DE3012227A1

DE3012227A1 - Verfahren und blutbeutelsystem zur trennung von blutkomponenten

Info

Publication number: DE3012227A1
Application number: DE19803012227
Authority: DE
Inventors: Geb Nielsen Anne Sus Johansson
Original assignee: JOHANSSON GEB NIELSEN ANNE SUSSI
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1979-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1980-10-09
Anticipated expiration: 2000-03-29
Also published as: JPS6320144B2; FR2452291A1; IL59716A; FI800949A7; IL59716A0; FR2452291B1; MX149522A; ZA801818B; GB2047110A; DE3012227C2; SE7902761L; FI77158C; JPS55141247A; FI77158B; ES490057A0; BR8001855A; CH644020A5; SE416378B; US4608178A; ES8100885A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Sammeln, Trennen bzw. Auftrennen und zum Lagern von Blutkomponenten. Die Erfindung betrifft auch ein hierfür geeignetes Blutbeutelsystem.

Wenn Blut von einem Spender gesammelt wird, dann werden gewöhnlich die Zellkomponenten des Gesamtbluts vor der Lagerung und dem Gebrauch von dem Plasmateil abgetrennt. Die Abtrennung erfolgt durch Sedimentieren oder am häufigsten durch Zentrifugieren. Dabei wird eine obere Plasmaschicht, eine dünnere Zwischenschicht, die als "buffy coat layer" bezeichnet wird und die weiße Blutzellen und möglicherweise Thrombocyten enthält, und eine untere Schicht von roten Blutzellen erhalten. Es ist eine Anzahl von verschiedenen Methoden und Vorrichtungen zum Sammeln, Trennen und Lagern der Blutkomponenten bekannt. Bei der derzeit am häufigsten verwendeten Methode wird ein geschlossenes steriles Blutbeutelsystem vom bekannten Fenwal-Typ verwendet. Dieses System enthält gewöhnlich einen relativ großen Sammelbeutel und einen oder mehrere Übertragungsbeutel, die durch Verbindungsrohre an einen Auslaß angeschlossen sind, welcher im oberen Teil des Sammelbeutels vorgesehen ist. Nach dem Abzapfen des Blutes in den Sammelbeutel über ein Abzapfrohr, das sich auch in den oberen Teil des Beutels öffnet, wird der Sammelbeutel zusammen mit dem Übertragungsbeutel oder den Übertragungsbeuteln zentrifugiert, und hierauf wird der Sammelbeutel in eine Vorrichtung zum Ausdrücken der Blutkomponenten eingebracht. Eine einfache und häufig verwendete Vorrichtung dieser Art besteht aus einer vertikalen Platte, an die drehbar eine Druckplatte gelagert ist. Letztere ist mittels einer Feder gegen die vertikale Platte vorgespannt. Um den Inhalt des Sammelbeutels auszudrücken, wird

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der Beutel zwischen die vertikale Platte und die durch die Feder vorgespannte Druckplatte gelegt, und das Blutplasma wird durch den Auslaß herausgepreßt, welches sich auf dem Weg über das Sammelrohr in einen der Übertragungsbeutel eröffnet. Das Verbindungsrohr zu einem möglicherweise vorhandenen zweiten Übertragungsbeutel wird geschlossen gehalten. Wenn die "buffy coat layer" den obersten Rand des Sammelbeutels erreicht hat, dann wird die Verbindung zu dem Übertragungsbeutel mit dem Blutplasma geschlossen, und die "buffy coat layer" wird in den zweiten Übertragungsbeutel gepreßt (nachdem die Rohrverbindung geöffnet worden ist), oder die "buffy coat layer" wird durch das Abzapfrohr herausgenommen (was jedoch zu einem Verunreinigungsrisiko führen kann, da das System nicht vollständig abgeschlossen ist). Da die "buffy coat layer" die Neigung hat, an den Beutelwänden zu haften, ist es in den meisten Fällen notwendig, den Ausdrückvorgang mit den Fingern zu unterstützen. Nachdem die "buffy coat layer" so weit wie möglich herausgedrückt worden ist, wird das Drücken unterbrochen, und das Blutplasma befindet sich dann in einem der Übertragungsbeutel. Die roten Blutzellen befinden sich in dem Sammelbeutel, und die "buffy coat layer" befindet sich in dem zweiten Übertragungsbeutel oder*einem anderen Behälter.

Die oben beschriebene Methode hat mehrere Nachteile. Das Herausdrücken der Blutkomponenten nimmt den Laboratoriumsstab über eine verhältnismäßig lange Zeit in Anspruch, da der Ausdrückvorgang kontinuierlich überwacht werden muß und das Ausdrücken der "buffy coat layer" auch manuelle Unterstützung erfordert. Weiterhin ist es in der Praxis nur möglich, 50 bis 60 % der weißen Blutzellen herauszubringen, was auf das oben erwähnte Anhaften an den Beutelwänden zurückzuführen ist. Eine stärker automatisierte Ausdrückmethode ist daher anzustreben. Die derzeit verwendeten Blutbeutelsysteme und Ausdrückvorrichtungen können jedoch nur mit Schwierigkeiten stärker automatisiert werden.

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Durch die Erfindung wird nun ein verbessertes Verfahren unter Anwendung eines modifizierten Blutbeutelsystems vorgeschlagen, um die oben genannten Nachteile zu überwinden.

Ein Grundkonzept der Erfindung besteht darin, daß Gesamtblut in einen Sammelbeutel abgezapft wird, der Auslässe sowohl an der Spitze als auch am Boden hat, und daß nach der Zentrifugierung das Blutplasma durch den oberen Auslaß und die roten Blutzellen durch den unteren Auslaß ausgepreßt werden, während die "buffy coat layer" in dem Sammelbeutel gehalten wird. Hierdurch wird ein System erhalten, das für die Automatisierung geeignet ist und das gleichzeitig eine erheblich verbesserte Abtrennung der weißen Blutzellen ergibt.

Eine einfache Automatisierung wird dadurch ermöglicht, daß das Blutplasma und die roten Blutzellen gleichzeitig durch den oberen bzw. unteren Auslaß des Sammelbeutels ausgepreßt werden können. Der Sammelbeutel wird sodann vorzugsweise durch ein gleichförmiges Drücken entlang der gesamten Beutelfläche, zum Beispiel zwischen zwei vertikalen, im wesentlichen parallelen Platten, ausgedrückt. Eine geeignete Vorrichtung dieser Art wird genauer in der schwedischen Patentanmeldung 79O276O-3 (P ) beschrieben. Da die

roten Blutzellen eine größere Viskosität als die Plasmaschicht haben, verlassen letztere den Sammelbeutel schneller als die roten Blutzellen. Es ist daher eine geeignete Einrichtung, zum Beispiel eine Photozelle, vorgesehen, um abzufühlen, wenn die Blutzellenschicht ein geeignetes, vorgewähltes Niveau in dem Sammelbeutel erreicht hat. Die Abfühlungseinrichtung betätigt eine Absperreinrichtung für das Auslaßrohr von dem oberen Auslaß des Sammelbeutels. Der Beutelinhalt wird nur durch den unteren Auslaß ausgepreßt, und bei einem vorgewählten Restvolumen in dem Sammelbeutel, welches dem Volumen der "buffy coat layer" plus einem klei-

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nen Volumen von roten Blutzellen entspricht, wird automatisch abgebrochen. Die Unterbrechung des Drückens des Sammelbeutels kann leicht erzielt werden, beispielsweise durch geeignete vorher einstellbare Abstandseinrichtungen für die Platten, zwischen denen der Sammelbeutel zusammengedrückt wird.

Bei einer Variante ist die Abfühlungseinrichtung (eine oder mehrere Photozellen oder dergleichen) bereits vom Beginn des Ausdrückvorgangs an im wesentlichen am Niveau der "buffy coat layer" angeordnet, und die Abfühlungseinrichtung ist so arrangiert, daß die "buffy coat layer" während des gesamten Ausdruckvorgangs im wesentlichen beim gleichen Niveau gehalten wird. Bei dieser Ausführungsform sperrt und öffnet die Abfühlungseinrichtung abwechselnd den oberen Auslaß des Blutbeutels in Beantwortung der Bewegungen der "buffy coat layer". Somit sperrt die Abfühlungseinrichtung den oberen Auslaß (wobei der Bodenauslaß geöffnet gehalten wird), wenn die "buffy coat layer" sich nach oben bewegt. Entsprechend öffnet die Abfühlungseinrichtung den oberen Auslaß, wenn die "buffy coat layer" unter das abgefühlte Niveau abfällt. Ein wichtiger Vorteil, der bei Verwendung dieser Ausführungsform erhalten wird, besteht "darin, daß nur ein nicht signifikanter Kontakt zwischen den roten Blutzellen und den weißen Blutzellen, die an der Beutelwand kleben, besteht, wodurch ein erhöhter Reinheitsgrad der abgetrennten Schicht der roten Blutzellen erhalten wird.

Ein erfindungsgemäßes Blutbeutelsystem enthält daher einen Blutsammeibeutel, der Auslässe an der Spitze bzw. am oberen Teil und am Boden aufweist, wobei die Auslässe mit mindestens einem weiteren Blutbeutel auf dem Wege über äbsperrbare Leitungen verbunden sind.

Ein geeignetes geschlossenes Blutbeutelsystem für die Blutabzapfung/Blutlagerung enthält einen Sammelbeutel und zwei möglicherweise miteinander verbundene Übertragungsbeutel.

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Die Beutel sind vorzugsweise im "Kreis" gekoppelt, d.h. so, daß jeder der oberen und unteren Auslässe des Sammelbeutels mit einem Übertragungsbeutel verbunden ist und daß die zwei Übertragungsbeutel miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist der obere Auslaß des Sammelbeutels mit dem oberen Teil bzw. spitzen Teil des ersten Übertragungsbeutels verbunden, der Bodenteil dieses Übertragungsbeutels ist mit dem oberen Teil bzw. spitzen Teil des zweiten Übertragungsbeutels verbunden, und der Bodenteil des letztgenannten Übertragungsbeutels ist mit dem unteren Auslaß des Sammelbeutels verbunden. Nach dem Sammeln des Gesamtbluts in dem Sammelbeutel wird letzterer in herkömmlicher Weise zusammen mit den Übertragungsbeuteln zentrifugiert. Um die Blutkomponenten auszudrücken, ist es dann lediglich notwendig, den Sammelbeutel in eine Ausdruckvorrichtung einzubringen, die automatisch nach dem oben beschriebenen Prinzip arbeitet, und den Ausdrückmechanismus zu aktivieren. Es ist dann möglich, die Vorrichtung zu belassen, die automatisch die Blutplasmaschicht in einen der Übertragungsbeutel und die roten Blutzellen in den anderen ausdrückt, wobei die "buffy coat layer" in dem Sammelbeutel zurückbleibt. Die Blutkomponenten, die in die verschiedenen Blutbeutel aufgetrennt worden sind, können sodann verwendet oder gelagert werden, wie es im einzelnen Fall erwünscht ist. Gegebenenfalls kann ein dritter Übertragungsbeutel mit dem Übertragungsbeutel für das Blutplasma im Falle, daß die primäre Zentrifugierung so eingestellt ist, daß die oberste Schicht aus einem thrombocytenreichen Plasma besteht, verbunden sein. Nach wiederholter Zentrifugierung wird das Plasma in den dritten Übertragungsbeutel ausgedrückt, wodurch ein Thrombocytenkonzentrat in dem ursprünglichen Plasmabeutel zurückbleibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch mit Vorteil für eine Leucopherese verwendet werden, bei der weiße Blutzellen von dem Blut abgetrennt werden und der Rest zu dem Patienten zurückgeführt wird. Ein für diesen Zweck geeignetes Blutbeu-

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telsystem gemäß der Erfindung besteht aus zwei grundsätzlich identischen Blutbeuteln, wobei der obere und der untere Auslaß von einem der Blutbeutel mit den entsprechenden Auslässen des anderen Beutels verbunden ist. Nachdem Blut in einem der Beutel gesammelt worden ist, werden die zwei Blutbeutel zentrifugiert, wonach der Inhalt, wie oben beschrieben, ausgedrückt wird. Sodann verbleibt nur die "buffy coat layer" mit den weißen Blutzellen in dem Sammelbeutel, während das Blutplasma und die roten Blutzellen in den anderen Blutbeutel übertragen worden sind. Die "buffy coat layer" wird sodann für weitere Trennung oder den direkten Verbrauch gesammelt, während der Inhalt des zweiten Blutbeutels zu dem Patienten zurücktransfundiert wird. Da bis zu 95 % der weißen Blutzellen von dem Gesamtblut abgetrennt werden können, ist die erforderliche Anzahl an Blutabzapfungen im Vergleich zu herkömmlichen Techniken erheblich verringert. Dies ist naturgemäß sowohl arbeitssparend als auch für den Patienten oder den Spender angenehmer.

Das oben beschriebene Blutbeutelsystem für eine Leucopherese mit zwei Blutbeuteln, die in einem geschlossenen Kreis verbunden sind, kann auch mit Vorteil für eine Plasmapherese (wobei das Blutplasma von den anderen Blutkomponenten abgetrennt wird) und eine Thrombopherese (wobei die Thrombocyten von den anderen Blutkomponenten abgetrennt werden) angewendet werden.

Um eine Gerinnung des Blutes zu vermeiden und die Lagerungszeit zu erhöhen, wird das Blut nach dem Abzapfen mit einer Lösung vermischt, die ein Anticoagulans und ein Nährmittel enthält. Normalerweise ist diese Lösung in dem Sammelbeutel vom Beginn des Blutabzapfens an vorhanden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch mindestens ein Anticoagulans am Anfang in dem Übertragungsbeutel vorhanden, und es wird mit dem Blut in dem Sammelbeutel beim Abzapfen vermischt. Dadurch, daß das abgezapfte Blut eine geeigne-

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te Menge an Anticoagulans antrifft, welche unter Berücksichtigung des Abzapfstroms ausgewählt und durch die Schwerkraft oder einen Pumpvorgang geliefert wird, wird eine mäßigere Behandlung der Blutkomponenten erhalten.

Nachstehend werden das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Blutbeutelsystem anhand einiger spezieller Ausführungsformen gemäß den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Blutbeutelsystems, das für das Blutabzapfen und die Bluttrennung geeignet ist, und

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Blutbeutelsystems, das zur Verwendung bei der Leucopherese, Plasmapherese und Thrombopherese geeignet ist.

Das in Figur 1 dargestellte Blutbeutelsystem enthält einen Sammelbeutel 1, zwei Übertragungsbeutel 2 und 3 und gegebenenfalls einen weiteren Übertragungsbeutel 4. Der Blutbeutel 1 ist in herkömmlicher-Weise mit einer Einlaßöffnung 5 für ein mit einer Kanüle ausgestattetes Blutabzapfrohr 6, einer oberen Auslaßöffnung 7 und, im dargestellten Fall, durchstoßbaren Rohrverbindungen 8 und 9 versehen. Gemäß der Erfindung ist der Sammelbeutel 1 auch mit einer unteren Auslaßöffnung 10 versehen. Der Übertragungsbeutel 2 hat eine obere Öffnung 11, durch die ein Rohr 12 mit der oberen Öffnung 7 des Sammelbeutels verbunden ist. Durch eine untere Öffnung 13 und ein Rohr 14 steht der Übertragungsbeutel 2 mit dem Übertragungsbeutel 3 mittels einer oberen Öffnung 15 des letzteren in Verbindung. Der Übertragungsbeutel 3 ist seinerseits mit der unteren Öffnung 10 des Sammelbeutels 1 über eine untere Öffnung 16 und ein Rohr 17 verbunden. In gleicher Weise wie der Sammelbeutel 1 sind die Übertragungsbeutel 2 und 3 im dargestellten Fall mit herkömmlichen durch-

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stoßbaren Rohrverbindungen 18,19 bzw. 20,21 versehen. Der fakultative dritte Übertragungsbeutel 4 ist auf dem Weg über die obere Öffnung 22 und ein Rohr 23 mit der oberen Öffnung 24 des Übertragungsbeutels 2 verbunden. Im dargestellten Fall ist der Übertragungsbeutel 4 ebenfalls mit durchstoßbaren Rohrverbindungen 25 und 26 versehen.

Das oben beschriebene Blutbeutelsystem zum Sammeln, Trennen und zum Lagern von Blutkomponenten kann beispielsweise in folgender Weise verwendet werden. Blut wird in den Sammelbeutel 1 durch das Abzapfrohr 6 in herkömmlicher Weise abgezapft. Die Rohrverbindungen 12, 14 und 17 und, bei Verwendung eines dritten Übertragungsbeutels 4, auch die Rohrverbindung 23 werden sodann abgesperrt, beispielsweise durch eine Rohrklemme. Eine sterile Anticoagulans- und Nährlösung kann in herkömmlicher Weise vom Beginn an in dem Sammelbeutel enthalten sein. Gemäß der Erfindung wird es jedoch bevorzugt, daß das Anticoagulans sich ursprünglich in dem Übertragungsbeutel 2 befindet, um in den Sammelbeutel 1 durch die Leitung 12 durch die Schwerkraft oder durch Pumpen gleichzeitig mit dem Abzapfen des Blutes durch die Leitung 6 eingeleitet zu werden. Da~das Blut, welches zu Beginn des Prozesses abgezapft wird, nicht einem großen Volumen der Anticoagulanslösung ausgesetzt wird, wird eine erheblich mildere Behandlung derjenigen Komponenten des Blutes erhalten, die durch zu große Mengen einer solchen Lösung nachteilig beeinflußt werden können. Bei dieser Variante ist die Rohrverbindung 12 zwischen dem Sammelbeutel 1 und dem Übertragungsbeutel 2 naturgemäß beim Abzapfen des Blutes offen. Durch Betätigung derjenigen Teile der Rohrleitungen 6 und 12, die am nächsten zu dem Sammelbeutel 1 sind, mittels einer beliebigen geeigneten Pumpvorrichtung, zum Beispiel einer entsprechend ausgestalteten Segmentpumpe oder peristaltischen Pumpe mit verschiedenen Pumpgeschwindigkeiten für die zwei Leitungen, kann ein geeignet gemischter Fluß (zum Beispiel 1:7) von Blut und das Anticoagulans enthaltender

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Lösung von dem Übertragungsbeutel 2 zu dem Samnielbeutel 1 erhalten werden. In diesem Fall ist das Blutabzapfrohr 6 vorzugsweise mit einem Dämpfungsteil 27 versehen, das durch den Druck des Blutstroms beeinflußt und mittels eines Druckfühlers überwacht wird. Letzterer kontrolliert dann die Pumpgeschwindigkeiten so, daß das Pumpen des Blutes und des Anticoagulans dem Blutfluß durch die Leitung 6 entspricht, während ein konstantes Mischverhältnis von Blut und Anticoagulanslösung aufrechterhalten wird. Bei der beschriebenen Verfahrensweise ist es beim Abzapfen von Blut nicht notwendig, den Sammelbeutel durchzubewegen, beispielsweise durch Schaukeln, wie es beim herkömmlichen Blutabzapfen üblich ist, um eine gute Vermischung des Blutes mit der zugesetzten Lösung zu erhalten.

Nach der beendigten Blutabzapfung wird die Leitung 6 abgesperrt, beispielsweise durch Verschweißen, und die Leitung 12 wird zeitweilig mittels einer Rohrklemme abgesperrt. Danach wird das ganze Beutelsystem zentrifugiert, um in dem Sammelbeutel eine obere Schicht von Blutplasma (normalerweise etwa 60 % des Blutvolumens), eine dazwischenliegende, verhältnismäßig sehr dünne Schicht, die weiße Blutzellen und möglicherweise Thrombocyten enthält, - die sogenannte "buffy coat layer" - und eine untere Schicht, die hauptsächlich rote Blutzellen enthält, zu bilden. Zur Auftrennung der Schichten wird der Sammelbeutel in eine geeignete Ausdrück- oder Preßvorrichtung eingeführt, um den Inhalt durch die obere und untere Öffnung 7 und 10 auszudrücken. Wie oben erwähnt, ist eine geeignete Vorrichtung in der schwedischen Patentanmeldung 79O276O-3 (DE-PA P ) beschrieben. Bei dieser Vorrichtung wird der Sammelbeutel zwischen eine vertikale Wand und eine Druckplatte, die im wesentlichen hierzu senkrecht bewegbar ist, eingeführt. Die Verbindungsleitungen 12 und 17 werden für den Durchgang der Flüssigkeit geöffnet, und der Antrieb der Druckplatte durch eine geeignete Antriebseinrichtung wird betätigt. Blutplasma wird dann aus dem Sam-

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melbeutel 1 durch die Rohrleitung 12 in den Übertragungsbeutel 2 ausgepreßt. Zur gleichen Zeit werden rote Blutzellen in den Übertragungsbeutel 3 durch die untere Öffnung 10 und die Rohrleitung 17 ausgepreßt. Da die Schicht der roten Blutzellen eine größere Viskosität als das Blutplasma hat, bewegt sich das Niveau der roten Blutzellen langsam nach oben, wie der Beutel zusammengedrückt wird. Für eine teilweise Automatisierung des Prozesses ist die Vorrichtung beispielsweise mit einer Photozelle, vorzugsweise auf der Druckplatte, versehen, die das obere Niveau der roten Blutzellen in dem Sammelbeutel 1 abfühlt, wenn diese ein solches Niveau erreicht haben, daß praktisch das gesamte Blutplasma aus dem Beutel herausgepreßt worden ist. Die Photozelle ist so angeordnet bzw. eingerichtet, daß sie eine geeignete Absperreinrichtung, zum Beispiel ein Spulenventil, betätigt, das die Verbindung zwischen dem Sammelbeutel 1 und dem Übertragungsbeutel 2 durch Abklemmen des Rohres 12 blockiert. Die Austragung aus dem Sammelbeutel 1 erfolgt dann nur durch die Öffnung 10 und das Rohr 17. Die Ausdrückvorrichtung ist weiterhin vorzugsweise mit einer geeigneten Einrichtung versehen, um ein weiteres Zusammendrücken des Sammelbeutels 1 zu verhindern, wenn das untere Niveau'der "buffy coat layer" sich an die Öffnung 10 annähert. Dies kann zum Beispiel durch eine oder mehrere, vorher einstellbare Abstandseinrichtungen geschehen, die eine weitere Verschiebung der Druckplatte in Richtung auf den Wandteil verhindern, wenn das Volumen des Sammelbeutels dem Volumen der "buffy coat layer" plus einem nebensächlichen Volumen der roten Blutzellen entspricht. Nachdem die Einrichtung zum Zusammendrücken des Sammelbeutels 1 aktiviert worden ist, kann die Bedienungsperson die Vorrichtung unbeaufsichtigt zurücklassen, da die kontinuierliche Trennung der Blutkomponenten automatisch weitergeführt und vervollständigt wird. Naturgemäß ist es eine Voraussetzung, daß der Übertragungsbeutel 3 in einer solchen Position gehalten wird, daß die Flüssigkeitsniveaus in den zwei Beuteln ungefähr gleich sind, wenn die Trennung vervollständigt ist, da sonst eine

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weitere Austragung aus dem Sammelbeutel stattfinden kann. Somit ist nach vervollständigter Trennung das Blutplasma in dem Übertragungsbeutel 2, und die roten Blutzellen sind in dem Übertragungsbeutel 3» während die "buffy coat layer" in dem Sammelbeutel 1 zurückbleibt.

Bei einer alternativen Ausführungsform der oben beschriebenen automatisierten Verfahrensweise ist die Photozelle in der Nachbarschaft des Anfangsniveaus der "buffy coat layer" angeordnet. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform sperrt die Abfühlungseinrichtung die Verbindung zwischen dem Sammelbeutel 1 und dem Übertragungsbeutel 2 ab, wenn die "buffy coat layer" (oder möglicherweise das obere Niveau der Schicht der roten Blutzellen) sich nach oben bewegt und in das Niveau eintritt, das durch die Abführungseinrichtung abgefühlt wird. Umgekehrt wird die Verbindung zwischen den Beuteln 1 und 2 wieder geöffnet, wenn die "buffy coat layer" unter das abgefühlte Niveau abfällt. Als Ergebnis bewegt sich die "buffy coat layer" an der Photozelle vorüber nach oben und nach unten mit einer verhältnismäßig kleinen Amplitude der Bewegung. Es besteht daher ein kontinuierlicher Fluß von dem Sammelbeutel 1 zu dem Übertragungsbeutel 3 und ein intermittierender Fluß von dem Beutel 1 zu dem Übertragungsbeutel 2, wobei die Niveaus der "buffy coat layer" und der Schicht der roten Blutzellen die ganze Zeit im wesentlichen konstant sind. Als Ergebnis kommt nur der oberste Teil der Schicht der roten Blutzellen in Kontakt mit den weißen Blutzellen, die an der Beutelwand haften. Dies führt seinerseits zu einer höheren Reinheit der abgetrennten Schicht der roten Blutzellen.

Wie oben erwähnt, kann die zugesetzte Nährmittellösung, deren Hauptfunktion die verlängerte Lagerung der roten Blutzellen ist, anfänglich in dem Sammelbeutel 1 enthalten sein. Jedoch wird es bevorzugt, daß diese Lösung vom Beginn an in dem

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Übertragungsbeutel 3 enthalten ist. Auf diese Weise wird die Lösung nicht durch das Blutplasma verdünnt, und die Zusammensetzung der Lösung kann für die Lagerung der roten Blutzellen optimiert werden.

Nach vervollständigter Trennung, wie oben beschrieben, wird die Verbindung durch die Rohre 12 und 17, beispielsweise durch Verschweißen, blockiert, und der Sammelbeutel 1 wird möglicherweise von den Übertragungsbeuteln zur Lagerung oder weiteren Verarbeitung der Blutkomponenten abgetrennt.

Das oben beschriebene Blutbeutelsystem bietet einen hohen Flexibilitätsgrad. So kann beispielsweise ein Thrombocytenkonzentrat in dem Ubertragungsbeutel 2 hergestellt werden, wenn die primäre Zentrifugierung so eingestellt wird, daß die obere Schicht aus einem an Thrombocyten reichen Plasma besteht. Nach wiederholter Zentrifugierung kann das von dem Übertragungsbeutel 2 abgetrennte Plasma in den dritten Übertragungsbeutel 4 übertragen werden, der über das Rohr 23 angeschlossen ist, wodurch ein geschlossenes System erhalten wird. Alternativ kann das Plasma aus dem Übertragungsbeutel 2 zur technischen Fraktionierung zum Beispiel über das Einlaßrohr 12 oder durch das Rohr 23 ohne den Übertragungsbeutel herausgepreßt werden.

Wenn die Zentrifugierung so eingestellt ist, daß der Übertragungsbeutel 2 nach der Abtrennung zellarmes Plasma enthält, dann kann letzteres abgetrennt, gefriergetrocknet und gelagert, geeigneterweise bei Temperaturen unterhalb -5O⁰C, werden. Der Übertragungsbeutel 2 kann auch in Verbindung mit dem Übertragungsbeutel 3 gehalten werden. Der Doppelbeutel 2,3 wird sodann in einem Kühlschrank gelagert, wobei die Rohrverbindung 14 zeitweilig blockiert ist. Hierdurch wird ein System zur Herstellung eines an Mikroaggregaten armen Gesamtbluts gebildet, wenn ein solches erwünscht

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ist. Die zwei Beutel können auch zu jeder beliebigen Zeit während der Lagerung für den individuellen Gebrauch oder die Lagerung getrennt werden.

Wie oben erwähnt wurde, enthält der Übertragungsbeutel 3, vorzugsweise vom Beginn an, Substanzen für die optimale Lagerung der roten Blutzellen. Bei der Herstellung eines an Thrombocyten reichen Plasmas, wie oben beschrieben, kann eine geeignete Menge dieser Lagerungslösung gewünschtenfalls von dem Übertragungsbeutel 3 zu dem Übertragungsbeutel 2 transferiert werden, bevor der Trennprozeß gestartet wird. Auf diese Weise ist es möglich, den pH-Wert in dem Übertragungsbeutel 2 auf einen gewünschten Wert einzustellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt Arbeitsersparnis mit sich, indem es eine teilweise Automatisierung des Trennprozesses gestattet. Ein weiterer Vorteil ist der hohe Trenngrad der weißen Blutzellen (etwa 95 %), der deswegen erhalten wird, weil die "buffy coat layer" in dem Sammelbeutel 1 während der Trennung gehalten wird. Dies kann bei der sogenannten Leucopherese, d.h. bei der Abtrennung von weißen Blutzellen und Thrombocyten vom Blut, wie in Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben, ausgenützt werden.

Das Blutbeutelsystem für die Leucopherese der Figur 2 enthält als Grundeinheit zwei miteinander verbundene Blutbeutel 28 und 29, deren Bauart im wesentlichen dem Blutbeutel 1 der Figur 1 entspricht. Der Blutbeutel 28 ist über eine obere Öffnung 30 und ein Verbindungsrohr 31 mit einer Öffnung 32 an der Oberseite des Blutbeutels 29 verbunden. In ähnlicher Weise ist der Boden des Blutbeutels 28 mit dem Boden des Blutbeutels 29 durch die untere Öffnung 33 bzw. 34 und einem Verbindungsrohr 35 verbunden. Der Blutbeutel 28 ist weiterhin mit einem Blutabzapfrohr 36, das sich an der Oberseite des Beutels Öffnet, versehen. Aus weiter unten erläuterten Gründen ist das Grundsystem gepaart, wobei

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entsprechende Bezugszeichen in den Figuren mit einem Strich versehen sind. Das Bezugszeichen 37 bezeichnet eine kombinierte Abzapf- und Transfusions-Zusammenstellung, die in an sich bekannter Weise eine Blutabzapfkanüle und eine Rohrverbindung mit einer Tropfkammer für die Einführung von Elektrolytlösung und Retransfusion von Blut enthält.

Beim Gebrauch wird das Doppelbeutelsystem mit der Abzapfungs-/ Transfusions-Zusammenstellung 37 durch das Blutabzapfrohr 36 verbunden. Die Verbindungsleitung 35 zwischen den zwei Blutbeuteln 28 und 29 sowie die Verbindung 36' werden am Anfang mittels einer Rohrklemme oder dergleichen abgesperrt. Wie im System gemäß Figur 1 wird vorzugsweise eine geeignete Menge einer Anticoagulanslösung in den Blutbeutel 29 vom Beginn an gebracht. Die Anticoagulanslösung wird sodann kontinuierlich von dem Blutbeutel 29 zu dem Blutbeutel 28 im Verlaufe des Abzapfens zugegeben, was geeigneterweise mittels einer Rohrpumpe geschieht, wie sie im Zusammenhang mit Figur 1 genannt wurde (die Bezugszeichen 38 und 38· zeigen "Druckdämpfer" an, die dem Bezugszeichen 27 in Figur 1 entsprechen).

Nach Beendigung der Blütabzapfung wird das Blutbeutelsystem 28,29 getrennt, indem das Rohr 36 unterhalb seines Verzweigungspunkts verschlossen und abgeschnitten wird. Die obere Verbindung 31 zwischen den Beuteln 28 und 29 wird mittels einer Rohrklemme abgesperrt, und das System wird zentrifugiert. In ähnlicher Weise wie oben wird eine obere Plasmaschicht, eine dazwischen liegende "buffy coat layer" und eine untere Schicht mit den roten Blutzellen erhalten. Die Komponenten werden aus dem Blutbeutel 28 auf die gleiche Weise, wie oben im Zusammenhang mit der Figur 1 "beschrieben, ausgepreßt, nachdem die Rohrverbindungen 31 und 35 geöffnet worden sind. Blutplasma und rote Blutzellen werden in den Blutbeutel 29 durch die obere bzw. untere Rohrverbindung 31 und 35 gepreßt, während die "buffy coat layer" in dem Sammelbeutel 28 zurückbleibt. Die dazwischenliegende ZeIl-

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schicht, die in dem Blutbeutel 28 verbleibt, wird für die weitere Trennung oder für den direkten Verbrauch gesammelt, während der Inhalt des Blutbeutels 29 dem Patienten wieder durch Transfusion zugeführt wird. Eine weitere Blutabzapfung wird sodann in der gleichen Weise unter Verwendung des Blutbeutelsystems 28',29' durchgeführt.

Aufgrund des hohen Trenngrads der weißen Blutzellen kann die Menge von abzuzapfendem Blut erheblich vermindert werden, was außer einer Arbeitsersparnis auch zu einer verminderten Anspannung für den Patienten oder den Blutspender führt.

Das oben beschriebene Blutbeutelsystem kann auch vorzugsweise für solche Techniken, wie die Plasmapherese und die Thrombopherese, verwendet werden. Im Falle der Plasmapherese erfolgt die Blutabzapfung in der gleichen Weise, wie oben beschrieben wurde. Nach dem Zentrifugieren wird in dem Blutbeutel 29 eine obere Schicht, die das an Thrombocyten arme Plasma enthält, eine Zwischenschicht, die weiße Blutzellen und Thrombocyten enthält, und eine untere Schicht, die hauptsächlich aus roten Blutzellen besteht, erhalten. Während des Ausdrückvorgangs ist die untere Rohrverbindung 35 mittels einer Rohrklemme oder dergleichen blockiert, so daß das Blutplasma in den Blutbeutel 29 auf dem Weg über die obere Rohrverbindung 31 übertragen wird, während die "buffy coat layer" und die roten Blutzellen in dem Blutbeutel 28 zurückbleiben. Der Inhalt des Blutbeutels 28 wird sodann dem Blutspender durch Transfusion zurückgeführt.

Bei der Thrombopherese erfolgt die Blutabzapfung in der gleichen Weise wie bei der Leucopherese und bei der Plasmapherese, und danach erfolgt eine Zentrifugierung, um eine obere Schicht aus einem an Thrombocyten reichen Plasma zu bilden. Diese obere Schicht wird sodann in den Blutbeutel 29 in der gleichen Weise wie bei dem oben beschriebenen Plasmapherese-

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prozeß' eingepreßt. Nach wiederholter Zentrifugierung wird eine obere Schicht aus an Thrombocyten armem Plasma in dem Blutbeutel 29 erhalten, und diese Plasmaschicht wird sodann von dem Blutbeutel 29 in den Blutbeutel 28 überführt. Danach wird der Inhalt des Blutbeutels 28 dem Patienten oder dem Blutspender durch Transfusion wieder zurückgeführt.

Bei einer alternativen Thrombophereseweise beginnt man mit dem Thrombocyten/Leucocyten-Konzentrat, das bei der oben beschriebenen Leucopherese erhalten worden ist, und letzteres wird durch Zentrifugieren abgetrennt.

Das Verfahren und das Blutbeutelsystem gemäß der Erfindung sind naturgemäß nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind viele Modifizierungen möglich, was insbesondere die spezielle Bauart der einzelnen Blutbeutel, die Anzahl der Rohrverbindungen, die Bauart der Verbindungsrohrsysteme, die zeitweilige Blockierung der Rohre während des Prozesses etc. betrifft.

Ende der Beschreibung.

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Leer seife

Claims

KRAUS & WEISERT . . ^ 22^? PATENTANWÄLTE DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 ■ D-80OO MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/797077-797078 · TELEX 05-212156 kpatd TELEGRAMM KRAUSPATENT 2525 WK/an ANNE SUSSI JOHANSSON CLAES FOLKE HÖGMAN Uppsala / Schweden Verfahren und Blutbeutelsystem zur Trennung von Blutkomponenten PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Trennung von Blutkomponenten, die in einer Blutprobe enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß"man

a) eine Blutprobe in einem Blutbeutel sammelt, welcher mindestens einen Auslaß am oberen Teil und mindestens einen Auslaß am Bodenteil hat,

b) den Blutbeutel zentrifugiert, um die Blutprobe in eine obere Schicht, eine untere Schicht und eine Zwischenschicht aufzutrennen, und daß man

c) die obere Schicht durch den oberen Auslaß und die untere Schicht durch den Bodenauslaß ausdrückt, so daß im wesentlichen in dem Beutel nur die Zwischenschicht zurückbleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man die obere und die untere Schicht

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durch die jeweiligen Auslässe des Blutbeutels ausdrückt, indem man letzteren über praktisch seine gesamte Fläche zusammendrückt, und daß man das Zusammendrücken des Blutbeutels abbricht, wenn ein vorgewähltes Restvolumen in dem Blutbeutel zurückgeblieben ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man die Austragung der oberen Schicht aus dem Blutbeutel so kontrolliert, daß während des Ausdrückvorgangs die Zwischenschicht in dem Blutbeutel im wesentlichen beim gleichen Niveau bzw. gleicher Höhe gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch g -e k e η η zeichnet, daß man ein vorgewähltes Niveau in dem Blutbeutel kontinuierlich abfühlt und hierzu in Beantwortung den oberen Auslaß schließt, wenn die Zwischenschicht oder der obere Teil der unteren Schicht das vorgewählte Niveau erreicht, und daß man den oberen Auslaß öffnet, wenn die Zwischenschicht oder der obere Teil der unteren Schicht unter das vorgewählte Niveau abfällt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man den Fluß der oberen Schicht abbricht, wenn die Zwischenschicht oder der obere Teil der unteren Schicht ein vorgewähltes Niveau erreicht hat, und daß man das Herausdrücken der unteren Schicht weiterführt, bis ein vorgewähltes Restvolumen in dem Blutbeutel zurückgeblieben ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß man als Blutprobe Gesamtblut verwendet und daß man die Gesamtblutprobe zentrifugiert, um eine obere Schicht, die Blutplasma enthält, eine untere Schicht, die rote Blutzellen enthält, und eine Zwischenschicht, die weiße Blutzellen enthält, zu erhalten.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß man die obere Schicht, die Blutplasma enthält, in einen ersten Übertragungsbeutel austrägt und die untere Schicht, die rote Blutzellen enthält, in einen zweiten Übertragungsbeutel austrägt, der mit dem ersten Übertragungsbeutel verbunden sein kann.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die obere Schicht, die Blutplasma enthält, und die untere Schicht, die rote Blutzellen enthält, in einen gemeinsamen Übertragungsbeutel austrägt.

9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch g e kennz eichnet , daß man gleichzeitig ein Anticoagulans zu dem Gesamtblut zusetzt, wenn man letzteres in den Blutbeutel abzapft, wobei das Anticoagulans von einem gesonderten Beutel zugeführt wird, welcher mit dem Blutbeutel verbunden ist.

10. Blutbeutelsystem zur Trennung von Blutkomponenten von einer Gesamtblutprobe, gekennzeichnet durch

a) einen Blutbeutel (1,28), der so angeordnet bzw. eingerichtet ist, daß er die Gesamtblutprobe aufnimmt, um diese durch Zentrifugierung in eine obere Schicht, die Blutplasma enthält, eine untere Schicht, die rote Blutzellen enthält, und eine Zwischenschicht, die weiße Blutzellen enthält, aufzutrennen, wobei der Blutbeutel (1,28) mindestens einen Auslaß (7,30) an seinem oberen Teil bzw. spitzen Teil und mindestens einen Auslaß (10,33) an seinem Bodenteil aufweist,

b) einen ersten Übertragungsbeutel (2), der mit dem Auslaß (7,30) des oberen Teiles des Blutbeutels (1, 28) verbunden ist und so angeordnet bzw. eingerichtet

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ist, daß er nach dem Zusammendrücken des Blutbeutels (1,28) die obere Schicht, die das Plasma enthält, aufnimmt, und

c) einen zweiten Übertragungsbeutel (3) > der mit dem Auslaß (10,33) des Bodenteils des ersten Blutbeutels (1,28) verbunden ist und so angeordnet bzw. eingerichtet ist, daß er nach dem Zusammendrücken des Blutbeutels (1,28) die untere Schicht, die rote Blutzellen enthält, aufnimmt.

11. Blutbeutelsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der obere Auslaß und der Bodenauslaß (30,33) des Blutbeutels (28) mit einem gemeinsamen Übertragungsbeutel (29) verbunden sind.

12. Blutbeutelsystem nach Anspruch 10, dadurch g e kennz eichnet , daß der obere Auslaß und der Bodenauslaß des Blutbeutels mit einem ersten bzw. zweiten Übertragungsbeutel (2,3) verbunden sind, wobei der obere Auslaß (7) des Blutbeutels mit einem oberen Einlaß (11) des ersten Übertragungsbeutels (2) verbunden ist und der Bodenauslaß (10) des Blutbeutels mit einem Bodeneinlaß (16) des zweiten Übertragungsbeutels (3) verbunden ist, wobei der erste und der zweite Übertragungsbeutel gegebenenfalls miteinander verbunden sind.

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