denkbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann Teil einer medizinischen Behandlungsvorrichtung sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Auftrennung von Blut verwendet werden.

Fig 2 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Trennung von Blut mit einem das Behältnis 2 umschließenden Gehäuse 12.

Vorteilhafterweise kann das Behältnis 2 von einem Gehäuse 12 umschlossen werden. Das Gehäuse 12 trennt Blut und Blutbestandteile 14 räumlich von der Lagerund Antriebsvorrichtung 1 1 . Sollte es beim Einführen oder Abführen von Blutbestandteilen 14 zu unvorhergesehenen Verunreinigungen der Umgebung des Behältnisses 2 kommen oder gar das Behältnis 2 selbst einen Defekt aufweisen, ist der Anwender vor einem Kontakt mit möglicherweise infektiösem Material geschützt. Auch werden sämtliche kostenintensiven Bauteile, wie beispielsweise die Lager- und Antriebsvorrichtung 1 1 des Behältnisses 2, nicht verunreinigt und können weiterhin verwendet werden.

Umgekehrt werden auch das zu behandelnde Blut und dessen Bestandteile vor Verunreinigungen geschützt und somit Sterilität gewahrt.

Wird die Vorrichtung in der Art und Weise einer Überlaufzentrifuge betrieben, kann das Gehäuse 12 auch als Auffanggefäß für überlaufendes Blutplasma bzw. -serum 13 dienen. Es ist denkbar, den Raum um das Behältnis 2 vollständig mit Blutplasma oder -serum 13 zu fluten.

Besitzt das Gehäuse 12 einen Auslass 12a, können Blutplasma oder -serum 13 entnommen werden. Die im Behältnis 2 zurückgebliebenen Blutbestandteile 14 werden separat abgeführt.

Fig. 3a zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in vereinfachter schematischer Darstellung, bei welcher sich die Magnete 9 am geschlossenen Ende 4 des Behältnisses 2 befinden. Fig. 3b zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in vereinfachter schematischer Darstellung, bei welcher sich die Magnete 9 am geschlossenen Ende 4 des Behältnisses 2 befinden und eine Baugruppe 7 mit Mitteln zum Entfernen der Blutbestandteile 8 von dem mindestens einen offenen Ende 3 des Behältnisses 2 aufgenommen wird.

Es ist auch denkbar, dass die Baugruppe 7 so gestaltet ist, dass mit dieser selbst einzelne Blutbestandteile 14 entfernt werden können, beispielsweise, indem der Rand der Baugruppe 7 am inneren Rand des Behältnisses 2 anliegend die Blutbestandteile 14 von diesem löst und nach außen befördert.

In die Baugruppe 7 können auch Ein- 5 und/oder Auslass 6 integriert sein.

Fig. 3c zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in vereinfachter schematischer Darstellung, bei welcher die Magnete 9 auf halber Höhe innerhalb des Behältnisses 2 angebracht sind. In dieser Ausführungsform besitzt das Behältnis 2 ein erstes offenes Ende 3' und ein zweites offenes Ende 3".

Das Blut wird über das untere offene Ende 3" eingeleitet, die dichteren Blutbestandteile sammeln sich während der Rotation unterhalb der Magnete 9 im unteren Abschnitt 2" des Behältnisses 2, während sich das weniger dichte Blutplasma oder -serum 13 die Magnete 9 überwindet und in den oberen Abschnitt 2' des Behältnisses 2 bewegt. Die Magnete 9 dienen dabei als Überlaufwehr 10.

Fig. 3d zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in vereinfachter schematischer Darstellung, bei welcher die Magnete 9 außenliegend am Behältnis 2 angebracht sind.

Neben den oben beschriebenen Ausführungsformen sind selbstverständlich weitere Ausführungsformen mit Variationen der genannten Merkmale denkbar. Bezugszeichenliste

Vorrichtung zur Trennung von Blut (1 ); Behältnis (2); oberer Abschnitt des

Behältnisses (2'); unterer Abschnitt des Behältnisses (2"); Durchmesser des

Behältnisses (2a); Höhe des Behältnisses (2b); offenes Ende (3); erstes offenes Ende (3'); zweites offenes Ende (3"); geschlossenes Ende (4); Einlass (5); Auslass (6); Baugruppe (7); Mittel zum Entfernen der Blutbestandteile (8); Magnet (9);

Überlaufwehr (10); Lager- und Antriebsvorrichtung (1 1 ); Gehäuse (12); Auslass des Gehäuses (12a); Blutplasma /-serum (13); aufgetrennte Blutbestandteile (14);

Vorsprung (15); Sensor (16); Auswerteeinheit (17); Steuervorrichtung (18);

Rotationsachse (19)

Claims

Patentansprüche

1 . Vorrichtung zur Trennung von Blut in seine Bestandteile, enthaltend eine magnetische Antriebsvorrichtung und ein Behältnis, das durch die Antriebsvorrichtung in eine Drehbewegung um seine eigene Achse versetzt wird, wobei das Behältnis mindestens ein offenes Ende und in diesem mindestens einen Einlass aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis magnetisch schwebend gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens ein Auslass in einem offenen Ende des Behältnisses vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

der Ein- und/oder der Auslass in eine Baugruppe integriert sind, die vom offenen Ende des Behältnisses aufgenommen wird und Mittel zum Entfernen der separierten Blutbestandteile enthält.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das Behältnis aus einem blutkompatiblen, formstabilen Material, vorzugsweise Kunststoff und insbesondere Polycarbonat besteht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das Behältnis eine vorzugsweise zylindrische Form mit einem Durchmesser von mind. 10 mm und maximal 100 mm und eine Höhe von mind. 20 mm und maximal 900 mm, vorzugsweise 500 mm besitzt, wobei sich beide Größen gegenseitig beeinflussen, so dass das Volumen eine Mindestgröße nicht unter- und eine Maximalgröße nicht überschreitet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

das Behältnis mit mindestens einem Magneten in Kontakt steht, wobei der Magnet entweder lösbar oder fest mit dem Behältnis verbunden bzw. einstückiger Bestandteil von diesem sein kann und sich außen am Behältnis oder im Inneren des Behältnisses befindet.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das Behältnis von einem Gehäuse umschlossen wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

sämtliche blutführenden Teile als Wegwerfartikel ausgebildet sind.

9. Verfahren zur Trennung von Blut in seine Bestandteile mit einem Behältnis nach Anspruch 1 , wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

Einführen von Blut in das Behältnis

Antrieb des Behältnisses zur Rotation um die eigene Achse

Abführen der Blutbestandteile

dadurch gekennzeichnet, dass

das Behältnis während des Trennvorgangs magnetisch in der Schwebe gehalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Behältnisses über mindestens einen Sensor erfasst und über eine Auswerteeinheit mit Hilfe einer Steuervorrichtung stabilisiert und/oder korrigiert wird.

1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

die Drehzahl bei Rotation zwischen 1000 und 50.000 Umdrehungen pro Minute liegt.

12. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Plasmafluss von 1 ml/min bis 300 ml/min erreicht wird.

13. Medizintechnische Behandlungseinheit mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 , die als Wegwerfeinheit ausgestaltet ist.

14. Vorrichtung zur Trennung von Blut in seine Bestandteile als Teil einer medizintechnischen Behandlungsvorrichtung.

15. Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 zur Auftrennung von Blut.