Фильтрующее устройство для крови или плазмы

 

Изобретение относится к области медицины и используется для удаления экзогенных антител из крови или плазмы, протекающей по экстракорпоральной системе кровообращения пациента. Устройство содержит сосуд, выполненный с возможностью помещения в него адсорбента, и снабжен впускным и выпускным отверстиями, выполненными с возможностью соединения соответственно с впускной и выпускной трубками, образующими часть системы кровообращения. Сосуд содержит впускную камеру, адсорбционную камеру, выполненную с возможностью помещения в нее адсорбента, и выпускную камеру. Камеры расположены последовательно и разделены посредством фильтровальных элементов. Впускное отверстие и выпускное отверстие расположены вблизи друг друга в соединении с общим подвижным клапанным средством. Клапанное средство выполнено с возможностью в первом положении соединять впускное и выпускное отверстия непосредственно с соответствующими каналами в стенке сосуда, а во втором положении соединять впускное и выпускное отверстия с соответствующими концами перепускного канала в стенке сосуда. Технический результат заключается в снижении риска свертывания крови в перепускной трубке при пребывании потока через нее. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение касается устройства для удаления частиц, особенно экзогенных антител, из крови или плазмы, протекающей по экстракорпоральной системе кровообращения пациента, при этом указанное устройство представляет собой сосуд, выполненный с возможностью помещения в него адсорбента и снабженный впускным и выпускным отверстиями, выполненными с возможностью соединения соответственно с впускной трубкой и выпускной трубкой, образующими часть системы кровообращения.

Предшествующий уровень техники Из WO 92/12730 известно, между прочим, лечение рака посредством введения в систему кровообращения пациента антител, содержащих цитоцидный агент. Из той же самой публикации известно также, что для ограничения побочного действия этих антител их снова удаляют после соответствующего периода времени. Для того чтобы обеспечить хороший результат при использовании антител, указанные антитела вводят в сравнительно больших количествах. Однако только очень небольшая часть антител обычно меньше чем 1%, достигает раковых клеток. Когда остальная часть антител сохраняется в пациенте в течение длительного периода времени, указанная часть антител может повлечь за собой риск возникновения повреждающего, разрушающего действия в случае, например, содержания радиоактивного вещества в антителах.

Кроме того, известно использование так называемой колонки для удаления антител посредством адсорбции. Внутри колонки помещен соответствующий адсорбент, который обеспечивает необходимое действие во время прохождения крови. В известных системах кровь направляют к колонке через насос и устройство для отделения плазмы, при этом клетки крови направляют в обход колонки и возвращают в плазму после ее прохождения через колонку. Колонка имеет корпус с впускным и выпускным отверстиями на его соответствующих концах. Впускное отверстие соединено с впускной трубкой, а выпускное отверстие - с выпускной трубкой, при этом на каждой из этих трубок установлен запорный клапан. В обход корпуса пропущена перепускная трубка, один конец которой соединен с впускной трубкой перед запорным клапаном в направлении потока плазмы, а другой конец указанной перепускной трубки соединен с выпускной трубкой после установленного на ней запорного клапана. Сама перепускная трубка содержит, по крайней мере, один запорный клапан. Закрывая запорные клапаны на впускной и выпускной трубках, можно при использовании колонки пропускать поток через перепускную трубку при различных ситуациях, а именно при удалении воздуха из трубопроводной системы, закупоркой каналов через колонку, вызванной, например, свертыванием, и завершением обработки, когда используют соляной раствор для вытеснения плазмы из трубопроводной системы.

Такая трубопроводная система с колонкой и перепускной трубкой, проложенной в обход указанной колонки, является сравнительно сложной и трудной в обслуживании. Кроме того, она не пригодна для обработки обычной крови и позволяет обрабатывать только плазму крови, так как существует большой риск свертывания крови в перепускной трубке с прерыванием потока через нее.

Из документа ЕР 0076421 А2 известно фильтрующее устройство для крови или плазмы, протекающей по экстракорпоральной системе кровообращения пациента, содержащее сосуд с впускной и выпускной камерами, разделенными фильтровальными элементами для крови или плазмы, расположенными последовательно в направлении потока крови и выполненными с возможностью соединения соответственно с впускной трубкой и выпускной трубкой, образующими часть системы кровообращения.

Сущность изобретения Задачей изобретения является создание устройства, которое имеет сравнительно простую конструкцию, легко в управлении и пригодно для обработки обычной крови.

Устройство согласно изобретению отличается тем, что сосуд содержит впускную камеру, адсорбционную камеру для помещения в нее адсорбента и выпускную камеру, при этом камеры расположены последовательно в направлении потока крови через сосуд и разделены посредством фильтровальных элементов, допускающих прохождение крови, впускное и выпускное отверстия расположены вблизи друг друга на части стенки сосуда, которая вместе с фильтровальным элементом ограничивает выпускную камеру и которая объединена с общим подвижным клапанным средством, выполненным с возможностью в первом положении соединять впускное и выпускное отверстия непосредственно с их соответствующими каналами в стенке сосуда, а во втором положении соединять впускное и выпускное отверстия с их соответствующими концами перепускного канала в стенке сосуда, и канал, соединенный с впускным отверстием, сообщается с пропускным каналом, оканчивающимся во впускной камере, тогда как канал, соединенный с выпускным отверстием, открыт в выпускную камеру.

В результате достаточно управлять только одним клапанным средством, и, кроме того, перепускной канал является сравнительно коротким. Благодаря сравнительно короткому перепускному каналу существует риск свертывания только очень небольшой части крови, и указанная часть крови, если она вообще имеется, легко воспринимается пациентом. Конечно, рассматриваемое устройство может также применяться для обработки плазмы крови. При обычном использовании устройства кровь течет по каналу на входе сосуда и затем по пропускному каналу к впускной камере, а после этого кровь проходит через расположенный в этой камере фильтровальный элемент и течет через адсорбционную камеру, содержащую соответствующий адсорбент. Отсюда кровь проходит через второй фильтровальный элемент и входит в выпускную камеру, после чего покидает указанную выпускную камеру по каналу, течет к выпускному отверстию и общеизвестным образом возвращается к пациенту. В тех случаях, когда желательно открыть перепускную циркуляционную систему, приводят в действие клапанное средство для прерывания потока через адсорбент и открывания перепускного канала.

Согласно изобретению клапанное средство может быть постоянно соединено с впускным и выпускным патрубками, в результате чего указанные патрубки легко передвигаются вместе. Клапанное средство особенно полезно выполнять вращающимся.

Кроме того, согласно изобретению впускное и выпускное отверстия могут быть выполнены в крышке, помещенной на сосуде, указанная крышка содержит внутреннюю часть, герметично установленную в отверстии сосуда, а также наружную часть, которая прикреплена к сосуду и содержит отверстие для помещения клапанного средства, причем указанное клапанное средство содержит, по крайней мере, частично кольцевой буртик, который входит в соответствующее углубление между двумя частями крышки, и стопорные средства, выполненные для остановки вращения клапанного средства в двух рабочих положениях. Получающийся в результате вариант воплощения изобретения особенно прост в изготовлении и эксплуатации.

Кроме того, согласно изобретению сосуд может быть выполнен по существу симметричным относительно оси с расположением канала впускного отверстия и соединенного с ним пропускного канала соосно оси симметрии сосуда. Таким образом, этот вариант воплощения изобретения обеспечивает легкость стерилизации, заполнения адсорбентом и удаления воздуха перед использованием сосуда, а также легкость изготовления.

Согласно изобретению фильтровальные элементы в особо простом случае могут быть выполнены в форме диска и снабжены пористой фильтровальной перегородкой, закрепленной в несущей пластмассовой детали.

Согласно изобретению каждый фильтровальный элемент особенно полезно удерживать в герметичном соприкосновении с соответствующей кольцевой опорной поверхностью на внутренней стенке сосуда, при этом указанный фильтровальный элемент у впускной камеры удерживается отдельно закрепленным донышком, а указанный фильтровальный элемент у наружной камеры - внутренней частью крышки.

Наконец, согласно изобретению пропускной канал может быть выполнен в виде трубки, постоянно соединенной с внутренней частью крышки и содержащей наружные кольцевые пазы, зажимным образом взаимодействующие с центральным кольцевым элементом несущей части каждого фильтровального элемента.

Краткое описание чертежей Изобретение подробнее описывается ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых: фиг.1 - вид в осевом разрезе устройства согласно изобретению, фиг.2 - вид сверху этого устройства, фиг. 3 иллюстрирует вставку, используемую при стерилизации устройства и заполнении его адсорбентом, и фиг. 4 иллюстрирует вариант выполнения фильтровального элемента, используемого в устройстве согласно изобретению.

Наилучший вариант воплощения изобретения Устройство, показанное на фиг. 1 и 2, представляет собой сосуд, в целом обозначенный позицией 1. Этот сосуд содержит цилиндрическую часть 2 с круглым поперечным сечением, донышко 3 и крышку 4. Крышка 4 состоит из внутренней части 5 и наружной части 6. Эти части сосуда герметично и постоянно соединены между собой посредством подходящих уплотнительных колец соответственно 7 и 8 и навинчиваемых колпачков соответственно 9 и 10, фильтровальные элементы 11 и 12, подробнее описанные ниже, затянуты между донышком 3 и внутренней частью 4 крышки и соответствующими кольцевыми опорными поверхностями соответственно 13 и 14. Эти опорные поверхности предусмотрены с внутренней стороны на каждом конце цилиндрической части 2 сосуда 1.

В крышке сосуда 1 выполнены впускное отверстие 15 и выпускное отверстие 16. Впускное отверстие 15 и выпускное отверстие 16 снабжены соответствующими патрубками 17 и 18 для соединения соответственно с впускной трубкой 19 и выпускной трубкой 20. Эти трубки, показанные здесь только пунктирными линиями, образуют часть не показанной подробнее трубопроводной системы для экстракорпорального кровообращения от пациента. Каждый патрубок 17 и 18 по форме выполнен для возможности соединения с соответствующей трубкой посредством соединения "Люэр", известного как таковое.

Впускной патрубок 17 и выпускной патрубок 18 закреплены в дискообразном клапанном средстве 21, расположенном в круглом отверстии 22 в наружной части 6 крышки и выемке 23, выполненной во внутренней части 5 крышки внутрь от указанной наружной части 6 крышки. Дискообразное клапанное средство 21 содержит кольцевой буртик 24, который входит в зацепление с соответствующим углублением 25 вдоль периферии выемки 23 во внутренней части 5 крышки, посредством чего указанное клапанное средство 21 с патрубками 17 и 18 удерживается в крышке 4 таким образом, что оно может поворачиваться при воздействии вручную на патрубки 17 и 18. В соединении с вышеуказанным углублением 25 выполнен паз 26, который простирается на 90^o по окружности вдоль указанного углубления. В зацеплении с пазом 26 находится штифт 27, который закреплен в клапанном средстве. Указанный паз 26 и штифт 27, взаимодействующие друг с другом, допускают поворот клапанного средства вперед и назад на 90^o между двумя рабочими положениями. На чертеже показано одно рабочее положение, в котором впускной патрубок 17 и выпускной патрубок 18 расположены непосредственно напротив их соответствующих каналов 28 и 29, прямо проходящих через внутреннюю часть 5 крышки. Соосно каналу 28, находящемуся напротив впускного патрубка 17, закреплена жесткая пропускная трубка 30. Эта пропускная трубка проходит от внутренней части 5 крышки вдоль оси сосуда 1 и через центр фильтровальных элементов 11 и 12, открываясь в камеру, т.е. во впускную камеру 31, ограниченную донышком 3 сосуда 1 и примыкающим фильтровальным элементом 11. Вторая камера 32, расположенная между двумя фильтровальными элементами 11 и 12, выполнена с возможностью помещения в нее адсорбента общеизвестного типа, например смеси авидина и агарозы. Третья камера, т. е. выпускная камера 33, расположена между внутренней частью 5 крышки и примыкающим фильтровальным элементом 12 и непосредственно сообщается с выпускным патрубком 18 через канал 29 в показанном положении клапанного средства 21. Герметичное соединение между клапанным средством 21 и внутренней частью 5 крышки, как показано, обеспечивается посредством соответствующих уплотнительных колец.

Поворот клапанного средства 21 в его второе рабочее положение, т.е. на 90^o по часовой стрелке по сравнению с положением на фиг. 2, имеет результатом то, что впускной патрубок 17 и выпускной патрубок 18 входят в соединение со своими соответствующими концами короткого канала 34, выполненного в примыкающей стороне внутренней части 5 крышки.

Управляя вручную патрубками 17 и 18, можно, таким образом, по желанию передвигать клапанное средство вперед и назад между двумя рабочими положениями. Два фильтровальных элемента содержат круглую фильтровальную перегородку в виде перфорированного пластмассового листа, на фиг.4 показан один вариант выполнения указанных фильтровальных элементов. Перфорированный пластмассовый лист предпочтительно допускает прохождение частиц размером, меньше или равным 70 мкм. На фиг.1 эти фильтровальные перегородки обозначены позициями 35 и 36. Для того чтобы обеспечить стабильность фильтровальных элементов 11 и 12, фильтровальные перегородки 35 и 36 закреплены в пластмассовых деталях 37, похожих на колеса со спицами 38 и центральным кольцом 39. Кроме того, имеется дополнительное кольцо 40, подробнее описанное ниже. Пластмассовая деталь 37 изготовлена целиком, и после формования отсутствуют фильтровальные перегородки 35, 36 внутри кольца 39. Центральное кольцо 39 в фильтровальных элементах 11 и 12 выполнено с такими размерами, чтобы оно зажимным образом взаимодействовало с соответствующими кольцевыми пазами 41 и 42 на наружной стороне пропускной трубки 30. В месте между вышеуказанными пазами пропускная трубка 30 имеет несколько меньший диаметр.

Как показано на фиг.2, вблизи периферии крышки 4 установлена сквозная втулка 43, внутренний конец которой герметично соединен с указанным вторым кольцом 40 в фильтровальном элементе 12, примыкающем к крышке 4. В положении устройства, показанном на фиг.1, внутрь втулки 43 вставлена пробка 44. Во время подготовки устройства эту пробку заменяют пропускной деталью 45 с соответствующим патрубком 46 (см. фиг.3).

Два фильтровальных элемента 11 и 12 выполнены одинаковыми по форме. При необходимости использования фильтровального элемента в виде фильтровального элемента 12, т.е. в соединении с вышеупомянутой втулкой 43 также отсутствует фильтровальная перегородка 36 внутри кольца 40.

Для подготовки устройства устанавливают также герметично закрываемую пробку 47 в донышко 3. Кроме того, в цилиндрической части 2 сосуда 1 выполнено отверстие 48, используемое при заполнении адсорбентом камеры 32. После операции заполнения адсорбентом это отверстие 48 закрывают пробкой 49.

При использовании устройства, показанного на фиг.1 и 2, вначале обычным образом его стерилизуют, после чего в стерильных условиях заполняют камеру 32 соответствующим адсорбентом. Затем устройство соединяют с впускной трубкой 19 и выпускной трубкой 20 системы кровообращения. В то время как клапанное средство находится в рабочем положении, показанном на фиг.1 и 2, кровь поступает через впускной патрубок 17 и течет через пропускную трубку 30, вытекая из нее во впускную камеру 31. Затем кровь проходит через фильтровальный элемент 11 и адсорбент в адсорбционной камере 32. После этого кровь течет через фильтровальный элемент 12 в выпускную камеру 33 и затем в очищенном состоянии выходит из указанной камеры через выпускной патрубок 18 обратно к больному.

При использовании устройства клапанное средство 21 по желанию поворачивают во второе рабочее положение, при котором в различных ситуациях, указанных в вводной части описания, кровь через перепускной канал 34 может течь из впускного отверстия 15 прямо в выпускное отверстие 16.

Описанное устройство состоит из сравнительно простых частей, изготовленных литьем под давлением. Для их изготовления предпочтительно используют пластмассы, безопасные для окружающей среды, как например, поликарбонаты. Отдельные части собирают с помощью сравнительно простого средства, и устройство готово к работе. После использования устройство утилизируют общеизвестным способом.

Устройство описано со ссылкой на предпочтительный вариант его осуществления. В объеме этого изобретения возможны многочисленные модификации. Например, клапанное средство может быть выполнено с возможностью прямолинейного перемещения вперед и назад между своими рабочими положениями. Кроме того, могут быть целиком выполнены некоторые из частей, как, например, впускной патрубок 17 и выпускной патрубок 18, а также клапанное средство 21. Фильтровальные элементы могут быть также изготовлены различными способами.

Как упоминалось, изобретение особенно пригодно для удаления экзогенных антител из крови или плазмы крови. Конечно, при соответствующем выборе адсорбента изобретение может быть также использовано для удаления эндогенных частиц, а именно аутоантител, антидонорских антител, ксеноантител и ЛНП (липопротеид низкой плотности).

Формула изобретения

1. Фильтрующее устройство для крови или плазмы, протекающей по экстракорпоральной системе кровообращения пациента, содержащее сосуд с впускной и выпускной камерами, разделенными фильтровальными элементами для крови или плазмы, расположенными последовательно в направлении потока крови и выполненными с возможностью соединения соответственно с впускной трубкой и выпускной трубкой, образующими часть системы кровообращения, отличающееся тем, что сосуд содержит адсорбционную камеру для помещения в нее адсорбента и общее подвижное клапанное устройство, при этом впускное отверстие и выпускное отверстие расположены вблизи друг друга на части стенки сосуда, которая вместе с фильтровальным элементом ограничивает выпускную камеру и которая объединена с общим подвижным клапанным средством, выполненным с возможностью в первом положении соединять впускное отверстие и выпускное отверстие непосредственно с их соответствующими каналами в стенке сосуда, а во втором положении соединять впускное отверстие и выпускное отверстие с их соответствующими концами перепускного канала в стенке сосуда, и канал, соединенный с впускным отверстием, сообщается с пропускным каналом, оканчивающимся во впускной камере, тогда как канал, соединенный с выпускным отверстием, открыт в выпускную камеру.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что впускная камера, адсорбционная камера и выпускная камера расположены последовательно в направлении потока крови через сосуд и разделены фильтровальными элементами, допускающими прохождение крови или плазмы.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клапанное средство постоянно соединено с впускным патрубком и выпускным патрубком.

4. Устройство по п. 1 или 3, отличающееся тем, что клапанное средство выполнено вращающимся.

5. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что впускное отверстие и выпускное отверстие выполнены в крышке, помещенной на сосуде, содержащей внутреннюю часть, герметично установленную в отверстии сосуда, а также наружную часть, прикрепленную к сосуду и содержащую отверстие для помещения клапанного средства, причем клапанное средство содержит по меньшей мере частично кольцевой буртик, который входит в соответствующее углубление между двумя частями крышки, и стопорные средства, выполненные для остановки вращения клапанного средства в двух рабочих положениях.

6. Устройство по п. 3, 4 или 5, отличающееся тем, что сосуд выполнен симметричным относительно оси с расположением канала впускного отверстия и соединенного с ним пропускного канала соосно оси симметрии сосуда.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что фильтровальные элементы выполнены в форме диска и содержат пористую фильтровальную перегородку, закрепленную в несущей пластмассовой детали.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что каждый фильтровальный элемент удерживается в герметичном соприкосновении с соответствующей кольцевой опорной поверхностью на внутренней стенке сосуда, при этом указанный фильтровальный элемент у впускной камеры удерживается отдельно закрепленным донышком, а указанный фильтровальный элемент у наружной камеры - внутренней частью крышки.

9. Устройство по п. 7 или 8, отличающееся тем, что пропускной канал выполнен в виде трубки, постоянно соединенной с внутренней частью крышки и содержащей наружные кольцевые пазы, зажимным образом взаимодействующие с центральным кольцевым элементом несущей детали каждого фильтровального элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4