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Stand der Technik
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Es
sind bereits Blutentnahmevorrichtungen, wie beispielsweise Spritzen,
mit einer Behältervorrichtung,
insbesondere bei medizinischen Anwendungen, bekannt.
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Die
Erfindung geht aus von einer Blutentnahmevorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Blutentnahmevorrichtung mit wenigstens
einer Behältervorrichtung.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Behältervorrichtung
wenigstens zwei Kammern zur Separierung von Blutbestandteilen aufweist.
Hierbei definiert eine Blutentnahme eine Gewinnung einer Blutprobe bevorzugt
aus einem Blutgefäß, wie beispiels weise einer
Arterie, einer Vene und/oder einer Drosselvene eines Säugetiers.
Die Gewinnung erfolgt bevorzugt mittels einer Kanüle, wobei
hier unter einer „Kanüle" auch eine Butterflykanüle, eine
Venenverweilkanüle und/oder
ein anderes, dem Fachmann als zweckdienlich erscheinendes Blutabnahmemittel
verstanden werden soll. Ein dafür
geeignetes Säugetier
stellt insbesondere ein Mensch, ein Hund, eine Katze, ein Unpaarhufer,
wie ein Pferd, ein Paarhufer, wie ein Kamel, ein Rind und/oder ein
Schwein, dar. Die Blutentnahmevorrichtung kann jedoch auch für eine Blutentnahme
an einem anderen tierischen Lebewesen geeignet sein. In diesem Zusammenhang
soll unter einer „Behältervorrichtung" insbesondere eine Vorrichtung
mit einem Behälter
verstanden werden, wobei ein Behälter
ein Gegenstand ist, der in seinem Inneren einen Hohlraum aufweist
und/oder insbesondere dem Zweck dient, seinen Inhalt von seinem
Umfeld bzw. seiner Umwelt und/oder gegenüber anderen Komponenten zu
trennen. Ferner ist ein Behälter in
zumindest einem Betriebszustand im Falle der Blutentnahmevorrichtung
beispielsweise im Zustand eines Zentrifugationsvorgangs gegenüber einer
Umgebung dicht bzw. undurchlässig
für seinen
Inhalt. Unter einer „Kammer" soll hier insbesondere
ein Raum bzw. ein Hohlraum verstanden werden, der zu einer Aufnahme
eines Stoffs, wie eines Feststoffs, eines Gases und insbesondere
einer Flüssigkeit,
und besonders vorteilhaft zur Aufnahme von Blut und/oder von Blutbestandteilen
vorgesehen ist. Blut definiert hier insbesondere Vollblut, und Blutbestandteile
definieren hier zum einen einen Blutkuchen, demnach zelluläre Bestandteile
des Bluts (rote und weiße
Blutkörperchen),
Blutplättchen
und Gerinnungsfaktoren, und zum anderen ein Blutserum, und zwar
insbesondere eine geronnene Blutprobe ohne Blutkuchen. Das Serum
enthält
ca. 91% Wasser und zu 7% Proteine (Albumine und Globuline), die
restlichen 2 machen Elektrolyte, Nährstoffe und Hormone aus. Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann
eine getrennte Aufbewahrung von Komponenten, insbesondere Blutbestandteilen,
die nicht durchmischt werden sollen, erreicht werden. Ferner ergibt sich
dadurch eine sichere Handhabung und eine variable Transportmöglichkeit,
bei der eine Durchmischung der Komponenten effektiv verhindert werden kann,
selbst wenn die Blutentnahmevorrichtung, beispielsweise bei einem
Entnahmeprozess einer Probe aus der Blutentnahmevorrichtung, auf
den Kopf gedreht wird.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Blutentnahmevorrichtung eine
Separiereinheit aufweist, die zur Separierung der Blutbestandteile
vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer „Separiereinheit" insbesondere eine
Einheit verstanden werden, an die zumindest ein Bauteil angeordnet
ist, das zum Separieren einer Komponente aus einem Gemisch aus Komponenten
vorgesehen ist. Bevorzugt weist die Separiereinheit zumindest eine
Bauteileinheit auf, die sich aus zumindest zwei Bauteilen zusammensetzt,
die sich in zumindest einem Parameter, wie Größe, Material, Festigkeit, Durchlässigkeit
und/oder Trennleistung, unterscheiden. Zumindest eines der Bauteile
dient der Separierung. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung von zwei
Bauteileinheiten. Ferner soll unter „vorgesehen" speziell ausgestattet
und/oder ausgelegt verstanden werden. Durch die Anordnung der Separiereinheit kann
eine Trennung von Komponenten konstruktiv einfach und effizient
gestaltet werden.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn die Separiereinheit zumindest zwei Separiermittel
aufweist. In diesem Zusammenhang soll unter einem „Separiermittel" insbesondere ein
Mittel, wie eine Trennwand, ein Sieb, ein Faserverbund (Gewebe,
Wolle), eine poröse
Struktur (Gestein, Kalk), eine Membran und/oder ein Filter, verstanden
werden, das zumindest eine Komponente aus einem Gemisch von Komponenten
nach zumindest einem Parameter, wie Größe, Ladung, Form, Viskosität, Temperatur und/oder
einem dem Fachmann als weiterhin zweckdienlich erscheinenden Parameter,
abtrennt und/oder diese Komponente in zumindest einem Betriebszustand
separiert von weiteren Komponenten des Gemischs hält. Mittels
des Separiermittels kann die Trennung von Komponenten besonders
einfach und zuverlässig
erreicht werden. Ferner weist die Separiereinheit damit einen vorteilhaft
variablen modularen Aufbau auf und ist besonders flexibel einsetzbar.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Separiermittel gegeneinander bewegbar ausgeführt sind. Hierbei definiert „bewegbar" eine Bewegung der
Separiermittel zueinander in einer axialen Richtung und/oder in
einer horizontalen Richtung und/oder in einer radialen Richtung.
Durch die Veränderung
der Lage der Separiermittel zueinander kann die Separiereinheit
bzw. können
die Separiermittel besonders flexibel genutzt werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Separiermittel gegeneinander drehbar
angeordnet sind. Hierbei soll unter der Wendung „drehbar angeordnet" in diesem Zusammenhang
insbesondere verstanden werden, dass zumindest eines der Separiermittel
in Umfangsrichtung gedreht werden kann und insbesondere relativ zu
einem weiteren Separiermittel. Besonders vorteilhaft ist eines der
Separiermittel fest mit einer Steuer- bzw. Kolbenstange verbunden
und das weitere Separiermittel relativ zu der Kolbenstange und/oder
dem anderen Separiermittel beweglich angeordnet. Zumindest zwei
Separiermittel können bevorzugt
in einem Betriebszustand in Deckung zueinander gebracht werden.
Hierbei definiert „in
Deckung bringen" einen
Zustand, bei dem zumindest mehr als 50% einer Fläche beider Separiermittel einen
gemeinsamen Überdeckungsbereich
haben. Mittels der drehbaren Anordnung der Separiermittel kann die
Separiereinheit einfach bedienbar und/oder verstellbar und/oder
einstellbar gestaltet werden.
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Vorteilhafterweise
ist die Separiereinheit schließbar
und/oder öffenbar.
Unter „schließbar" soll in diesem Zusammenhang
insbesondere verstanden werden, dass die Separiereinheit in zumindest
einem Betriebszustand geschlossen ist bzw. dass ein Inhalt, der
sich in einer Kammer befindet, die an die Separiereinheit angrenzt,
in diesem Betriebszustand in der Kammer gehalten und ein Austritt
des Inhalts aus der Kammer verhindert wird. Ferner soll ein Eintritt
eines sich außerhalb
der Kammer befindenden Stoffs weitgehend unterbunden werden. Des
Weiteren definiert in diesem Zusammenhang „öffenbar", dass die Separiereinheit in zumindest
einem Betriebszustand offen ist bzw. dass sich ein Inhalt einer
an die Separiereinheit angrenzenden Kammer ungehindert in und aus der
Kammer bewegen kann und/oder diese ungehindert bewegt werden kann.
Ein offener Betriebszustand der Separiereinheit tritt insbesondere
auf, wenn zumindest zwei Separiermittel einen Überdeckungsbereich von mehr
als 50% ihrer jeweiligen Fläche
haben. Durch eine Realisierung dieser beiden Zustände können vorteilhaft
verschiedene Betriebsmodi der Separiereinheit eingestellt werden,
die unterschiedlich genutzt werden können, wodurch das Separiermittel
sowohl eine Trenn- wie eine Separierfunktion leisten kann.
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Des
Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn die Separiereinheit wenigstens
einen Filter umfasst. In diesem Zusammenhang soll unter einem „Filter" insbesondere ein
Gegenstand verstanden werden, der Komponenten, insbesondere feste,
flüssige
und gasförmige
Komponenten, aufgrund ihrer Materialeigenschaften, wie Größe, Ladung,
Form, Viskosität und/oder
Temperatur, voneinander trennt. Der Filter kann beispielsweise aus
Polyethylensulfon (PES), Polyvinylidenfluorif (PVDF), Polytetrafluorethylen (PTFE)
und/oder bevorzugt aus einem Celluloseester wie Celluloseacetat
gefertigt sein. Er kann aber auch aus einem anderen, dem Fachmann
als sinnvoll erscheinenden Filtermaterial bestehen. Der Filter weist bevorzugt
Poren auf, die durchlässig
sind für
Flüssigkeiten,
Kleinmoleküle,
wie Ionen und/oder RNA, und/oder Makromoleküle, wie Proteine und/oder DNA,
und undurchlässig
sind für
Zellen, wie Blutzellen und/oder Bakterien, Viren, Zellorganellen und/oder
Zellschrott. Ferner weisen die Poren vorteilhaft einen Durchmesser
auf, der beispielsweise kleiner als 1 μm und bevorzugt kleiner als
0,2 μm ist.
Ein Trennungsprinzip kann auch auf einer Semipermeabilität eines
Filters beruhen. Der Filter ist hierbei nur in einer Richtung für einen
Stoff durchlässig.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
kann ein einfaches und kostengünstiges
Prinzip für
eine effiziente Auftrennung genutzt werden.
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Ein
einfacher Aufbau kann vorteilhaft erreicht werden, wenn die Separiereinheit
zwischen den Kammern angeordnet ist. Unter der Wendung „zwischen
den Kammern" soll
hier insbesondere eine räumliche
Anordnung verstanden werden. Ferner soll die Separiereinheit als
Trennelement verstanden werden, das in zumindest einem Betriebszustand
alternativ und/oder zusätzlich
als Verbindungselement für
die beiden Kammern dient.
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Zudem
wird vorgeschlagen, dass die Blutentnahmevorrichtung einen Spritzenkolben
aufweist, der zumindest eine Kammer bildet. Hierbei soll unter einem „Spritzenkolben" insbesondere eine Komponente
der Blutentnahmevorrichtung verstanden werden, die während eines
Blutentnahmeprozesses in einer axialen Richtung auf und ab bevorzugt
in einem Zylinder bewegt werden kann. Der Spritzenkolben dient einer
Einengung eines Raums, in dem sich eine Flüssigkeit, wie das Blut bzw.
die Blutbestandteile, befinden. Durch die Realisierung der Kammer
in dem Spritzenkolben kann eine kompakt bauende Anordnung erreicht
werden. Ferner kann der Spritzenkolben eine Doppelfunktion ausüben. Zum
einen dient er dem Druckaufbau in der Kammer, in der er bewegt wird,
und zum anderen kann sein Volumen besonders vorteilhaft als Stau- bzw.
Aufnahmeraum verwendet werden.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass die Blutentnahmevorrichtung
einen Spritzenzylinder aufweist, zu dem der Spritzenkolben relativ
bewegbar ist. In diesem Zusammenhang soll unter einem Spritzenzylinder
insbesondere eine röhrenförmige Kammer
verstanden werden, in der der Spritzenkolben in bevorzugt axialer
Richtung bewegt werden kann und/oder die den Spritzenkolben in einer Umfangsrichtung
umschließt und/oder
führt bzw.
in der der Spritzenkolben geführt
wird. Ferner dient der Spritzenzylinder als ein Aufnahmeraum des
Bluts im Prozess der Blutabnahme. Mittels des Spritzenzylinders
kann eine konstruktiv einfache Führung
des Spritzenkolbens bereitgestellt werden.
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Es
wird zudem vorgeschlagen, dass zumindest eine der Kammern in zumindest
einem Betriebszustand einen von einem Atmosphärendruck abweichenden Druck
aufweist. Hierbei stellt der Betriebszustand bevorzugt einen Betriebszustand
dar, bei dem die Kammer völlig
unbefüllt
von einer Flüssigkeit ist.
Im Falle der Blutentnahmevorrichtung ist dies der Betriebszustand,
bevor das Separiermittel bzw. der Filter geöffnet wird und die flüssigen Blutbestandteile in
die Kammer des Spritzenkolbens einströmen. Ferner herrscht der von
einem Atmosphärendruck
abweichende Druck bevorzugt in der Kammer, die im Spritzenkolben
ausgebildet ist. Atmosphärendruck definiert
hierbei einen mittleren Luftdruck der Atmosphäre, der beispielsweise auf
Meereshöhe
101325 Pa beträgt.
Ein abweichender Druck stellt hier einen Unterdruck oder ein Vakuum
dar. Mittels des von einem Atmosphärendruck abweichenden Drucks
kann konstruktiv einfach eine gute Ansaugleistung der Blutbestandteile
in die Kammer des Spritzenkolbens erreicht werden. Generell wäre es jedoch
auch denkbar, die Blutentnahmevorrichtung bei einem Normaldruck
zu betreiben.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Blutentnahmevorrichtung zumindest
einen Abscherkörper
aufweist, der in zumindest einer der Kammern angeordnet ist. In
diesem Zusammenhang soll unter einem „Scherkörper" insbesondere ein Körper verstanden werden, der
zu einer Aufbringung von Scherung bzw. von Scherkräften auf
ein Probenobjekt, wie beispielsweise Blutzellen, vorgesehen ist.
Hierbei definiert Scherung eine Verformung des Probenobjekts unter
Einwirkung einer Kraft, die tangential zu einer Seitenfläche des
Probenobjekts wirkt. Durch die Anordnung und Verwendung von Scherkörpern kann
eine einfache, effektive und kostengünstige Stimulation einer Produktion
von Stoffwechselprodukten erreicht werden. Diese Stoffwechselprodukte bzw.
die Blutentnahmevorrichtung sollen bevorzugt im Bereich der Behandlung
von Entzündungen
angewendet werden. Hierfür
soll das gewonnene, mit dem Stoffwechselprodukt angereicherte Blutserum
insbesondere in das entzündete
Gebiet, wie sämtliche
am Körper
befindlichen Gelenke, Bereiche in Wirbelsäulennähe, perineurale Bereiche, Muskeln,
Sehnen, Bänder,
Faszien und/oder andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende
Bereiche, eingebracht bzw. eingespritzt werden. Eine Anwendung ist
ungeeignet für
eine Applikation direkt in die Blutbahn, also in Venen und Arterien,
und in ein Lymphsystem.
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Bevorzugt
sind die gebildeten Stoffwechselprodukte an Entzündungsreaktionen beteiligt.
Dadurch kann die Blutentnahmevorrichtung zur Gewinnung von entzündungshemmenden
Wirkstoffen genutzt werden. Ein bevorzugter entzündungshemmender Wirkstoff ist
ein Interleukin-1-Rezeptorantagonist (IL-1Ra). Der Interleukin-1-Rezeptorantagonist
ist ein Rezeptorantagonist, der spezifisch eine Wirkung eines Proteins
Interleukin-1 (IL1) neutralisiert. Interleukin-1 gehört als ein
proentzündliches
Schlüsselzytokin
zu den wichtigsten entzündungsfördernden
Signalstoffen des Immunsystems. Es wird nach einem Entzündungsreiz
vor allem von Monozyten und Makrophagen gebildet. Entzündungsreize
können
Bakterien, Hefen, Autoantige ne, aber auch jede Art von Fremdpartikeln
sein. Auch die Aufbringung der Scherkräfte durch die Scherkörper auf
die Blutzellen stimuliert eine Entzündungsreaktion. Die proentzündlichen
Effekte des Interleukin-1 werden durch Bindung an einem für Interleukin-1
spezifischen Interleukin-1-Rezeptor vermittelt. Der Interleukin-1-Rezeptorantagonist
wird ebenfalls von Immunzellen freigesetzt und kommt im Körper als
ein natürlicher
Hemmstoff für
das Interleukin-1 vor. Er spielt eine wesentliche Rolle bei einer
Regulation eines durch Interleukin-1 vermittelten Entzündungsvorgangs. Eine Wirkung
des Interleukin-1-Rezeptorantagonisten beruht darauf, dass er eine
Wirkung des Interleukin-1 bremst und beendet, indem er anstelle
von Interleukin-1 an den Interleukin-1-Rezeptor, der von einer Zielzelle
exprimiert wird, an diese Zielzelle andockt und damit ein Anlagern
des Interleukin-1 verhindert, wodurch das Interleukin-1 seine proentzündlichen
Effekte nicht mehr vermitteln kann. Der Interleukin-1-Rezeptorantagonist
ist also der antientzündliche
Gegenspieler des Interleukin-1.
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Vorteilhafterweise
ist wenigstens ein Scherkörper
von einer Kugel gebildet. Besonders vorteilhaft weist die Blutentnahmevorrichtung 240 Scherkörper in
der Form von Kugeln auf. Eine Anzahl von Kugeln kann auch eine andere,
dem Fachmann als zweckdienlich erscheinende Menge haben. Der Scherkörper hat
hierbei einen Durchmesser zwischen 2 und 4 mm, wobei auch hier ein
anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Durchmesser realisierbar
wäre. Durch
eine Kugelform kann ein besonders effizienter und zudem schonend
wirkender Scherkörper
bereitgestellt werden. Der Scherkörper bzw. die Kugel kann aus
einem Metall, einem Kunststoff, und besonders vor teilhaft aus Glas sein.
Durch die Realisierung des Scherkörpers aus Glas kann ein einfach
herstellbarer, leichter und kostengünstiger Scherkörper erzielt
werden, was direkt eine Bereitstellung einer kostengünstigen
und bedienerfreundlichen Blutentnahmevorrichtung ermöglicht.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
der Scherkörper
eine glatte Oberfläche
aufweist. Unter einer „glatten
Oberfläche" soll hierbei insbesondere
eine Oberfläche verstanden
werden, die Erhebungen und/oder Vertiefungen mit einer von einer
Haupterstreckung der Oberfläche
abweichenden Erstreckung aufweist, wobei die Erhebungen und Vertiefungen
kleiner sind als 0,1 mm. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine
schonende und effiziente Behandlung des Bluts bzw. der Blutbestandteile,
wie der Blutzellen, bereitgestellt werden, durch die die Zellen
einem moderaten Stress ausgesetzt werden können, der jedoch zu keiner
Zerstörung
der zellulären
Strukturen, wie der Zellmembran, führt.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass zumindest eine der Kammern ein Fassungsvolumen
zwischen 10 und 100 ml aufweist. Bevorzugt hat zumindest eine Kammer
ein Fassungsvolumen zwischen 30 und 80 ml und besonders vorteilhaft
zwischen 50 und 60 ml. Hierbei soll unter einem „Fassungsvolumen" insbesondere das
Volumen verstanden werden, das maximal von einem Körper, wie
einem Hohlraum und/oder einer Kammer, aufgenommen werden kann. Hierbei
kann ein Füllmaterial
fest, flüssig und/oder
gasförmig
sein. Wird dem Patienten ein Blutvolumen von 50 ml abgenommen, ergibt
sich durch eine Behandlung des Bluts mit den Scherkörpern eine
Konzentration an Interleukin-1- Rezeptorantagonist,
die 140-fach höher
ist als die Konzentration in einer unbehandelten Probe. Dadurch
kann prozessual einfach eine effiziente Anreicherung eines Wirkstoffs
in einem sinnvollen Volumen erreicht werden. Zusätzlich ist ein ausreichendes
Volumen vorhanden, um gesundheitsfördernd eine Portionierung in
kleinere Probenvolumina durchzuführen.
Diese portionierten Proben können
aufbewahrt werden und können
zu einem späteren
Zeitpunkt Verwendung finden. Ferner muss dem Patienten nur einmal Blut
abgenommen werden, was besonders bei einem Tier als Patienten bedienerfreundlich
und schützend für einen
Blutabnehmenden ist. Des Weiteren handelt es sich durch die Verwendung
von Eigenblut des Patienten um eine schnelle Methode, um den Wirkstoff
zu gewinnen.
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Die
Blutentnahmevorrichtung ist dazu vorgesehen, nach den Richtlinien
des Gesetzes über
Medizinprodukte (Medizinproduktegesetz – MPG) zugelassen und eingesetzt
zu werden.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Blutentnahmevorrichtung bei einer Blutentnahme,
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2 die
Blutentnahmevorrichtung aus 1 nach einem
Zentrifugationsschritt,
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3 die
Blutentnahmevorrichtung aus 1 während eines
Trennvorgangs,
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4 die
Blutentnahmevorrichtung aus 1 nach dem
Trennvorgang und während
der Probenentnahme,
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5 die
Separiereinheit aus 4 in einer Schnittdarstellung
entlang der Linie V-V,
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6 eine
alternative Separiereinheit mit zwei Separiermitteln,
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7 die
Blutentnahmevorrichtung aus 1 mit einem
alternativen verstärkten
Spritzenkolben,
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8 die
Blutentnahmevorrichtung aus 1 mit alternativem
und abtrennbarem Spritzenkolben,
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9 eine
weitere alternative Blutentnahmevorrichtung bei einer Blutentnahme,
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10 die
Blutentnahmevorrichtung aus 8 nach einem
Zentrifugationsschritt,
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11 die
Blutentnahmevorrichtung aus 8 während eines
Trennvorgangs,
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12 die
Blutentnahmevorrichtung aus 8 nach dem
Trennvorgang und während
der Probenentnahme und
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13 eine
weitere alternative Blutentnahmevorrichtung bei einer Blutentnahme.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
eine Blutentnahmevorrichtung 10a in der Form einer Spritze
mit einer Behältervorrichtung 12a,
die zwei Kammern 14a, 16a zur Separierung von
Blutbestandteilen 18a, 20a aufweist. Die Blutentnahmevorrichtung 10a weist
einen Spritzenzylinder 34a und einen Spritzenkolben 32a auf.
An einem unteren Ende 42a des Spritzenzylinders 34a,
zu dem der Spritzenkolben 32a relativ bewegbar ist, ist ein
Spritzenkonus 44a mit einem Außengewinde 46a angeordnet, über den
eine Kanüle 48a,
die einen Außendurchmesser zwischen 1,5 und 0,5 mm (17 bis 25 Gauge)
aufweist, mit ihrem Innengewinde 50a mit dem Spritzenzylinder 34a verbindbar
ist. Generell wäre
jedoch auch eine Kanüle
mit einem anderen Außendurchmesser
denkbar. Ein Hohlraum des Spritzenzylinders 34a bildet
die Kammer 14a, die ein Fassungsvolumen von 60 ml aufweist.
Es wäre
jedoch grundsätzlich
auch ein anderes Fassungsvermögen zwischen
30 und 80 ml denkbar. Zu einer Überwachung
eines Befüllvorgangs
der Blutabnahmevorrichtung 10a bzw. des Spritzenzylinders 34a kann
an einer Außenseite
des Spritzenzylinders 34a eine hier nicht näher gezeigte
Skalierung, beispielsweise in 10 ml-Schritten, vorgesehen sein. Ferner weist
der Spritzenzylinder 34a an einem oberen Ende 52a eine Öffnung 54a auf,
in die der Spritzenkolben 32a eingeführt ist.
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Zudem
weist die Blutentnahmevorrichtung 240 Scherkörper 36a auf,
die in der Kammer 14a des Spritzenzylinders 34a angeordnet
sind. Von den Scherkörpern 36a sind
zur Wahrung der Übersichtlichkeit
nur einzelne in der 1 gezeigt. Die Scherkörper 36a sind
von Kugeln 38a gebildet, die aus Glas gefertigt sind und
eine glatte Oberfläche 40a aufweisen.
Die Scherkörper 36a nehmen
etwa ein Volumen von 10 ml des 60 ml-Volumens des Spritzenzylinders 34a ein.
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Der
Spritzenkolben 32a wird von dem Spritzenzylinder 34a in
einer axialen Richtung 56a geführt und bildet die Kammer 16a.
Die Kammer 16a hat ein Flüssigkeitsfüllvolumen, das kleiner ist
als das Flüssigkeitsfüllvolumen
der Kammer 14a des Spritzenzylinders 34a, und
bevorzugt ein Volumen zwischen 50 und 55 ml. An den Spitzenkolben 32a ist
an einem unteren Ende 58a ein Dichtelement 60a in
der Form eines Dichtrings aus Gummi angeordnet. Das Dichtelement 60a ist
fest mit dem Spritzenkolben 32a verbunden und kann mit
dem Spritzenkolben 32a in axialer Richtung 56a bewegt
werden. Ferner erzeugt das Dichtelement 60a durch seine
Interaktion mit einer Außenwand 62a des
Spritzenkolbens 32a bzw. einer Oberfläche 64a der Außenwand 62a und
einer Oberfläche 66a einer
Innenwand 68a des Spritzenzylinders 34a eine Haftreibung
zu einer gezielten Bewegung des Spritzenkolbens 32a relativ
zum Spritzenzylinder 34a. Zudem dichtet das Dichtelement 60a die
Kammer 14a des Spritzenzylinders 34a gegen einen
Außenraum 70a bzw.
gegenüber
einer sich im Außenraum 70a befindlichen
Luft ab.
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Des
Weiteren ist am unteren Ende 58a des Spritzenkolbens 32a eine
Separiereinheit 22a angeordnet, die zur Separierung der
Blutbestandteile 18a, 20a vorgesehen ist. Die
Separiereinheit 22a ist zwischen den Kammern 14a und 16a angeordnet
und trennt somit die Kammer 14a des Spritzenzylinders 34a von
der Kammer 16a des Spritzenkolbens 32a. Ferner
weist die Separiereinheit 22a Separiermittel 24a, 26a auf,
die als Filter 28a, 30a ausgebildet und die jeweils
in einer Bauteileinheit 72a, 74a angeordnet sind.
Somit umfasst die Separiereinheit 22a die Filter 28a, 30a.
Hierbei bildet ein Separiermittel 24a, 26a jeweils
mit einem Barrieremittel 76a, 78a eine der Bauteileinheiten 72a, 74a.
Die Barrieremittel 76a, 78a sind aus einem leichten
Kunststoff gebildet und weitgehend undurchlässig für Feststoffe, Flüssigkeiten
und/oder Gase.
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Wie
in der 5 exemplarisch für die Bauteileinheit 72a gezeigt
ist, weisen die Bauteileinheiten 72a, 74a jeweils
ein Verbindungselement 80a, 82a in der Form eines
Befestigungsrings aus einem leichten Kunststoff auf, über das
das halbkreisförmige
Separiermittel 24a bzw. der Filter 28a und das
halbkreisförmige
Barrieremittel 76a verbunden sind. Ferner dient das Verbindungselement 80a der
Bauteileinheit 72a dazu, die Bauteileinheit 72a mit
einer Oberfläche 84a einer
Innenwand 86a des Spritzenkolbens 32a verliersicher
zu verbinden. Des Weiteren weist die Bauteileinheit 72a ein
Abstandselement 88a in der Form eines Distanzrings aus
einem leichten Kunststoff auf, das das Separiermittel 24a bzw.
das Barriereelement 76a beabstandet zu einer Kolbenstange 90a anordnet.
Das Abstandselement 88a bzw. die Bauteileinheit 74a kann
in Umfangsrichtung 112a gegenüber der Kolbenstange 90a bewegt
werden. Die Bauteileinheit 74a ist über einen hier nicht genauer spezifizierten
Mechanismus fest mit der Kolbenstange 90a verbunden. Durch
die Anordnung des Abstandselements 88a bzw. eine Beweglichkeit
der Bauteileinheit 72a und/oder die feste Verbindung der Bauteileinheit 74a mit
der Kolbenstange 90a können die
Separiermittel 24a, 26a gegeneinander bewegbar ausgeführt sein
und sind somit gegeneinander drehbar angeordnet. Ferner können die
Separiermittel 24a, 26a durch ihre Drehbarkeit
relativ zueinander schließbar
und/oder öffenbar
zueinander ausgeführt sein.
Die Separiermittel 24a, 26a und die Barrieremittel 76a, 78a sind
jeweils von einem halbkreisförmigen Ausschnitt
gebildet. Bei gegengleich angeordneten Separiermitteln 24, 26a bzw.
Barrieremitteln 76a, 78a, also Separiermittel 24a über Barrieremittel 78a und
Barrieremittel 76a über
Separiermittel 26a, kann die Separiereinheit durch eine
Drehung um 180° von einer
geschlossenen in eine geöffnete
Stellung überführt werden.
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In 6 ist
eine alternative Separiereinheit 22a' bzw. eine alternative Bauteileinheit 72a' gezeigt. Die
nicht gezeigte Bauteileinheit 74a' ist analog zur Bauteileinheit 72a' ausgeführt. Hierbei
sind die Separiermittel 24a', 24a'' bzw. die Filter 28a', 28a'' und die Barrieremittel 76a', 76a'' von vier Teilkreissegmenten gebildet,
wovon jedes einen Winkel α von
90° aufweist.
Bei gegengleich angeordneten Mitteln, wie dem Separiermittel 24' mit dem Barrieremittel 78', dem Separiermittel 24a'' mit dem Barrieremittel 78'', dem Separiermittel 26a' mit dem Barrieremittel 76a' und dem Separiermittel 26a'' mit dem Barrieremittel 76a'', kann die Separiereinheit 22a' durch eine
Drehung um 90° von
einer geschlossenen in eine geöffnete
Stellung überführt werden.
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Zudem
weist der Spritzenkolben 32a an einem oberen Ende 92a eine Öffnung 94a auf,
durch die die Kolbenstange 90a geführt ist. Die Kolbenstange 90a erstreckt
sich in axialer Richtung 56a von der Separiereinheit 22a bzw.
dem unteren Ende 58a des Spritzenkolbens 32a durch
die Kammer 16a bis über die Öffnung 94a hinaus
und endet in einem Griffelement 96a. Ferner ist an dem
oberen Ende 92a des Spritzenkolbens 32a eine Koppelvorrichtung 98a in der
Form eines Konus mit Außengewinde 100a angeordnet.
Auf das Außengewinde 100a der
Koppelvorrichtung 98a ist ein Verschlusselement 102a mit
einem Innengewinde 104a aufgeschraubt.
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Zudem
weist die Kammer 16a in einem Betriebszustand, und zwar
vor dem Öffnen
der Separiereinheit, einen von einem Atmosphärendruck abweichenden Druck,
nämlich
einen Unterdruck auf.
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Im
Folgenden wird eine Anwendung der Blutentnahmevorrichtung 10a beschrieben.
Zu Beginn des Blutabnahmevorgangs befindet sich der Spritzenkolben 32a an
einer dem unteren Ende 52a des Spritzenzylinders 34a nahen
Position, die einer dem Fachmann bekannten Position zu einem Beginn einer
Blutabnahme entspricht. Hierbei befinden sich in der Kammer 14a des
Spritzenzylinders 34a nur die Scherkörper 36a und Luft
(nicht gezeigt). Mittels der Kanüle 48a wird
eine Vene eines Säugetiers
bzw. eines Patienten (nicht gezeigt) punktiert und es wird dem Patienten
durch Zurückziehen
des Spritzenkolbens 32a relativ zum Spritzenzylinder 34a in
einer dem Fachmann bekannten Weise ein Volumen von 50 ml Blut entnommen
(siehe 1). Nach der Blutentnahme wird die Kanüle 48a abgenommen
und der Spritzenkonus 44a wird durch Aufdrehen eines Innengewindes 106a einer
Schutzvorrichtung 108a in der Form einer Schutzkappe auf
das Außengewinde 46a des
Spritzenkonus 44a verschlossen. Das Blut befindet sich
in der Kammer 14a des Spritzenzylinders 34a und
wird durch die Anordnung der Elemente (24a, 26a, 28a, 30a, 76a, 78a)
der Separiereinheit 22a auf diese begrenzt. Dazu ist das
Separiermittel 24a der Bauteileinheit 72a korrespondierend
zum Barrieremittel 78a der Bauteileinheit 74a angeordnet und
das Separiermittel 26a der Bauteileinheit 74a korrespondierend
zum Barrieremittel 76a der Bauteileinheit 72a.
Die Barrieremittel 76a, 78a verhindern ein Durchtreten
des Bluts durch die Separiermittel 24a, 26a bzw.
die Filter 28a, 30a.
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Die
sich im Blut befindenden Blutzellen wurden bei der Blutabnahme durch
den Ansaugdruck mit erhöhtem
Druck an den Scherkörpern 36a vorbeigedrängt. Diese
Interaktion der Blutzellen mit den Kugeln 38a bzw. deren
glatter Oberfläche 40a bedeutet für die Blutzellen
eine Stresssituation, die einem Entzündungsprozess nahe kommt. Als
Reaktion auf diese Stimulation bilden die Blutzellen Stoffwechselprodukte
(Interleukin-1 und Interleukin-1-Rezeptorantagonist), die bei Entzündungsreaktionen
in Erscheinung treten. Um eine ausreichende Anreicherung des Bluts
mit diesen Stoffwechselprodukten bzw. bevorzugt der Anreicherung
des entzündungshemmenden
Interleukin-1-Rezeptorantagonisten zu erreichen, wird das abgenommene
Blut in der Blutentnahmevorrichtung 10a für 2 bis
8 Stunden bei 37°C
in einem Brutschrank inkubiert.
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Nach
der Inkubationszeit wird die Blutentnahmevorrichtung 10a aus
dem Brutschrank entnommen und mit einer Zentrifuge bei Raumtemperatur
für eine
Zeitspanne zentrifugiert, die dazu ausreicht, die Scherkörper 36a bzw.
die festen Blutbestandteile 18a, den Blutkuchen, zu sedimentieren (beispielsweise
10 Minuten bei 5000 rpm). Nach der Zentrifugation haben sich drei
Schichten gebildet. An einem Spritzengrund 110a haben sich
erst die schweren Scherkörper 36a abgesetzt,
danach folgen die zellulären
Blutbestandteile 18a bzw. der Blutkuchen und als letztes
haben sich die flüssigen
Blutbestandteile 20a, das Blutserum, angesammelt (siehe 2).
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Um
nun das Blutserum bzw. die flüssigen Blutbestandteile 20a von
den festen, zellulären
Blutbestandteilen 18a und den Scherkörpern 36a zu trennen,
wird die Kolbenstange 90a über das Griffelement 96a um
180° in
Umfangsrichtung 112a gedreht. Dadurch wird auch die Bauteileinheit 74a,
die fest mit der Kolbenstange 90a verbunden ist, gedreht
und die Separiermittel 24a, 26a bzw. die Filter 28a, 30a der Bauteileinheiten 72a, 74a kommen
in Deckung zueinander. Wird nun der Spritzenkolben 32a wieder
in die Ausgangsposition der Blutentnahme zurückgeschoben und verkleinert
sich dadurch das 60 ml-Volumen
der Kammer 14a des Spritzenzylinders 34a, können die
flüssigen
Blutbestandteile 20a die Filter 28a, 30a passieren
und das Blutserum gelangt, vereinfacht durch den Unterdruck, der
in der Kammer 16a herrscht, in die Kammer 16a des
Spritzenkolbens 32a. Die zellulären bzw. festen Blutbestandteile 18a und
die Scherkörper 36a werden
von den Filtern 28a, 30a zurückgehalten und verbleiben in
der Kammer 14a (siehe 3).
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Sind
die flüssigen
Blutbestandteile 20a bzw. das Blutserum vollständig abgetrennt,
wird die Bauteileinheit 74a durch Drehen der Kolbenstange 90a wieder
verschlossen. Wie in 4 gezeigt ist, kann nun das
Serum über
eine Öffnung 114a der
Koppelvorrichtung 98a entnommen werden. Hierfür wird das Verschlusselement 102a von
dem Konus der Koppelvorrichtung 98a abgeschraubt, und es
wird eine Probenspritze 116a oder Reinjektionsspritze mit
einem Innengewinde 118a auf das Außengewinde 100a des Konus
der Koppelvorrichtung 98a geschraubt. Durch ein Zurückziehen
eines Kolbens 120a in axialer Richtung 56a der
Probenspritze 116a werden nun die flüssigen Blutbestandteile 20a aus
der Kammer 16a des Spritzenkolbens 32 ent nommen.
Der Abnahmeschritt wird so lange wiederholt, bis die Kammer 16a entleert ist
und alles Serum entnommen wurde. Zur Erleichterung der Serumabnahme
kann die Kammer 16a des Spritzenkolbens 32a bei
einem Wechsel von einer vollen Probenspritze 116a zu einer
noch unbefüllten Probenspritze 116a zum
Druckausgleich über
die Öffnung 114a mit
Luft befüllt
werden. Die so gewonnenen 6 bis 8 Probenspritzen mit dem mit Interleukin-1-Rezeptorantagonist
angereicherten Blutserum eines Patienten können nun zur Rückführung in
den Patienten genutzt werden, dazu können sie bis zu 7 Monate bei –18 bis –20°C gelagert
werden.
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In
den 7 bis 13 sind alternative Ausführungsbeispiele
der Blutentnahmevorrichtung 10a dargestellt. Im Wesentlichen
sind gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen grundsätzlich mit den
gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele
sind jedoch den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele die Buchstaben
a und e hinzugefügt.
Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf
die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel
in den 1 bis 5, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile,
Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels
in den 1 bis 5 verwiesen werden kann.
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7 zeigt
eine Blutentnahmevorrichtung 10b in der Form einer Spritze
mit einer Behältervorrichtung 12b,
die zwei Kammern 14b, 16b zur Separierung von
Blutbestandteilen 18b, 20b aufweist. Hierbei sind
für eine
Zentrifugation zu einer Stabilisierung eines Spritzenkolbens 32b der
Blutentnahmevor richtung 10b Stabilisierungselemente 122b in
regelmäßigen Abständen 124b in
axialer Richtung 56b verteilt in den Spritzenkolben 32b eingebracht.
Diese Stabilisierungselemente 122b weisen auf ihrer Fläche verteilt
Ausnehmungen 126b auf, die einen Durchtritt der flüssigen Blutbestandteile 20b erlauben.
Ferner kann ein Spannelement 128b, beispielsweise aus Gummi,
vorgesehen sein, das vor der Zentrifugation um den Umfang des Spritzenkolbens 32b gespannt
wird und diesen in einer festen axialen Position während der
Zentrifugation hält.
Des Weiteren dient das Spannelement 128b als Anschlag am
oberen Ende 52b des Spritzenzylinders 34b.
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In 8 ist
eine Blutentnahmevorrichtung 10c in der Form einer Spritze
mit einer Behältervorrichtung 12c,
die zwei Kammern 14c, 16c zur Separierung von
Blutbestandteilen 18c, 20c aufweist, gezeigt.
Hierbei können
ein Spritzenzylinder 34c und ein Spritzenkolben 32c der
Blutentnahmevorrichtung 10c nach einer Blutentnahme und
vor einer Zentrifugation voneinander getrennt werden. Hierzu hat
die Blutentnahmevorrichtung 10c bzw. der Spritzenkolben 32c eine
Schutzvorrichtung 130c. Die Schutzvorrichtung 130c weist
ein Schutzmittel 132c, ausgebildet als Schutzdeckel, auf,
das nach einem Entfernen des Spritzenkolbens 32c am oberen
Ende 52c auf die Öffnung 54c des
Spritzenzylinders 34c aufgesteckt wird. Der Spritzenzylinder 34c kann
nun zentrifugiert werden. Ferner weist die Schutzvorrichtung 130c eine
Schutzfolie 134c auf, die nach der Trennung des Spritzenkolbens 32c von
dem Spritzenzylinder 34c auf einer Seite 136c verbleibt,
die im zusammengesetzten Zustand der Blutentnahmevorrichtung 10c in
die Kammer 14c ragt. Diese Schutzfolie 134c dient
dazu, die Separiereinheit 22c bzw. die Filter 28c, 30c der
Separiereinheit 22c auch während der Separation von dem
Spritzenzylinder 34c steril zu halten. Nach der Zentrifugation
wird das Schutzmittel 132c aus der Öffnung 54c des Spritzenzylinders 34c entfernt,
die Schutzfolie 134c wird vom Spritzenkolben 32c steril
gelöst
und der Spritzenkolben 32c wird in die Öffnung 54c des Spritzenzylinders 34c steril
eingesetzt. Die flüssigen
Blutbestandteile 20c werden anschließend durch die Filter 28c, 30c nicht
nur von den festen, zellulären
Blutbestandteilen 18c und den Scherkörpern 36c getrennt,
sondern sie werden zusätzlich
steril filtriert.
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Es
wäre jedoch
auch möglich,
eine zwischen den Kammern 14c und 16c angeordnete
Separiereinheit 22c in Bauteileinheiten 72c und 74c zu
trennen. Hierbei wäre
jedoch zum einen auf sterile Bedingungen bei einer Trennung, einer
Aufbewahrung und einer Zentrifugation der Blutentnahmevorrichtung 10c zu
achten. Zum anderen müsste
die Bauteileinheit 74c, die dem Spritzenzylinder 34c zugeordnet wird,
mit dem Schutzmittel 132c gegen Austritt des Serums aus
der Kammer 14c abgedeckt werden, und letztlich müsste die
Blutentnahmevorrichtung 10c ohne einen Unterdruck in dem
Spritzenkolben 32c arbeiten. Alternativ könnte auch
die gesamte Separiereinheit 22c an dem Spritzenzylinder 34c verbleiben, hierbei
müsste
jedoch sichergestellt werden, dass die Bauteileinheiten 72c und 74c während des
Zentrifugationsvorgangs in ihrer geschlossenen Position zueinander
verbleiben. Dafür
kann eine hier nicht näher
beschriebene Verrastungseinheit an der Separiereinheit 22c vorgesehen
sein.
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Die 9 bis 12 zeigen
eine alternative Blutentnahmevorrichtung 10d bzw. zeigen
den Ablauf einer Blutaufarbeitung dieser Blutentnahmevorrichtung 10d auf.
Die Blutentnahmevorrichtung 10d in der Form einer Spritze
mit einer Behältervorrichtung 12d weist
zwei Kammern 14d, 16d zur Separierung von Blutbestandteilen 18d, 20d und
einen Spritzenkolben 32d, der die beiden Kammern 14d und 16d beinhaltet,
auf. An einem unteren Ende 42d des Spritzenkolbens 32d ist
ein Spritzenkonus 44d angeordnet, über den eine Kanüle 48d mit
dem Spritzenkolben 32d verbindbar ist. Ein Hohlraum des
Spritzenkolbens 32d weist ein Fassungsvolumen von 60 ml
auf. An einem oberen Ende 176d ist eine Öffnung 138d angeordnet,
in die eine Kolbenstange 90d eingeführt ist. Das obere Ende 140d der
Kolbenstange 90d ist mit einem Spritzenzylinder 142d verliersicher verbunden.
Der Spritzenzylinder 142d führt den Spritzenkolben 32d in
einer axialen Richtung 56d und weist an einem unteren Ende 144d ein
Dichtelement 60d in der Form einer Dichtlippe auf. Das
Dichtelement 60d ist fest mit dem Spritzenzylinder 142d verbunden
und ist mit diesem in axialer Richtung 56d bewegbar. Ferner
erzeugt das Dichtelement 60d zu einer gezielten Bewegung
des Spritzenkolbens 32d relativ zum Spritzenzylinder 142d eine
Haftreibung. Zudem dichtet das Dichtelement 60d einen Hohlraum 146d zwischen
dem Spritzenkolben 32d und dem Spritzenzylinder 142d gegenüber einem
Außenraum 70d bzw.
gegenüber
einer sich im Außenraum 70d befindlichen
Luft ab.
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Ein
unteres Ende 148d der Kolbenstange 90d trägt eine
Separiereinheit 22d, die die beiden Kammern 14d und 16d des
Spritzenkolbens 32d voneinander trennt. Ferner erstreckt
sich die Kolbenstange 90d in axialer Richtung 56d von
der Separiereinheit 22d durch die Kammer 16d über die Öffnung 138d hinaus
durch den Hohlraum 146d bis zu einer Deckplatte 150d des
Spritzenzylinders 142d. Die Separiereinheit 22d weist
Separiermittel 24d, 26d auf, die als Filter 28d, 30d ausgebildet
sind und die jeweils zusammen mit einem Barrieremittel 76d, 78d in einer
Bauteileinheit 72d, 74d angeordnet sind. Die Bauteileinheit 74d ist über einen
hier nicht genauer spezifizierten Mechanismus fest mit der Kolbenstange 90d verbunden.
Die Kolbenstange 90d durchtritt die Bauteileinheiten 72d und 74d axial
und bildet an der Seite 136d einen Auflageflansch 152d für die Bauteileinheit 72d,
die über
ein Abstandselement 88d frei bewegbar bzw. drehbar gegenüber der
Kolbenstange 90d ausgeführt
ist. Ferner weisen die Bauteileinheiten 72d, 74d jeweils
ein Verbindungselement 80d, 82d auf, über das
die Separiermittel 24d, 26d und die Barrieremittel 76d, 78d jeweils
verbunden sind. Das Verbindungselement 80d der Bauteileinheit 72d dient
dazu, eine Haftreibung zwischen der Bauteileinheit 72d und
einer Oberfläche 84d einer
Innenwand 86d des Spritzenkolbens 32d zu erzeugen.
Durch die Anordnung des Abstandselements 88d bzw. eine
Fixierung der Bauteileinheit 72d durch Haftreibung und/oder
durch die feste Verbindung der Bauteileinheit 74d mit der
Kolbenstange 90d können
die Separiermittel 24d, 26d gegeneinander verdreht
bzw. geöffnet
und geschlossen werden.
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Ferner
ist an der Deckplatte 150d eine Koppelvorrichtung 98d angeordnet,
die mit einem Verschlusselement 102d verschlossen ist.
Die Koppelvorrichtung 98d weist zudem einen Schaft 154d auf, der
mit einer korrespondierenden Eintrittsöffnung 156d an dem
oberen Ende 176d interagiert.
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Zudem
weist die Blutentnahmevorrichtung 240 Scherkörper 36d auf,
die in der Kammer 14d des Spritzenkolbens 32d angeordnet
sind. Die Scherkörper 36d nehmen
etwa ein Volumen von 10 ml des 60-ml-Volumens des Spritzenkolbens 32d ein.
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Im
Folgenden wird eine Anwendung der Blutentnahmevorrichtung 10d beschrieben.
In 9 ist die Situation während einer Blutentnahme aus
einer Vene eines Patienten mittels einer Kanüle 48d gezeigt. Nach
der Blutentnahme wird die Kanüle 48d abgenommen
und der Spritzenkonus 44d wird durch Aufdrehen der Schutzvorrichtung 108d verschlossen.
Das Blut befindet sich in der Kammer 16d des Spritzenkolbens 32d und
wird durch die Anordnung der Elemente (24d, 26d, 28d, 30d, 76d, 78d)
der Separiereinheit 22d auf diese begrenzt. Die Barrieremittel 76d, 78d verhindern
ein Durchtreten des Bluts durch die Separiermittel 24d, 26d bzw.
die Filter 28d, 30d. Nach der Blutabnahme wird
das abgenommene Blut in der Blutentnahmevorrichtung 10d für 2 bis
8 Stunden bei 37°C
in einem Brutschrank inkubiert.
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Eine
Situation nach einer Zentrifugation der Blutentnahmevorrichtung 10d ist
in 10 gezeigt. Es haben sich drei Schichten gebildet.
An einem Spritzengrund 110d haben sich erst die schweren Scherkörper 36d abgesetzt,
danach folgen die zellulären
Blutbestandteile 18d bzw. der Blutkuchen, und als Letztes
haben sich die flüssigen
Blutbestandteile 20d, das Blutserum, angesammelt.
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Zu
einer Trennung des Blutserums bzw. der flüssigen Blutbestandteile 20d von
den festen, zellulären
Blutbestandteilen 18d und den Scherkörpern 36d wird die
Kolbenstange 90d über
den Spritzenzylinder 142d um 180° in Umfangsrichtung 112d gedreht
(siehe 11). Durch die feste Anordnung
der Kolbenstange 90d an die Bauteileinheit 74d wird
zugleich die Bauteileinheit 74d gedreht. Die Bauteileinheit 72d verbleibt
aufgrund der Haftreibung zwischen dem Verbindungselement 80d der
Bauteileinheit 72d und der Oberfläche 84d der Innenwand 86d des Spritzenkolbens 32d in
ihrer Position. Durch die Drehung der Bauteileinheiten 72d und 74d relativ
zueinander werden die Separiermittel 24d, 26d bzw.
die Filter 28d, 30d der Bauteileinheiten 72d, 74d in
Deckung zueinander angeordnet. Ferner befindet sich die Koppelvorrichtung 98d nach
der Drehung im Bezug auf die Kolbenstange 90d auf der anderen
Seite des Spritzenzylinders 142d. Wird nun der Spritzenkolben 32d wieder
in Richtung des Spritzengrunds 110d verschoben und verkleinert
sich dadurch das Volumen der Kammer 14d des Spritzenkolbens 32d, können die
flüssigen
Blutbestandteile 20d die Filter 28d, 30d passieren
und das Blutserum gelangt, vereinfacht durch einen Unterdruck, der
in der Kammer 16d herrscht, in die Kammer 16d des
Spritzenkolbens 32d. Die zellulären bzw. festen Blutbestandteile 18d und
die Scherkörper 36d werden
von den Filtern 28d, 30d zurückgehalten und verbleiben in
der Kammer 14d.
-
Nach
einer vollständigen
Abtrennung der flüssigen
Blutbestandteile 20d wird die Bauteileinheit 74d durch
Drehen des Spritzenzylinders 142d wieder verschlossen.
Gleichzeitig wird die Koppelvorrichtung 98d wieder auf
die ursprüngliche
Seite des Spitzenzylinders 142d gedreht, wodurch der Schaft 154d mit
der Eintrittsöffnung 156 fluchtend
angeordnet ist und mit der Kammer 16d zu einer Flüssigkeitsabnahme
interagieren kann. In 12 ist nun ein Probenentnahmevorgang
gezeigt. Hierbei wird das Serum über
eine Öffnung 114d der
Koppelvorrichtung 98d entnommen. Eine Probenspritze 116d wird
an die Stelle eines Verschlusselements 102d an einen Konus
der Koppelvorrichtung 98b aufgeschraubt. Wird nun ein Kolben 120d der
Probenspritze 116d in axialer Richtung 56d zurückgezogen,
können
die flüssigen
Blutbestandteile 20d aus der Kammer 16d des Spritzenkolbens 32d portionsweise
entnommen werden.
-
13 zeigt
eine alternative Blutentnahmevorrichtung 10e mit einer
Behältervorrichtung 12e, die
zwei Kammern 14e, 16e zur Separierung von Blutbestandteilen 18e, 20e aufweist.
Die Blutentnahmevorrichtung 10e ist aus einem Spritzenmantel 158e gebildet,
der durch eine Trennwand 160e in die zwei Kammern 14e und 16e unterteilt
wird. Die Kammern 14e und 16e fassen ein Fassungsvolumen
von 60 ml, wobei die Kammer 16e zumindest ein Flüssigkeitsvolumen
von 50 bis 55 ml aufnehmen kann. An einem Spritzengrund 110e ist
im Bereich der Kammer 14e ein Spitzenkonus 44e zur
Aufnahme einer Kanüle 48e angeformt
und im Bereich der Kammer 16e befindet sich eine Koppelvorrichtung 98e,
die mit einem Verschlusselement 102e verschlossen ist.
In jeder Kammer 14e, 16e erstreckt sich von je
einem Griffelement 96e aus durch eine Öffnung 162e in einer
Deckplatte 150e des Spritzenmantels 158e eine Kolbenstange 90e, 164e in
einer axialen Richtung 56e zum Spritzengrund 110e hin.
Die Kolbenstangen 90e, 164e der Kammern 14e, 16e enden
an einem unteren Ende 166e in je einem Stempel 168e, 170e. Zwischen
den Kammern 14e, 16e ist eine Separiereinheit 22e bzw.
ein Separiermittel 24e in der Form eines semipermeablen
Filters 172e angeordnet. Des Weiteren befinden sind in
der Kammer 14e Scherkörper 36e,
die ein Volumen von 10 ml einnehmen.
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Bei
einer Blutentnahme mit der Kanüle 48e aus
einer Vene eines Patienten wird das Blut durch Zurückziehen
der Kolbenstange 90e der Kammer 14e in die Kammer 14e eingezogen.
Nach der Blutentnahme wird die Kanüle 48e abgenommen
und der Spritzenkonus 44e wird durch Aufdrehen einer Schutzvorrichtung 108e verschlossen.
Das Blut wird in der Kammer 14e gehalten, da die Separiereinheit 22e bzw.
der Filter 172e durch den Stempel 170e verschlossen
wird. Ist die Kammer 14e mit einem Volumen von 50 ml Blut
und ca. 10 ml Scherkörper 36e befüllt, stößt ein Gewinde 174e der
Kolbenstange 90e der Kammer 14e an die Öffnung 162e.
Der Stempel 168e kann dort an der Öffnung 162e befestigt werden
und die Kolbenstange 90e kann vom Gewinde 174e abgetrennt
werden. Nach der Blutabnahme wird das abgenommene Blut in der Blutentnahmevorrichtung 10d für 2 bis
8 Stunden bei 37°C
in einem Brutschrank inkubiert.
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Anschließend wird
die Blutentnahmevorrichtung 10e zentrifugiert. Es haben
sich drei Schichten gebildet. Am Spritzengrund 110e haben
sich die schweren Scherkörper 36e und
die zellulären
Blutbestandteile 18e abgesetzt, danach folgen die flüssigen Blutbestandteile 20e.
-
Für eine Trennung
der flüssigen
Blutbestandteile 20e von den festen, zellulären Blutbestandteilen 18e und
den Scherkörpern 36e wird
die Kolbenstange 90e der Kammer 14e wieder in
das Gewinde 174e eingeschraubt und die Kolbenstange 90e wird
in Richtung des Spritzengrunds 110e verschoben, gleichzeitig wird
die Kolbenstange 164e der Kammer 16e in axialer
Richtung 56e in Richtung der Deckplatte 150e gezogen.
Durch den so erzeugten Druck und die Freigabe des Filters 172e durch
den wegbewegten Stempel 170e der Kolbenstange 164e werden
die flüssigen
Blutbestandteile 20e durch den Filter 172e gepresst
und sammeln sich in der Kammer 16e. Die zellulären bzw.
festen Blutbestandteile 18e und die Scherkörper 36e hingegen
werden von dem Filter 172e zurückgehalten und verbleiben in
der Kammer 14e.
-
Nach
einer vollständigen
Abtrennung der flüssigen
Blutbestandteile 20e wird das Verschlusselement 102e abgenommen
und das Serum kann über eine Öffnung 114e der
Koppelvorrichtung 98e entnommen werden. Eine hier nicht
im Detail gezeigte Probenspritze kann an einen Konus der Koppelvorrichtung 98b aufgeschraubt
werden und durch Zurückziehen
eines nicht gezeigten Kolbens der Probenspritze werden die flüssigen Blutbestandteile 20e aus
der Kammer 16e des Spritzenmantels 158e portionsweise
entnommen.
-
- 10
- Blutentnahmevorrichtung
- 12
- Behältervorrichtung
- 14
- Kammer
- 16
- Kammer
- 18
- Blutbestandteil
- 20
- Blutbestandteil
- 22
- Separiereinheit
- 24
- Separiermittel
- 26
- Separiermittel
- 28
- Filter
- 30
- Filter
- 32
- Spritzenkolben
- 34
- Spritzenzylinder
- 36
- Scherkörper
- 38
- Kugel
- 40
- Oberfläche
- 42
- Ende
- 44
- Spritzenkonus
- 46
- Außengewinde
- 48
- Kanüle
- 50
- Innengewinde
- 52
- Ende
- 54
- Öffnung
- 56
- axiale
Richtung
- 58
- Ende
- 60
- Dichtelement
- 62
- Außenwand
- 64
- Oberfläche
- 66
- Oberfläche
- 68
- Innenwand
- 70
- Außenraum
- 72
- Bauteileinheit
- 74
- Bauteileinheit
- 76
- Barrieremittel
- 78
- Barrieremittel
- 80
- Verbindungselement
- 82
- Verbindungselement
- 84
- Oberfläche
- 86
- Innenwand
- 88
- Abstandselement
- 90
- Kolbenstange
- 92
- Ende
- 94
- Öffnung
- 96
- Griffelement
- 98
- Koppelvorrichtung
- 100
- Außengewinde
- 102
- Verschlusselement
- 104
- Innengewinde
- 106
- Innengewinde
- 108
- Schutzvorrichtung
- 110
- Spritzengrund
- 112
- Umfangsrichtung
- 114
- Öffnung
- 116
- Probenspritze
- 118
- Innengewinde
- 120
- Kolben
- 122
- Stabilisierungselement
- 124
- Abstand
- 126
- Ausnehmung
- 128
- Spannelement
- 130
- Schutzvorrichtung
- 132
- Schutzmittel
- 134
- Schutzfolie
- 136
- Seite
- 138
- Öffnung
- 140
- Ende
- 142
- Spritzenzylinder
- 144
- Ende
- 146
- Hohlraum
- 148
- Ende
- 150
- Deckplatte
- 152
- Auflageflansch
- 154
- Schaft
- 156
- Eintrittsöffnung
- 158
- Spritzenmantel
- 160
- Trennwand
- 162
- Öffnung
- 164
- Kolbenstange
- 166
- Ende
- 168
- Stempel
- 170
- Stempel
- 172
- Filter
- 174
- Gewinde
- 176
- Ende
- α
- Winkel