DE112007003084T5

DE112007003084T5 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von therapeutischem Schaum

Info

Publication number: DE112007003084T5
Application number: DE112007003084T
Authority: DE
Inventors: David Dakin Iorwerth Wright; Anthony David Harman; Garry Hodges; David John Targell; Mark Simpson Yeoman; Jeremy Francis Donnan
Original assignee: BTG International Ltd
Current assignee: BTG International Ltd
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-10-29
Also published as: GB2456998B; JP2010512899A; US8235935B2; CA2672834C; US20100099778A1; AU2007336023B2; KR101547610B1; GB0910182D0; US20120273977A1; EP2125322B1; DK2125322T3; CY1114009T1; PL2125322T3; PT2125322E; CN102950695B; WO2008075080A1; KR20090102820A; HK1182994A1; JP5069753B2; CN102950695A

Abstract

Schaumerzeugende Vorrichtung zum Erzeugen von therapeutischem Schaum, umfassend:
a) eine verschlossene Kammer, die eine aufschäumbare Flüssigkeit oder Gas enthält;
b) einen verschlossenen Behälter, der Gas respektive aufschäumbare Flüssigkeit enthält; wobei der Behälter für die selektive Einführung seines Inhalts in die Kammer so angeordnet ist, dass die Kammer dann sowohl Gas als auch aufschäumbare Flüssigkeit enthält und ein vorgegebenes Anfangsvolumen aufweist;
c) eine schaumerzeugende Struktur, die sich innerhalb der Kammer befindet;
d) wodurch ein therapeutischer Schaum durch Zirkulierenlassen des Gases und der Flüssigkeit durch die schaumerzeugende Struktur innerhalb der Kammer erzeugt werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Erzeugung von Schaum, wie therapeutischem Schaum, zum Beispiel Schaum, welcher ein sklerosierendes Material, insbesondere eine sklerosierende Lösung, umfasst, welcher für die Verwendung bei der Behandlung von verschiedenen medizinischen Zuständen, die Blutgefäße, insbesondere variköse Venen betreffen, und anderen Erkrankungen, die eine Venenmissbildung betreffen, geeignet ist.
Die Sklerose von varikösen Venen basiert auf der Injektion von flüssigen sklerosierenden Substanzen in die Venen, welche u. a. durch Herbeiführung einer lokalen entzündlichen Reaktion die Eliminierung dieser abnormalen Venen begünstigen. Bis vor kurzem war Sklerotherapie eine Technik, die in Fällen von klein- und mittelkalibrigen varikösen Venen gewählt wurde, solche mit Durchmessern von gleich oder größer als 7 mm wurden durch Chirurgie behandelt.
Ein injizierbarer Mikroschaum, welcher für die therapeutische Anwendung, im Besonderen bei größeren Venen, geeignet ist, ist jetzt entwickelt worden und wird in der EP-A-0 656 203 und US 5 676 962 (Cabrera & Cabrera) beschrieben, die hierin durch Bezugnahme mit eingeschlossen sind.
Bekannt ist die Erzeugung eines Schaums aus einer sklerosierenden Lösung und Luft durch Aufziehen geeigneter Volumina Luft und Lösung in jeweiligen Spritzen, Verbinden der Spritzen mittels eines einfachen Verbindungselements oder eines Dreiweghahns und anschließendes Niederdrücken jedes Spritzenkolbens der Reihe nach, um den Inhalt zwischen den zwei Spritzen hin und her zu bewegen. Auf diese Weise kann ein einigermaßen gleichförmiger Schaum erzeugt werden. Allerdings ist dieses Verfahren mit einer Reihe von Nachteile behaftet.
Die physikalischen Charakteristika und die Zusammensetzung des Schaums sind sowohl für die Wirksamkeit als auch die Sicherheit von Bedeutung, und bei der Zwei-Spritzen-Technik hängen die exakte Zusammensetzung und die Charakteristika des Schaums von der Genauigkeit ab, mit der das Gas und die flüssigen Komponenten aufgezogen werden, und der Anzahl und Geschwindigkeit der Kolbenbewegungen.
Außerdem kann es zu Schwierigkeiten bei der Sicherstellung der Sterilität des Produkts kommen. Die Technik ist auch ziemlich beschwerlich, insbesondere wenn es erforderlich ist, weiteren Schaum im Verlauf der Behandlung zuzubereiten; Schaum kann sich in ein paar Minuten zersetzen bzw. zusammenfallen, und daher ist es nicht erwünscht, eine große Charge zuzubereiten und sie in einem Behälter zu belassen um sie nach Bedarf aufzuziehen.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben bewiesen, dass die Injektion eines Schaums aus Luft, insbesondere in beträchtlichen Mengen, z. B. von über 5 oder 10 ml, Auswirkungen auf die Sicherheit haben kann. In der Tat können sogar sehr kleine Mengen an Stickstoff (der Hauptbestandteil der Luft) nachteilige Auswirkungen auf die Sicherheit haben. Diese sind in der EP-A-1 180 015 und der PCT/GB04/004 848 beschrieben, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, dass der Schaum aus einem Gas hergestellt wird, welches im Körper, z. B. in Blut, im Wesentlichen vollständig lösbar oder durch diesen absorbierbar ist. Es versteht sich, dass selbst für den Fall, dass ein solches Gas in dem oben beschriebenen Zwei-Spritzen-Verfahren in eine Spritze aufgezogen wird, die Möglichkeit besteht, dass Luft in das Schaumprodukt versehentlich mit eingebracht wird.
Eine unter Druck stehende Kanistervorrichtung für die Herstellung von sklerosierendem Schaum befindet sich derzeit in der Entwicklung und ist der Gegenstand einer Reihe von Patenten und Anmeldungen, einschließlich der EP-B-1 180 015 , deren Inhalt hierin durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist. Dieses Produkt ist in der Lage einen Schaum zu erzeugen, der hoch konsistent und steril ist und mit einem Gasgemisch gebildet wird, das einen sehr geringen prozentualen Stickstoffgasanteil enthält, wobei der Schaum unmittelbar vor dem Gebrauch bequem in eine Spritze befördert wird. Der durch das Kanisterprodukt erzeugte Schaum ist in umfassenden klinischen Versuchen verwendet worden und erwies sich, wie gezeigt wurde, als wirksam bei der Behandlung von varikösen Venen.
Parallel mit der anhaltenden Entwicklung des Kanisterprodukts entwickeln die Erfinder ein alternatives Schaumerzeugungssystem und ein Verfahren, welches zur Herstellung von im Wesentlichen dem gleichen Schaum wie bei dem Kanister fähig ist, während es gleichzeitig einige Vorteile gegenüber dem Kanister bietet. Dieses alternative System und Verfahren sind der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung.
Obwohl die Anforderungen an einen sklerosierenden Schaum für die Verwendung in der Sklerotherapie von varikösen Venen ziemlich konkret sind, ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie zur Herstellung einer Vielzahl an Schäumen für unterschiedliche Anwendungen, z. B. in der Therapie oder Diagnostik, angewandt werden kann. Zum Beispiel kann die Blasengrößenverteilung und die Dichte des Schaums durch die Verwendung verschiedener Flüssigkeiten zur Bildung des Schaums und durch Verändern des Verhältnisses von Gas zu Flüssigkeit eingestellt werden. Der Schaum wird während er zirkuliert ständig erneuert, und auf diese Weise kann die Spezifikation des verfügbaren Schaums streng kontrolliert werden; dennoch ist der Schaum ”zapfbereit” und leicht verfügbar, z. B. während einer medizinischen Prozedur. Die Gaskomponente des Schaums kann selbstverständlich ebenfalls nach Belieben variiert werden.
Ein System wird in der WO-2006/046202A1 offenbart, welches gewisse Ähnlichkeiten mit der vorliegenden Erfindung aufweist, jedoch für die Herstellung einer hochdichten Suspension von Blasen in einer Flüssigkeit (nicht in einem Schaum) für die Verwendung als Ultraschall-Kontrastmittel bestimmt ist. In diesem System wird Gas durch kleine Öffnungen in einen Flüssigkeitsstrom eingespritzt, welcher um eine Schleife zirkuliert, die ihr Volumen um bis zu 3% ausdehnen kann, um die Gasblasen aufzunehmen.
Ein System wird in der WO-2002/30237A1 beschrieben, welches einen flexiblen Beutel mit einem Schwamm darin umfasst. Durch Zusammendrücken des Beutels und Schwamms mit der Hand werden Flüssigkeit und Gas in dem Beutel aufgeschäumt. Die Flüssigkeit und das Gas werden nicht zum Zirkulieren gebracht, und es wäre schwierig, wenn nicht unmöglich, einen zirkulierenden Strom in dieser Vorrichtung zu erzeugen.
In der Patentbeschreibung sind die Begriffe wie folgt definiert:

”Im Wesentlichen Umgebungsdruck” bedeutet 1 bar plus oder minus 25%. ”
Im Wesentlichen ohne Druckveränderung” bedeutet eine Druckveränderung von 25% oder weniger.
”Im Wesentlichen horizontal” bedeutet horizontal plus oder minus 30 Grad im Kontext der normalen Ausrichtung der Vorrichtung bei Gebrauch.
”Physiologisch akzeptables blutdispergierbares Gas” bedeutet Gas, das im Wesentlichen vollständig (d. h. zu mehr als 95%, vorzugsweise mehr als 99%) durch das Blut in einem kurzen Zeitraum, d. h. weniger als 12 Stunden, vorzugsweise weniger als 1 Stunde, gelöst oder auf anderen Wegen absorbiert werden kann.

Gemäß der Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Herstellung von therapeutischem Schaum mit den in den beigefügten Ansprüchen dargelegten Merkmalen bereitgestellt.
Einer der Vorteile dieses Systems ist, dass es eine Quelle für Schaum bereitstellen kann, der kontinuierlich konditioniert wird und damit mit definierten Eigenschaften für einen bestimmten Zeitraum aufrechterhalten werden kann, sodass der Kliniker wiederholt Schaum je nach Bedarf z. B. unter Verwendung einer Spritze abziehen kann. Das System erfordert eine Maschine, die normalerweise in der Klinik installiert würde, in welche Kassetten eingeführt würden. Die Maschine würde natürlich Kosten verursachen, was die Erstinstallation und die anschließende Wartung angeht. Hingegen sind die Kassetten vermutlich relativ kostengünstig herzustellen.
Die Vorrichtung kann eine Reihe von Formen annehmen, wobei eine bevorzugte eine Kassette ist, die ein Wegwerfartikel sein kann. Die Kammer, in welcher die Flüssigkeit und das Gas zirkulieren, kann die Eigenschaft besitzen, ihr Volumen zu verändern, um die Entfernung von Schaum zu ermöglichen, und dies kann durch irgendeine mechanische Anordnung, wie Teleskop- oder Gelenkkammerwände, ermöglicht werden. Es ist aber bevorzugt, dass die Kammerwände zumindest teilweise aus einem flexiblen oder komprimierbaren Material, z. B. einem Aluminium- und Kunststofflaminatmaterial oder Polypropylen- oder Silikonschläuchen, gebildet sind.
Die Kassette kann im Wesentlichen aus einer Kammer oder einem Weg bestehen, die aus derartigem Material oder einer Kombination von unterschiedlichen Materialien einschließlich von solchem Material hergestellt sind, gefüllt mit Gas und Flüssigkeit zum Aufschäumen und dafür ausgelegt, um von einer Pumpe, z. B. einer Peristaltikpumpe, in Anspruch genommen zu werden, um das Gas und Flüssigkeit durch eine schaumerzeugende Struktur innerhalb der Kammer oder des Weges zirkulieren zu lassen. Alternativ kann die Kammer mit nur Gas oder nur Flüssigkeit im Innern gefüllt sein, wobei die Flüssigkeit oder respektive das Gas in die Kammer oder den Weg durch eine passende Tülle oder ein Septum vor der Erzeugung von Schaum eingeführt werden. In diesem Fall umfasst die Kassette ein Gehäuse, in welchem sich die Kammer oder der Weg befinden, sowie ein Behälter für die getrennte Aufbewahrung des Gases oder der Flüssigkeit und der für die Einführung des Gases oder der Flüssigkeit in die Kammer oder den Weg ausgelegt ist, bevor der Inhalt der Kammer oder des Weges aufgeschäumt werden.
Der Behälter kann die Form einer Karpule bzw. Druckspritze annehmen, welches eine bekannte Vorrichtung ist, die ein Fläschchen, z. B. ein Glasfläschchen, mit einem Verschluss an einem Ende, das mit einer beweglichen Scheibe oder Kolben ausgestattet ist, welche(r) mit der Innenwand des Fläschchens abschließt, umfasst. Am gegenüber liegenden Ende des Fläschchens befindet sich eine Tülle oder ein Septum, durch welche(s) der Inhalt durch Anwenden von Druck auf die Kolbenscheibe verteilt werden kann.
Eine Alternative zu der Karpule wäre ein flexibler Behälter, welcher von einer (Druck-)Rolle oder irgendeiner anderen Einrichtung in Anspruch genommen wird, um ihn immer weiter zusammenzudrücken, um den Inhalt mittels eines Septums oder einer Tülle in die Kammer abzugeben.
Ganz gleich, welche Form der Behälter hat, ist es wünschenswert, dass die Kassette einen Kanal irgendeiner Art aufweist, durch welchen der Inhalt des Behälters in die Kammer oder den Weg vor der Erzeugung von Schaum in der Kammer eingeführt werden kann. Zum Beispiel kann die Kammer mit einer umhüllten Hohlnadel, d. h. einer Hohlnadel, die in eine flexible (z. B. Silikonkautschuk-) Hülle eingeschlossen ist, in Verbindung stehen, die in der Lage ist, ein Septum auf einer Karpule zu durchdringen, während jederzeit eine Versiegelung gegen das Eindringen von atmosphärischen Gasen erhalten bleibt. Die Karpule kann verschiebbar in der Kassette angeordnet sein, sodass ihr Septum gegen die umhüllte Nadel gedrückt werden kann, sodass die Nadel die Hülle und das Septum durchdringt, um einen Strömungsweg zwischen der Kammer und Karpule zu eröffnen, bevor die Kolbenscheibe bewegt wird, um den Inhalt der Karpule in die Kammer zu verteilen.
Bei der Kammer kann ein Teil ihrer Wand für die Inanspruchnahme durch eine externe Pumpe, z. B. eine Peristaltikpumpe, angepasst sein. Dies kann ein Teil einer Aluminium-/Kunststofflaminatwand sein, welcher elastische Eigenschaften aufweist, die diesem durch gewisse Mittel verliehen werden, z. B. durch Verbinden bzw. Verkleben eines elastischen Materials damit (z. B. eines ähnlichen Materials, wie es in Silikonkautschuk oder Polypropylen oder PVC-Schläuchen verwendet wird) oder durch Platzieren einer elastischen Struktur in diesen (z. B. eines federnden/elastischen Rahmens oder einer porösen Struktur, wie eines Schwamms). Alternativ kann der angepasste Teil der Kammer ein Stück an elastischem Schlauchwerk, z. B. aus Polypropylen oder Silikon oder PVC, das mit dem Aluminium-/Kunststofflaminat oder mit einem Zwischenverbindungselement z. B. aus starrem Kunststoffmaterial verbunden ist, umfassen. Die Kassette kann eine Öffnung aufweisen, durch die auf den Kammerwandteil von einer externen Pumpe, z. B. einer Peristaltikpumpe Zugriff genommen werden kann/dieser in Eingriff genommen werden kann.
Einer der Gründe für die Verwendung von Aluminium-/Kunststofflaminat für die Kammerwand ist die Fähigkeit dieses Materials, eine Barriere gegen das Eindringen von atmosphärischem Gas, besonders Stickstoff, vorzusehen. Bevorzugt enthält die Kammer ein Gasgemisch, welches einen sehr geringen Prozentanteil an Stickstoff, z. B. weniger als 0,8%, aus den oben besprochenen Gründen umfasst. Es ist wünschenswert, dass die Kassette eine Lagerfähigkeit von zwei Jahren oder mehr besitzt; da die Kassette normalerweise in einer Atmosphäre mit hohem Stickstoffgehalt (nämlich Luft) aufbewahrt wird, bedeutet das Halten des Stickstoffgehalts der Kammer auf akzeptablen Leveln eine große Herausforderung. Es ist wünschenswert, dass nicht nur die Kammerwand zumindest teilweise aus diesem Laminatmaterial besteht, sondern dass auch die gesamte Kassette in ein ähnliches Laminatmaterial eingehüllt bereitgestellt wird, innerhalb welcher eine Atmosphäre mit geringem Stickstoffgehalt vorliegt, z. B. eine Atmosphäre mit der gleichen Zusammensetzung wie innerhalb der Kammer. Es ist ebenfalls erwünscht, dass das Innere des Kassettengehäuses mit dem gleichen Gasgemisch wie die Kammer gefüllt ist.
Wenn ein elastisches Schlauchwerk für den Teil der Kammerwand, der von einer Pumpe in Anspruch genommen wird, verwendet wird, kann dies möglicherweise dem Gasgemisch innerhalb der Kammer schaden, da ein solches Schlauchwerk allgemein Stickstoff in die Kammer mit einer Rate eindringen lässt, die dem Kammerinhalt innerhalb einer kurzen Zeit nach dem Öffnen des Laminat-Ganzeinschlags (-Over-wrap) schaden kann. Ein Weg, um dieses Problem anzugehen, ist die Vorsehung eines weiteren Verschlusses, welcher die Öffnung in dem Gehäuse abdeckt, durch welche die Pumpe das Schlauchwerk in Eingriff nimmt, welcher unmittelbar vor dem Gebrauch abgelöst würde.
Um die Atmosphäre mit geringem Stickstoffgehalt nicht nur in der Kammer, sondern auch innerhalb des Kassettengehäuses und auch innerhalb des Ganzeinschlags zu erreichen, ist es erwünscht, die Kassette in einer Atmosphäre mit niedrigem Stickstoffgehalt, z. B. einer Atmosphäre von unter 0,8% Stickstoff, vorzugsweise unter 0,5% Stickstoff, anzufertigen, und nicht einfach die Kammer, Kassette und den Ganzeinschlagsbeutel mit dem geeigneten Gasgemisch zu befüllen.
Es ist erwünscht, dass die Kammer, wenn dies nach der Einführung von Gas oder Flüssigkeit zweckmäßig ist, nur mit dem Gas und der Flüssigkeit befüllt wird, die zu einem Schaum gemacht werden sollen. Es ist erwünscht, dass die gesamte Gas- und Flüssigkeitsmischung aus einer Reihe von Gründen in Schaum umgewandelt wird. Erstens besitzt der Schaum erwünschtermaßen vorgegebene Charakteristika, welche die Dichte und den Blasengrößenbereich einschließen können. Wenn das/die gesamte Gas und Flüssigkeit in der Kammer zu Schaum gemacht werden, definiert das Ausgangsverhältnis von Flüssigkeit zu Gas die Dichte des Schaums. Darüber hinaus, wenn das/die gesamte Gas und Flüssigkeit zu einem im Wesentlichen homogenen Schaum vereinigt werden, schliesst man dadurch die Möglichkeit aus, dass Substandard-Schaum oder gar Reingas oder reine Flüssigkeit von der Kammer für den Gebrauch abgezogen werden.
Die Geometrie der Kammer kann beeinflussen, ob das/die gesamte Gas und Flüssigkeit in Schaum umgewandelt werden: es ist erwünscht, dass es keine Stufen oder andere rasche Veränderungen im Querschnitt in der Kammer gibt, welche ein Ansammeln von Flüssigkeit oder Einschließen von Gas verursachen können. Wenn es Veränderungen im Querschnitt geben muss, die relativ plötzlich kommen, ist es wünschenswert, dass diese stromaufwärts von der schaumerzeugenden Struktur erfolgen. Es ist erwünscht, dass Schaum mit den gleichen Charakteristika aufrechterhalten werden kann, indem er beständig in der Kammer zirkuliert, nachdem eine Anfangsmenge für den Gebrauch abgezogen wurde. Damit dies geschieht, passt sich das Volumen der Kammer erwünschterweise automatisch an wenn Schaum abgezogen wird, und zwar vorzugsweise in einer nicht-elastischen Weise; mit anderen Worten, die Kammerwand wird nicht in einer elastischen Weise verformt, wenn das Volumen reduziert wird. Die Kammer ist vorzugsweise zum Anpassen ihres Volumens ohne eine wesentliche damit einhergehende Veränderung des Drucks fähig. Erwünschtermaßen verformt sich, wenn Schaum abgezogen wird, die Kammerwand in einer Richtung quer zu der Strömungsrichtung des Kammerinhalts. Darüber hinaus bleibt die Kammergeometrie erwünschtermaßen im Wesentlichen frei von Stufen oder anderen raschen Veränderungen im Querschnitt nach dem Abzug eines Teils des Inhalts.
Vorzugsweise bezieht sich das Vorhergesagte auf den Abzug von bis zu 20%, vorzugsweise bis zu 50%, besonders bevorzugt bis zu 90% oder mehr des Inhalts der Kammer von ihrem anfänglichen gefüllten Zustand. Dies beläuft sich auf eine Reduktion des Volumens der Kammer von ihrem anfänglichen gefüllten Zustand von bis zu 20%, vorzugsweise bis zu 50%, besonders bevorzugt bis zu 90% oder mehr. Der anfängliche gefüllte Zustand bedeutet nicht den Zustand, in dem es nicht möglich ist, dass mehr Gas und Flüssigkeit in die Kammer eingeleitet wird, ohne den Druck zu erhöhen, sondern bedeutet einfach den Zustand zu Beginn des Schaumerzeugungsvorgangs, wenn vorgegebene gewünschte Volumina an Gas und Flüssigkeit sich in der Kammer befinden.
Die Kammer oder der Weg bildet vorzugsweise eine Schleife, sodass die Geometrie der Kammer oder des Wegs den Strömungsweg für das Gas und die Flüssigkeit bei Gebrauch definiert. Es ist erwünscht, dass der Teil der Kammer, welcher von der externen Pumpe in Eingriff genommen wird, einen relativ kleinen Querschnitt aufweist, jedoch ist es ebenfalls wünschenswert, dass die Gesamtabmessungen der Kammer nicht unangemessen groß sind. Aus diesem Grund ist es erwünscht, dass der Querschnitt der Kammer um die Schleife oder den Kreislauf variiert. Erwünschterweise ist ein Teil der Kammer, welcher einen Hauptteil (d. h. mehr als 50%) des Innenkammervolumens ausmacht, allgemein in der Form eines ”L” oder eines ”U” gestaltet ist, wobei man in jedem der beiden Fälle einen Zentralbereich mit einem relativ großen Querschnittsbereich und sich verjüngende Endbereiche, die in Bereichen von relativ kleinem Querschnittsbereich enden, hat.
Der Druck der in der Kammer herrscht ist vorzugsweise im Wesentlichen Umgebungsdruck, wenn die Kammer sich im anfänglichen gefüllten Zustand befindet.
Es wurde herausgefunden, dass, wenn die Flüssigkeit und das Gas in einer vertikalen Ebene zirkuliert werden, es eine Tendenz gibt, dass Flüssigkeit sich manchmal am Boden des Umlaufwegs ansammelt. Aus diesem Grund ist es erwünscht, dass die Flüssigkeit und das Gas in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene zirkulieren gelassen werden. Zum Beispiel kann die Kassette so angepasst sein, dass sie auf eine externe Pumpeneinheit in einer Ausrichtung passt, sodass die Flüssigkeit und das Gas in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene zirkuliert werden.
Um das Ansammeln von Flüssigkeit zu minimieren, ist es erwünscht, dass die schaumerzeugende Struktur oder Vorrichtung sich über 50% oder mehr (vorzugsweise 70% oder mehr, besonders bevorzugt 90% oder mehr, ganz besonders bevorzugt 100%) des Querschnittsbereichs der Kammer erstreckt, in dem sich die Struktur oder Vorrichtung befindet. Vorzugsweise ist die Vorrichtung oder Struktur in der Kammer in einer Weise montiert, dass der gesamte zirkulierende Strom durch die Struktur oder Vorrichtung hindurchfließen muss. Wenn die Struktur oder Vorrichtung nicht 100% des Querschnittsbereichs belegt, in dem sich die Struktur oder Vorrichtung befinden, wird dann vorzugsweise ein(e) blockierendes Teil, Vorrichtung oder Material oder Umlenkplatte vorgesehen, um zirkulierenden Strom davon abzuhalten, die schaumerzeugende Vorrichtung oder Struktur zu umgehen.
Der zirkulierende Strom sowohl von Gas als auch Flüssigkeit strömt erwünschterweise durch die schaumerzeugende Vorrichtung oder Struktur zur Bildung von Schaum hindurch. Dies unterscheidet sich von einem Strom von Gas, der in einen Flüssigkeitskörper eintritt, oder Flüssigkeitsstrom, der in einen Gaskörper eintritt zur Bildung von Schaum, gleichwohl kann dieses Verfahren in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zusätzlich zu der kombinierten Zirkulation von Gas und Flüssigkeit durch die schaumerzeugende Vorrichtung oder Struktur hindurch betrieben werden.
Die Kassette ist vorzugsweise ein Wegwerfartikel und die externe Pumpeneinheit und Kassette zwischen diesen beinhalten vorzugsweise ein Merkmal oder Merkmale, welche die Kassette für die Wiederverwendung unbrauchbar machen oder zumindest die Wiederverwendung der Kassette stark beeinträchtigen. Zum Beispiel kann die Pumpeneinheit eine Schaufel beinhalten, welche nach einem bestimmten Zeitraum in die Kassette eingesetzt wird, um diese zu deaktivieren. Alternativ kann die Kassette eine Form von einzigartiger Signatur, z. B. ein HF-Etikett oder einen Strichcode, einschließen, das/der von der Pumpeneinheit gelesen wird; die Pumpeneinheit kann dann so programmiert werden, dass sie mit jeder einzelnen Kassette nur für eine bestimmte angepasste Zeit funktioniert und überhaupt nicht funktioniert, wenn die gleiche Kassette entfernt wird und neu angepasst wird. Diese Merkmale können die Sicherstellung von Sterilität des Endprodukts unterstützen.
Das Gasgemisch in der Kassette umfasst vorzugsweise zwischen 0,0001 und 10% Stickstoffgas, vorzugsweise zwischen 0,001 und 2% Stickstoffgas, besonders bevorzugt zwischen 0,01% und 1% Stickstoffgas, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 0,8% oder zwischen 0,1 und 0,5% Stickstoffgas. Das Gasgemisch umfasst vorzugsweise mindestens 10% Kohlendioxid, vorzugsweise mindestens 25% Kohlendioxid oder mindestens 50% Kohlendioxid oder mindestens 99% Kohlendioxid. Das Gemisch umfasst vorzugsweise mindestens 50% Sauerstoffgas und kann mindestens 99% Sauerstoffgas umfassen. Das Gasgemisch kann 5% oder mehr Xenongas, z. B. 50% oder mehr Xenongas, umfassen. Gasgemische, die für die Schaum-Sklerotherapie geeignet sind, werden in den Patent- und den Patentanmel dungs.-Nummern EP-A-1 180 015 , WO 04/062 461 , PCT/GB2006/001 754 , PCT/GB2006/001 749 und PCT/GB2004/004 848 erörtert, deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme mit eingeschlossen sind.
Der durch die Vorrichtung im stabilen Zustand bzw. Steady-State hergestellte Schaum weist bevorzugt Blasen in einem vorgegebenen Größenbereich auf. Vorzugsweise weisen mindestens 50% der Zahl der Gasblasen von 25 μm Durchmesser und darüber einen Durchmesser von nicht mehr als 200 μm und mindestens 95% dieser Gasblasen einen Durchmesser von nicht mehr als 280 μm auf.
Die Blasengrößen werden berechnet, indem man Schaum in eine Spritze durch ihre Luer-Loch aufnimmt, gegebenenfalls unter Anbringung einer 21G-Nadel, und Schaum zwischen zwei Glasobjektträgern einspritzt, die unter Verwendung von Kügelchen mit einem Durchmesser von 23,25 Mikrometer (z. B. erhältlich als Mikrokügelchen von Park Labs USA) getrennt sind. Maxtascan/Global Lab Image-Technik kam zum Einsatz, um die Blasengröße zu analysieren. Die Durchmesser von unkomprimierten Blasen (Dr) wurden aus den Durchmessern von Blasen zwischen Objektgläsern (Df) mit Hilfe der Gleichung Dr = 3√3Df²x/2 berechnet, worin x der Abstand zwischen den Objektgläsern ist. Diese Messungen werden somit bei Umgebungstemperatur und -druck durchgeführt.
Der Schaum hat vorzugsweise eine Dichte zwischen 0,7 und 2,5 g/ml, vorzugsweise 0,9 bis 0,19 g/ml, besonders bevorzugt 1,1 bis 1,6 g/ml. Der Schaum hat vorzugsweise eine Halbwertszeit von mehr als 60 Sekunden, vorzugsweise 90 Sekunden, besonders bevorzugt von 120 Sekunden, z. B. mehr als 150 oder mehr als 180 Sekunden. Wenn ein Gasgemisch mit einem hohen Prozentanteil, z. B. 50% oder mehr an Kohlendioxid verwendet wird, kann es erwünscht sein, ein Viskosität erhöhendes Mittel dem sklerosierenden Agens und Gasgemisch vor dem Aufschäumen zuzugeben, um die Halbwertszeit zu erhöhen. Geeignete die Viskosität erhöhende Mittel schließen Glycerin oder Polyvinylpyrrolidon (PVP) ein.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine schaumerzeugende Vorrichtung zum Erzeugen von therapeutischem Schaum Folgendes umfassen:

a) eine verschlossene Kammer, die eine aufschäumbare Flüssigkeit und Gas enthält und ein vorgegebenes Anfangsvolumen aufweist;
b) eine schaumerzeugende Struktur, die sich innerhalb der Kammer befindet;
c) wodurch ein therapeutischer Schaum durch Zirkulierenlassen des Gases und der Flüssigkeit durch die schaumerzeugende Struktur innerhalb der Kammer erzeugt werden kann;
d) wobei die Kammer ein variables Volumen aufweist und bei Extraktion von therapeutischem Schaum aus der Kammer in der Lage ist, reversibel ihr Volumen um 20% oder mehr, vorzugsweise 50% oder mehr, gegenüber dem vorgegebenen Anfangsvolumen zu reduzieren, und zwar ohne eine wesentliche Druckveränderung, während gleichzeitig immer noch eine Zirkulation von Gas und Flüssigkeit ermöglicht wird, um den restlichen Schaum in der Kammer aufrechtzuerhalten.

Bei ihrem vorgegebenen Anfangsvolumen herrscht in der Kammer im Wesentlichen Umgebungsdruck, und der Umgebungsdruck in der Kammer kann im Wesentlichen im Anschluss an die Extraktion von Schaum beibehalten werden, was die Volumenreduzierung von 20% oder mehr, vorzugsweise 50% oder mehr, bewirkt.
Vorzugsweise besteht zumindest ein Teil der Wand der Kammer aus flexiblem oder komprimierbarem Material, mit dessen Hilfe die gesamte oder ein Teil der Volumenreduzierung von 20%, vorzugsweise 50%, bewerkstelligt wird.
Vorzugsweise schließt die Vorrichtung eine Pumpe ein, die so angeordnet ist, dass sie Gas und die Flüssigkeit durch die schaumerzeugende Struktur innerhalb der Kammer zirkulieren lässt. Die Pumpe kann sich außerhalb der Kammer befinden und so angeordnet sein, dass sie das flexible oder komprimierbare Material der Kammerwand in Eingriff nimmt, um das Gas und die Flüssigkeit innerhalb der Kammer zirkulieren zu lassen. Eine externe Pumpe hilft bei der Sicherstellung der Sterilität des Inhalts der Kammer. Die Kammer kann innerhalb einer/einem wegwerfbaren Kassette, Einheit oder Gebrauchsartikel vorgesehen sein, die dafür ausgelegt sind, um auf der externen Pumpe montiert zu werden, sodass das Gas und die Flüssigkeit innerhalb der Kammer in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene zirkulieren. Eine horizontale Zirkulation hilft, tote Zonen in der Strömung innerhalb der Kammer zu eliminieren. Die Kammer ist vorzugsweise als eine Endlosschleife ausgebildet, wodurch ein kontinuierlicher Weg definiert wird, um welchen Flüssigkeit und Gas zirkulieren können.
Bei einem weiteren Aspekt kann die Erfindung eine Kassette, Einheit oder einen Gebrauchsartikel für die Verwendung bei der Erzeugung von therapeutischem Schaum umfassen, welche(r) eine Kammer umfasst, die mit physiologisch akzeptablem, blutdispergierbarem Gas mit weniger als 5%, vorzugsweise weniger als 2% von jeglichem anderen vorhandenen Fluid gefüllt ist, wobei die Kammer die Form einer Endlosschleife hat, welche einen kontinuierlichen Weg definiert, um welchen ihr Inhalt zirkulieren kann, wobei eine schaumerzeugende Struktur in dem Weg angeordnet ist. Das Gas besteht vorzugsweise im Wesentlichen aus Kohlendioxid- und/oder Sauerstoffgas. Die Kammer kann zur Erhöhung ihres Volumens um 10% oder mehr, vorzugsweise 20% oder mehr, fähig sein, ohne jegliche wesentliche Druckveränderung in der Kammer, um die Einführung von Flüssigkeit zuzulassen. Die Kammerwand kann zumindest teilweise aus flexiblem oder komprimierbarem Material bestehen. Die Kammer kann in einem Gehäuse angeordnet sein, in welchem Fall das Gehäuse vorzugsweise eine Öffnung aufweist, durch welche ein flexibler oder komprimierbarer Teil der Wand des Behälters durch eine externe Pumpe bei Gebrauch in Eingriff genommen werden kann, um den Inhalt der Kammer zirkulieren zu lassen.
Die Kassette, Einheit oder der Gebrauchsartikel können weiter einen verschlossenen Behälter umfassen, der mit aufschäumbarer Flüssigkeit gefüllt ist, wobei der Behälter für die selektive Einführung seines Inhalts in die Kammer so angeordnet ist, dass die Kammer dann sowohl Gas als auch aufschäumbare Flüssigkeit enthält. Der Behälter kann auch im Gehäuse angeordnet sein.
Bei einem weiteren Aspekt kann die Erfindung als eine Kassette, Einheit oder ein Gebrauchsartikel für die Verwendung bei der Erzeugung von therapeutischem Schaum beschrieben werden, welche Folgendes umfasst:

a) eine verschlossene Kammer, die Gas oder eine aufschäumbare Flüssigkeit enthält, wobei die Kammer in der Form einer Endlosschleife vorliegt, die einen kontinuierlichen Weg definiert, um welchen die Flüssigkeit und das Gas zirkulieren kann, wobei eine schaumerzeugende Struktur in dem Weg positioniert ist, sodass bei Gebrauch der Strom des Kammerinhalts um den Weg durch die Struktur hindurch geleitet wird;
b) einen verschlossenen Behälter, der mit aufschäumbarer Flüssigkeit respektive Gas gefüllt ist; wobei der Behälter für die selektive Einführung seines Inhalts in die Kammer angeordnet ist.

Zum Beispiel kann ein Ventil oder ein Septum und eine Hohlnadelanordnung vorliegen, durch welche Flüssigkeit oder Gas von dem Behälter in die Kammer eingeleitet werden können. Der Behälter kann zu Beginn mit Flüssigkeit gefüllt sein, und die Kammer kann zu Beginn mit Gas gefüllt sein. Dies ist die bevorzugte Anordnung.
Die verschlossene Kammer hat vorzugsweise ein variables Volumen, welche zu einer Vergrößerung ihres Volumens um 10% oder mehr, vorzugsweise 20% oder mehr, in der Lage ist, um die Einführung von Gas oder Flüssigkeit ohne eine wesentliche Veränderung des Drucks in der Kammer zu ermöglichen. Diese Volumenvergrößerung ist in Bezug auf das Volumen der Kammer in einem ”voraktivierten” Zustand definiert, in welchem die Kammer nur Gas oder nur Flüssigkeit enthält und der Behälter nur Flüssigkeit respektive nur Gas enthält. Diese Volumenvergrößerung bringt das Volumen der Kammer auf ein Volumen, das als ein ”vorgegebenes Anfangsvolumen” beschrieben werden könnte, welches das innere Kammervolumen zu Beginn des Schaumerzeugungsvorgangs ist. Nachdem einmal Schaum erzeugt wurde und Schaum für den Gebrauch entnommen werden soll, ist die Kammer in der Lage, diesem Rechnung zu tragen, während gleichzeitig immer noch das Zirkulieren des restlichen Schaums ermöglicht wird, um dessen Eigenschaften beizubehalten. Hierzu kann die Kammer in der Lage sein, ihre Volumen um 20% oder mehr, vorzugsweise 50% oder mehr, gegenüber dem ”vorgegebenen Anfangsvolumen” ohne eine wesentliche Druckveränderung in der Kammer bei Extraktion des Schaums zu reduzieren, während immer noch eine Zirkulation von Gas und Flüssigkeit ermöglicht wird, um den in der Kammer verbleibenden Schaum aufrechtzuerhalten. Mit ”wesentliche Veränderung” ist eine Veränderung von mehr als 25% gemeint.
Die Flüssigkeit kann jegliche schäumende Lösung oder eine Mischung aus einem Wirkstoff und einem Schäumungsmittel sein, ist aber bevorzugt eine sklerosierende Lösung. Zum Beispiel ist 1% Polidocanol-Lösung bevorzugt, gleichwohl könnten Konzentrationen von Polidocanol zwischen 0,25 und 5% ebenfalls verwendet werden, und es könnten andere sklerosierende Mittel, z. B. Natriumtetradecylsulfatlösung, z. B. zwischen 1% und 3%, verwendet werden. Der Inhalt der Kammer ist vorzugsweise steril und vorzugsweise auch pyrogenfrei.
Die Kammer ist vorzugsweise mit einer Zugriffseinrichtung, vorzugsweise mit einer Zugriffseinrichtung für eine Spritzen-Luerdüse oder -nadel ausgestattet und die die Form eines Septums, einer verschließbaren Tülle oder eines Ventils hat. Auf diese Weise kann Schaum bequem von der Vorrichtung abgezogen werden.
Die schaumerzeugende Struktur umfasst vorzugsweise ein Element, welches zumindest einen Durchgang mit einem Querschnittsbereich von 1 μm² bis 10 mm², vorzugsweise 10 μm² bis 5 mm², besonders bevorzugt 50 μm² bis 2 mm², umfasst, durch welchen Gas und Flüssigkeit strömen, wenn sie um die Schleife herum vorwärtsgetrieben werden. Die maximale Dimension des Durchgangs oder der Durch gänge beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 μm und 2 mm, besonders bevorzugt zwischen 1 μm und 1 mm, stärker bevorzugt zwischen 2 μm und 500 μm, noch stärker bevorzugt zwischen 3 μm und 100 μm. Der Durchgang oder die Durchgänge ist/sind vorzugsweise mit mindestens einem Element ausgestattet, welches ein oder mehrere Maschen, Siebe oder Sinter umfasst. Zwei oder mehr Elemente sind vorzugsweise vorgesehen, wobei mindestens zwei der Elemente gegebenenfalls in Strömungsrichtung um zwischen 0,1 mm und 10 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 5 mm voneinander getrennt sind.
In bevorzugten Ausführungsformen ist der Flüssigkeitsbehälter eine Karpule, die eine bekannte Vorrichtung ist, welche eine Ampulle oder ein Fläschchen z. B. aus Glas, mit einem offenen Ende und einem verschlossenen Ende, das mit einem Septum-Deckel ausgestattet ist, umfasst. Das Fläschchen ist mit einem verschließenden Kolbenkopf ausgestattet, der das Fläschchen nach unten schieben kann, um den Inhalt des Fläschchens über den Septum-Deckel auszustoßen, nachdem der Deckel mit einer Nadel durchstochen wurde.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer Reihe von spezifischen Ausführungsformen offensichtlich, welche nur Beispielcharakter hat und in der auf die nachstehenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
Die 1 ist eine schematische Schnittebenenansicht einer ersten Ausführungsform einer Kassette gemäß der Erfindung;
die 2 ist eine einfache schematische Draufsicht der Kassette von 1;
die 3 ist eine schematische Ansicht der Kassette der 1 und 2 in der Richtung A;.
die 4 ist eine schematische Ansicht der Kassette der 1, 2 und 3 in der Richtung B;
die 5 ist eine schematische Darstellung einer Pumpmaschine gemäß der Erfindung;
die 6 ist eine schematische Schnittebenenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Kassette gemäß der Erfindung;
die 7 ist eine Ansicht von oben einer dritten Ausführungsform einer Kassette gemäß der Erfindung, wobei eine Spritze an ihrer Auslasstülle befestigt ist;
die 8 ist eine Ansicht von oben der Ausführungsform von 7, bei teilweise weggeschnittenem Kassettengehäuse;
die 9 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils der Ausführungsform von 7, welche jene Teile zeigt, die mit der Einführung von Flüssigkeit in die Kassettenkammer in Zusammenhang stehen;
die 10 ist eine aufgeschnittene Ansicht eines Teils der Kassette von 7, welche die mit der Einführung von Flüssigkeit in die Kammer zusammenhängenden Teile zeigt;
die 11 ist eine perspektivische Ansicht und eine perspektivische aufgeschnittene Ansicht einer umhüllten Nadel, welche einen Teil der Ausführungsform von 7 bildet; und
die 12 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Pumpeneinheit der dritten Ausführungsform der Erfindung.
Zuerst Bezug nehmend auf die 1 bis 4, umfasst eine Kassette für die Herstellung von sklerosierendem Schaum, welcher für die Verwendung bei der Behandlung von varikösen Venen geeignet ist, ein Gehäuse 1 aus Polypropylen oder einem anderen geeigneten Kunststoffmaterial mit einem flachen Profil von etwa 10 cm Länge, 7 cm Breite und 1 cm Dicke. Die Decken- und Flankenwände sind teilweise auf einer Seite des Gehäuses weggeschnitten, um eine Aussparung bzw. Vertiefung 2 vorzusehen, während auf der gegenüber liegenden Seite des Gehäuses 1 eine standardmäßige Tülle 3 vom Luer-Typ vorgesehen ist, die für die Aufnahme einer standardmäßigen Spritzendüse vom Luer-Typ in einer verschließenden Weise geeignet ist.
Innerhalb des Gehäuses 1 befindet sich ein Beutel 4 aus metallisiertem Kunststofflaminatmaterial, z. B. aus Aluminium und Polyethylen, dessen äußerer Umfang in 1 als eine gestrichelte Linie gezeigt ist. Ein derartiges Material ist allgemein bekannt und ist sowohl relativ undurchlässig gegenüber einem Gasaustausch als auch relativ billig. Der Beutel 4 umfasst zwei Lagen aus Laminatmaterial, die entlang der Nahtli nien 5 miteinander verbunden sind, z. B. durch Ultraschall oder Hitzeschweißen, um eine Kammer 6 in der Form einer Endlosschleife zu definieren. In das Äußere der zwei Nähte 5 ist eine Polypropylen-Luer-Tülleeinheit 3 eingeschweißt. In die Tülle 3 ist ein komplementärer Stopfen 10, welcher einen im Wesentlichen gasdichten Verschluss mit der Tülle bildet, eingesteckt. Die Tülle 3 ist weiter mit einer gasundurchlässigen Membran 10 aus dem gleichen metallisierten Kunststofflaminatmaterial verschlossen, die an der Außenkante der Tülleneinheit 3 mit einem Klebstoff eines Typs, welcher ein Abziehen der Membran 10 vor dem Gebrauch ermöglicht, festgemacht ist.
Auf der gegenüber liegenden Seite der Kassette, über einen Bereich 7 der Schleife, ist das Beutelmaterial auf jeder Seite mit einer Außenschicht aus relativ dickem (ungefähr 1 mm) elastischem Material, wie PVC oder Silikonkautschuk, verstärkt, das mit einem halbkreisförmigen Querschnitt vorgeformt wurde. Das Ergebnis ist, dass dieser Bereich der Schleife sich ähnlich verhält wie ein Stück aus elastischem Schlauch, der aus dem PVC- oder Silikonkautschukmaterial besteht. Der verstärkte Bereich 7 der Schleife fällt mit der Vertiefung 2 in dem Gehäuse zusammen und liegt daher frei, wie am besten in 2 zu sehen ist. Eine alternative Konstruktion wird durch Platzieren einer ähnlichen Länge von elastischem (z. B. PVC- oder Silikon-) Schlauch innerhalb des Beutels in dem gleichen Bereich der Schleife bereitgestellt. Eine weitere Alternative wäre es, den Beutel mit einem weggeschnittenen Bereich zu versehen, der ungefähr der Form des Gehäuses in der Vertiefung entspricht, sodass die durch den Beutel gebildete Kammer 6 an den Seitenrändern des weggeschnittenen Bereichs unterbrochen wird und gegenüber liegende Öffnungen in dem Beutel lässt, in welche die Enden eines Abschnitts von elastischem Schlauch verklebt werden zur Vervollständigung der Schleifenkammer 6.
In der Schleifenkammer 6 ist eine schaumerzeugende Struktur 8 angeordnet, die aus einer Reihe von Maschenelementen 9 gebildet wird. Jedes Maschenelement umfasst ein flaches zylindrisches Teil aus Kunststoffmaterial, dessen Innendurchmesser durch ein Maschenmaterial überspannt ist. Fünf dieser Maschenelemente sind in einem Stapel angeordnet, wie in 1 gezeigt ist. Die Maschenelemente sind an sich bekannt und werden z. B. in der EP-A-1 266 682 beschrieben. Dies ist eine ähnliche Struktur wie die in dem weiter oben erwähnten Kanisterprodukt verwendete und wie z. B. in der EP-B-1 180 015 beschrieben. Alternative schaumerzeugende Strukturen können bereitgestellt werden. Es wird angenommen, dass infolge des kontinuierlichen zirkulierenden Betriebsmodus der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die exakten Eigenschaften des schaumerzeugenden Elements nicht kritisch sind und dass eine Umlenkplatte oder eine Reihe von Umlenkplatten oder ein labyrinthförmiger Weg oder sogar eine einfache Einschnürung oder Blockierung ausreichen können, um einen Schaum mit den gewünschten Eigenschaften zu bilden.
Die Schleifenkammer 6 wird mit 8 ml sklerosierender Flüssigkeit, z. B. einer 1 %igen wässrigen Polidocanollösung, gefüllt. Andere Polidocanolkonzentrationen sind möglich, und andere sklerosierende Mittel sind dem normalen Fachmann auf diesem Gebiet bekannt, z. B. Natriumtetradecylsulfat, Ethanolaminoleat, Natriummorrhuat, hypertonische, glucosierte oder glucosalinische Lösungen, Glycerin, chromatiertes Glycerin oder iodierte Lösungen.
Die Schleifenkammer 6 wird ebenfalls mit 50 ml Gas gefüllt. Das Gas umfasst eine Mischung von 70% Sauerstoff und 30% Kohlendioxid, mit weniger als 0,5% Stickstoffgasverunreinigung. Andere Gasmischungen sind möglich, doch ist diese Mischung aus Gründen bevorzugt, die in den veröffentlichten Patentanmeldungen EP-B-1 180 015 und PCT/GB04/004 848 dargelegt sind.
Die gesamte Kassette ist einer gasdichten Packung von metallisiertem Kunststofflaminatmaterial versiegelt, welches ebenfalls eine sterile Barriere bildet.
Um Schaum zu erzeugen, wird die oben beschriebene Kassette in eine Pumpmaschine eingesetzt, welche die Flüssigkeit und das Gas um die Schleifenkammer 6 vorwärtstreibt, um Schaum zu erzeugen, welcher dann über die Luer-Tülle 3 abgezapft werden kann. Eine Pumpmaschine ist schematisch in 5 veranschaulicht. Die Maschine ist ein Desktop-Gerät, welches ein Hauptgehäuse 70 umfasst, die einen Schlitz 71 für die Aufnahme einer Kassette 72 umfasst, wie weiter oben beschrieben. An der Außenseite des Gehäuses 70 befindet sich eine Konsole 73 mit einer ”Schaum-bereit” Kontrolleuchte 74, einer Digitalanzeige 75 und einem Ein-/Aus-Schalter 76.
Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein Mikroprozessorregler 77, der über verschiedene Signalleitungen 78 mit der Pumpeneinheit 79, mit der Konsole 73 und mit einer die Kassette deaktivierenden Vorrichtung 30 verbunden ist.
Die Pumpeneinheit 79 ist mit einer Stromquelle 31 (die eine Batterie oder ein Transformator, der von einer Stromnetzversorgung Strom erhält, sein könnte – nicht gezeigt) verbunden. Die Einheit kann eine standardmäßige Peristaltikpumpe des Typs sein, der in zahlreichen medizinischen Anwendungen, die z. B. Dialysegeräte ein schließen, verwendet wird. Wie schematisch in 5 veranschaulicht wird, umfasst die Pumpe einen Motor 32, der eine (Druck-)Rolleneinheit 33 antreibt, die durch eine Öffnung 34 in dem Gehäuse in den Kassetten-Schlitz 71 hineinragt. Wenn eine Kassette 72 in den Schlitz 71 eingeführt wird (wie in 5 gezeigt), greift die Rolle in den freiliegenden elastischen Bereich 7 der Schleifenkammerwand ein (siehe die 1 & 2).
Die Kassettendeaktivierungsvorrichtung 30 umfasst einen Elektromagnetstellantrieb 35 und eine Schaufel 36, die in der Nähe einer zweiten Öffnung 37 in dem Gehäuse innerhalb des Schlitz 71 angeordnet ist.
Bei Gebrauch wird eine Kassette 72 in den Schlitz 71 in der Maschine eingeführt, unmittelbar bevor der Schaum für die Behandlung eines Patienten (oder eine andere Anwendung) erforderlich ist, und zwar mit dem verschlossenen Luer-Auslass 3 auf der freiliegenden Seite der Kassette. Die Maschine wird dann eingeschaltet und die Pumpeneinheit greift in den freiliegenden elastischen Bereich 7 der Schleifenkammerwand durch die Vertiefung 2 in dem Kassettengehäuse 1 ein. Die Pumpe beginnt dann, die Flüssigkeit und das Gas um die Kammer in einer peristaltischen Bewegung zu befördern, die allgemein bekannt ist und auf diesem Gebiet verstanden wird. Während das Fluid umherbewegt wird, strömt es durch die schaumerzeugenden Maschen 8 und tritt mit diesen in Wechselwirkung und wird vermischt, und danach wird die Mischung Scherkräften unterworfen, wenn sie wiederholt die Maschen passiert, die sie dazu bringen, sich in einen feinen Mikroschaum umzuwandeln. Ein stabiler Zustand wird nach etwa 30 Sekunden erreicht, wo die Eigenschaften des Schaums im Wesentlichen konstant bleiben. Schaum dieser Art neigt dazu, relativ schnell abgebaut zu werden bzw. zusammenzufallen, wenn er stehen gelassen wird; diesem Prozess wirkt die kontinuierliche Zirkulation des Schaums durch den Maschenstapel 8 hindurch entgegen. Ein sehr vorteilhaftes Merkmal dieser Vorrichtung ist, dass das gesamte Volumen an Schaum kontinuierlich erneut zirkuliert wird, sodass, während es sich in Zirkulation befindet, der gesamte Schaum Eigenschaften besitzt, welche mit einem hohen Genauigkeitsgrad bekannt sein können.
Die Mikroprozessorreglereinheit 77 lässt die ”Schaum-bereit”-Kontrolleuchte 74 nach einer bestimmten Zeit aufleuchten, die ausreichend ist, um sicherzustellen, dass der Schaum einen stabilen Zustand erreicht hat, d. h. im Wesentlichen konstante Eigenschaften hat, die bekannt sein können. Dieser Zeitraum könnte z. B. 30 Sekunden oder eine Minute sein. An diesem Punkt kann ein Anwender die Maschine vorübergehend mit Hilfe der ”Pause”-Taste 76a anhalten, den Membranverschluss 11 vom Luer-Auslass 3 abziehen, danach den Stopfen 10 entfernen und eine Spritze mit einer standardmäßigen Luer-Düse einführen und Schaum für den Gebrauch entnehmen. Normalerweise könnten etwa 15 ml Schaum entnommen werden. Dies repräsentiert nur einen Teil des Schaums in der Kassette, welche etwa 60 ml enthält. Der Stopfen 10 kann dann wiedereingesetzt werden und die Maschine kann durch erneutes Drücken der ”Pause”-Taste 76a reaktiviert werden, um den restlichen Schaum in seinem Zustand zu erhalten, bis ein weiteres Aliquote erforderlich ist. In einer Modifizierung der ersten Ausführungsform ist der Regler 77 so programmiert, dass die Maschine automatisch neu startet, wenn eine bestimmte Zeit nach dem Drücken der ”Pause”-Taste 76a, z. B. 1 Minute, verstrichen ist. Gegebenenfalls kann ein hörbarer Alarm 5 Sekunden, bevor die Maschine neu startet, ertönen.
Um einen langanhaltenden Gebrauch zu vermeiden, der zu einer beeinträchtigten Sterilität und Gaszusammensetzung führen kann, ist der Regler 77 programmiert die Maschine nach 30 Minuten zu stoppen. Die verbleibende Zeit wird auf dem Display 75 angezeigt. Gegebenenfalls ertönt ein hörbarer Alarm 5 Minuten bevor die Maschine stoppt. Am Ende des Betriebszeitraums stoppt die Pumpe und der Regler 77 bringt den Elektromagnetstellantrieb 35 der Kassettendeaktivierungsvorrichtung 30 dazu, die Schaufel 36 durch die Öffnung 37 und in die Kassette zu drücken. Der Regler bringt dann den Elektromagnetstellantrieb dazu, die Schaufel einzuziehen, um das Entfernen der Kassette zu ermöglichen. Die Kassette wird dadurch beschädigt und ihr weiterer Gebrauch wird verhindert. Dies ist ein Sicherheitsmerkmal, welches die Wiedereinführung einer Kassette, die verwendet wurde, aber in der immer noch zurückgebliebenes Fluid ist, verhindern soll. Die Wiederverwendung einer Kassette kann die Sterilität beeinträchtigen, und in jedem Fall gibt es nur eine begrenzte Zeit, für welche die Gasbestandteile noch die Spezifikation erfüllen, nachdem einmal die Außenverpackung entfernt wurde.
Bei einer Modifizierung der ersten Ausführungsform ist die Tülle 3 mit einem Septum an Stelle des Stopfens 10 und der Membran 11 versehen. Der Zugang zu der Kammer 6 ist dann unter Verwendung einer mit einer Nadel ausgestatteten Spritze möglich. Das Septum hat vorzugsweise eine ausreichende Dicke (z. B. 3 mm oder mehr), dass die Einführung des schrägen Endes einer Nadel kein Lecken des Gases in die oder aus der Kammer 6 in die Umgebung bewirkt. In diesem Fall muss die Tülleneinheit 3 natürlich keine Luer-Konfiguration aufweisen. Bei einer weiteren Modifikation könnte das Septum als ein verstärkter, elastischer Bereich der Schleife vorgesehen sein, mit einer ähnlichen Konstruktion wie der Bereich 7. Bei einer weiteren Modifikation werden die Luer-Tülle und die Membran mit abziehbarem Verschluss beibehal ten, hingegen ist ein Ventil an Stelle des Stopfens 10 vorgesehen. Das Ventil ist so angeordnet, dass es sich bei Einführung der Luer-Düse einer Spritze öffnet, dass es aber ansonsten verschlossen bleibt, um den Austausch von Gas oder Flüssigkeit zwischen der Kammer 6 und der Umgebung zu verhindern. Alle diese Modifikationen der ersten Ausführungsform haben den Vorteil, dass die Pumpe nicht angehalten werden muss, wenn eine Spritzendüse oder -nadel eingeführt wird, um Schaum zu entnehmen. Bei diesen Modifikationen kann die Pause-Taste 76a weggelassen werden.
Eine zweite Ausführungsform ist in 6 gezeigt. In vielerlei Hinsicht ist diese Ausführungsform die gleiche wie die erste, und die Referenzziffern stimmen außer bei den Zahlenreihen für die zweite Ausführungsform überein, die bei 101, und nicht bei 1, beginnen. In der zweiten Ausführungsform enthält die Schleifenkammer 106 nur Gas in der gelieferten Kassette. Das Kassettengehäuse 101 ist etwas größer und beinhaltet eine Spritzenvorrichtung 112, die verschiebbar in einer Spritzenvertiefung 113 des Gehäuses 101 montiert ist. Die Spritzenvorrichtung umfasst einen Glasbehälter (oder eine Patrone 120), der/die 8 ml 1 %ige Polidocanol-Lösung enthält und der mit einem beweglichen verschließenden Kolbenelement 117 und mit einer Nadel 114 ausgerüstet ist. Solche Behälter sind an sich wohlbekannt. Der Behälter ist in einem Ring 121 aus elastischem Material montiert, welches ein gewisses Maß an Gleitwiderstand vorsieht. Ein Flansch 122 ist am proximalen Ende des Behälters vorgesehen. Ein zweiter elastischer Teil der Kammerschleifenwand ist in der zweiten Ausführungsform vorgesehen, um als ein Septum 115 zu fungieren.
Wie bei der ersten Ausführungsform ist die Kassette in ein steriles metallisiertes Kunststofflaminat gepackt. Im Falle der zweiten Ausführungsform schließt die Packung auch einen Spritzenkolbenschaft 116 ein. Der Kolbenschaft 116 ist mit einer Schnappverschlussformation 118 ausgerüstet, die so angeordnet ist, um mit einer komplementären Formation 119 auf dem Kolbenelement in dem Behälter 120 einzurasten.
Die zweite Ausführungsform ist offensichtlich etwa komplizierter im Gebrauch als die erste. Allerdings bedeutet die komplexere Anordnung auch, dass eine Sterilisation des Polidocanol-Behälters und von anderen Teilen der Kassette getrennt erfolgen kann, was von Vorteil sein kann.
Bei Gebrauch wird die Schleifenkammer 106 mit Polidocanol-Lösung von dem Behälter 120 aus befüllt, bevor die Kassette in die Pumpmaschine eingesetzt wird. Der Anwender befestigt den Kolbenschaft 116 auf dem Kolbenelement 117 unter Verwendung von zusammenwirkenden Schnappverschlussformationen 118 und 119. Wenn der Anwender Druck auf den Kolben ausübt, bewegt sich die Kassette vorwärts durch den elastischen Ring 121, bis der Flansch 122 am proximalen Ende des Behälters in den Ring eingreift bzw. einrastet und eine weitere Bewegung verhindert. In dieser Position hat die Nadel 114 das Septum 115 durchbohrt und ihre Spitze befindet sich innerhalb der Kammer 6. Wenn ständiger Druck auf den Kolben 116 angewandt wird, wird das Kolbenelement 117 innerhalb des Behälters vorgeschoben, um den Inhalt in die Schleifenkammer 6 abzugeben. Der Widerstand gegenüber der relativen Bewegung zwischen Behälter und Ring ist so eingerichtet, dass er niedriger ist als der Widerstand gegenüber der Bewegung des Kolbenelements 117 innerhalb des Behälters 120, sodass die Nadel immer in das Septum vor der Abgabe des Behälterinhalts eindringt.
Nachdem das Polidocanol einmal in die Schleifenkammer 6 abgegeben wurde, wird der Kolben 116 abgeknickt, und die Kassette wird in die Pumpmaschine von 5 eingesetzt. Die Pumpmaschine ist die gleiche wie für die erste Ausführungsform der Kassette, außer, dass die Dimensionen des Schlitzes 71 für die Aufnahme der größeren Kassette angepasst sind.
Zahlreiche Modifikationen und Alternativen werden für den erfahrenen Leser ersichtlich. Zum Beispiel ist es nicht von wesentlicher Bedeutung, dass die Kammer 6 die Form einer Schleife hat. Mit der Maßgabe, dass die Pumpe einen zirkulierenden Strom innerhalb der Kammer herbeiführen kann, der mit der schaumerzeugenden Struktur in Wechselwirkung tritt, wird der gleiche Effekt erzielt.
Die Pumpe muss nicht notwendigerweise eine Peristaltikpumpe sein. Es ist möglich, dass ein magnetisches Pumpenteil innerhalb der Kammer 6 vorgesehen sein könnte, welches von einem Außenantrieb in der Pumpmaschine in einer ähnlichen Weise wie ein herkömmlicher magnetischer Laborrührer angetrieben wird. Es ist möglich, dass das interne Pumpenteil selbst einen geeigneten Schaum erzeugen könnte, in weichem Fall die ”schaumerzeugende Struktur” einer solchen Ausführungsform durch das Pumpenteil gebildet werden könnte.
Bei einer weiteren Modifizierung kann die Strömungsrichtung der Pumpe periodisch umgedreht werden, um sicherzustellen, dass es keine ”toten Zonen” in der Kammer 6 gibt, in der die Strömung nicht ausreichend energetisch ist, was einen Aufbau von Schaum bewirkt, welcher nicht die korrekten Eigenschaften besitzt. In einer solchen Ausführungsform wäre der Strom dennoch ein kontinuierlicher zirkulierender Strom, doch würde die Richtung z. B. alle 2–10 Sekunden umgedreht werden, was dazu führt, dass der Fluidmix/Schaum durch die schaumerzeugende Einrichtung in einer anderen Richtung strömt.
Die 7 bis 12 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. In vielerlei Hinsicht ähnelt diese Ausführungsform der zweiten Ausführungsform. Die Bezugsziffern entsprechen den gleichen Teilen, wobei aber die Zahlenreihe für die dritte Ausführungsform bei 201, und nicht bei 101 beginnt.
Zuerst Bezug nehmend auf die 7, umfasst die Kassette ein Hauptgehäuse 201 aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol). Das Kassettengehäuse weist eine(n) weggeschnittenen Bereich oder Vertiefung 202 auf, der/die sich über einen Abschnitt aus Polypropylen-Schlauch 207 erstreckt, der dafür geeignet ist, um von einer externen Peristaltikpumpe in Eingriff genommen zu werden. Aus der Oberseitenfläche der Kassette ragt in einem Winkel von etwa 30 Grad ein kurzer Auslassschlauch 231, welcher eine mit einem Ventil ausgestattete Luer-Tülle 203 beinhaltet. In der 7 ist eine herkömmliche Kunststoffspritze 290 gezeigt, wobei deren Luer-Düse 291 in die Tülle 203 eingeführt ist.
Kommen wir nun zur 8, in der die Kassette mit der entfernten oberen Hälfte des Gehäuses 201 gezeigt ist, sodass das Innere zu sehen ist. Eine Schleifenkammer 206 besteht aus einer Reihe von Teilen, die einen allgemein U-förmigen Beutel 228 aus einer dreischichtigen Aluminium-Kunststoff-Laminatfolie mit Wärmeschweißnähten 205 und den oben erwähnten Peristaltikschlauch 207 einschließen. Ein L-förmiger Schlauch 225 aus starrem Polyethylen mit hoher Dichte ist mit Hilfe eines Klebstoffs an dem Beutel 228 an einem Ende und an dem peristaltischen Schlauch 207 am anderen Ende festgemacht. Ein zweiter Winkelschlauch bzw. ein zweites Winkelrohr 226, ebenfalls aus Polyethylen mit hoher Dichte bestehend, ist mit Hilfe von Klebstoff am anderen Ende des peristaltischen Schlauchs 207 festgemacht. Der zweite Winkelrohrschlauch beinhaltet einen sich seitlich erstreckende dreieckigen Abstützflansch 229 mit einer vorderseitigen Platte 234 entlang einer Kante, deren Funktion weiter unten erläutert wird. Festgemacht mit einem Klebstoff an der vorderseitigen Platte 234 des zweiten Winkelrohrschlauchs ist ein Verbindungselement 232 aus Polyethylen mit hoher Dichte, welcher einen kurzen Abschnitt 237 umfasst, welcher, wenn das Verbindungselement montiert ist, mit der Bohrung des Winkelrohrschlauchs 226 und auch der Bohrung eines geraden Abschnitts 227 aus einem Schlauch aus Polethylen mit hoher Dichte ausgerichtet ist, von wo der Auslassschlauch 231 heraus ragt. Das andere Ende des geraden Abschnitts 227 ist mit Klebstoff an dem anderen Ende des Laminatbeutels 228 festgemacht, wodurch die Schleife 206 vervollständigt wird. Die Schleife ist mit 38 ml eines Gasgemisches, welches 30% Kohlendioxid und 70% Sauerstoff umfasst bei einer Stickstoffverunreinigung von unter 1%, gefüllt.
Kommen wird nun zu dem Verbindungselement 232, bei dem der kurze Abschnitt 237 einen sich seitlich erstreckende Flansch 233 aufweist, welcher an die vorderseitige Platte 234 anstößt und mit ihr einen Kanal 235 bildet (am besten in 10 zu sehen), der in die Hauptschleifenkammer 206 führt. Das Verbindungsteil 232 umfasst ebenfalls eine zylindrische Karpulenmuffe 236, welcher sich parallel zu dem geraden Schlauchabschnitt 227 in der montierten Vorrichtung erstreckt. Die Funktion dieser Komponente ist weiter unten beschrieben.
Kommen wir nun zur 9, in der eine poröse Ringkomponente 238 aus gesintertem Metall gezeigt ist, die in der zusammengebauten Vorrichtung sich innerhalb des kurzen Kanalabschnitts 237 der Verbindungselementkomponente 232 befinden würde. Benachbart dazu befindet sich eine schaumerzeugende Struktur 208, welche einen Stapel aus Maschenelementen 209 umfasst, von denen jedes aus einem Ring mit einer darüber gespannten mikroporösen Membran besteht. In diesem Beispiel weist die Membran Poren mit einer maximalen Dimension von 6 Mikrometer und einen gesamten offenen Bereich von etwa 5% auf. Der Maschenstapel ist innerhalb des geraden Schlauchabschnitts angeordnet, wenn die Vorrichtung montiert ist.
Die oben erwähnte zylindrische Karpule-Muffe 236 umfasst eine Endplatte 239, in welcher sich eine Öffnung befindet, die mit dem Kanal 235 in Verbindung steht, der zu der Hauptschleifenkammer 206 führt. Auf der Innenseite der Endplatte 239 umgibt die Öffnung eine ringförmige Aufnahme 240, in welcher eine umhüllte Nadelanordnung 241 aufgenommen ist. Die Nadelanordnung umfasst eine Basis 242 aus Polyethylen, die in die Öffnung aufgenommen ist, und eine ringförmige Aufnahme 240, um einen Verschluss zwischen der Aufnahme und der Basis zu bilden. In der Basis 242 ist eine hohle nichtrostende Stahlnadel 243 geformt, die mit dem Kanal 235 in Verbindung steht, der zu der Kammer 206 führt und sich ebenfalls über einen Teil des Weges entlang der Achse der zylindrischen Muffe 236 erstreckt, sodass ihr spitziges Ende 244 sich über einen Teil des Weges entlang der Muffe 236 liegend befindet. Mit Klebstoff ist an der Basis 242 eine Hülle 245 aus Silikonkautschuk befestigt, die sich über die Länge der Nadel 243 erstreckt und diese umschließt.
In der Muffe 236 ist eine Karpule 246 mit einem Design aufgenommen, das in der pharmazeutischen Industrie Standard ist, bestehend aus einem Glaszylinder oder einem Fläschchen 247, der/das an einem Ende offen ist und bei dem ein Septum-Verschlussdeckel 248 am anderen Ende befestigt ist. Innerhalb des Glasfläschchens befindet sich ein verschließender Kolbenkopf 249 aus Silikonkautschuk, welcher zum Septum-Deckelende des Fläschchens hin bewegt werden kann. Ebenfalls aufgenommen im proximalen Ende (vis à vis eines Benutzers) des Fläschchens und anstoßend an den verschließenden Kolbenkopf 249 befindet sich ein Kolbenschaft 250 aus ABS.
Die Karpule 246 wird in der Muffe 232 als ein sanfter Festsitz aufgenommen, sodass sie in der Hülse 232 an ihrer Position festgehalten wird, aber auch entlang der Achse der Hülse relativ leicht bewegt werden kann. Die Karpule enthält 5 ml 1 %ige Polidocanol-Lösung.
Die gesamte Kassette, einschließlich der Karpule, ist in eine 5-schichtige Aluminium-Kunststofflaminat-Membran gepackt. Dieses Material weist zwei Schichten aus Aluminium auf, welche es für einen Gasaustausch überaus beständig machen. Es ist wichtig, dass Stickstoff, der 80% der atmosphärischer Luft ausmacht, nicht in erheblichen Mengen in die Gaskammer eindringt. Die 5-schichtige Laminatpackung stellt sicher, dass das Produkt eine Lagerungsfähigkeit von 2 Jahren bei lediglich einem Bruchteil von 1% Stickstoffeintrag aufweisen kann.
Die Fertigung der Kassette beinhaltet die folgenden Stufen. Die verschiedenen Komponenten, aus welchen die Schleifenkammer 206 besteht, werden in einer Atmosphäre entweder aus dem 30% CO₂, 70% O₂-Gasgemisch, mit dem die Kammer gefüllt wird, oder einer Atmosphäre aus > 99% reinem Kohlendioxid zusammengesetzt, wobei letzterer sicherer ist. In jedem Fall wird der Stickstoffgehalt der Atmosphäre auf einem praktischen Mindestlevel und sicherlich unter 1% gehalten. Während sich die Schleifenkammer 206 immer noch in dieser Atmosphäre befindet, wird sie in das Gehäuse 201 montiert, und ein gasdichter Verschluss aus dreischichtiger Kunststoff-Aluminium-Laminatfolie wird über der Vertiefung in dem Gehäuse befestigt, um einen zusätzlichen Grad des Schutzes gegen Stickstoffeintrag vorzusehen; der Grund dafür ist, dass der Polypropylen-Peristaltikschlauch der anfälligste Teil der Anordnung für Stickstoffeintrag ist. Diese Einheit wird dann autoklaviert.
Inzwischen wird die Karpule 246 mit 5 ml 1 %igem Polidocanol gefüllt und wärmesterilisiert. Die Karpule 246 wird dann in dem Gehäuse 201 montiert und dann wird in der gleichen Atmosphäre die gesamte Kassettenanordnung mit einem Beutel aus einer 5-schichtigen Aluminium-Kunststoff-Laminatfolie voll umwickelt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Raum zwischen dem Ganzeinschlag-Beutel und der Kassette wenig oder kein Stickstoffgas enthält. Wenn das Fertigungsverfahren in einer CO₂-Atmosphäre durchgeführt wurde, ist dann ein Spülungsbetrieb erforderlich, welcher das teilweise Evakuieren der Kammer und danach das Einspritzen von Sauerstoffgas in einer ausreichenden Menge in die Tülle der Kammer beinhaltet, um so den Inhalt auf bis zu 70% O₂ zu bringen. Danach wird ein ähnliches Verfahren für den inneren Hohlraum in dem Gehäuse und dann für den Raum in dem Ganzeinschlag-Beutel durchgeführt, welcher danach verschlossen wird.
Die 12 zeigt eine Peristaltikpumpeneinheit mit einer Kassette wie weiter oben beschrieben und in den 7 bis 11 veranschaulicht, die auf der Pumpeneinheit befestigt ist, die in gestrichelten Linien dargestellt ist. Die Pumpeneinheit ist eine angepasste Version einer Watson Marlow Sci Q 323-Peristaltikpumpe und umfasst eine Gehäuse 270 und eine Konsole, die einen Ein-/Aus-Schalter 276 und ein Digitaldisplay 275 einschließt. Die Anpassung der Watson Marlow-Einheit umfasst Veränderungen, um einen Betrieb in einer Orientierung, die über 90 Grad von ihrer normalen Betriebsposition aus verändert wird, zu ermöglichen. Dies erlaubt eine Montage der Kassette auf der Pumpe in einer gezeigten horizontalen Orientierung: das Display und die Oberflächenmerkmale wurden verändert, um dem Rechnung zu tragen. Der Pumpenkopf 283 und die Trägerplatte 289, die verschiebbar auf der Pumpeneinheit montiert ist, sind neu konstruiert worden, um die Gestalt der Kassette aufzunehmen, und ein Absatz 288 ist vorgesehen worden, um die Kassette zu stützen, wenn sie auf der Pumpe montiert wird.
Bei Gebrauch, wenn ein sklerosierender Polidocanol-Schaum kurz vor der Behandlung eines Patienten erzeugt werden soll, wird eine Kassette aus ihrer Umwicklung entnommen und auf der Pumpe angebracht, indem sie mit dem peristaltischen Schlauch 207 zwischen dem Pumpenkopf 283 und der Trägerplatte 289 positioniert wird, wie in 12 gezeigt wird. Die Trägerplatte 289 wird dann gegen den peristaltischen Schlauch 207 geschoben, wobei dieser gegen die Rollen des Pumpenkopfes 283 gepresst wird, bis die verschiebbare Trägerplatte in ihre Position einrastet.
Die Pumpe wird dann durch Drücken des Ein-/Aus-Schalters 276 gestartet. Sie erreicht schnell einen stabilen Zustand, in dem das Gas in der Schleifenkammer beständig in Pfeilrichtung A in 10 zirkuliert. An diesem Punkt übt der Benutzer Druck auf den Kolbenschaft 250 aus, um Polidocanol in die Schleifenkammer 206 abzugeben. Bezug nehmend auf die 10, überwindet die Wirkung des angewen deten Drucks auf den Kolbenschaft 250 den durch den Festsitz geleisteten Widerstand zwischen der Karpulemuffe 236 und der Karpule 246, womit die Karpule sich gegen die Nadelanordnung 241 bewegen lässt. Bis zu diesem Zeitpunkt ist die Atmosphäre in der Schleife gegen Kontakt mit dem Inhalt der Karpule und gegen die Innenatmosphäre in dem Kassettengehäuse mittels der Hülle 245, welche die Nadel 243 überdeckt, verschlossen. Während der Karpulen-Septumdeckel 248 sich gegen die Hülle 245 schiebt, wird die Hülle zurückgeschoben und die Nadel 243 durchsticht die Hülle 245 und danach den Septumdeckel 248. Auf diese Weise entsteht eine Verbindung zwischen dem Inhalt der Karpule und dem Inhalt der Schleife, ohne jegliches Risiko eines signifikanten Sterilitätsverlusts oder eines Stickstoffeintrags.
Nachdem die Verbindung hergestellt wurde, übt der Benutzer weiter Druck auf den Kolbenschaft 250 aus, welcher jetzt den Kolbenkopf 249 dazu bringt, das Fläschchen 247 nach unten zu schieben, wobei die Polidocanol-Flüssigkeit durch die Nadel 243 und in den Kanal 235 bis zum porösen Sinterring 238 verteilt wird. Die Flüssigkeit wird gleichmäßig um den Querschnitt der Schleifenkammer 206 an diesem Punkt verteilt und wird gleichmäßig in das strömende Gas eingeführt, unmittelbar bevor das Gas und die Flüssigkeit durch den Schaumerzeuger 208 strömen. Flüssigkeit und Gas zirkulieren weiter und der Schaum wird allmählich verfeinert bis ein stabiler Zustand nach 30–60 Sekunden erreicht ist.
Die Schaum kann auf diese Weise so lange wie gewünscht aufrechterhalten werden, obwohl dies zu Problemen mit der Sterilität führen kann, die durch eine modifizierte Version der Vorrichtung angegangen werden, welche sich nach einem bestimmten Benutzungszeitraum deaktiviert (siehe weiter unten). Der Benutzer kann Schaum zu jedem beliebigen Zeitpunkt durch Abschalten der Pumpe und Anbringen einer herkömmlichen, z. B. einer 20-ml-Spritze, am Luer-Auslass 203 auf der Kassette abziehen. Der Auslass 203 ist mit einem Ventil unter Verwendung eines allgemein auf diesem Gebiet bekannten Systems versehen, sodass das Einführen der Spritzen-Luer-Düse das Ventil öffnet und das Abziehen von Schaum erlaubt. Da die Luer-Tülle 203 und der Auslassschlauch 231 für tote Zonen sorgen können, wo sich Substandard-Schaum ansammeln kann, zieht der Benutzer eine bestimmte Menge an Schaum, z. B. 5 ml, ab und die in jedem Fall ausreichend ist, damit man sehen kann, ob der in die Spritze gelangende Schaum von guter Qualität ist, und entsorgt diesen dann vor der Wiedereinführung der Spritze und dem Abziehen von Schaum für den Gebrauch. Diese Verfahrensweise hat den zusätzlichen Vorteil, dass die tote Zone in der Spritzendüse ebenfalls von Luft gereinigt wird. Nachdem eine Spritze mit Schaum abgezogen wurde, schaltet der Benutzer die Pumpe wieder ein, um den verbleibenden Schaum in der Kassette in gutem Zustand zu halten für den Fall, dass mehr Schaum später in der Prozedur benötigt wird.
Bei einer Modifikation dieser Ausführungsform ist die Pumpe so ausgelegt, um sich nach einem kontinuierlichen Betrieb von 30 Minuten abzuschalten, damit die Sterilität sichergestellt ist. In der modifizierten Ausführungsform wird ein HF-(Radiofrequenz-Identifizierungs-)Tag in das Kassettegehäuse eingebunden, und ein HF-Leser wird in die Pumpeneinheit eingebunden. Auf diese Weise ist jede Kassette einzig durch die Pumpeneinheit identifizierbar, die so programmiert ist sich 30 Minuten nachdem die Kassette in die Maschine eingesetzt wurde, zu deaktivieren und sich nur dann zu reaktivieren, wenn eine neue Kassette eingesetzt wird.
Zusammenfassung
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von therapeutischem Schaum
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen eines therapeutischen Schaums aus einer sklerosierenden Lösung, wie Polidocanol, und einem Gas, welches in dem Körper absorbierbar oder lösbar ist, umfasst eine wegwerfbare Kassette, die einen Flüssigkeitsbehälter und eine flexible Kammer, welche Gas enthält, wobei die Kammer als eine Schleife (6) ausgebildet ist. In der Schleifenkammer (6) ist ein schaumerzeugendes Sieb (8) angeordnet. Bei Gebrauch wird Flüssigkeit in die Kammer eingeleitet, und danach wird die Kassette in eine Pumpmaschine eingesetzt, wo sie von einer Peristaltikpumpe in Eingriff genommen wird, welche den Inhalt der Schleifenkammer (6) durch das Sieb (8) zirkuliert, wodurch Schaum erzeugt wird. Wenn ein stabiler Zustand erreicht ist, kann Schaum unter Verwendung einer Spritze entweder über eine Tülle (3) oder ein Septum abgezogen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0656203 A [0003]
- US 5676962 [0003]
- EP 1180015 A [0007, 0034]
- GB 04/004848 [0007, 0069]
- EP 1180015 B [0008, 0067, 0069]
- WO 2006/046202 A1 [0011]
- WO 2002/30237 A1 [0012]
- WO 04/062461 [0034]
- GB 2006/001754 [0034]
- GB 2006/001749 [0034]
- GB 2004/004848 [0034]
- EP 1266682 A [0067]

Claims

Schaumerzeugende Vorrichtung zum Erzeugen von therapeutischem Schaum, umfassend: a) eine verschlossene Kammer, die eine aufschäumbare Flüssigkeit oder Gas enthält; b) einen verschlossenen Behälter, der Gas respektive aufschäumbare Flüssigkeit enthält; wobei der Behälter für die selektive Einführung seines Inhalts in die Kammer so angeordnet ist, dass die Kammer dann sowohl Gas als auch aufschäumbare Flüssigkeit enthält und ein vorgegebenes Anfangsvolumen aufweist; c) eine schaumerzeugende Struktur, die sich innerhalb der Kammer befindet; d) wodurch ein therapeutischer Schaum durch Zirkulierenlassen des Gases und der Flüssigkeit durch die schaumerzeugende Struktur innerhalb der Kammer erzeugt werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Kammer als eine Endlosschleife gebildet ist, wodurch ein kontinuierlicher Weg definiert wird, um welchen Flüssigkeit und Gas zirkulieren können, wobei die schaumerzeugende Struktur in dem Weg angeordnet ist.
Schaumerzeugende Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Behälter anfänglich mit Flüssigkeit gefüllt wird und die Kammer anfänglich mit Gas gefüllt wird.
Schaumerzeugende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der verschlossene Behälter und die verschlossene Kammer sich in einem gemeinsamen Gehäuse befinden.
Schaumerzeugende Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das Gehäuse mit der Kammer und dem Behälter, die sich darin befinden, eine(n) wegwerfbare(n) Kassette, Einheit oder Verbrauchsartikel bildet.
Schaumerzeugende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die verschlossene Kammer ein variables Volumen besitzt, derart dass sie bei Einführung von Gas oder Flüssigkeit von dem Behälter in der Lage ist, ihr Volumen um 10% oder mehr, vorzugsweise 20% oder mehr, zu vergrößern, um den vorgegebenen Anfangswert zu erreichen, und zwar ohne eine wesentliche Veränderung des Drucks in der Kammer.
Schaumerzeugende Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei bei einer Extraktion von therapeutischem Schaum von der Kammer die Kammer weiter in der Lage ist, ihr Volumen um 20% oder mehr, vorzugsweise 50% oder mehr gegenüber dem vorgegebenen Anfangsvolumen zu verringern, und zwar ohne eine wesentliche Veränderung des Drucks in der Kammer, während gleichzeitig immer noch eine Zirkulation von Gas und Flüssigkeit ermöglicht ist, um den verbleibenden Schaum in der Kammer aufrechtzuerhalten.
Vorrichtung gemäß einem Beliebigen der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kammerwand zumindest teilweise aus flexiblem oder komprimierbarem Material besteht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4 und Anspruch 8, wobei das Gehäuse mit einer Öffnung versehen ist, durch welche ein flexibler oder komprimierbarer Teil der Kammerwand durch eine externe Pumpe bei Gebrauch in Eingriff genommen werden kann, um den Inhalt der Kammer zirkulieren zu lassen.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, weiter umfassend eine Pumpe, die dafür ausgerichtet ist, um den Inhalt der Kammer durch die schaumerzeugende Struktur zirkulieren zu lassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Pumpe außerhalb der Kammer angeordnet ist und so angepasst ist, um mit einer Wand der Kammer in Eingriff zu kommen, um so den Inhalt der Kammer durch die schaumerzeugende Struktur zirkulieren zu lassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4 und Anspruch 11, wobei das Gehäuse so angepasst ist, um auf der Pumpe montiert zu werden, sodass bei Gebrauch das Gas und Flüssigkeit innerhalb der Kammer in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene zirkulieren.
Verfahren zum Erzeugen von therapeutischem Schaum, wobei das Verfahren das Zirkulierenlassen von Gas und einer Flüssigkeit durch eine schaumerzeugende Struktur in einer verschlossenen Kammer umfasst, um mit der Struktur in Wechselwirkung zu treten.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Gas und die Flüssigkeit mindestens 2-mal, vorzugsweise mindestens 5-mal, besonders bevorzugt mindestens 20-mal in der gleichen Richtung durch die schaumerzeugende Struktur zirkulieren gelassen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei ein stationärer Zustand erreicht wird, sodass Schaum mit vorgegebenen Charakteristika erzeugt und aufrechterhalten wird.
Verfahren gemäß Anspruch 15, welches die folgenden Schritte einschließt: (a) Stoppen der Zirkulation von Gas und Flüssigkeit, nachdem der stationäre Zustand erreicht wurde; (b) Extrahieren eines Teils des aufgeschäumten Inhalts der Kammer, vorzugsweise mit einer Spritze; (c) Wiederanlaufenlassen der Zirkulation von Gas und Flüssigkeit, um den stationären Zustand wiederzuerlangen.
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei mehr als 10%, vorzugsweise mehr als 30% des Inhalts von der Kammer abgezogen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 16 oder Anspruch 17, weiterhin umfassend den Schritt des Stoppens der Zirkulation von Gas und Flüssigkeit ein zweites Mal, um einen weiteren Teil des aufgeschäumten Inhalts zu extrahieren.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 13 bis 18, wobei ein homogener Schaum erzeugt wird, dessen Dichte durch die Masse und das Volumen an Flüssigkeit und Gas in der Kammer bestimmt wird.