DE60023352T2

DE60023352T2 - Unterbrechungsfreie durchfluss-pumpvorrichtung und verfahren

Info

Publication number: DE60023352T2
Application number: DE60023352T
Authority: DE
Inventors: Dennis Briggs
Original assignee: Therakos Inc
Current assignee: Therakos Inc
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: AU7067800A; US20090209898A1; WO2001017588A1; BR0014165B1; US6495366B1; JP2003524474A; US7534616B2; ATE306954T1; US8153083B2; DE60023352D1; ES2251404T3; EP1251893A1; EP1251893B1; CA2385135A1; BR0014165A; CA2385135C; US20030065284A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Pumpen oder Fördern von Fluiden unter Einsatz eines flexiblen Gefäßes, welches kontrollierten Drücken ausgesetzt werden kann.
Beschreibung des Standes der Technik
Derzeitige Verfahren zum Pumpen und Fördern von Fluiden, insbesondere von biologischen Fluiden, umfassen den Einsatz von peristaltischen (Schlauch) Pumpen, Diaphragmapumpen sowie Zentrifugalpumpen. Biologische Fluide umfassen Fluide, die in lebenden Organismen vorkommen oder in ihnen verwendet oder ihnen zugeführt werden. Biologische Fluide können daher pharmazeutische Präparate (z.B. Insulin, Erythropoietin oder Morphin) oder biologische Präparate (z.B. Liposomen, Plasmide, nackte DNA oder transformierte Zellen), Körperflüssigkeiten und ihre Komponenten, wie z.B. Blutzellen und andere Fluide umfassen, welche biologische Komponenten umfassen wie z.B. Bakterien, Zellen oder andere Zellkomponenten. Biologische Fluide können auch Vollblut oder spezielle Bestandteile des Vollbluts einschließlich roter Blutzellen, Thrombozyten, Buffy Coat, weißer Blutzellen, Vorläuferzellen, Vorläuferzellen; prokaryotische und eukaryotische Zellsuspensionen einschließlich rekombinanter, transformierter und transfizierter Zellen; Viren und Viruspräparate einschließlich rekombinanter Viren; Membranvesikel-Präparate einschließlich Lyposomen, Endosomen, Caveolae, Micellen und Liposomen; Molekülkomplexe einschließlich DNA-Protein-Komplexe, RNA-Protein- Komplexe und Protein-Protein-Komplexe; DNA-Präparate, RNA-Präparate und Proteinpräparate.
Bestimmte Fluidarten wie Fluide, die druck- oder fließempfindliche Fluide wie biologische Fluide umfassen können negativ beeinflusst werden, indem solche Fluide solchen derzeitigen Pump- und Fördermethoden ausgesetzt werden. Beispielsweise können biologische Fluide, die Blut oder dessen Zellbestandteile enthalten, geschädigt werden (z.B. können Zellen lysiert oder Membranen geschädigt werden), wenn sie durch solche derzeitigen Methoden verursachten Störungen und/oder Turbulenzen ausgesetzt werden. Darüber hinaus können diese Fluidarten auch durch ungenaue oder ungleichmäßige Fließgeschwindigkeiten und Drücke, die durch solche derzeitigen Methoden verursacht werden, Schaden nehmen. Zusätzlich werden Beförderungssysteme für Arzneimittel durch solch ungenaue oder ungleichmäßige Fließgeschwindigkeiten beschädigt.
Einer der spezifischen Nachteile bei peristaltischen Pumpen ist darin zu sehen, dass sie im Wesentlichen Verdrängerpumpen sind und übergroße Drücke aufbauen können, wenn in der Pumpe oder ihren Bauteilen eine Verstopfung auftritt. Wenn biologische Fluide wie Vollblut oder Buffy Coat umgepumpt oder gefördert werden, kann jeder selbst von einer nur teilweisen Verstopfung herrührende Überdruck zu einer Beschädigung der Zellmemebran oder zu einer Hämolyse führen. Bei Diaphragmapumpen bereitet das Messen des umgepumpten Fluidvolumens Schwierigkeiten, wenn unvollkommene Stöße auftreten und eine hilfsweise Druckminderung erforderlich machen. Bei Zentrifugalpumpen ist die Feststellung des umgepumpten Volumens schwierig, sie können der Höhe des Drucks ohne Absperrventile nicht standhalten, sind nicht umkehrbar und benötigen im Allgemeinen Unterstützung durch einen mechanischen Rotor im Fluidstrom (z.B. eine hydrodynamische Unterstützung oder ein magnetisches System). Die Diaphragma- und Zentrifugalpumpen verfügen auch über komplexere Einwegelemente als die peristaltischen Pumpen. Im Bereich der Verabreichung von Arzneimitteln bereiten Vorrichtungen wie Spritzen zur subkutanen Injektion, mit welchen eine Bolusinjektion eines Arzneimittels oder eines anderen Wirkstoffs verabreicht wird, ebenfalls Schwierigkeiten, da der Bolus nach und nach absorbiert und über den gesamten Körper des Patienten verteilt werden muss, was einen Prozess darstellt, der vielen einzelnen Veränderungen unterliegt.
In gewisser Weise versucht die Kamen-Familie in der Pumptechnologie (z.B. US-Patente 4,600,401, 4,778,451, 4,808,161 und 5,193,990) einige der Probleme mit den peristaltischen Pumpen zu beheben, die Pumpen vom Kamen-Typ weisen jedoch ihre eigenen Nachteile auf. Bei Kamen wird eine Technologie der Fluidbewegung beschrieben, die auf dem Einsatz von pneumatisch angetriebenen Diaphragmapumpen und Ventilen beruhen, welche über Computerberechnungen der schubweisen Volumenverschiebung als Funktion von Druck und Temperatur gesteuert werden. Diese Berechnungen sind zeitaufwändig und notwendigerweise genau, weil das schubweise Volumen gering ist und der kumulative Fehler möglichst klein gehalten werden muss. Jeder Schub wird von langen statischen Perioden unterbrochen, während welcher diese Messungen erfolgen. Um die erforderliche mittlere Fließgeschwindigkeit aufrecht zu erhalten, muss die aktuelle Fließgeschwindigkeit groß sein, was zu einem schrittweisen Fließen führt (ein schlagartiger Anstieg, wenn das Fließen wieder aufgenommen wird), was z.B. für empfindliche Fluide im Allgemeinen, für viele biologische Fluide und die meisten Arten von Zelltrennungsprozessen schädlich ist, insbesondere den Trennprozess vom "Abschöpf"-Ty, der gewöhnlich zusammen mit Zentrifugen eingesetzt wird. (Beim Abschöpfen stört das diskontinuierliche Fließen und der schlagartige Anstieg des wieder beginnenden Flusses, z.B. bei einer Photophorese, die Abtrennung der Zellen und verursacht das Strömen von roten Blutzellen in einen Plasmastrom). Um die durch das diskontinuierliche Fließen in einem System unter Einsatz einer Kamen-Pumpe und deren Wirkung auf z.B. ein Trennungsverfahren verursachten Unwirksamkeiten auszugleichen, muss für einen zusätzlichen Fluidstrom gesorgt und die Verfahrenszeit verlängert werden.
Zusätzlich erfordert die Kamen-Familie in der Pumptechnologie ein starres Pump- oder Förder/Druckminderungs-Wegwerfmodul, welches Ventilkammern enthält, die in den Schläuchen die laminare Natur des Flusses unterbricht, was ein unerwünschtes Vermischen der abgetrennten Komponenten verursacht, wenn die Front hindurchfließt. Dieses Modul (oder diese Kassette) ist auch typischerweise teuer und schwierig herzustellen.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, dass sie z.B. für ein unter Druck erfolgendes Fließen des Fluids ohne eine Pause beim Pumpen oder Fördern sorgt. Die vorliegende Erfindung sorgt im Gegensatz zu der oben beschriebenen Familie von Kamen-Pumpen z.B. für einen kontinuierlichen Fluss (d.h. "Anstoß") des Fluids. Die teure und komplizierte Kamen-Wegwerfpumpe/Ventil ist eliminiert. Die vorliegende Erfindung kann bei viel höheren konstanten Fließgeschwindigkeiten und mittleren Fließgeschwindigkeiten betrieben werden, ohne das Risiko eines in das Kamensystem eingeführten hohen Flusses beim Wiederbeginn sowie andere Risiken, um wegen der Pause und der damit einhergehenden Verminderung der Fließgeschwindigkeit wieder auf die mittlere Fließgeschwindigkeit zu kommen. Auf die Diskontinuität und die Unzulänglichkeiten des Kamen-Systems und anderer wurde daher durch die vorliegende Erfindung eingegangen.
Darüber hinaus ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zur Zentrifugalpumpe reversibel oder kann reversibel gestaltet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung kann auch unter konstantem oder verändertem Druck betrieben werden, um die den peristaltischen und anderen Pumpensystemen innewohnende Möglichkeit, z.B. während einer Verstopfung des Flusses Überdrücke aufzubauen, zu vermeiden. Im Gegensatz zu den Diaphragma- und Zentrifugal-Pumpsystemen sind in der vorliegenden Erfindung das Volumen und andere Parameter des Fluidflusses genau messbar. Die vorliegende Erfindung kann z.B. für eine zusätzliche Sicherheit eher eine Druckbegrenzungspumpe oder eine direkte Gewichtsmessung umfassen als eine kontrollierte Pumpe für die Fließgeschwindigkeit, falls eine mit der Pumpe zusammenhängende Leitung blockiert oder verstopft wird. Die vorliegende Erfindung kann auch eine minimale Menge eines nicht komplexen Wegwerfelements enthalten und doch, falls erwünscht, die Sterilität des Pump- oder Fördervorgangs beibehalten. Eine solche Sterilität und möglichst geringe Komplexität können besonders erwünscht sein, wenn biologische Fluide wie Pharmazeutika und andere Wirkstoffe gehandhabt werden.
Im Vergleich mit derzeit in bekannten Verfahren und Behandlungen eingesetzten Pumpen, z.B. in den weiter unten beschriebenen Verfahren der Photophorese und Peritonealdialyse, kann die vorliegende Erfindung z.B.: die gesamte Behandlungs- oder Verfahrenszeit verkürzen; die Bestrahlungszeit (für die Photophorese) verkürzen; eine höhere Fließgeschwindigkeit zulassen; die Gesamtzahl der pro verarbeiteter Gesamtzielzellen gewonnenen oder abgetrennten Zielzellen (d.h. die Ausbeute) vergrößern; die Gesamtzahl der pro Behandlungs- oder Verfahrenszeit gewonnenen Zielzellen vergrößern; die Gesamtzahl der pro Gesamtvolumen an verarbeitetem biologischem Fluid gewonnenen Gesamtzielzellen vergrößern; den Schaden an den Zellen, dem Fluid oder an den Fluidbestandteilen im Verfahren verringern (z.B. eine geringere Hämolyse); die Verunreinigung von gewonnenen Zielgegenständen verringern (z.B. Anhebung des Prozentsatzes an gewonnenen Zielzellen pro gewonnener Gesamtzellen); mit kleinerer Druckdifferenz arbeiten und die Fließgeschwindigkeitsdifferenz. verringern.
Die US-A-4573992 entspricht dem Oberbegriff des Anspruchs 19, Dieser Apparat verwendet getrennte Mittel, um den Druck in der äußeren Kammer anzuheben oder zu senken.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Mit den Gegenständen der Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, um ein einheitliches und kontrolliertes Fließen eines Fluids zu gewährleisten. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Pumpen oder Fördern von Fluiden unter Verwendung eines flexiblen Gefäßes, das in einer äußeren Druckkammer kontrollierten Drücken ausgesetzt wird.
Bestimmte Gegenstände aus einer oder mehr Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können z.B. in der Photophorese und der Peritonealdialyse die gesamte Behandlungs- oder Verfahrenszeit verkürzen; die Bestrahlungszeit (für die Photophorese) verkürzen; eine höhere Fließgeschwindigkeit zulassen; die Gesamtzahl der pro verarbeiteter Gesamtzielzellen gewonnenen oder abgetrennten Zielzellen (d.h. die Ausbeute) vergrößern; die Gesamtzahl der pro Behandlungs- oder Verfahrenszeit gewonnenen Zielzellen vergrößern; die Gesamtzahl der pro Gesamtvolumen an verarbeitetem biologischem Fluid gewonnenen Gesamtzielzellen vergrößern; den Schaden an den Zellen, dem Fluid oder an den Fluidbestandteilen im Verfahren verringern (z.B. eine geringere Hämolyse); die Verunreinigung von gewonnenen Zielgegenständen verringern (z.B. Anhebung des Prozentsatzes an gewonnenen Zielzellen pro gewonnener Gesamtzellen); mit kleinerer Druckdifferenz arbeiten (d.h. die Druckschwankungen im System vermindern) und die Fließgeschwindigkeitsdifferenz. verringern (d.h. die Schwankung der Fließgeschwindigkeit im System verringern).
Ein zusätzlicher Gegenstand von einer oder mehr Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Verkürzung der Zeit, die das Blut eines Patienten außerhalb seines Körpers verbringt.
Zusätzliche Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung vorgetragen und erschließen sich zum Teil aus der Beschreibung oder lassen sich durch die Ausführung der Erfindung in Erfahrung bringen. Die Gegenstände und Vorteile der Erfindung lassen sich erkennen und in Erfahrung bringen aus den Elementen und Kombinationen, die besonders in den anhängenden Ansprüchen dargelegt sind.
Um zu den Gegenständen zu gelangen und in Übereinstimmung mit den Zielen der Erfindung, wie sie hier enthalten sind und ausführlich beschrieben werden, umfasst die Erfindung eine abgeschlossene flexible Kammer, welche so angeordnet ist, dass sie ein Fluid oder ein anderes druckempfindliches Medium enthält. Diese dichte flexible Kammer kann z.B. die Form eines Kunststoffbeutels annehmen oder eines anderen flexiblen Beutels, wie die typischerweise zum Aufbewahren und Übertragen von sterilen Fluiden wie z.B. sterilen biologischen Fluiden verwendeten. Diese dichte flexible Kammer wird sodann innerhalb einer äußeren Kammer angeordnet. Die äußere Kammer kann viele Formen annehmen, einschließlich die einer festeren Flasche oder eines anderen Gehäuses und kann aus vielen Materialien bestehen, einschließlich Glas, Kunststoff und dergl..
Die flexible Kammer ist Teil einer Fluidverbindung, die sich über einen Katheter oder eine andere röhrenförmige oder andere Kanülen-Struktur bis außerhalb der äußeren Kammer erstreckt. Die äußere Kammer ist so angeordnet und konstruiert, dass sie ein druckempfindliches Medium wie ein Gas oder ein anderes Fluid wie z.B. Luft aufnehmen kann, das auf die flexible Kammer einen Druck ausüben kann.
Diese Vorrichtung und das Verfahren umfassen ein Mittel zur gleichmäßigen und kontrollierten Erhöhung und Senkung des Drucks in dem Raum um die flexible Kammer. Solche Mittel zur Erhöhung und Senkung des Drucks sind z.B. Mittel, welche die flexible Kammer gespeichertem Gas oder anderen unter Druck stehenden Fluiden aussetzt, welche auf spezifische Drücke oder Unterdrücke einreguliert wurden oder irgend eine der vielen Standarddruckpumpen.
Das offenbarte Verfahren zum Pumpen oder Fördern von Fluiden umfasst die Änderung des Druckes innerhalb des Raumes um die dichte flexible Kammer so, dass das Fluid auf gleichmäßige und kontrollierte Weise in die Kammer eintreten oder aus ihr austreten kann, ohne oder innerhalb der dichten flexiblen Kammer.
Die vorliegende Erfindung und ihre bevorzugten Ausführungsformen sind beim kontrollierten Fließen von druckempfindlichen Fluiden wie z.B. bestimmten biologischen Fluiden besonders nützlich und insbesondere bei kontrolliertem Fließen von Blut oder dessen Zellkomponenten.
Die vorliegende Erfindung kann auch in einer oder mehr Ausführungsformen das Überwachen des Anstiegs oder der Senkung des Druck in dem Raum um die dichte flexible Kammer umfassen. Die vorliegende Erfindung kann auch das Überwachen des Volumens, der Masse, des Gewichts oder anderer Eigenschaften eines von einer flexiblen Kammer kommenden oder dorthin überführten Fluids umfassen. Die vorliegende Erfindung kann auch in einer oder mehr Ausführungsformen das druckempfindliche Medium der Luft oder eines Gases um die in der äußeren Kammer untergebrachte flexible Kammer umfassen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die flexible Kammer mit einem Fluid angefüllt, das durch Anlegen eines Druckes durch kontinuierliche Mittel in die Umgebung außerhalb der äußeren Kammer gedrückt wird, welche z.B. ein Patient sein kann oder ein chemischer oder anderer Produktionsbetrieb. Das Fließen des Fluids erfolgt durch Anlegen eines Drucks in der äußeren Kammer auf die flexible Kammer. Die Quelle für den Druck kann jedes Druckreservoir sein, das sich von dem die flexible Kammer umgebenden Druck unterscheidet (entweder größer oder kleiner ist). Ist der angelegte Druck kleiner als der, welcher die flexible Kammer umgibt (d.h. ein Vakuum), dann befördert die flexible Kammer das Fluid aus der Umgebung außerhalb der äußeren Kammer in die flexible Kammer. Ist der angelegte Druck umgekehrt größer als der, welcher die flexible Kammer umgibt, dann befördert die flexible Kammer das Fluid aus der flexiblen Kammer in die Umgebung außerhalb der äußeren Kammer. Der Fluidfluss in der vorliegenden Erfindung erfolgt vorzugsweise ohne irgend eine Diskontinuität oder Unterbrechung des Flusses bis die Quelle für das Fluid leer ist, die flexible Kammer vollständig gefüllt oder leer ist oder bis der Druckunterschied um die flexible Kammer eliminiert ist.
Ein zusätzlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik in einer oder mehr Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die das Fluid aufnehmende oder liefernde flexible Kammer nicht in steriler Umgebung gehalten werden muss damit das Verfahren und das Fluid selbst steril bleiben. Solange die innere Oberfläche der flexiblen Kammer und das Fluid selbst von der äußeren Umgebung abgesichtet bleiben, ist das System unabhängig von der Umgebung außerhalb der flexiblen Kammer steril.
Das hier offenbarte Verfahren von einer oder mehr Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann bei der Anwendung eines in Photophorese- oder Peritonealdialysesystemen verwendeten Trennungssystems, wie oben beschrieben, den gesamten Trennungszyklus unter stetigem Fließen bei reguliertem Druck durch die Schläuche ununterbrochen von den plötzlichen Diskontinuitäten in den Ventilkammern durchführen. Der Massenfluss kann vorzugsweise durch kontinuierliche direkte Messung des Gewichts überwacht werden. Das Pump- oder Förder/Druckminderungs-Wegwerfmodul des Kamen-Systems wird dadurch vermieden.
Das Verfahren und die Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sorgen im Vergleich mit der bekannten Kamen-Pumptechnologie, die in dem von Therakos, Inc., Exton, PA hergestellten UVAR^®-XTS^TM-Photophoresesystem Verwendung findet, dafür, dass: die gesamte Behandlungs- oder Verfahrenszeit für das Spenderblut in dem XTS^TM-System verkürzt wird; Die Bestrahlungszeit für die gewonnene Buffy Coat in dem System verkürzt wird; die Fließgeschwindigkeit sowohl des Vollbluts in dem System als auch der gewonnenen Buffy Coat aus der Zentrifuge des XTS^TM-System s erhöht wird; die Gesamtzahl der gewonnenen oder abgetrennten Zielzellen (z.B. weiße Blutzellen) pro Gesamtzahl der in dem Spenderblut enthaltenen weißen Blutzellen (d.h. Ausbeute) erhöht wird; die Gesamtzahl der pro Behandlungszeit oder pro Einheit der Verfahrenszeit gewonnenen weißen Blutzellen erhöht wird; die Zahl der pro Gesamtvolumen des verarbeiteten Spenderbluts gewonnenen weißen Blutzellen erhöht wird; die Verunreinigung der gewonnenen weißen Blutzellen vermindert wird (z.B. der Prozentsatz der gewonnenen weißen Blutzellen pro gewonnener Zellen insgesamt erhöht und/oder der Prozentwert des Hämatokrits in der gewonnenen Buffy Coat erniedrigt wird) und der Druckunterschied und der Unterschied in der Gließgeschwindigkeit im extrakorporalen Kreislauf vermindert werden.
Zusätzlich sorgen das Verfahren und die Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit der bekannten peristaltischen Pumptechnologie, die in dem von Therakos, Inc., Exton, PA hergestellten UVAR^®-XTS^TM-Photophoresesystem Verwendung findet, dafür, dass die Beschädigung der Zellen (roter Blutzellen oder weißer Blutzellen) weniger wird (z.B. weniger Hämolyse).
Es wird darauf hingewiesen, dass sowohl die vorherige allgemeine Beschreibung als auch die folgende genaue Beschreibung lediglich rein beispielhaft und erläuternd sind und die beanspruchte Erfindung keineswegs einschränken.
Die beigefügten Zeichnungen, die eingeführt werden und einen Teil dieser Erfindung darstellen, veranschaulichen eine (einige) Ausführungsform(en) der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundidee der Erfindung zu erklären.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Schaubild der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem Verfahren mit Peritonealdialyse.
3 ist ein schematisches Schaubild einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem Photophoreseverfahren.
4 ist ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem Verfahren zur Zufuhr von Arzneimitteln.
5 ist ein Fließdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verwendung in einem Photophoreseverfahren.
6A und 6B sind ein Fließdiagramm des in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für ein Photophoreseverfahren verwendeten Primingverfahrens.
7A und 7B sind ein Fließdiagramm des in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für ein Photophoreseverfahren verwendeten Abziehverfahrens.
8 ist ein Fließdiagramm des in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für ein Photophoreseverfahren verwendeten Photoaktivierungsprozesses.
9A und 9B sind ein Fließdiagramm des in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für ein Photophoreseverfahren verwendeten Reinfusionsprozesses.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun genau Bezug genommen auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen und beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnung veranschaulicht werden.
Die vorliegende Vorrichtung und das Verfahren zum Pumpen oder Fördern von Flüssigkeiten haben viele Anwendungen, werden aber am vorteilhaftesten eingesetzt, wenn Fluide, insbesonder biologische Fluide und druckempfindliche Fluide umgepumpt werden und/oder wenn ein ununterbrochener Fluss des Fluide bevorzugt ist. Solche Anwendungen sind biologische und medizinische Anwendungen, z.B. die Photophorese, die Abtrennung von Zellen, die Zuführung von Arzneimitteln und die Dialyse. Diese Vorrichtung und das Verfahren sind auch brauchbar, um für die Bewegung von Fluiden in zyklischen Systemen wie z.B. der Peritonealdialyse, einem Bypass oder anderen Verfahren mit Blutfluss zu sorgen. Die vorliegende Erfindung ist auch nützlich in anderen Verfahren, in denen der Fluss von Fluiden eine Rolle spielt, die empfindlich gegenüber Druckänderungen und Diskontinuitäten beim Fluss sind und die breite Anwendung bei der Herstellung von Arzneimitteln, Chemikalien und anderen industriellen Prozessen finden.
Erfindungsgemäß kann die vorliegende Erfindung, wie in einer besonderen Ausführungsform z.B. in 1 gezeigt, durchgeführt werden, indem eine dichte tlexible Kammer 20 innerhalb einer äußeren Kammer 30 angeordnet wird. Wie oben ausgeführt kann diese flexible Kammer 20 jeder flexible dichte Behälter sein. Wie in 1 dargestellt, ist die tlexible Kammer 20 ein flexibler Behälterbeutel für das Fluid, der weg geworfen werden kann, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art von Beutel beschränkt und kann jede Art von dichtem Behälter oder flexibler Membran umfassen, der sich zusammendrücken und/oder ausdehnen lässt, wenn ein Druck (oder ein Vakuum) daran angelegt wird. Die äußere Kammer 30 der 1 ist als eine Standardglasflasche ausgeführt, kann aber jede einen Druck enthaltende Vorrichzung oder Apparat sein, einschließlich ein aus Kunststoff oder etwas anderem geformtes Gehäuse oder ein anderer Behältertyp wie er z.B. verwendet werden kann, um ein ganzes Pumpensystem oder solch eine andere medizinische Vorrichtung aufzunehmen oder er kann eine geformte Kassette aus Kunststoff sein.
In einer in 2 gezeigten Ausführungsform, wird ein geformtes Kunststoffgehäuse verwendet und fungiert als äußere Kammer 301 für das Pumpensystem der vorliegenden Erfindung. Die äußere Kammer 301 braucht keine vollständig dichte Kammer zu sein und kann sogar durchbrochen oder auf andere Weise offen gegen die äußere Umgebung sein. Die äußere Kammer 301 braucht nur so konfiguriert zu sein, dass die Druckänderungen in ihr stattfinden, gemessen und/oder reguliert werden können.
Wie sowohl in 1 als auch in 2 dargestellt, kann die äußere Kammer 30, 301 auf einer Standardträgerzelle 40 befestigt sein. Die Standardträgerzelle 40 kann so konfiguriert sein, dass sie den Fluss des Fluids 15, 101 in die oder aus der flexiblen Kammer 20 und somit in den oder aus dem Behälter oder der Quelle 90, 901 für das Fluid 15, 101 messen kann. In den 1 und 2 wird auch ein Rohr 50 gezeigt, welches jede Art von flexiblem oder starrem Rohrstrang (wie z.B. ein medizinischer Standardrohrstrang) oder eine andere solche Vorrichtung sein kann, die für einen dichten Weg für den Fluidfluss in oder aus der flexiblenKammer 20 sorgt und die wegwerfbar ist. Dieses Rohr 50 erleichtert den Fluss von Fluiden 15, 101 in oder aus der flexiblen Kammer 20, wenn Druck angelegt oder aus der äußeren Kammer 30, 301 entzogen wird. In einer besonderen Ausführungsform können die Rohre und die flexible Kammer steril sein.
Die 1 und 2 zeigen auch ein Druckreservoir 60, das aus einer Vakuumpumpe oder einer anderen Quelle für erhöhten oder gesenkten Druck besteht (im Vergleich zu dem Druckniveau, das die in der äußeren Kammer 30, 301 angeordnete flexible Kammer 20 umgibt). Das Reservoir ist zur Beaufschlagung von Druck oder Vakuum in der äußeren Kammer vorgesehen, um ein Fluid 15, 101 in dem System dazu zu bringen, in die oder aus der flexiblen Kammer 20 zu fließen.
Ein Übertragungsweg 70 wie z.B. eine im Handel erhältliche Rohrleitung von Standardqualität, eine PVC-Rohrleitung oder eine sterile Rohrleitung von medizinischer Qualität kann dazu benutzt werden, um den Druck (oder das Vakuum) vom Druckreservoir 60 in die äußere Kammer 30, 301 zu geleiten.
Eine wahlweise Trägerzelle 40 kann an verschiedenen Orten wie z.B. außerhalb der äußeren Kammer 30, 301, außerhalb der flexiblen Kammer 20 oder zwischen der flexiblen Kammer 20 und dem Rohr 50 vorgesehen sein. Diese Trägerzelle 40 ist so konfiguriert, dass sie das Gewicht, die Masse, das Volumen oder andere Parameter der Kammer oder Kammern messen kann, an denen sie befestigt ist. Diese Trägerzelle 40 kann für ein Feedback zu einem Information Processor 100, wie es z.B. jeder Computer ist, sorgen, der vorgesehen sein kann, um bei der Regulation des Fluidflusses in diesem System zu helfen.
Ein wahlweises Druckventil 80 kann an verschiedenen Orten in der unter Druck gesetzten Umgebung wie z.B. innerhalb des Übertragungswegs 70 oder in der äußeren Kammer 30, 301 vorgesehen sein oder außen an der flexiblen Kammer 20 angeordnet sein. Dieses Druckventil 80 ist zur Messung und Unterstützung bei der Regulierung des an die Außenseite der flexiblen Kammer 20 angelegten Drucks vorgesehen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass das Druckreservoir 50 reguliert oder so eingeschränkt werden kann, dass in dem System oder Behälter 90, 901 oder der flexiblen Kammer 20 für das Fluid 15, 101 ein Überdruck vermieden wird. Diese Regulierung kann insbesondere auf die Eigenschaften des Fluids, das z.B. unter Verwendung eines Computers umgepumpt wir, zugeschnitten sein.
Die äußere Kammer 30 von mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass das sie die flexible Kammer 20 vor dem Atmosphärendruck isoliert. Wenn in dieser Ausführungsform der Druck in der äußeren Kammer 30 abnimmt, wird auf die flexible Kammer 20 ein negativer Druck ausgeübt, der dafür sorgt, dass das Fluid sich von einem Bereich höheren Drucks (außerhalb der Pumpen- oder Förderkammer) wie z.B. das Ziel oder das Reservoir 90 in die flexible Kammer 20 bewegt. Steigt andererseits der Druck in der äußeren Kammer 30, wird auf die flexible Kammer 20 ein positiver Druck ausgeübt, der dafür sorgt, dass das Fluid sich von einem Bereich höheren Drucks (innerhalb der flexiblen Kammer 20) in das unter niedrigem Druck stehende Reservoir oder das Ziel 90 bewegt. Der Druck in der äußeren Kammer 20 wird kontrolliert, indem die Kammer den Druckreservoiren 60 ausgesetzt wird, die auf spezifische positive oder negative Drücke (oder Vakuum) eingeregelt sind.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung nur beispielhaft wiedergeben. Ein erstes Beispiel, wie es in den 3 und 5 bis 9B dargestellt wird, bezieht sich auf die Verwendung der vorliegenden Erfindung in einem Photophoreseverfahren. 4 betrifft die Verwendung der vorliegenden Erfindung in einem Verfahren zur Beförderung von Arzneimitteln. 2 betrifft die Verwendung der vorliegenden Erfindung z.B. in einem Peritonealdialyse-Verfahren.
Eine Bestrahlung mit Licht oder eine Phototherapie war in den chemischen und biologischen Wissenschaften seit Jahren in Gebrauch. Eine Bestrahlung mit Licht ist das Verfahren, Ziele wie z.B. Zellen Lichtenergie auszusetzen. Sind die Ziele mikroskopisch oder können nicht allein stehen, dann wird ein Träger (oftmals ein Fluid) benutzt, um die Zielobjekte der Bestrahlung zuzuführen. Wenn die Ziele Lichtenergie ausgesetzt werden, werden sie stimuliert und dazu gebracht, chemische oder biologische Veränderungen einzugehen.
In den letzten Jahren nehmen Anwendungen der Phototherapie auf dem medizinischen Gebiet einschließlich einer Therapie von Patienten immer mehr zu. Bei solchen Anwendungen könnte das Ziel der Bestrahlung z.B. ein chemisches Molekül in klaren Lösungen, Viren im Blut oder in Plasma oder anderen Fluiden suspendierte Blutzellen sein.
In der Photophorese werden die Ziele extrahiert und dann werden die Ziele für die Photophorese präsentiert. Zusätzlich wird in phototherapeutischen Anwendungen Lichtenergie eingesetzt, um ein photoaktivierbares Arzneimittel zu veranlassen, mit einem Ziel, speziell einer Zielzelle und noch spezieller einer weißen Blutzelle, zu reagieren.
Für die Photophorese gibt es eine Anzahl von Anwendungen. Die Photophorese kann z.B. als gegen Viren gerichtete Behandlung für gewisse Blutkomponenten oder Vollblut eingesetzt werden. (Siehe PCT-Anmeldung WO 97/36634 mit dem Titel "Photopheresis Treatment of Chronic HCV Infections"). In diesem Fall kann ein pathogenes Virus in einem Spenderkonzentrat aus Thrombozyten durch ultraviolette Behandlung (d.h. Lichtenergie-therapie) eliminiert werden. Hier wird ein durch UV-Licht aktivierbares Arzneimittel in einen Beutel mit Thrombozyten-Konzentrat gegeben und UV-Licht ausgesetzt.
In einem anderen Beispiel kann die Photophorese dazu benutzt werden, ein T-Zell-Lymphom der Haut ("CTCL") zu behandeln (Siehe) PCT-Anmeldung WO 97/36581 mit dem Titel "Photopheresis Treatment of Leukocytes). In dieser Photophoreseanwendung nimmt ein Patient das Arzneimittel 8-Methoxypsoralen ("8-MOP") ein, das beim Vermischen mit dem Patientenblut in den Kern der weißen Blutzellen eindringt und schwach an die DNA gebunden wird. Die Lymphocyten oder die Buffy Coat (d.h. die markierten weißen Blutzellen) werden sodann aus dem Patientenblut extrahiert und langwelliger UV_Energie (d.h. Ultraviolett A (UVA)) ausgesetzt. Dieses Aussetzen bringt das photoaktivierte Arzneimittel dazu, den Zellkern zu umschließen. Das Umschließen hindert den Zellkern an der Replikation. Die Buffy Coat wird dann wieder zu dem Patienten zurückgeführt. Siehe auch US-Patente 4,838,852, 4,921,473, 5,150,705, 5,330,420, 5,383,847, 5,417,289, 5,433,738, 5,459,322.
5 zeigt ein Flussdiagramm von beispielhaften Schritten, die bei der vorliegenden Erfindung in einer Ausführungsform des Photophoreseverfahrens eingesetzt werden. Die verwendeten Bezugszahlen beziehen sich auf das Diagramm der 3. In Schritt 1000 der 5 schaltet die Bedienungsperson das System ein und wählt sodann in Schritt 2000 an dem Bedienungspult 110 Prime, um mit dem Photophoreseverfahren zu beginnen. Nach dem in Gang setzen der Pumpe in Schritt 3000 wählt die Bedienungsperson in Schritt 4000 Collect Start, um in Schritt 5000 mit dem Abziehen von Blut aus dem Patienten durch die Pumpe zu beginnen. Nach einer vorbestimmten Anzahl von Zyklen in Schritt 6000 wählt die Bedienungsperson dann in Schritt 7000 Photo Start. Falls in Schritt 8000 die vorgegebene Anzahl von Zyklen (vorzugsweise 1 bis 9 Zyklen; mehr bevorzugt ungefähr 6 Zyklen) noch nicht erreicht worden ist, stellt die Bedienungsperson den Druck der Plasmakammer 320 und der Kammer für die Buffy Coat 330 so ein, dass er gleich dem Sammeldruck wird und das Fluid wird wieder durch die Pumpe gezogen. Der Sammeldruck ist ein von der Bedienungsperson eingestellte negative Maßeinheit für den Druck. Das gesammelte Fluid, in diesem Beispiel die Buffy Coat, wird in Schritt 9000 durch Photoaktivierung weiter behandelt. Nach Abschluss der Photoaktivierung wird das Fluid dann in Schritt 10000 in den Patienten reinfundiert und die Behandlung ist abgeschlossen.
Die 6A und 6B zeigen die zum Primen der Pumpe in Schritt 3000 von 5 verwendeten Schritte. Zunächst verbindet die Bedienungsperson in Schritt 3000 den Beutel für die A/C-Quelle 145 mit dem Nadelanschluss 170, schließt die Gleitklemme 930 des Patienten und wählt am Kontrollpult 110 Prime. Die Luftdetektoren 150, 155 der 3 werden ebenfalls angestellt, um in dem System Luft nachzuweisen. Als nächstes wird im Schritt 3020 des Systems an die A/C-Kammer 310 ein Druck von –200 mmHg abgelegt und die Anzeige der Trägerzelle 430 auf Null gestellt. Im Schritt 3030 werden die Ventile 1, 2, 3, 4 und 6 geöffnet und aus dem Beutel für die A/C-Quelle beginnt Fluid durch den Nadelanschluss 170 zum A/C-Behälter 230 zu fließen. Das System ermittelt in Schritt 3040, ob weniger als 450 ml Fluid überführt worden sind. Falls weniger als 450 ml Fluid überführt worden sind, ermittelt das System in Schritt 3045, ob überhaupt ein Fluid fließt. Falls kein Fluidfluss ermittelt wird, ertönt ein Verschlussalarm. Falls ein Fluodtransfer ermittelt wird, geht die Überführung des Fluids weiter. Liegt die Menge an überführtem Fluid über 450 ml, schließt das System im Schritt 3050 die Ventile 4 und 6. Die A/C-Kammer 310 und die Plasmakammer 320 werden mit Druck beaufschlagt (+200 mmHg bzw. –200 mmHg). Das System öffnet sodann in Schritt 3060 die Ventile 5 und 7, damit Fluid in den Boden des Plasmabehälters 240 fließen kann. Fluid fließt solange in den Boden des Plasmabehälters 240 bis in Schritt 3070 mindestens 75 ml Fluid nachgewiesen werden. Das System schließt sodann im Schritt 3080 die Ventile 5 und 7 und legt an die A/C-Kammer 310 einen Druck von 0 mmHg an. Das System öffnet in Schritt 3090 die Ventile 4, 8, 9 und 10 und lässt Fluid in den Zentrifugenbecher 180 fließen. Wenn, wie in Schritt 3100 ermittelt, mehr als 50 ml Fluid in den Zentrifugenbecher 180 geflossen sind, schließt das System in Schritt 3110 die Ventile 8, 9 und 10. In Schritt 3120 wird Druck an die Kammer 330 für die Buffy Coat (–200 mmHg) und die Plasmakammer 320 (+200 mmHg) angelegt. Die Anzeige in der Trägerkammer 430 wird erneut auf Null gestellt. In Schritt 3130 werden die Ventile 10 und 11 geöffnet, damit vom Plasmabehälter 240 zu dem Behälter 250 für die Buffy Coat eine Überführung von Fluid stattfinden kann. Wenn, wie in Schritt 3140 ermittelt, mehr als 25 ml Fluid überführt sind, schließt das System in Schritt 3150 das Ventil 11 und öffnet das Ventil 12., so dass eine Überführung von Fluid aus dem Plasmabehälter 240 zu der Photaktivierungsplatte 190 stattfinden kann. Steigt das Fluidniveau in der Photaktivierungsplatte 190, wie in Schritt 3170 ermittelt, über 25 ml, schließt das System in Schritt 3170 alle Ventile. Die Druckniveaus werden auf –50 mmHg in der Kammer 330 für die Buffy Coat, auf –50 mmHg in der Plasmakammer und auf +100 mmHg in der A/C-Kammer eingestellt. Die Bedienungsperson löst dann den Zugang aus, indem sie die Gleitklemme 930 des Patienten öffnet und in Schritt 3180 am Kontrollpult 110 auf Start drückt. Das System öffnet in Schritt 3190 die Ventile 1 und 2, fördert 5 ml Fluid und schließt die Ventile, um mit dem Pumpen zu beginnen. Nachdem das System die A/C-Quelle zum A/C-Behälter 230 befördert hat, wird der Beutel 145 für die A/C-Quelle von dem Nadelanschluss 170 entfernt und durch einen Beutel mit Saline ersetzt.
In den 7A und 7B werden die Schritte gezeigt, die eingesetzt werden, um Fluid von dem Patienten 902 abzuziehen, wie dies von Schritt 5000 der 5 an beschrieben und diagrammartig in 3 gezeigt wird. Wenn die Bedienungsperson in Schritt 4000 auf dem Kontrollpult 110 den Knopf zum Sammelstart drückt, setzt das System in Schritt 5010 die Zentrifuge in Gang und öffnet die Ventile 2, 3, 4, 8, 9 und 11, wodurch das Vollblut des Patienten in den Zentrifugenbecher 180 gedrückt wir, während aus dem Zentrifugenbecher 180 sterile Luft zu dem Behälter 250 für die Buffy Coat fließt. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis, wie in Schritt 5020 ermittelt, der Zentrifugenbecher 180 gefüllt ist. Das System schließt dann in Schritt 5030 das Ventil 11 und öffnet das Ventil 10. Dann fließt Plasma aus dem Zentrifugenbecher 180 in den Plasmabehälter 240. Im Zentrifugenbecher 180 wird ein optischer Sensor 185 verwendet, um in Schritt 5040 das Vorkommen von roten Zellen zu ermitteln. Sind rote Zellen vorhanden, schließt das System in Schritt 5050 das Ventil 10 und öffnet das Ventil 11. Die Buffy Coat wird dann im Behälter 250 für die Buffy Coat gesammelt. Wenn in dem Behälter 250 für die Buffy Coat in Schritt 5060 ein vorbestimmter HCT-Abschaltpunkt ermittelt wird, schließt das System in Schritt 5070 die Ventile 4 und 11, öffnet Ventil 10, stellt den Druck in der Plasmakammer 320 und dem Behälter 330 für die Buffy Coat auf 0 mmHg ein und hält die Zentrifuge an. In Schritt 5100 legt das System an die Plasmakammer 320 einen Druck von –200 mmHg an und öffnet dann die Ventile 7, 8, 9 und 11. Die roten Zellen, die in dem Zentrifugenbecher 180 geblieben waren, fließen in den Boden des Plasmabehälters 240 und aus dem Behälter 250 für die Buffy Coat wird sterile Luft angezogen. Ist der Zentrifugenbecher 180 leer, was in Schritt 5110 ermittelt wird, schließt das System in Schritt 5120 die Ventile 8, 9 und 11 und legt an die Plasmakammer 320 einen Rückführdruck an. Der Rückführdruck ist ein von der Bedienungsperson eingestellter positiver Druck. In Schritt 5130 werden die Ventile 3, 5 und 7 geöffnet und die roten Zellen und das Plasma werden über den internen Filter 160 zu dem Patienten zurückgeführt. Ist der Plasmabehälter 240 leer, was in Schritt 5140 ermittelt wird, schließt das System in Schritt 5150 alle Ventile und der Abziehprozess ist fertig.
In 8 findet der Photoaktivierungsvorgang des Schritts 9000 statt, wenn, wie in Schritt 9050 ermittelt, der Behälter 250 für die Buffy Coat bis zu einem vorbestimmten Niveau gefüllt ist. Dann legt das System in Schritt 9010 an die Kammer 330 für die Buffy Coat einen Druck von +100 mmHg an und öffnet die Ventile 11 und 12. Die Buffy Coat fließen aus dem Behälter 250 für die Buffy Coat über die Photoaktivierungsplatte 190 zu dem Aufnahmebehälter 940. Das System aktiviert auch die Lampe, welche die Buffy Coat mit UVA-Energie behandelt, wenn sie durch die Photoaktivierungsplatte 190 fließt. Wenn der Behälter 250 für die Buffy Coat leer ist, was in Schritt 9020 ermittelt wird, legt das System in Schritt 9030 an die Kammer 330 für die Buffy Coat einen Druck von –100 mmHg an, was die Buffy Coat veranlasst, vom Aufnahmebehälter 940 über die Photoaktivierungsplatte 190 zu dem Behälter 250 für die Buffy Coat zu fließen. Dieser Vorgang wird über einen vorbestimmten Zeitraum wiederholt, dessen Ende in Schritt 9040 ermittelt wird. Der Photophoreseprozess ist dann abgeschlossen.
Die behandelte Buffy Coat wird sodann in den Patienten reinfundiert, welcher Prozess z.B. in den 9A und 9B gezeigte wird. In Schritt 10010 legt das System an die Kammer 330 für die Buffy Coat und die Plasmakammer 320 einen Druck von –100 mmHg an und öffnet die Ventile 6, 7, 11 und 12. Die Buffy Coat fließt dann von dem Aufnahmebehälter 940 über die Photoaktivierungsplatte 190 in den Behälter 250 für die Buffy Coat und Saline fließt in den Plasmabehälter 240. Wenn der Behälter 250 für die Buffy Coat voll ist und in dem Plasmabehälter 240 100 ml Saline gesammelt worden sind, was in Schritt 10020 ermittelt wird, dann schließt das System in Schritt 10030 die Ventile 6, 7 und 11. An die Kammer 330 für die Buffy Coat und die Plasmakammer 320 wird ein Druck angelegt (+100 mmHg). Das System öffnet die Ventile 10 und 12, was die Saline die Photoaktivierungsplatte 190 spülen lässt. Ist der Plasmabehälter 240 leer, was in Schritt 10040 ermittelt wird, schließt das System in Schritt 10050 das Ventil 10, legt an die Plasmakammer 320 einen Druck von –100 mmHg an und öffnet die Ventile 10, 11 und 12. Das Saline-Spülfluid und die Buffy Coat fließen in den Plasmabehälter 240. Ist der Behälter 250 für die Buffy Coat leer, was in Schritt 10050 ermittelt wird, schließt das System in Schritt 10060 die Ventile 10, 11 und 12, legt an die Plasmakammer 320 einen Rückführdruck an und öffnet die Ventile 3, 5 und 7. Der Rückführdruck ist ein von der Bedienungsperson eingestellter positiver Druck. Die behandelte Buffy Coat und das Spülfluid fließen vom Plasmabehälter 240 über den internen Filter 160 in den Patienten 902 zurück. Ist der Plasmabehälter 240 leer, was in Schritt 10070 ermittelt wird, ist die Reinfusion abgeschlossen.
In einer anderen Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung in einem Peritonealdialyseprozess zum Einsatz kommen. In der Peritonealdialyse wird als Dialysefilter das Bauchfell verwendet, welche das dünne Gewebe ist, welches die inneren Organe des Unterleibs umgibt. Für eine Peritonealdialyse setzt ein Chirurg ständig einen Katheter in den Unterleib. Der Katheter wird verwendet, um die Dialysierflüssigkeit in die Bauchhöhle zu transportieren und nachdem Bauchhöhle mit Dialysat gefüllt ist, fließen Toxine und überschüssiges Wasser aus dem Blut durch das Bauchfell in das Dialysat. Nachdem die Abfallprodukte in das Dialysat diffundiert sind, wird das Fluid aus der Bauchhöhle durch den Katheter abgeführt. Die Zusammensetzung des Dialysats kann für den individuellen Bedarf verändert werden, wobei der Hauptunterschied bei der Formulierung des Dialysats die Menge an Dextrose ist, die als osmotisches Mittel eingesetzt wird (z.B. 1,5, 2,5, oder 4,25 g/dl). Eine gewöhnlich eingestzte Art von Peritonealdialyse ist die kontinuierliche zyklische Peritonealdialyse ("CCPD").
In der CCPD wird eine als Cycler bezeichnete Vorrichtung verwendet, um den Fluidaustausch durchzuführen, der über Nacht zu Hause stattfindet während der Patient schläft oder in Ruhestellung verharrt. Der Cycler füllt die Bauchhöhle mit dem Dialysat und lässt es dort einen vorgeschriebenen Zeitraum verweilen, bevor das Fluid aus der Bauchhöhle ausgespült wird. Mit dieser Technik vermeidet der Patient einen Austausch bei Tage. Wie in 2 gezeigt, werden die Dialysierfluide 101 in die Zufuhr/Abfall-Kammer 20 der vorliegenden Erfindung eingeführt. Die Fluide 101 werden sodann auf die Zufuhrtemperatur, typischerweise 37 Grad Celsius, erwärmt und über das gesamte Behandlungsverfahren hinweg unter Regelung mit geschlossener Rückführung bei dieser Temperatur gehalten. Bei dieser Anwendung muss die flexible Kammer 20 in der Lage sein, den angegebenen Temperaturen standzuhalten und eine Vorrichtung zum Bereitstellung dieser Temperaturkontrolle muss in der oder in Nachbarschaft zu der flexiblen Kammer 20 und/oder der äußeren Kammer 301 eingebaut sein oder die Wärme kann auf die gleiche Weise in das Innere der Außenkammer 301 zugeführt werden wie der Druck, nämlich über die Rohrleitung 70 oder nach einem anderen bekannten Übertragungsverfahren.
Die Behandlungsparameter des Patienten (z.B. die Fließgeschwindigkeit der Zufuhr, das Volumen, die Verweilzeit, die Anzahl der Zyklen) werden in einen Information Processor 100 (wie z.B. einen Computer) über das Bedienungspersonal und ein Kontrollpult 110 einprogrammiert. Nach Power up kann der Computer 100 einen Power-up-Selbsttest durchführen. Während des Selbsttests überprüft der Computer 100 automatisch alle Sensoren und Stellorgane in dem Instrument wie z.B. die Trägerzelle 40 und/oder das Druckventil 80 und führt eine interne Überprüfung durch, ob die Elektronik und die Mikroprozessoren richtig funktionieren. Nach erfolgreicher Beendigung des Selbsttests kann an der Schnittstelle 120 zum Bedienungspersonal eine "ready to prime"-Botschaft als Eingabeaufforderung erscheinen. Wird auf dem Kontrollpult eine Prime-Taste gedrückt, füllt der Processor 100 z.B. durch kontrolliertes Öffnen einer Klemme oder des Ventils 920 die Fluidleitungen 50 mit Dialysat 101. Der Prime-Modus stoppt, wenn das Fluid 101 das distale Ende der Rohrleitung 50 erreicht.
Unter Einsatz einer aseptischen Standardtechnik wird der Patient 901 über den Peritonealkatheter 110 an das Verabreichungsaggregat angeschlossen. Die Behandlung beginnt mit einem Zuführungszyklus. Nach Beginn der Behandlung wird die Zufuhrkammer 301 unter Druck gesetzt, um eine dem festgesetzten Wert gleichende Fließgeschwindigkeit zu erreichen. Die Fließgeschwindigkeit wird z.B. ermittelt, indem die Änderung der Masse des Dialysierfluids 101 in der flexiblen Kammer 20 über die Trägerzelle 40 überwacht wird. Wenn das voreingestellte Volumen an Fluid ausgeliefert ist, schließt eine Zufuhrklemme 920 und stoppt den Fluss des Fluids zu dem Patienten. Nach Verabreichung eines voreingestellten Volumens startet im Prozessor 100 ein Countdown-Zeitnehmer, welcher die voreingestellte Verweilzeit rückwärts zählt.
Ist die verstrichene Zeit gleich der Verweilzeit wird ein Entleerungszyklus in Gang gesetzt. Während des Entleerungszyklus wird der Druck in der Abgangskammer auf einen Druck unter dem in der Bauchhöhle 901 des Patienten herrschenden abgesenkt (unter Vakuum), was bewirkt, dass das sich das Fluid 101 vom Patienten zur Abgangskammer 220 bewegt. Die Abgangskammer 220 wird durch die Rohrleitung 50 mit dem Patienten über den Peritonealkatheter 910 verbunden. Das in der Abgangskammer 220 gesammelte Fluidvolumen 101 ist größer als das infundierte Volumen, wobei der Unterschied (Ultrafiltrat) in Abhängigkeit von der Verweilzeit und dem von der dem Dialysat zugestzten Zuckerlösungen bewirkte osmotische Gradienten variiert. Die Fließgeschwindigkeit des Dialysats wird kontrolliert, indem der Druck in der Kammer 301 verändert wird, um die richtige (vom Prozessor 100 überwachte) Massenänderung über die Zeit zu erzielen. Das Volumen des entleerten Dialysats 101 wird z.B. durch die Trägerzelle 420 überwacht und aufgezeichnet.
Das Ende von Zuführungs-, Verweil- und Entleerungsphase stellt einen Zyklus dar. Das Instrument führt durch die vorgewählte Anzahl von Zyklen unter automatischer Kontrolle. Nach Ende der Entleerungsphase des letzten Zyklus schaltet der Prozessor auf Stand by, wodurch alle Klemmen an den Leitungen geschlossen werden und der Kontrollpult das Ende der Behandlung anzeigt. Der Patient beendet die Behandlung, indem er sich von dem Rohr 50 trennt. Zu diesem Zeitpunkt können das Rohr 50 und die flexiblen Kammern 20, 220 weggeworfen werden.
In einer anderen Ausführungsform können die Pumpen der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden, kontrollierte Mengen biologischer Fluide wie z.B. Pharmazeutika zu fördern. Die Pumpen der vorliegenden Erfindung können z.B. eine bedeutende Verbesserung gegenüber der typischen subkutanen Injektion darstellen, in welcher ein Bolus einer biologischen Flüssigkeit wie Insulin entweder von konventionellen subkutanen Injektoren oder speziell gestalteten Injektoren im Körper deponiert werden können. Bei solchen herkömmlichen Methoden muss der Bolus nach und nach absorbiert und über den Körper verteilt werden. Dieser Vorgang unterliegt vielen einzelnen Veränderlichen einschließlich der Physiologie des einzelnen Patienten.
Es kann daher von Vorzug sein, insbesondere bei biologischen Fluiden wie Insulin, Interferon, Erythropoietin, funktionellen Polypeptiden, kleinen Molekülen, Antikörpern, Antigenen oder onkotischen Mitteln, über einen längern Zeitraum (z.B. 24 Stunden oder länger) eher eine kontinuierliche Infusionsgeschwindigkeit des Arzneimittels zu haben als eine Anzahl von Injektionen über den gleichen Zeitraum. Bei bestimmten Aktivstoffen wie Insulin kann ein Diabetes über den ganzen Tag einen tonischen oder basalen Insulinspiegel erfordern, nach Mahlzeiten aber zusätzliches Insulin benötigen, um die durch das Essen verursachten physiologischen Veränderungen auszugleichen. Daher kann die Pumpe der vorliegenden Erfindung mit Mitteln zur Steigerung des biologischen Fluidflusses versehen sein, die den Fluss des biologischen Fluids vermindern und/oder einen Dosierungsschub ausführen, wobei solche Mittel vorzugsweise vom Patienten oder dem Pflegepersonal kontrolliert wird.
Wie z.B. in 4 gezeigt, können die Pumpen der vorliegenden Erfindung als System für die Förderung biologischer Fluide eingesetzt werden. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist die dichte flexible Kammer 20 in einer Außenkammer 30 angeordnet. Die flexible Kammer 20 kann biologische Fluide zu einer Person befördern, welche diese benötigt. Das biologische Fluid kann z.B. Insulin zur Verabreichung an einen Diabetiker sein. Die dichte flexible Kammer 20 ist vorzugsweise steril und kann mit dem zu pumpenden oder zu befördernden biologischen Fluid bereits gefüllt sein. Die äußere Kammer 30 der 4 umgibt die flexible Kammer 20 und kann ein Kunststoff- oder anders geformtes Gehäuse oder einen anderen Typ von Behälter umfassen, sie könnte z.B. verwendet werden um eine medizinische Vorrichtung aufzunehmen oder könnte eine geformte Kunststoffkassette sein. Die äußere Kammer 30 könnte in einer alternativen Ausführungsform auch von einem Gehäuse 88 umgeben sein. Das Gehäuse 88 kann sowohl zum Schutz der äußeren Kammer 30 und der inneren Kammer 20 dienen als auch Mittel zur Verfügung stellen, um durch den Einsatz eines haftenden Überzugs 95 oder eines anderen konventionellen Befestigungsmittels die Pumpe auf einer Oberfläche oder direkt am Patienten zu befestigen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der haftende Überzug am Boden der Pumpe angebracht und kann auch als Träger für ein topisches antiseptisches, antibiotisches oder anderes Mittel zur Verminderung der Möglichkeit einer Infektion oder eines Unbehagens des Patienten dienen.
Die äußere Kammer 30 und das Gehäuse 88 können jeweils vorzugsweise aus einem geformten Stück gefertigt sein aus einem transparenten Material wie Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Polysulfon, PVC, Polyethylen von niedriger oder hoher Dichte oder einem anderen durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Polymer mit hohem Modul, welche hitzebeständig, chemisch inert und vorzugsweise in der Lage sind, die Bedingungen einer Sterilisation auszuhalten. Eine visuelle Bestätigung des Betriebszustands der Pumpen der vorliegenden Ausführungsform kann dadurch erleichtert werden, dass die flexible Kammer 20, die äußere Kammer 30 und das wahlweise Gehäuse 88 aus solch einem halb lichtdurchlässigen oder lichtdurchlässigen Material gefertigt sind. Die flexible Kammer 20 kann mit einem Septum 76 ausgestattet sein, das durch eine Öffnung in die flexible Kammer 20, die äußere Kammer 30 und das wahlweise Gehäuse 88 diese abdichtend eingesetzt ist, welches Septum unter erneuter Abdichtung von einem Einlassport 85 durchstoßen werden kann, welcher z.B. eine Nadel und eine zugeordnete Kanüle umfassen kann, um ein biologisches Fluid in die flexible Kammer 20 einzufüllen oder ihr zuzusetzen. Beispielsweise könnte eine Nadel am Einlassport 88 befestigt werden, wobei das innere Ende der Nadel ausreichend lang ist, um das Septum 76 zu durchstoßen und von Innern der Kammer 20 zur Außenumgebung der Pumpe einen wieder abdichtenden Durchgang für das Fluid zur Verfügung zu stellen.
Der Ausgangsport 50, der von jeder Art einer flexiblen oder starren Rohrleitung sein kann (wie z.B. eine medizinische Standardleitung) oder eine andere Vorrichtung sorgt für einen dichten Durchgang für den Fluss des Fluids in die oder aus der flexiblen Kammer 20 und kann ein Wegwerfartikel sein. Dieser Auslassport 50 erleichtert den Fluss von Fluiden aus der flexiblen Kammer 20 und in den Patienten, wenn in der äußeren Kammer 30 der Druck erhöht oder abgesenkt wird. Während der Auslassport 50 eine integrierte Nadel enthalten kann, welche am Ort der Pumpe das direkte Einsetzen und Befestigen der Pumpe am Patienten erleichtert, kann der Auslassport 50 alternativ ein Befestigungsmittel 91 aufweisen, um den Auslassport 50 an einer konventionellen Kanüle, einem Katheter, einer IV-Leitung oder Nadel zu befestigen, die in den Patienten an einem vom Ort der Pumpe entfernten Bereich eingeführt werden können. Eine solche Kanüle kann an einem Ende mit dem Auslassport 50 verbunden sein und das andere Ende kann eine Nadel enthalten, die direkt in den Patienten eingeführt ist oder kann mit einem Y-förmigen Anschlussstück an einer anderen Vorrichtung wie z.B. an einem konventionellen IV-Aggregat angebracht sein, so dass die von der Pumpe gelieferte Dosierung einer anderen Dosierungsform überlagert werden kann. Alternativ kann der Auslassport 50 mit einem Nasopharyngealrohr verbunden sein, um das biologische Fluid in den Gastrointestinaltrakt des Patienten zu verabreichen oder er kann zur Beförderung des biologischen Fluids in die Blase mit einem Foley-Katheter verbunden sein.
4 zeigt auch ein Druckreservoir 60, das vorgesehen ist, um die äußere Kammer 30 unter Druck zu setzen, damit das biologische Fluid aus der flexiblen Kammer 20 getrieben wird. Ein Weg zur Überführung 70 wie z.B. eine im Handel erhältliche Standardrohrleitung, PVC-Leitung oder eine medizinisch sterile Rohrleitung kann verwendet werden, um den Druck (oder das Vakuum) aus dem Druckreservoir 60 in die äußere Kammer 30 zu übertragen.
Wie oben beschrieben, kann das Druckreservoir 60 reguliert oder so eingeschränkt werden, dass ein Überdruck der flexiblen Kammer 20 vermieden wird. Diese Regulierung kann besonders auf die Eigenschaften des umgepumpten biologischen Fluids, z.B. durch die Verwendung eines Computers, zugeschnitten sein.
Wenn daher der Druck in der äußeren Kammer 30 ansteigt, wird auf die innere Kammer 20 ein positiver Druck ausgeübt, der das biologische Fluid dazu bringt, sich von einem Bereich höheren Drucks (im Innern der flexiblen Kammer 20) in den Auslassport 50 zu begeben. Der Druck in der äußeren Kammer 30 kann durch das Druckreservoir 60 kontrolliert werden. Das Druckreservoir kann vom Patienten oder dem Pflegepersonal reguliert werden oder er kann auf ein spezifisches Druckniveau eingestellt werden. Beim Regulieren des Flusses des biologischen Fluids in den Patienten kann es bevorzugt sein, den Fluss des biologischen Fluids in den Patienten zu drosseln oder alternativ einen Schub oder Bolus des biologischen Fluids vorzusehen. Um den Fluss zu drosseln kann man den Druck in der äußeren Kammer 30 senken. Wird auf die flexible Kammer 20 weniger Druck ausgeübt wird weniger Fluid aus der flexiblen Kammer 20 an den Patienten abgegeben. Um den Fluss zu erhöhen kann man auch den Druck in der äußeren Kammer 30 erhöhen.
Die Verabreichungsgeschwindigkeit, die typisch ist für Arzneimittel wie Insulin Interferon, funktionelle Polypeptiden, kleine Moleküle, Antikörper, Antigene und onkotische Mittel, die im Allgemeinen durch die Haut in den subkutanen Raum verabreicht werden, ist relativ gering, z.B. ca. 5 ml oder weniger pro Tag. Für einen so angelegten Ansatz lässt sich eine kleine kompakte Pumpe vorsehen, welche nicht nur die Versorgung für einen Tag verabreichen kann, sondern die Versorgung von mehreren Tagen oder Wochen. Fünf Milliliter pro Tag lassen sich mit einer Fließgeschwindigkeit von wenig mehr als 0,2 ml pro Stunde verabreichen, eine Verabreichungsgeschwindigkeit, welche die Fähigkeiten der vorliegenden Pumpen nicht übersteigt.
In einer besonderen Ausführungsform können die Komponenten der Pumpe zum Teil schon zusammengebaut und unter sterilen Bedingungen geliefert werden.
Verschiedene Ausführungsformen der Pumpen der vorliegenden Erfindung, die zur Förderung von biologischen Fluiden eingesetzt werden, können je nach Art des Arzneimittels, der Dosierung des Arzneimittels und der spezifischen Ausführung oder Größe der Pumpe selbst über unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten verfügen. Es ist beabsichtigt, dass die teilweise zusammengebaute Vorrichtung die von der äußeren Kammer 30 umgebene flexible Kammer 20 umfasst. Die flexible Kammer 20 kann in Fluidverbindung zusammen mit einem Auslassport 50 und wahlweise einem Einlassport 85 und einem Septum 76 geliefert werden. In dieser Ausführungsform können die vorher vereinigten Pumpen an den Patienten oder das Pflegepersonal in steriler Form geliefert werden, um die geeigneten Kombinationen zusammenzubauen.
Da die Pumpe der vorliegenden Erfindung ein biologisches Fluid wie z.B. Insulin. für den gleichen Zeitraum, der nun viele schubweise Injektionen benötigt, kontinuierlich liefern kann, sind die Vorteile dieses Systems leicht zu erkennen. Wird zusätzlich eine schubweise Dosierung zusammen mit dem Pumpenaufbau eingesetzt, lassen sich schubweise Dosierungen verabreichen, um die tonische Grundfördergeschwindigkeit der Pumpe zu ergänzen, ohne dass für jede schubweise Dosierung eine zusätzliche Punktierung notwendig wäre. Es wird daher angestrebt, dass die Pumpen der vorliegenden Erfindung so konfiguriert sind, dass unterschiedliche Ausstöße erreicht werden können, so dass man für jedes besondere biologische Fluid die gewünschte Fließgeschwindigkeit erzielen kann. Dies kann durch eine Kontrolle des Druckreservoirs 60 über das Kontrollmittel für den Druck 62 erreicht werden. Das Kontrollmittel 62 kann jedes herkömmliche Ventilmittel sein, mit welchem der Anwender den Druck vom Druckreservoir bis zu der äußeren Kammer 30 genau kontrollieren kann. Eine weitere Einstellung der Fließgeschwindigkeit ist möglich, indem Mittel zum Öffnen oder Schließen des Auslassports 50 vorgesehen werden, wenn der Druck an die flexible Kammer 20 erst einmal angelegt ist.
In einer anderen Ausführungsform kann man die flexible Kammer 20 mit dem passenden biologischen Fluid zur Verabreichung an einen Patienten durch den Einlassport 85 mit jedem geeigneten Mittel wie z.B. mit einer sterilen Nadel füllen. Ist die flexible Kammer gefüllt, wird der Einlassport 85 vorzugsweise von der flexiblen Kammer 20 abgedichtet, um sicher zu stellen, dass der einzige nachfolgende Fluss von biologischen Fluiden aus der flexiblen Kammer 20 durch den Auslassport 50 erfolgt. Die flexible Kammer 20 kann dann vom Druckreservoir 60 unter Druck gesetzt werden. Das biologische Fluid wird dann durch den Auslassport 50 und durch die Kanüle oder Nadel 87 getrieben. Wenn gesehen wird, dass aus der Nadel ein ständiger Fluss des Fluids austritt, kann diese dann unter die Haut des Patienten gestochen werden. Während in der obigen Ausführungsform das Befüllen der Pumpe durch den Einlassport 85 erfolgt, wird auch angestrebt, dass der Einlassport 85 fehlen kann und das abzugebende biologische Fluid in modularer Form zur Verfügung gestellt wird. So kann z.B. das abzugebende biologische Fluid in der flexiblen Kammer 20 in vorverpackter Form zur Verfügung gestellt werden, zusammen mit oder getrennt von einem Druckreservoir 60, das vorkalibriert sein kann, um für jede gewünschte Fließgeschwindigkeit des biologischen Fluids für jede gewünschten Dauer zu sorgen.
Der Pumpenaufbau kann vorzugsweise von solcher Größe sein, dass er sich leicht unter der Kleidung verbergen lässt und ein relativ harmloses und der Figur nicht abträgliches Erscheinungsbild bietet, um bei der subjektiven Akzeptanz des Gerätes beim Anwender zu helfen, wenn es z.B. mit dem haftenden Überzug 95 direkt am Anwender angebracht wird.
In einem speziellen Beispiel wird die Kamen-Pumpentechnologie mit einer Ausführungsform der Pumpmethode mit kontinuierlichem Fluss gemäß der vorliegenden Erfindung (wie z.B. in 3 beschrieben) an einem bekannten Photophoresesystem (z.B. dem UVAR^® XTS^TM-System) verglichen. Vollblut wird aus einer Spenderquelle erhalten, ein Antikoagulans zugesetzt und dann vorzugsweise die Konzentration und Anzahl der weißen Blutzellen im Spenderblut ermittelt. Das Spenderblut wird sodann in zwei gleiche Aliquots aufgeteilt. Eines der Aliquots wird in die Zentrifuge von z.B. einem UVAR^®-XTS^TM-System unter Einsatz der Kamen-Pumpentechnologie gepumpt. Das andere Aliquot wird in die Zentrifuge des gleichen Systemtyps gepumpt, jedoch unter Einsatz einer Ausführungsform mit einer kontinuierlichen Pumpe der vorliegenden Erfindung. Nach dem Zentrifugieren wird die Buffy Coat-Fraktion von jedem Experiment isoliert und die Verunreinigung mit roten Blutzellen (% Hämatokrit und Anzahl der Zellen) und die Konzentration der weißen Blutzellen gemessen. Die verstrichene Behandlungs- (Sammel-) Zeit für jedes Experiment wird ebenfalls gemessen. d.h. die Zeit, die benötigt wird, um das Spenderblut in dem Verfahren des jeweiligen Systems zu gewinnen und aufzutrennen.
Bei einem Vergleich des Einsatzes der Pumpe der vorliegenden Erfindung mit dem Einsatz der Kamen-Pumpe im XTS^TM-System wird ermittelt, dass der Einsatz der Pumpe der vorliegenden Erfindung zu einem oder mehr der folgenden Merkmale führt: eine Verkürzung der gesamten Behandlungs- oder Prozesszeit für das Spenderblut im XTS^TM-System; eine Verkürzung der Bestrahlungszeit des gewonnenen Buffy Coat in dem System; eine erhöhte Fließgeschwindigkeit des Vollbluts in das System hinein sowie des gewonnenen Buffy Coat aus der Zentrifuge des XTS^TM-Systems; eine höhere Gesamtzahl an gewonnenen oder abgetrennten Zielzellen (z.B. weißen Blutzellen) pro Gesamtzahl der in dem Spenderblut enthaltenen weißen Blutzellen (d.h. eine höhere Ausbeute); eine größere Gesamtzahl an gewonnenen Zielzellen pro Behandlung oder Zeiteinheit des Prozesses; eine größere Gesamtzahl von gewonnenen weißen Blutzellen pro Gesamtvolumen des behandelten Spenderbluts; eine Verringerung der Kontamination der gewonnenen weißen Blutzellen (z.B. ein Zuwachs des Prozentsatzes an gewonnenen weißen Blutzellen pro insgesamt gewonnener Zellen und/oder eine Abnahme des prozentualen Hämatokrits für die gewonnene Buffy Coat); und eine geringere Druckdifferenz sowie eine geringere Differenz in der Fließgeschwindigkeit im extrakorporalen Kreislauf.
In einem anderen speziellen Beispiel wird die bekannte peristaltische Pumpentechnologie mit einer Ausführungsform der Pumpmethode mit kontinuierlichem Fluss gemäß der vorliegenden Erfindung (wie z.B. in 3 beschrieben) in einem bekannten Photophoresesystem (z.B. dem UVAR^®-System) verglichen. Aus einer Spenderquelle wird Vollblut erhalten, ein Antikoagulans zugesetzt und freies Hämoglobin gemessen. Das Spenderblut wird sodann in zwei gleiche Aliquots aufgeteilt. Eines der Aliquots wird kontinuierlich aus der Quelle für das Aliquot durch die Pumpe eines UVAR^®-Systems unter Verwendung einer herkömmlichen pristaltischen Pumpe umgepumpt. Das andere Aliquot wird kontinuierlich aus der Quelle für das Aliquot durch die Pumpe des gleichen Systemtyps gepumpt, jedoch unter Einsatz einer Ausführungsform mit einer kontinuierlichen Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung. Jedes Aliquot wird ca. 50 Mal durch die Pumpe hindurch umgepumpt. Nach dem Ende der Pumpzyklen wurde in jedem Aliquot das freie Hämoglobin bestimmt.
Bei einem Vergleich des Einsatzes der Pumpe der vorliegenden Erfindung mit dem Einsatz einer peristaltischen Pumpe im UVAR^®-System wird ermittelt, dass der Einsatz der Pumpe der vorliegenden Erfindung für eine Verringerung der Schädigung von Zellen (rote Blutzellen)(z.B. eine geringere Hämolyse) sorgt sowie für eine oder mehr der Verbesserungen, die bei dem Vergleich der Pumpen und Verfahren der vorliegenden Erfindung mit den Kamen-Pumpen im UVAR^®-XTS^TM-System gefunden wurden.

Claims

Ein Verfahren zur Bereitstellung eines gleichmäßigen und kontrollierten Flusses eines biologischen Fluids, bei welchen man: eine abgeschlossene flexible Kammer bereitstellt, welche so angeordnet ist, dass sie das biologische Fluid enthält, wobei die abgeschlossene flexible Kammer innerhalb einer äußeren Kammer angeordnet ist, wobei die abgeschlossene flexible Kammer eine Fluidverbindung umfasst zwischen der abgeschlossenen flexiblen Kammer und dem Äußeren der äußeren Kammer und wobei die äußere Kammer so angeordnet ist, dass sie einen Raum bereitstellt, welcher ein druckempfindliches Medium um die abgeschlossene flexible Kammer herum enthält; ein Mittel bereitstellt, welches in der Lage ist, den Druck innerhalb des Raumes um die abgeschlossene flexible Kammer herum auf gleichmäßige und kontrollierte Art kontinuierlich zu erhöhen und zu erniedrigen; und den Druck innerhalb des Raumes um die abgeschlossene flexible Kammer herum so ändert, dass das biologische Fluid in die abgeschlossene flexible Kammer hinein oder heraus auf gleichförmige und kontrollierte Art verlagert wird, wobei das Verfahren das biologische Fluid nicht wesentlich beeinträchtigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das biologische Fluid druck- oder flussempfindlich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das biologische Fluid Vollblut oder Blutkomponenten aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blutkomponenten weiße Blutkörperchen, rote Blutkörperchen, oder Plasma umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das biologische Fluid ein Medikament umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Medikament ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Insulin, Interferon und Erythropoietin.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum kontinuierlichen Erhöhen oder Erniedrigen des Druckes ein Druckreservoir oder ein Druckventil umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend, dass man den ansteigenden oder abfallenden Druck innerhalb des Raumes um die abgeschlossene flexible Kammer herum überwacht.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend, dass man die Eigenschaften des biologischen Fluids, welches in die abgeschlossene flexible Kammer hinein oder aus ihr heraus verlagert wird überwacht.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung mittels eines Computers durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachen weiterhin umfasst, dass man durch den Einsatz eines Kraftaufnehmers überwacht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das druckempfindliche Medium Luft oder eine Flüssigkeit umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Inhalt der abgeschlossenen flexiblen Kammer steril ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschlossene flexible Kammer Leukozytenfilm enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschlossene flexible Kammer mehr als eine Fluidverbindung zwischen der abgeschlossenen flexiblen Kammer und dem Äußeren der äußeren Kammer aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung zwischen der abgeschlossenen flexiblen Kammer und dem Äußeren der äußeren Kammer wenigstens ein Ventil umfasst, welches den Fluidfluss durch die Fluidverbindung regeln kann.
Verfahren nach Anspruch 16, weiterhin aufweisend, dass man das wenigstens eine Ventil, welches den Fluidfluss durch die Fluidverbindung regeln kann, regelt.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung mittels eines Computers durchgeführt wird.
Vorrichtungen zur Bereitstellung eines gleichmäßigen und kontrollierten Flusses eines biologischen Fluids, aufweisend: eine äußere Kammer (30), geeignet dafür, dass sie eine abgeschlossene flexible Kammer (20) enthält, die dazu geeignet ist, dass sie das biologische Fluid (15) enthält, wobei die abgeschlossene flexible Kammer (20) eine Fluidverbindung zwischen der abgeschlossenen flexiblen Kammer (20) und dem Äußeren der äußeren Kammer umfasst, wobei die äußere Kammer (30) so angepasst ist, dass sie einen Raum schafft, der ein druckempfindliches Medium um die abgeschlossene flexible Kammer (20) herum enthält, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Mittel bereit gestellt wird, welches den Druck auf gleichförmige und kontrollierbare Art innerhalb des Raumes um die abgeschlossene flexible Kammer herum erhöht und erniedrigt, so dass das biologische Fluid in die flexible Kammer hinein oder aus ihr heraus verlagert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur kontinuierlichen Erhöhung oder Verringerung des Druckes ein Druckreservoir oder ein Druckventil aufweist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschlossene flexible Kammer (20) mehr als eine Fluidverbindung zwischen der abgeschlossenen flexiblen Kammer und dem Äußeren der äußeren Kammer umfasst.