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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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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.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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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.
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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).
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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.
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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.
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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..
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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®-XTSTM-Photophoresesystem Verwendung findet,
dafür,
dass: die gesamte Behandlungs- oder Verfahrenszeit für das Spenderblut
in dem XTSTM-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 XTSTM-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.
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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®-XTSTM-Photophoresesystem
Verwendung findet, dafür,
dass die Beschädigung
der Zellen (roter Blutzellen oder weißer Blutzellen) weniger wird
(z.B. weniger Hämolyse).
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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.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein schematisches Schaubild der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zur Verwendung in einem Verfahren mit Peritonealdialyse.
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3 ist
ein schematisches Schaubild einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem Photophoreseverfahren.
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4 ist
ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zur Verwendung in einem Verfahren zur Zufuhr von Arzneimitteln.
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5 ist
ein Fließdiagramm
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Verwendung in einem Photophoreseverfahren.
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6A und 6B sind
ein Fließdiagramm des
in einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung für
ein Photophoreseverfahren verwendeten Primingverfahrens.
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7A und 7B sind
ein Fließdiagramm des
in einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung für
ein Photophoreseverfahren verwendeten Abziehverfahrens.
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8 ist
ein Fließdiagramm
des in einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung für
ein Photophoreseverfahren verwendeten Photoaktivierungsprozesses.
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9A und 9B sind
ein Fließdiagramm des
in einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung für
ein Photophoreseverfahren verwendeten Reinfusionsprozesses.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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").
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
einer besonderen Ausführungsform
können
die Komponenten der Pumpe zum Teil schon zusammengebaut und unter
sterilen Bedingungen geliefert werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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® XTSTM-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®-XTSTM-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.
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Bei
einem Vergleich des Einsatzes der Pumpe der vorliegenden Erfindung
mit dem Einsatz der Kamen-Pumpe im XTSTM-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 XTSTM-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 XTSTM-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.
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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.
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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®-XTSTM-System gefunden wurden.