DE2155820A1

DE2155820A1 - Filter zum Filtrieren von Blut

Info

Publication number: DE2155820A1
Application number: DE19712155820
Authority: DE
Inventors: David; Krakauer Sidney Glen Cove N.Y. Rosenberg (V.St.A.)
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1970-11-10
Filing date: 1971-11-10
Publication date: 1972-06-22
Also published as: JPS5532383B1; FR2113884B1; GB1334555A; IT944837B; BE775135A; DK133366B; ZA717534B; SE386832B; NL7115463A; AU3549771A; DK133366C; AU463008B2; FR2113884A1; CA968720A; FI52274B; DE2155820C3; NO128592B; DE2155820B2; FI52274C; US3701433A

Description

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Anmelder: Pall Corporation, Glen Cove, New York,"ff.Y. (USA)

Filter zum Filtrieren von Blut

Die Erfindung betrifft ein Filter zum Filtrieren von Blut und insbesondere ein Filterelement, das bei der pneumokardialen Bypass-Technik bei der Chirurgie am offenen Herzen verwendbar ist.

Ein ernstes Problem bei der pneumokardialen Bypass-Technik ist das große Risiko von G-ehirnverletzungen, obwohl in dieser Hinsicht in den letzten Jahren wesentliche Verbesserungen gefunden wurden. In "Medical World News'¹ vom 17. Juli 197o wird auf Seite 29 berichtet, daß verschiedene Studien an mit der offenen Herzchirurgie behandelten Patienten die Aufmerksamkeit auf neurologische Komplikationen gerichtet hat, die bei vielen dieser Patienten in der nachoperativen Zeit

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auftreten, wobei Bewußtseinsstörungen und geistesgestörtes Verhalten die am häufigsten auftretenden Komplikationen sind. Bisher war man nicht in der Lage, den Grund für diese Komplikationen zu erklären.

Patterson und Kessler berichten in "The Annals of Thoracic Surgery", Band 9» Nummer 3, März 197o, Seiten 221 bis 228 und "Surgery, Gynecology & Obstetrics", September I969, Band 129, Seiten 5o5 bis 510, über die Ergebnisse einer Anzahl von Experimenten, mit denen die Wirkung von Oxygenatoren (Oxygeniervorrichtungen) auf das Blut während der pneumokardialen Umleitung des Blutes studiert werden. Patterson und Kessler heben hervor, daß, obwohl die pneumokardiale Bypass-Technik sich als beachtliches therapeutisches Werkzeug oder Mittel erwiesen hat, die am häufigsten verwendeten Oxygenatoren das Blut in gewisser Weise verändern, was eventuell zu Schäden des von diesem Blut durchbluteten Gewebes führen kann. Es war nicht möglich, das toxische Material zu identifizieren, jedoch war es erwiesen, daß bestimmte Dinge hierfür verantwortlich sind, hauptsächlich Mikroembolien von Silikon, Gas, zusammengeballtenBlutkörperchen und denaturierte« Lipoprotein. Unter Verwendung von Ultraschall in einer speziell ausgebildeten Anzeigekammer zeigten Patterson und Kessler, daß Blutoxygenatoren Mikroembolien in großen Mengen erzeugten, und sie stellten außerdem fest, daß der Anteil, in welohem Sauerstoff und Blut vermischt wurden, ein beeindruckendes Verhältnis für die Entstehung von Mikroembolien mit sich bringt. Die hierbei verwendeten Filter konnten im Vergleich mit einer als Filter verwendeten Hundelunge nicht erfolgreich große Mengen von Mikroembolien aus den Blut entfernen«

Diese Arbeiten führten Patterson, Brennan und Kessler dazu,

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die Mikroembolien mit den nach. Operationen unter Anwendung der pneumokardialen Bypass-Technik bzw. unter Blutumleitung durchgeführten Operationen festgestellten "bedeutenden Depressionen des Gehirnstoffwechsels in Verbindung zu bringen. Bei an Versuchshunden durchgeführten Experimenten mit teilweiser pneumokardialen Blutumleitung oder Bypass-Technik bei grundlegenden Studien der Gehirndurchblutung und des Gehirnstoffwechsels für Sauerstoff, Glukose, CO₂ und Laktat bestimmten sie, daß bei Anwendung der pneumokardialen Bypass-Technik auf Tiere im Durchschnitt 8000 Partikel (Mikroembolien) pro Minute gezählt wurden. Die Durchschnittswerte für die Gehirndurchblutung fielen um 25 #, für den Gehirnstoffwechsel für Sauerstoff um 45 fo, die COp-Produktion des Gehirns fiel um 5o $> und der Glukose-Stoffwechsel fiel um. 6 $. Dabei wurde auch festgestellt, daß diese Veränderungen nicht sofort reversibel waren. Dann setzte man ein Filter in die Arterie bzw. Arterienleitung ein, woraufhin nur noch durchschnittlich 24o Partikel pro Minute gezählt wurdaaund kein Abfall der Gehirndurchblutung mehr auftrat. Vielmehr stellte man eine leichte Verbesserung der Gehirndurchblutung fest. Ein ähnlicher Anstieg wurde bei der Durchblutung von Vergleichstieren festgestellt, die nur augenblicklich an den Pumpenoxygenator angeschlossen und dann sofort wieder von demselben getrennt wurden. Außerdem fielen bei Anwendung des Filters im Kreislauf die Größen für den Gehirnstoffwechsel für Sauerstoff und Glukose nur um 9 $ bzw. 16 $ und waren 1 1/2 Stunden später wieder ganz normal.

Das hierbei verwendete Filter war eine Siebscheibe aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von etwa 15 cm und einer gleichförmigen Porengröße von 25 mü. Obwohl dieses Filter für Hunde geeignet ist, kann es nicht Blut in Mengen durchlassen, die für erwachsene Menschen benötigt werden, ohne

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schwere Hämolyse hervorzurufen, weil dieses Filter eine verhältnismäßig geringe Oberfläche aufweist, wie Patterson und Twichell in einem bis jetzt noch nicht veröffentlichten Bericht feststellen. Für erwachsene Menschen sind hohe Durchstrommengen des Blutes notwendig, falls ein Trauma vermieden werden soll. Auch ist ein Filter aus rostfreiem Stahl für menschliches Blut praktisch nicht verwendbar, weil es zu kostspielig ist, dasselbe nach Gebrauch wegzuwerfen, während es andererseits zu schwierig und zeitraubend ist, ein derartiges Filter für eine erneute Verwendung zu reinigen und zu sterilisieren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Filter zum Filtrieren von menschlichem Blut zu schaffen, das bei Operationen oder sonstigen medizinischen Eingriffen mit pneumokardialer Bypass-Teehnik bzw. Blutumleitung verwendet werden kann, das menschliche Blut mit einer für die pneumokardiale Bypass-Teehnik und die massive Bluttransfusion genügend hohen Geschwindigkeit durchläßt und das aus preiswertem Kunststoff besteht, so daß es auswechselbar ist und nach Gebrauch fortgeworfen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Filterelement vorgeschlagen, das ein aus Polyester-Monofilen in rechteckiger Form, d.h. mit einer gleichen Anzahl von Kettfäden und Schußfäden gewebtes Kunststoffmaschentuch oder Kunststoff-Filtertuch mit einer Porengröße im Bereich von etwa 25 bis 5o mü und einer offenen Durchgangsfläche im Bereich von etwa 25 bis etwa 4o # aufweist. Die einzelnen Fäden oder Monofile des Filtertuches sind an ihren Kreuzungssteilen miteinander verbunden, so daß sich dieselben nicht verschieben können. Der Durchmesser der Monofile ist für die Bestimmung der Porengröße und den Prozentsatz der offenen

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Durchgangsfläche wichtig, wobei die offene Durchgangsfläche von Bedeutung ist, um eine hohe Durchflußmenge von Blut durch das Filter zu gewährleisten. Die Monofile haben daher einen Durchmesser im Bereich von etwa 25 bis etwa 5o mü, um das Filter für die Filtrierung von menschlichem Blut mit der erforderlichen Durchstromgeschwindigkeit verwenden zu können.

Der für die Herstellung des Filtertuches verwendete Kunststoff ist gegenüber Blut inert. Außerdem ist die Porengröße des Filterelementes feststehend bzw. unveränderbar, so daß sich dieselbe also bei Benutzung des Filters oder mit Temperaturschwankungen nicht verändert, teilweise wegen der Art des für die Kunststoffäden verwendeten Materials und teilweise wegen der Festlegung der Kunststoffäden gegen relative Verschiebung derselben zueinander.

Unter der Bezeichnung "Filtertuch" wird ein Filterblatt oder Filtertuch in einem Filterelement verstanden. Mit dem Begriff "Filterelement" wird ein Filtertuch in einer Vorrichtung verstanden, welche den Durchfluß einer Flüssigkeit durch das Filtertuch sicherstellt, wenn das Filterelement in einem Gehäuse derart in einer Leitung untergebracht ist, daß durch dieses Gehäuse und damit das Filtertuch die Flüssigkeit hindurchströmen muß. Mit dem Begriff "Filter" wird das Filterelement einschließlich dem (Siäuse, das wenigstens eine Auslaßöffnung und eine Einlaßöffnung aufweist, verstanden.

Die meisten heutzutage erhältlichen Polyester-Monofile sind Polyester von Äthylenglykol und Terephthalsäure, die beispielsweise unter dem Warenzeichen "Dacron" gehandelt werden. Polyester-Monofile können auch aus anderen Polymeren von Alkylenglykolen und Dicarboxylsäuren hergestellt werden, gewöhnlich aromatischen Säuren aber auch, oycloaliphatischen 209826/058 ⁷ ι - 6 -

und aliphatischen Säuren, von denen Propylenglykol-1,2, Butylenglykol-2,3 und 1,2 und Pentylenglykol-1,2,-2,3 und -1,3> die mit Terephthalsäure oder alkyl-substituierten Terephthalsäuren oder Adipinsäuren oder Korksäuren oder Cyclohexan-1,4-dicarbolsäure verestert sind, Beispiele darstellen. Die Äthylenglykol-Terephthalsäure-Polyester-Monofile werden vorgezogen, weil sie leicht erhältlich sind und geringe Kosten verursachen. Es können jedoch auch Polyester von Glykolen und Säuren verwendet werden.

Siebgewebetücher aus Polyester-Monofilen, die als Filterelement gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, bestehen beispielsweise aus Polyester-Monofilen mit einem Durchmesser von 4o mü, einer Sieböffnung von 53 mü und einer offenen Fläche von 33 $>, einer Sieböffnung von 44 mü mit einer offenen Fläche von 27 $> oder einer Sieböffnung von 37 mü mit einer offenen Fläche von 23 #.

Die Monofile werden an ihren Kreuzungsstellen in der gewünschten lage zueinander befestigt bzw. gesichert. Diese Befestigung der Monofile untereinander verbessert nicht nur die Festigkeit und Starrheit, sondern fixiert auch die Poren gegen Veränderungen ihrer Abmessungen im Betrieb, was von größter Bedeutung ist. Wenn die Poren zu klein sind, nämlich unter 25 mü fallen, entfernen dieselben wichtige Blutkomponenten wie Blutzellen aus dem Blut, was natürlich nicht erwünscht ist. Wenn die Poren hingegen zu groß werden, ermöglichen sie den Durchtritt von Mikroembolien, was durch das erfindungsgemäße Filter gerade verhindert werden soll.

Die Filtertücher dieser Art können in auswechselbaren Filterelementen jeder Ausführung und Form angebracht werden. Für eine maximale offene Fläohe und eine hohe Durchflußrate in einem begrenzten Raum wird das Filtertuch vorzugsweise ge-

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wellt oder gefaltet, um dem strömenden Material eine große Oberfläche darzubieten. Eine geeignete Form für das Filterelement sieht vor, das Filtertuch in Form eines gewellten Zylinders zu falten, wobei die offenen Enden dieses Zylinders durch Kappen oder Deckel verschlossen sind, welche den Zugang zur Leitung des Filtrats derart begrenzen, daß das Filtrat durch das Filter fließen muß, wobei die Leitung für das Filtrat im Betrieb an wenigstens eine dieser Kappen bzw. einen dieser Deckel angeschlossen ist.

Die als Enden des Zylinders ausgebildeten Kappen oder Deckel bestehen vorzugsweise aus Kunststoff und können aus einem Polyester-Kunststoff hergestellt sein. Diese Endkappen oder Deckel können an das Filtertuch angeklebt sein, wozu man eine Vergußmasse oder einen üblichen Klebstoff verwendet. Um jedoch eine bakteriensichere Abdichtung zu gewährleisten, wird es vorgezogen, die Kappen oder Deckel an das Filtertuch anzuschweißen. Für diesen Zweck wird ein Polyolefin wie Polyäthylen oder Polypropylen vorgezogen. Andere für die Kappen oder Deckel verwendbaren Kunststoffe sind Polyamide, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polycarbonateund auch "Teflon", Polytetrafluoräthylen und KeI-F und Polytrifluorchloräthylen, jedoch sind diese schwieriger zu verkleben.

Um zu unterstützen, daß das Filtertuch seine gewünschte Form beibehält, vorzugsweise eine gewellte oder gefaltete Form, ist es vorzuziehen, außerhalb des Filtertuches einen durchlässigen Träger oder eine durchlässige Stütze anzuordnen, die vorzugsweise dicht neben oder in Kontakt mit dem Filtertuch - in Strömungsrichtung gesehen-sowohl vor als auch hinter demselben angeordnet ist. Das Material der Stütze ist steifer als das Filtertuch und vorzugsweise flexibel und be-

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steht vorzugsweise auch aus Kunststoff, so daß es im Filterelement an dieselbe Endkappe bzw. denselben Deckel angeklebt oder angeschweißt werden kann. Ein bevorzugtes Material für die Stütze ist Vexar-Sieb, ein extrUdiertes Polypropylennetz. Es kann aber jede perforierte Folie bzw. jede perforierte Platte mit ungleichförmiger Oberfläche, die durch Vertiefungen, Faltungen oder Einkerbungen entstanden ist, verwendet werden. Beispiele sind Polypropylenfolien, PoIy- W äthylenfolien, Polyvinylidenchloridfolien, Polyvinylchloridfolien und andere Kunststoffmaterialien der üblicherweise für die Endkappen oder Deckel verwendbaren Art mit einer derart unebenen Oberfläche, daß die Stützfolie ein Entfernen der Flüssigkeit aus dem Filter ermöglicht und ein Blockieren bzw. Verstopfen des Filtertuches verhindert.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Filters dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eines aus Polyester-Monofilen geflochtenen siebartigen Filtertuches in stark vergrößerter Darstellung,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Filterelementes mit einem Filtertuch gemäß Fig. 1 ,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Filter mit einem Filterelement nach Linie 3-3 aus Fig. 2,

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch das Filter aus Fig. 3,

Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht einer anderen 209826/05 8. A

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filterelementes,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Filterelement aus Fig. 5 nach Linie 6-6 und

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Filterelement aus Fig. 5 und 6 nach Linie 7-7 aus Fig. 5.

Das in Fig. 1 dargestellte Filtertuch ist ein Siebgewebe mit einander quadratisch überkreuzenden Kettfaden und Schußfäden aus Polyester-Monofil mit einer Porenöffnung von 4o mü, einem Durchmesser der Monofile von 4o mü und einer offenen Siebfläche von 27 #. Die aus Monofilen bestehenden Schußfäden 1 sind durch Sinterung an die ebenfalls aus Monofilen bestehenden Kettfaden 2 an den Kreuzungsstellen 3 derselben befestigt, so daß zwischen den einander überkreuzenden Schußfäden und Kettfäden Poren 4 mit einer Größe von 4o mü verbleiben. Diese Poren 4 besitzen praktisch einen quadratischen Grundriß, wie Fig. 1 zeigt.

Das in Fig. 2 bis 4 dargestellte Filterelement 5 besitzt ein gewelltes Filtertuch 6, das zu einem Zylinder zusammengelegt ist, wobei die offenen Enden dieses Zylinders mit aus Polypropylen bestehenden Kappen 7,8 verschlossen sind. Die eine Kappe 7 hat eine zentrale Öffnung 9 und ist mit einem überstehenden ringförmigen Anschlußstutzen 1o versehen, der direkt zu einem Auslaß eines Gehäuses des Filters führt. Auf der Außenseite und der Innenseite des gewellten Filtertuches 4 sind Stützfolien 11 und 12 aus netzartigem Polypropylen (Vexar) mit einer Maschenweite von o,3 min angeordnet. Konzentrisch zu diesem aus drei gewellten Folien bestehenden Zylinder ist innerhalb desselben ein starrer perforierter Kern 14 aus Polypropylen angebracht. Die Kappen 7 und 8 sind an das Filtertuch 6 und die Stützfolien 11 und 12 ange -

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schweißt.

Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Filter besitzt ein Gehäuse 15 aus zwei Teilen 16 und 17 , die mit ihren ineinanderpassenden Enden 18 und 19 mittels Schweißen dauerhaft miteinander verbunden sind. Jeder Teil 16 und 17 des Gehäuses 15 ist mit einem mit ihm aus einem Stück bestehenden Anschlußstutzen 20 bzw. 21 verbunden, um das Gehäuse in ein Blutzirkulationssystem einbauen zu können, beispielsweise in ein pulmocardiales Bypaß-Blutzirkulationssytem ( Herz-Lunge-Blutumleitungssystem) oder in ein Transfusionssystem. Die in der Zeichnung dargestellten Anschlußstutzen 20 und 21 sind für Rohre 27 mit einem Innendurchmesser von 3/8 Zoll bestimmt. Das Gehäuse 15 bzw. seine Teile 16 und 17 bestehen aus Kunststoff wie Polypropylen* Der Anschlußstutzen 20 dient beim dargestelltem AusShrungsbeispiel als Einlaß und der Anschlußstutzen 21 als Auslaß, jedoch kann die Flüssigkeit auch in entgegengesetzter Richtung durch das Filter hindurchströmen, wenn dies erwünscht ist, ohne daß die dargestellte Vorrichtung verändert werden müßte.

Das Filterelement 5 istüber die Kappe 7 bzw. den an derselben befindlichen ringförmigen Anschlußstutzen 10 und eine Verbindung 28 , in welche der Anschlußstutzen 10 eingepaßt und eingeklebt bzw. eingeschweißt ist, mit der Gehäusewand verbunden. Somit besteht eine direkte Verbindung zwischen dem Inneren 26 des Filterelementes 5 und dem Rohr 27, das am Anschlußstutzen 21 mittels einer Rohrklemme 29 befestigt ist. Diese Verbindung ist sowohl flüssigkeitsdicht als auch bakteriendicht.

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Der Anschlußstutzen 20 ist mit einer nach innen ragenden gebogenen Leitnase 29 versehen, die eine Verlängerung des Anschlußstutzens 20 nach innen darstellt und in eine Ausnehmung 40 der Kappe 8 eingreift und sich über ein Kreissegment in dem Bereich des Gehäuseteiles 16 erstreckt, der einer Entlüftung 30 zugeordnet ist. Die Leitnase 29 dient dazu, die durch die Einlaßöffnung 31 gehende Strömung von der Entlüftung 30 abzuleiten. Dadurch wird es erleichtert, Gas wie Luft aus dem Filter abzulassen,wenn dasselbe zuerst in den Kreislauf eingeschaltet wird, ohne daß dieses Gas mit einströmender Flüssigkeit vermischt ist.

Die Entlüftung 30 ist als eine Vertiefung 32 im Gehäuseteil 16 ausgebildet, die in einen nach außen verlaufenden Nippel 33 mit einer konischen Bohrung 34 ausläuft,= Am äußeren Ende des Nippels 33 sind vier nach außen vorstehende Ansätze 36 vorgesehen, die so angeordnet sind, daß sie in ein aus zwei Gängen bestehendes Innengewinde 37 einer abnehmbaren Kappe 38 eingreifen können. Die Kappe 38 besitzt einen konischen Stopfen 39a, der in die konische Bohrung 34 paßt und dieselbe Konizität wie diese aufweist, so daß dieser Stopfen 39a die Entlüftung 30 leckdicht und bakteriendicht abdichten kann.

Es ist erkennbar, daß es sich bei dem beschriebenen Filter um ein einfaches Filter handelt, das leicht aus Kunststoff durch Extrudieren oder Druckguß oder durch Gießen von zwei Gehäuseteilen, einer Kappe und eines Filterelementes und durch anschließendes dauerhaftes Zusammensetzen dieser Teile hergestellt werden kann.

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Somit isb das Filter bei geringen Kosten leicht nach Standardabmessungen in Massenproduktion herzustellen und kann nach Gebrauch weggeworfen werden. Sein geringes Fassungsvermögen von weniger als 500 ecm und vorzugsweise von 250 ecm macht es besonders geebnet für alle Arten von Blutzierkulationssystemen.

Falls erwünscht, können die Anschlußstutzen 20 und mit Luer-Verschlüssen versehen sein, um den Anschluß an übliche Fittings oder andere auf dem medizinischen Gebiet übliche Anschlußteile zu ermöglichen. Der in der Zeichnung dargestellte, für die Entlüftung vorgesehenen Nippel 33 besitze ein Fitting mit Luer-Verschluß für eine übliche Luer-Verschlußkappe.

Das in Fig. 5 bis 7 dargestellte Filterelement 5 besitzt ein dreilagiges zusammengesetztes Filtertuch 6 und Stützfolien 11 und 12, die dachziegelartig gewellt bzw. gefaltet sind, wobei die Falten 51 in der Ebene des Filtersliegen und einander überlappen. Dieses zusammengesetzte Filtertuch 6 ist an seinen vier Kanten durch Schweißnähte 54 abgedichtet, wobei eine Abdichtung über P Schweißnähte an nur drei Kanten ausreicht, wenn das zusammengesetzte Filtertuch an der vierten Kante umgefaltet und zurückgeführt ist. Das Filterelement 50 besitzt über ein Rohr 53 einen Anschluß an eine Leitung, wobei das Rohr 53 in das Innere 54 des Filterelementes ragt und hier ein korbartiges Ende 55 aufweist. Der Zugang zum Rohr 53 bzw. die Abfuhr durch das Rohr 53 führt nur duch das Filtertuch 6. Das Rohr 53 kann im normalen Gebrauch als Auslaßrohr für strömendes Filtrat verwendet werden, jedoch kann es auch als Einlaß dienen, wobei das Strömungsmittel durch das Filtertuch 6 in entgegengesetzter Richtung strömt. Ein derartiges Filterelement

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ist besonders brauchbar für ein Filter mit einer flexiblen Hülle, wobei das Rohr 53 sich auf die Außenseite der in Fig. 3 in strichpunktierten Linien dargestellten Hülle 56 erstreckt und in derselben Weise an die Hülle wie an das Filterelement angeschweißt sein kann. Am anderen Ende der Hülle 56 ist ein als Einlaß oder Auslaß dienendes Rohr 57 vorgesehen, das als Zugang zur anderen Seite des Filterelementes 50 dient.

Diese Art eines Filterelementes ist besonders für die Blutfiltration geeignet, zu welchem Zweck es in einen üblichen Blutbehälter eingebaut werden kann, jedoch kann dieses Filter auch andere Anwendung finden, wobei jede Art eines Filtertuches und jede Art eines Gehäuses benutzt werden kann.

Die gewellte Form des Filtertuches bringt bei diesem Filterelement eine große Filteroberfläche und die schindelartige oder dachziegelartige Überlappung der Falten oder Wellen macht es möglich, das Filter in einem flachen Beutel unterzubringen, ohne daß ein Kern als Träger oder Stütze notwendig wäre, weil die Abstände zwischen den einzelnen einander überlappenden Falten als Leitungen dienen, während gleichzeitig das schindelartige Überlappen der Falten des Filtertuches eine Halterung für die Form des Filters bringt. Die äußeren Tragschichten des dreilagigen zusammengesetzten Filtertuches sind aus wärmeerwsichbarem Material, während das Filtertuch salbet bei den die äußeren Schichten erweichenden Bedingungen nicht beeinträchtigt oder beeinflußt wird, so daß die äußsron Schichten flüssigkeitsdicht durch die Poren des Filterkuchen zusammengeschweißt werden können, ohne das Filtertuch ungünstig zu beeinflussen. Die geschweißte Dichtung kann in einfacher Weise

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durch Hochfrequenzheizung erzielt werden. Auch können alle durch Wärme erzeugten Dichtungen gleichzeitig hergestellt werden einschließlich die durch Wärme erzeugte dichtende Verbindung mit den Anschlußrohren.

Es wurden bemerkenswerte Ergebnisse bei Verwendung der erfindungsgemäßen Filterelemente mit einem Filter gemäß der Ausführungsform aus Fig. 3 und 4 bei der pulmocardialen Bypaß-Technik erzielt. Die folgenden Beispiele erläutern diese Anwendung unter Verwendung einer FHtereinheit mit Außenabmessungen von 6 χ 9 cm in einem Filter, dessen Flüssigkeitsvolumen 240 ecm betrug. Dieses Filter bestand vollständig aus Polypropylen mit Ausnahme des Filterelementes selbst, das aus Polyester-Monofi-len als quadratisches Sieb geflochten bzw. gewebt war. Die Gesamtoberilächedes Filtertuches betrug bei dem Filterelement 645 cm .

Das Filter wurde in einem pulmocardialen Bypaß-Kreislauf geprüft, bei welchem ein Kopf einer doppelköpfigen Walzenpumpe oder sonstigen Pumpe Blut durch einen etwa 300 cm langen Kunststoffschlauch oder ein Kunststoff rohr mit einem Innendurchmesser von 3/8 Zoll (9,5 nun) zirkulierte und in welchem 78 cm oberhalb der Pumpe ein Kardiotomie-Saugbehälter angeordnet war. Der Blutdruck wurde vor und hinter dem Filter überwacht* Der zweite Puppenkopf wurde benutzt, um das Blut In einem zweiten Kreislauf umzuwäl^en^ der dem ersten Kreislauf ähnlich war, jedoch kein Filter enthielt. Jeder Kreis« lauf wurde mit 750 ecm menschliches Blut vor «incr Blutbank gefüllt. Die Umwälzung *.wde vier Stunden lang mi.% einer Strömungsgeschwindigkeit von 4 Itr./iifcurchgeführ-c, Periodisch wurden Blutproben für Hämatokrit, Plasma»

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Hämoglobin, Plasma-Elektrophorese, Plasma-Lipoprotein-Elektrophorese, Cholersterin und Blutplättchen entnommen. Der Druckabfall über das Filter wurde während der gesamten Umwälzzeit gemessen und auch am Ende der Perfusion oder Umwälzung des Blutes in den Kreisläufen, wobei am Ende der Perfusion die Strömungsgeschwindigkeit von O bis 6 ltr./ m gerändert wurde. Bei drei Untersuchungen war der Anstieg von Plasma-Hämoglobin in den für vier Stunden mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 4 ltr./m/umgewälzten Blutmengen etwa dieselbe im Kreislauf mit und im Kreislauf ohne Filter, was besagt, da$ das Filter kaum schädliche oder nachteilige Wirkungen hat. Die Blutplättchen-Konzentration war am Ende der Experimente im mit dem Filter versehenen Kreislauf auf 42 bis 66 % und im Kreislauf ohne Filter auf 46 bis 60 % gesunken, was wiederum zeigi^daß das Filter kaum ungünstige Einflüsse hervorruft.

Während der vier Stunden dauernden Perfusion bei einer Umwälzmenge von 4 ltr./m^Cag der Druckabfall über das Filter zwischen 8 und 40 mm Quecksilbersäule in 5 verschiedenen Untersuchungen. Das gesamte Plastmaprotein bzw. die gesamten Bluteiwedßkörper sanken im Mittel um 1096 beim Kreislauf ohne Filter und um 11 % beim Kreislauf mit Filter. Die Proteinfraktionen sanken um 4 bis 1996 in einer ungleichförmigen Weise. Das Plasma-Cholersterin verringerte sich im Mittel um 5% im Kreislauf ohne Filter und um 1396 im Kreislauf mit Filter.

Das erfindungsgemäße Filter wurde beim pulmocardialen Bypaß-Verfahren in einer Reihe von Tests mit einer kleinen Gruppe von Patienten, welche nach der offenen

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.Herzchirurgie operiert wurden, benutzt und hat sich als befriedigend erwiesen. Keiner dieser Patienten zeigte irgendeinen Anzeichen von Gehirnschäden.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche:

Filter zum Filtrieren von menschlichem Blut, das bei hoher Durchströmgeschwindigkeit normale und wünschenswerte Blutkomponenten nicht in spürbaren Mengen entfernt, insbesondere zum auswechselbaren Einbau in Blutzirkulationssysteme für menschliches Blut, beispielsweise in Herz-Lunge-Blut-Umleitungssystemen um Mikroembolien aus dem Blut zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß es in einem Filterelement (5) ein Filtertuch (6) und Einrichtungen zum Hindurchführen des Blutes durch das in eine Blutleitung eingebauten Filtertuches aufweist, das ein quadratisch gewebtes oder geflochtenes Maschensieb aus Polyestermonofilen mit einer Größe der Poren oder Durchlaßöffnungen im Bereich von etwa 25 bis 50/U und einer offenen Durchgangsfläche im Bereich von etwa 25 bis 4096 auVeist, wobei die Fäden (1,2) an ihren Kreuzungsstellen (3) fest miteinander verbunden sind.
2.) Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofile (1,2) einen Durchmesser im Bereich von etwa 25 bis etwa 50/U aufweisen.
3.) Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofile aus Polyester von Äthylenglykol und Terephtalsäure bestehen.
4.) Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Maschensieb aus PoIy-

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5.)
6.)

ester-Monofilen mit einem Durchmesser von 40yU besteht und Sieböffnungen oder Porenöffnungen vor 53/^u und eine offene Durchgangsfläche von 33 % aufweist.

Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Maschensieb aus PoIyester-Monofilen mit einem Durchmesser von 40/U hergestellt ist und Sieböffnungen oder Porenöffnungen von 44/U und eine offene Durchgangsfläche von 27 % aufweist.

Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Maschensieb aus PoIyester-Monofilen mit einem Durchmesser von 40/U hergestellt ist und Sieböffnungen oder Porenöffnungen von 37/U und eine offene Durchgangsfläche von 23 % aufweist.
7.) Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gkennzeichnet, daß die Fäden (1,2) des Filtersiebes (6) an ihren Kreuzungsstellen (3) durch Wärmehärtung miteinander verbunden und somit in ihrer gewünschten Lage zueinander gehalten sind.
8.) Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gehäuse (15) mit Anschlußstutzen (20,21) als Einlaß-und Auslaßöffnungen besitzt und das Filterelement (5) in diesem Gehäuse derart untergebracht ist, daß es im Strömungsweg des Blutes liegt, so daß durch das Gehäuse strömende Flüssigkeit durch das Filterelement hindurchtreten muß. -3-

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9.) Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Anschlußstutzen (21) eine direkte Strömungsverbindung zum Inneren (26) des zylinderförmig angeordneten Filtertuches (6) besitzt.
10.) Filter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) mit einer Entlüftung (30) versehen ist, die mittels einer entfernbaren Kappe (38) verschlossen ist.
11.) Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (38) die Entlüftung (30) mit einem konischen Dichtungsstopfen (39a) ver-

konische schließt, der in eine entsprechende/Bohrung (34) der Entlüftung (30) eingesteckt werden kann und somit die gewünschte Abdichtung bewirkt.
12.) Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) aus zwei miteinander dauerhaft verbundenen Teilen (16,17) besteht.
13.) Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (16,17) aus Kunststoff bestehen und zu einem Stück zusammengeschweißt sind.
14.) Filter nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Gehäuseteile (16,17) jeweils mit einem Anschlußstutzen (20 bzw.21) für eine Blutleitung versehen sind und mit diesem aus einem Stück bestehen.

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15.) Filter nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in eines der beiden Gehäuseteile (17) ein Filterelement (5) eingeklebt ist.
16.) Filter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (5) in den einen Gehäuseteil (17) derart eingeklebt oder sonstwie in demselben derart dauerhaft befestigt ist, daß von ihm eine direkte Strömungsverbindung zum Auslaß des Filters führt.
17.) Filter nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb des Gehäuses (15) am Strömungsmitteleinlaß eine Abschirmung (29) befindet, welche die Entlüftung (30) gegenüber der einströmenden FlüssigMt abschirmt.

18,) Filter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Abschirmung (29) als auch die Entlüftung (30) mit dem Gehäuse (15) in einem Stück geformt sind.

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