DE60128586T2

DE60128586T2 - Vorrrichtung zur in-vivo plasmapherese und verfahren zu seiner reinigung durch rückspülung

Info

Publication number: DE60128586T2
Application number: DE60128586T
Authority: DE
Inventors: Reynolds G. Yountville GORSUCH; Tommy Friendswood COOPER
Original assignee: Transvivo Inc
Current assignee: Transvivo Inc
Priority date: 2001-01-04
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: DE60128586D1; WO2002053210A2; CA2429369C; CA2429369A1; US20030236482A1; IL155948A0; US20090118660A1; US8070706B2; JP2004516893A; ATE362779T1; EP1351725B1; ES2287182T3; EP1351725A2; AU2002231285B2; WO2002053210A3; US6659973B2; JP4012069B2; US20020087109A1

Description

Hintergrund der Erfindung
In den US-Patenten mit den Nummern 4,950,224 , 5,152,743 , 5,151,743 , 5,151,082 , 5,735,809 und 5,980,481 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung von in-vivo-Plasmapherese offenbart, um Plasma von anderen Blutbestandteilen im Körper und den Blutgefäßen eines Patienten abzutrennen. Bei der Vorrichtung wird eine Pumpwirkung verwendet, um einen Transmembrandruck zu erzeugen und den Flüssigkeitsstrom aus dem Inneren des in-vivo-Systems anzuregen, wodurch Blutplasma aus dem Patienten zu einem Behandlungssystem wie einem Dialysator oder einer anderen Vorrichtung gepumpt wird, in dem bzw. der im Plasma vorhandener toxischer Stoffwechselabfall entfernt wird. Nachdem das Plasma zur Beseitigung von Abfallprodukten, überschüssigen Flüssigkeiten, Toxinen und/oder anderen gesundheitsschädlichen Plasmaproteinen behandelt wurde, wird das behandelte Plasma in den Blutstrom des Patienten zurück- und wieder eingeleitet. Verfahren zur Toxinbeseitigung aus Blut, wie sie durch die vorstehend genannten Patente gelehrt werden und als Plasmadialyse, Ultrafiltration oder Blutreinigung bezeichnet werden, unterscheiden sich von der herkömmlichen Hämodialyse, wie sie gegenwärtig sowohl bei akutem Nierenversagen als auch bei chronischer Niereninsuffizienz praktiziert wird, und sind ihr im Wesentlichen überlegen, und zwar in erster Linie deswegen, weil die Entfernung von Vollblut aus dem Gefäßsystem des Patienten von dem Verfahren, das Plasma oder Teile des Plasmas verwendet, ausgeklammert ist.
In den US-Patenten mit den Nummern 5,224,926 , 5,735,809 und 5,968,004 sind verbesserte Filtersysteme offenbart, die langgestreckte Hohlfasern und verschiedene Filtersystemauslegungen, in die solche Hohlfasern integriert sind, umfassen, die in den vorstehend beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen zum Einsatz kommen sollen. In der am 13. April 2000 eingereichten US-Patentanmeldung mit der laufenden Nummer 09/549,131 (TRANSVI.007) sind spezialisierte Hohlfasermembranen offenbart, die bezüglich Biokompatibilität, Leistung und Morphologie zur Verwendung in der vorgenannten in-vivo-Plasmapherese überlegene Eigenschaften aufweisen.
In den vorstehend angeführten Systemen fungieren die Hohlfasermembranen als Filter, wobei der primäre Zweck dieser Membranen die Abscheidung spezieller Blut- oder Plasmabestandteile aus dem Vollblut ist. In solchen Systemen fließt das Blut (Permeat) an der Außenseite der Faser, und das Plasma (Exsudat) wird durch die Filtermembran zum Innenlumen der Hohlfaser diffundiert. Wenn allerdings des Gebrauch länger dauert, wird die Leistung der Fasern als Filter mit der Zeit schlechter. Beispielsweise tritt ein Zusetzen oder eine Verschmutzung des Filters auf seiner Oberfläche auf, wenn die Porenhohlräume mit Partikelstoffen aus dem Permeat, die sich im Inneren des Porenhohlraums ansammeln, immer mehr okkludiert werden, so dass das kleine Volumen des Exsudats nach und nach bis zu dem Punkt herabgesetzt wird, dass der Exsudatstrom zusammenbricht und aufhört. Ein solches Zusetzen oder eine solche Verschmutzung der Filtermembranen wie auch Klumpenbildungsprobleme bei Filtersystemen aus dem Stand der Technik, wie sie in der vorgenannten Anmeldung mit der laufenden Nummer 09/549,131 (TRANSVI.007) offengelegt sind, verursacht größere betriebliche und wirtschaftliche Probleme bei gegenwärtigen ex-vivo-Systemen, die eine kontinuierliche Nierenersatztherapie (CRRT – Continuous Renal Replacement Therapy) bei akutem Nierenversagen oder chronischer Niereninsuffizienz durchführen. Von Ramesh, Prasad, et al. wird in Clinical Nephrology, Bd. 53, S. 55 – 60 (Jan. 00) berichtet, dass über 50% solcher Filter in 10 Gebrauchsstunden und über 75% in 30 Gebrauchsstunden ausfallen. Weil ein kurzfristiger Filteraustausch sowohl unerwünscht als auch unannehmbar ist, wäre ein Zusetzen oder Verschmutzen von Filtern, die in den in den vorstehenden Patenten beschriebenen in-vivo-Systemen verwendet werden, sowohl aus medizinischen als auch wirtschaftlichen Gründen vollkommen inakzeptabel.
Zusammenfassung der Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 bis 34 definiert ist, wird eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt, die zur Durchführung von in-vivo- Plasmapherese in der Lage sind. Die Vorrichtung der Ansprüche 1 bis 27 umfasst einen Filter, der zum Einsetzen in ein Blutgefäß eines Patienten vorgesehen ist und mehrere langgestreckte mikroporöse Hohlfasern mit einem Innenlumen und einer Faserwand mit einer Porengröße umfasst, die Plasma hindurch diffundieren lässt. Die Vorrichtung besitzt einen Mehrlumenkatheter, der in Flüssigkeitsverbindung mit dem inneren Faserlumen steht und ein erstes Lumen umfasst, um Rückspülflüssigkeit in das Faserlumen zu leiten, und ein zweites Lumen, um Plasma aus dem Faserlumen zu leiten; und eine oder mehrere Pumpe/n, um Rückspülflüssigkeit in das Faserlumen mit einem Druck und einer Dauer zu leiten, die ausreichen, um die Poren der Faserwände rückzuspülen und im Wesentlichen freizumachen oder zu reinigen.
Das Verfahren der Ansprüche 28 bis 34 umfasst ein Verfahren zum Reinigen der Vorrichtung der Ansprüche 1 bis 27 während der Plasmapherese, wobei, nachdem die Diffusion von Plasma und Toxinen durch die Wände der Fasern in deren hohles Inneres unterbrochen wurde, Flüssigkeit so durch das erste Lumen des Katheters in die Fasern geleitet wird, dass die Fasern mit der Flüssigkeit mit einem Druck und einen Zeitraum lang rückgespült werden, die ausreichen, um die Poren des Filters im Wesentlichen zu reinigen oder freizumachen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schemadarstellung einer Vorrichtung zum Durchführen des weiterentwickelten Verfahrens der Erfindung;
2 stellt eine in einen Patienten eingesetzte Vorrichtung der Erfindung dar; und
3 ist ein grafische Darstellung, welche Verschlechterungstendenzen beim Transmembranfluss mit und ohne periodische Rückspülung der Erfindung darstellt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Wie in 1 dargestellt ist, umfasst die Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung ein Filtersystem 12 mit mehreren Hohlfasermembranen 14. Die Anschlussenden der Fasern sind in ein Extraktionssammelrohr 16 eingeführt, das eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem hohlen Inneren 15 jeder der Fasermembranen und in die Innenlumen des Dreilumenkatheters 20 hinein bereitstellt. Der Katheter 20 umfasst ein erstes Lumen 22, um Rückspülflüssigkeit durch das Sammelrohr 16 in das hohle Innere der langgestreckten Fasermembranen zu leiten. Ein zweites Lumen 24 leitet Plasma aus dem Filtersystem zu einer Plasmabearbeitungsvorrichtung 34, um für Ultrafiltration, Dialyse, Ersatz, Kolonnenadsorption zu sorgen, oder zu einem Bioreaktor oder einer anderen derartigen Vorrichtung zur Bearbeitung oder Nutzung des Plasmas. Ein drittes Lumen 26 leitet das bearbeitete Plasma zurück in den Patienten. Die Bereitstellung eines separaten Lumens (22) für Rückspülflüssigkeit, anstatt das Exsudatlumen (24) zur Rückspülung zu verwenden, schafft einen Totraum im Lumen 24 und die Notwendigkeit ab, Exsudat zur Unterbringung einer derartigen Rückspülung aus- und wieder einzuleiten. Die Vorrichtung umfasst auch eine oder mehrere Verdrängerpumpe/n. Eine erste Pumpe 21 pumpt Flüssigkeit aus einer Rückspülflüssigkeitsquelle 32 in vorbestimmten Abständen und eine vorbestimmte und ausgewählte Dauer lang, wie nachstehend noch weiter erklärt wird. Eine zweite Verdrängerpumpe 23 pumpt Plasmaexsudat aus dem Filtersystem über das Katheterlumen 24 durch die Bearbeitungsvorrichtung 34 und über ein drittes Katheterlumen 26 zurück zum Patienten. In anderen ausgewählten Systemen wird eine dritte Verdrängerpumpe 25 verwendet, um das bearbeitete Plasma oder den bearbeiteten Plasmabestandteil über das dritte Katheterlumen 26 zurück zum Patienten zu pumpen. Der Katheter umfasst eine Öffnung 27, die das zurückgeleitete Plasma in ein Blutgefäß 11 des Patienten leitet.
Die Vorrichtung kann auch eine Einrichtung zum Auffangen und Entsorgen von Plasmabestandteilen wie Toxinen, überschüssiger Plasmaflüssigkeit, usw., bereitstellen, die im Plasmaexsudat in der Bearbeitungsvorrichtung 24 abgeschieden werden und nicht in den Patienten zurückgeleitet werden sollen. Eine solche Einrichtung, die an die Plasmabearbeitungsvorrichtung angeschlossen wird, umfasst einen Sammelbehälter 39 und eine Pumpe 28, um den aus dem Plasma zu beseitigenden Abfluss zum Behälter zu pumpen.
Das Filtersysteme 12, welches das Sammelrohr und die langgestreckten mikroporösen Hohlfasermembranen 14 umfasst, wird in ein Blutgefäß 11 des Patienten, vorzugsweise die Vena Cava oder ein anderes geeignetes Blutgefäß eingesetzt, wie in den zuvor erwähnten Patenten beschrieben ist. Eine bevorzugte Fasermembran, die im Filtersystem verwendet wird, ist in der zuvor angeführten US-Patentanmeldung Nr. 6,802,820 offenbart. Eine solche Membran besitzt mehrere Bereiche zwischen den Innen- und Außenwandflächen, wobei jeder Bereich eine andere Massendichte hat als ein angrenzender Bereich. Die Membranfaserwand kann zwei, drei, vier oder mehr Massendichtebereiche mit einer niedrigeren Massendichte an der Innenwandfläche und einen Massendichtebereich mit höherer Massendichte an der Außenwandfläche haben. Jeder Bereich ist durch eine andere mittlere Nennporengröße gekennzeichnet, wobei ein Bereich mit niedrigerer Massendichte eine mittlere Nennporengröße von ca. 1 μm bis ca. 60 μm und ein Bereich mit höherer Massendichte eine mittlere Nennporengröße von ca. 0,3 μm und ca. 1 μm hat. Eine bevorzugte Membran hat die Fähigkeit, mindestens 0,75 (ml/min) (cm² × mm Hg) Blutplasma bei Transmembrandrücken von 667 bis 2666,4 Pa (5 mm Hg bis 20 mm Hg) zu extrahieren. Bevorzugte Fasern haben einen Siebrückhaltekoeffizienten von 2 × 10⁴ bis 4 × 10⁶ Dalton. Ein eingesetztes Filtersystem ist in 2 dargestellt und in den zuvor aufgeführten Patenten eingehender beschrieben.
Die Rückspülflüssigkeitsquelle 32 umfasst einen Behälter, einen Beutel, oder eine andere geeignete Quelle für eine Rückspülflüssigkeit, beispielsweise eine normale Salzlösung, oder eine Quelle frischen oder behandelten Plasmas, aus dem Toxine, Proteine mit hohem Molekulargewicht und/oder andere unerwünschte Kontaminanten entfernt wurden. Die Vorrichtung umfasst auch eine Mikroprozessor-/Steuereinrichtung 38, die den Betrieb der Pumpen steuert und das System verwaltet. Die Mikroprozessor-/Steuereinrichtung ist darauf geeicht, die Durchsatzmenge der Pumpen zu bestimmen. Das System kann auch einen oder mehrere Druckmesswertgeber umfassen, um den Druck der Flüssigkeiten in allen Lumen zu überwachen. Solche nicht gezeigten Messwertgeber lassen sich zum Messen des Transmembrandrucks einsetzen, wodurch angezeigt wird, wenn sich die Poren des Filters in einem Ausmaß zugesetzt haben, dass die Extraktionsdauer beendet und der Rückspülbetrieb der Vorrichtung eingeleitet werden muss. In Abhängigkeit von dem Exsudatstrom, der von der Mikroprozessor-/Steuereinrichtung bestimmt wird, und vom Transmembrandruck, der durch solche Messwertgeber abgegriffen wird, kann die Mikroprozessor-/Steuereinrichtung die Dauer des Rückspülintervalls wie auch die Rückspüldurchsatzmenge bestimmen, die eingesetzt werden soll, um die Poren der Filtermembran im Wesentlichen zu reinigen. Es können auch Pumpen mit variablem Druckvermögen bereitgestellt werden, die, falls gewünscht, auch von der Mikroprozessor-/Steuereinrichtung geregelt werden können. Die Mikroprozessor-/Steuereinrichtung 38 kann dazu verwendet werden, das System durch die Überwachung der Strömung in den Lumen des Katheters, insbesondere die Strömung des Exsudats durch den Katheter 24, und das Durchpumpen der Rückspülflüssigkeit durch das Katheterlumen 22 anzuleiten. Die Pumpe 25 kann auch durch die Mikroprozessor-/Steuereinrichtung betätigt werden, um die gewünschte Menge behandelten Plasmas zum Patienten zurückzuleiten.
Der Rückspülzyklus ist periodisch und wird vorzugsweise bei einem hohen Transmembrandruck und geringem Volumen bereitgestellt, d.h. einem geringen Vielfachen des Volumens, das in den Membranhohlräumen der Hohlfasern der Filter und im Extraktionssammelrohr enthalten ist. Die Kombination aus hohem Druck und relativ kurzen Einspritzzeiten zum Rückspülen führt dazu, dass sowohl die Membranporen erweitert als auch anhaftenden Proteine losgelöst werden, wodurch die Porenintegrität und die Dichte der eigentlichen Filterfläche nach jedem Rückspülzyklus wieder auf ein verbessertes Wirkungsgradniveau gebracht werden. Somit verhindert der Prozess der Erfindung nicht nur eine von Zusetzen herrührende Verschlechterung, sondern verbessert mit der Zeit auch den Ertrag des Transmembran-Exsudatstroms in Bezug auf (ml/min) (cm² × mm Hg), indem die Rückspülparameter fortschreitend eingestellt und somit optimiert werden. Die verwendeten Rückspüldrücke betragen 1999,83 bis 13332,2 Pa (15 bis 100 mm Hg), die wesentlich niedriger sind als der als sicher angesehene Transmembrandruck, weil die Berstdrücke der Membranen über 101 000 Pa (760 mm Hg) liegen.
Wie vorstehend festgestellt, handelt es sich bei den in der Vorrichtung der Erfindung verwendeten Pumpen um Verdrängerumwälzpumpen. Somit sind die Flüssigkeitsströmungen sowohl bei der Exsudatextraktion über das Katheterlumen 24 als auch bei der Rückspülflüssigkeitseinspritzung über das Katheterlumen 22 Funktionen des Schlauchdurchmessers und der Pumpendrehzahlen pro Sekunde. Die Mikroprozessor-/Steuereinrichtung ist auf die Parameter des Schlauchdurchmessers und der Pumpendrehzahlen geeicht, wodurch das Flüssigkeitsvolumen, das zum Betriebszeitpunkt gepumpt wird, ausgeglichen wird. Beispielsweise kann die Einstellung der Steuerung und Regelung der Pumpen empirisch bestimmt werden, um das Volumen und die Zeit für die Exsudatextraktions- und Rückspüleinspritzfunktionen der Vorrichtung auszugleichen. Beispielsweise stellten sich solche Parameter für die Plasmapherese als nützlich heraus, die für einen Exsudatextraktionsintervall von ca. 240 bis ca. 600 sec. und eine Rückspüldauer von ca. 5 bis ca. 50 sec. empirisch bestimmt wurden, wodurch sich ein bevorzugter Rückspülflüssigkeitsstrom von 5 bis 45 ml/min. ergibt. Die Einstellungen für solche Parameter werden durch die Katheterauslegung und die um die Filter- und Plasmaextraktionsmembran herum herrschenden Blutströmungsbedingungen bestimmt. Hier wird auch wieder gewünscht und bevorzugt, eine Mindestmenge an Salzlösungsrückspülflüssigkeit zur Reinigung der Hohlfasermembranporen abzugeben. Außerdem muss das Volumen des Rückspüleinspritzzbolus größer sein als das Totraumvolumen des Katheterextraktionssammelrohrs, des Innenlumens der Hohlfasern und des Zwischenraums in den Membranwänden. Zusätzlich zum Totraumvolumen wird eine gewisse Menge an Salzlösung benötigt, um das Material auszuwaschen, das die Membran verschmutzt. Das Volumen dieser Waschflüssigkeit hängt von der Oberfläche der Membran ab und lässt sich als Bolusstrom in ml/cm² ausdrücken. Beispielsweise beträgt ein Bolusstrom, der bei in-vivo- und in-vitro-Versuchen verwendet wird, 0,03 ml/cm². Auch hier wird das Einspritzbolusvolumen wieder ausgehend vom Totraumvolumen bestimmt, und die Membranoberflächen werden durch die Katheterauslegung festgelegt.
Die Zeit zwischen Rückspülintervallen lässt sich dadurch bestimmen, wie schnell sich die Membran zusetzt. Unnötig kurze Intervalle zwischen Rückspülungen führen zu höheren mittleren Rückspüldurchflussmengen, wodurch die Menge an entferntem Plasma gesenkt wird. Sind hingegen die Rückspülintervalle übermäßig lang, nehmen die Plasmadurchflussmengen aufgrund von Filterverschmutzung ab. Beispielsweise stellte sich ein empirisch bestimmter Intervall von 300 sec. zwischen Rückspülungen als nützlich für bestehende Katheterauslegungen heraus.
Die Durchflussmenge für Rückspülflüssigkeitseinspritzungen wird durch die Druckbegrenzungen des Katheters, die Wirkung der Strömungsgeschwindigkeit, um die Membran im Wesentlichen zu reinigen oder freizumachen, und die erforderliche Rückspül- oder Bolusvolumenmenge bestimmt. Ein Druckanstieg ist das Ergebnis eines Strömungswiderstands aufgrund verstopfter Membranen und ist eine Funktion der Rückspüldurchflussmenge, der Membranoberfläche und des Grads an Membranverstopfung. Die Durchflussmenge wird auch durch den Druckbetrag begrenzt, dem das Innenlumen des Katheters und der Fasern ohne zu versagen standhalten kann. Wie vorstehend festgestellt, muss die Geschwindigkeit oder der Druck der Rückspülflüssigkeit ausreichen, um das Verstopfungsmaterial auf der gesamten Membranfläche abzulösen. Es stellte sich heraus, dass bei 16 ml/min und einer Oberflächeninhalt von 40 cm² unter Verwendung eines Rückspüldrucks von 1999,83 Pa (15 mm Hg) die gesamte Membran ausreichend und wesentlich gesäubert wird. Die Dauer des Rückspülbolus kann verlängert oder verkürzt werden, um die Rückspüldurchflussmenge einzustellen. Obwohl der Zeitraum zwischen Rückspülintervallen und die Durchflussmenge eng mit den Membransäuberungsanforderungen zusammenhängen, tut dies die Dauer nicht, wodurch sie zu einer offensichtlichen Auswahlmöglichkeit zur Einstellung des Bolusvolumens wird. Zum Beispiel macht ein Katheter mit einem Totvolumen von 1,5 ml und einer Oberfläche von 40 cm² ein Bolusvolumen von 2,7 ml erforderlich. Ein Plasmaextraktionszeitraum von 300 sec. und eine Durchflussmenge von 16 ml/min führt zu einer Rückspüldauer von ca. 10 sec. Die mittlere Rückspüldurchflussmenge wird auf 0,54 ml/min. berechnet.
Das Verstopfen oder Verschmutzen der Filtermembran ist eine Funktion der Durchflussmenge an Exsudat durch das Extraktionsfiltersystem, dessen Größe, d.h. die cm² der Membranoberfläche, durch die klinische Anwendung diktiert wird, die es zu leisten gilt. Im Allgemeinen erfordert ein fortgeschrittener Organausfallskrankheitszustand eine größere Exsudatdurchflussmenge und eine größere Membranoberfläche, was zu einer früheren Verschlechterung der Extraktionsleistung führt und ein aggressiveres Programm zur Rückspülreinigung der Membran notwendig macht. Somit erfordert beispielsweise die Behandlung fortgeschrittenen akuten Nierenversagens (ARF – Acute Renal Failure) und chronisches Nierenversagen (ESRD – End Stage Renal Disease) wesentlich höhere Flüssigkeitsextraktionsmengen für optimale klinische Ergebnisse im Vergleich zu Flüssigkeitsmanagementsystemen zur Behandlung von Herzversagen (CHF – Congestive Heart Failure).
Ein Vergleich eines Systems, das Rückspülkomponenten und Verfahren der Erfindung verwendet, mit einem System ohne Rückspülung ist in der grafischen Darstellung von 3 gezeigt, und beruht auf tatsächlichen Ergebnissen von Tests, die mit der Zeit wiederholt wurden. Die Ergebnisse zeigen eine markante Verbesserung, wenn die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung verwendet werden.
Medizinische Anwendungen von Systemen, welche die vorstehende Erfindung verwenden, umfassen das Flüssigkeitsmanagement bei Patienten mit dekompensiertem Herzversagen und die Vorbeugung gegen prärenales Nierenversagen und akute Atemwegserkrankungen, die Behandlung refraktiven Herzversagens und akuten Nierenversagens, sowie therapeutische Apheresysteme für Immunschwächekrankheiten und Blutbestandteilbehandlung, Ödembehandlungssysteme bei Aszites, Lymphödemen und selektiven systemischen Ödemen, Gewebeersatzanwendungen einschließlich Bioreaktoren und hybriden Bioorganen, und Dialysesysteme für chronisches Nierenversagen. Dem Fachmann auf dem Gebiet werden auch noch andere Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen klar sein.

Claims

Vorrichtung, die zur Durchführung von in-vivo-Plasmapherese in der Lage ist, Folgendes umfassend: einen Filter (12), der zum Einsetzen in ein Blutgefäß (11) eines Patienten vorgesehen ist und mehrere langgestreckte mikroporöse Hohlfasern (14) mit einem Innenlumen (15) und einer Faserwand mit einer Porengröße umfasst, die Plasma hindurch diffundieren lässt, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch: einen Mehrlumenkatheter (20), der in Flüssigkeitsverbindung mit dem inneren Faserlumen steht und ein erstes Lumen (22) umfasst, um Rückspülflüssigkeit in das Faserlumen (15) zu leiten, und ein zweites Lumen (24), um Plasma aus dem Faserlumen zu leiten; und eine oder mehrere Pumpe/n (21), um Rückspülflüssigkeit in das Faserlumen (15) mit einem Druck und einer Dauer zu leiten, die ausreichen, um die Poren der Faserwände rückzuspülen und im Wesentlichen freizumachen oder zu reinigen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine der Pumpen (21) in Flüssigkeitsverbindung mit dem ersten Lumen (22) steht, um Rückspülflüssigkeit durch dieses zu pumpen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, eine Quelle für Rückspülflüssigkeit (32) umfassend, die in Flüssigkeitsverbindung mit der Pumpe (21) und dem ersten Lumen steht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, eine Mikroprozessor-/Steuereinrichtung (38) umfassend, die betriebsbereit an eine oder mehrere Pumpe/n angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Mikroprozessor-/Steuereinrichtung (38) und die eine oder mehrere/n Pumpe/n (21) zusammenwirken, um die Rückspülflüssigkeit eine Dauer lang und mit einer Strömungsrate in die mikroporösen Membranfasern zu leiten, die ausreichen, um die Membranporen rückzuspülen und im Wesentlichen zu reinigen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Mikroprozessor-/Steuereinrichtung (38) und die eine oder mehrere/n Pumpe/n (21) zusammenwirken, um die Rückspülflüssigkeit mit einem Druck in die mikroporösen Membranfasern zu leiten, der ausreicht, um die Membranporen im Wesentlichen zu reinigen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, eine erste Pumpe (21) umfassend, die in Flüssigkeitsverbindung mit dem ersten Lumen (22) steht, und eine zweite Pumpe (23), die in Flüssigkeitsverbindung mit dem zweiten Lumen (24) steht, um Plasma aus dem Filter (12) zu einer Plasmabehandlungsvorrichtung (34) zu pumpen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, eine dritte Pumpe (25) umfassend, die in Flüssigkeitsverbindung mit einem Lumen (26) steht, um Plasma aus der Plasmabehandlungsvorrichtung (34) zum Blutgefäß zu pumpen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, eine Mikroprozessor-/Steuereinrichtung (38) umfassend, die betriebsbereit an die erste, zweite und dritte Pumpe (21, 23, 25) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Mikroprozessor-/Steuereinrichtung (38) und die erste Pumpe (21) zusammenwirken, um die Rückspülflüssigkeit eine Dauer lang und mit einer Strömungsrate in die mikroporösen Membranfasern (14) zu leiten, die ausreichen, um die Membranporen rückzuspülen und im Wesentlichen zu reinigen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Mikroprozessor-/Steuereinrichtung (38) und die erste Pumpe (21) zusammenwirken, um die Rückspülflüssigkeit mit einem Druck in die mikroporösen Membranfasern (14) zu leiten, der ausreicht, um die Membranporen im Wesentlichen zu reinigen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, eine Pumpe (28) und eine damit zusammenwirkende Leitung (37) umfassend, um abgeschiedene Plasmabestandteile aus der Plasmabehandlungsvorrichtung zu einem Behälter (39) zu pumpen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Pumpe/n (21) in der Lage ist bzw. sind, die Rückspülflüssigkeit mit einem Druck von 1999,83 bis 13332,2 Pa (15 bis 100 mm Hg) eine Dauer von 5 bis 50 Sekunden lang zu pumpen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Pumpe/n (21) in der Lage ist bzw. sind, die Rückspülflüssigkeit mit einer Rate von 5 bis 45 ml/Minute zu pumpen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fasern (14) einen Siebrückhaltekoeffizienten von 2 × 10⁴ bis 4 × 10⁶ Dalton haben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fasern (14) eine Faserwand mit mehreren Bereichen zwischen der Innen- und Außenwandfläche umfassen, wobei jeder der Bereiche eine andere Massendichte hat als ein angrenzender Bereich, wobei die Faserwand dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Bereich niedrigerer Massendichte an der Innenwandfläche und einen Bereich höherer Massendichte an der Außenwandfläche hat.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Faserwand zwei Massendichtebereiche hat.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Faserwand drei Massendichtebereiche hat.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Faserwand vier oder mehr Massendichtebereiche hat.
Vorrichtung nach Anspruch 17, 18 oder 19, wobei jeder der Bereiche durch eine andere mittlere Nennporengröße gekennzeichnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, die zur in vivo-Plasmapherese in der Lage ist, wobei der Bereich niedrigerer Massendichte durch einen mittleren Nennporendurchmesser von 1 μm bis 60 μm gekennzeichnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Bereich höherer Massendichte durch einen mittleren Nennporendurchmesser von 0,3 μm bis 1 μm gekennzeichnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Fähigkeit hat, mindestens 0,75 (ml/min) (cm² × mm Hg) Blutplasma bei Transmembrandrücken von 667 bis 2666,440 Pa (5 mm Hg bis 20 mm Hg) zu extrahieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, eine oder mehrere erste Pumpe/n (21) umfassend, die mit dem ersten Lumen (22) zusammenwirkt bzw. zusammenwirken, um die Rückspülflüssigkeit durch dieses zu pumpen, und wobei die Vorrichtung eine oder mehrere zweite Pumpe/n (23) umfasst, die mit dem zweiten Lumen (24) zusammenwirkt bzw. zusammenwirken, um Plasma durch dieses aus den Fasern zu pumpen.
Vorrichtung nach Anspruch 24, eine oder mehrere dritte Pumpe/n (25) umfassend, die mit dem dritten Lumen zusammenwirkt bzw. zusammenwirken, um Plasma durch dieses zu pumpen.
Vorrichtung nach Anspruch 25, eine Plasmabehandlungsvorrichtung (34) umfassend, um Toxine aus dem durch die Fasern diffundierten Plasma zu beseitigen.
Vorrichtung nach Anspruch 26, eine Pumpe (28) und eine damit zusammenwirkende Leitung (37) umfassend, um abgeschiedene Plasmabestandteile aus der Plasmabehandlungsvorrichtung (34) zu einem Behälter (39) zu pumpen.
Verfahren zum Reinigen der Vorrichtung von Anspruch 1 während Plasmapherese, wobei, nachdem die Diffusion von Plasma und Toxinen durch die Wände der Fasern (14) in deren hohles Inneres (15) unterbrochen wurde, Flüssigkeit so durch das erste Lumen des Katheters in die Fasern geleitet wird, dass die Fasern mit der Flüssigkeit mit einem Druck und einen Zeitraum lang rückgespült werden, die ausreichen, um die Poren des Filters im Wesentlichen zu reinigen oder freizumachen.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Flüssigkeit mit einem Druck von 2000 Pa (15 mm Hg) bis 13332,200 Pa (100 mm Hg) einen Zeitraum von 5 bis 50 Sekunden lang rückgespült wird.
Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, wobei die Rückspülflüssigkeit Salzlösung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, wobei die Flüssigkeit dadurch rückgespült wird, dass sie in das hohle Innere der Fasern gepumpt wird.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei die Flüssigkeit mit einem Druck von 2000 Pa (15 mm Hg) bis 13332,200 Pa (100 mm Hg) in die Fasern gepumpt wird.
Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, wobei die Flüssigkeit einen Zeitraum von 5 bis 50 Sekunden lang in die Fasern gepumpt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Vorrichtung eine Plasmabehandlungsvorrichtung (34) umfasst, und wobei toxinhaltiges Plasma aus den Fasern über das zweite Lumen (24) des Katheters (20) zur Plasmabehandlungsvorrichtung geleitet wird.