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技術 最適化された流れ分布のためのポートを有する生物学的流体フィルター

出願人 フェンウォール、インコーポレイテッド
発明者 カルロス,カルデロンダニエル,リンパオロ,ベルリ
出願日 2013年12月17日 (6年3ヶ月経過) 出願番号 2013-259688
公開日 2015年1月8日 (5年2ヶ月経過) 公開番号 2015-002974
状態 特許登録済
技術分野 体外人工臓器
主要キーワード 外側ハウジング壁 主フィルター 除去媒体 ポア寸法 ポリマー材料製 可変直径 内部チャンバー スペーサーエレメント
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年1月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

血液から白血球を除去するためのフィルターのような生物学的流体から望まない細胞を除去するための除去媒体内の流れ分布を最適化した装置を提供する。

解決手段

生物学的流体から細胞または他の粒子を除去するための装置が開示される。装置はハウジングチャンバー内28に収容された除去媒体30を含む。装置は壁に支承された入口ポート24と出口ポート26を備える。ポートの一方また両方は隣接する流路部分の断面より大きい断面を有するチャンバー連通部分を持っている流路部分を含んでいる。

概要

背景

医学分野において生物学的流体から望まない成分を除去する除去装置は普通に使用されている。例えば血液処理および採取の分野において、輸注された血液中に存在する白血球は採取された血液または流体を受け取る患者に有害な反応をしばしば引き起こし得るので、採取された血液または流体を患者へ輸血する前に、生物学的流体(例えば血液)から白血球を除去することは普通である。典型的に除去装置は白血球の通過を阻止する寸法と分布ポアを有し、このため実質的に白血球不含の生物学的流体を提供するフィルター媒体を含んでいる。

生物学的流体は入口ポートを通ってフィルター入り、そしてフィルター媒体を通って流れる。典型的にフィルター媒体(白血球減少用)は、ポアと、生物学的流体が通過しなければならない曲がりくねった流路ネットワークを提供する、複数の溶融吹きつけ不織繊維のシートを含んでいる。フィルター(または他の除去装置)は、媒体の反対側に生物学的流体が出て行く出口ポートを含んでいる。生物学的流体の効果的で時間効率濾過のため、流体が膜を横切って良く分布されることが望ましい。このため時間効率的態様においてできるだけ多数の白血球を除去し、そして除去媒体中の生物学的流体の流れを最適化するフィルターを提供するための努力が進行中である。

概要

血液から白血球を除去するためのフィルターのような生物学的流体から望まない細胞を除去するための除去媒体内の流れ分布を最適化した装置を提供する。生物学的流体から細胞または他の粒子を除去するための装置が開示される。装置はハウジングチャンバー内28に収容された除去媒体30を含む。装置は壁に支承された入口ポート24と出口ポート26を備える。ポートの一方また両方は隣接する流路部分の断面より大きい断面を有するチャンバー連通部分を持っている流路部分を含んでいる。

目的

典型的に除去装置は白血球の通過を阻止する寸法と分布のポアを有し、このため実質的に白血球不含の生物学的流体を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

a)壁の間にチャンバー区画する一対の壁を含むハウジング;b)前記チャンバー内の除去媒体;c)前記一対の壁の一方によって支承されている入口ポートおよび前記一対の壁の他方によって支承されている出口ポートを備え、d)前記ポートの少なくとも一方は流路を区画し、該流路はチャンバー連通部分と隣接部分とを含み、前記チャンバー連通部分は前記隣接部分の断面よりも大きい断面を持っている、生物学的流体から望まない細胞を除去するための装置。

請求項2

前記少なくとも一方のポートは前記流路部分を区画する壁を含んでいる請求項1の装置。

請求項3

前記チャンバー連通部分を区画する前記ポート壁は、前記ハウジング壁に対して実質的に直角な軸に関して外側へ拡開している請求項2の装置。

請求項4

前記チャンバー連通部分を区画する前記ポート壁は、実質的に対称的に外側へ拡開している請求項3の装置。

請求項5

前記ハウジングは頂端底端を有し、前記ポートの一方は前記頂端へより近く、そして前記ポートの他方は前記底端へより近い請求項1ないし4のいずれかの装置。

請求項6

前記ポートの各自が前記流路部分を区画する壁を含んでいる請求項5の装置。

請求項7

前記チャンバー連通部分を区画する前記ポートの少なくとも一方の前記ポート壁は、前記ハウジング壁に対し実質的に直角な軸に関し外側へ拡開している請求項1ないし6のいずれかの装置。

請求項8

前記チャンバー連通部分を区画する前記ポート壁は実質的に対称的に外側へ拡開している請求項2ないし7のいずれかの装置。

請求項9

前記チャンバー連通部分を区画する前記ポート壁は非対称的に外側へ拡開している請求項2ないし7のいずれかの装置。

請求項10

前記ハウジングの頂端へより近い前記ポートは前記チャンバー連通部分を区画するポート壁を含み、前記ポート壁は前記頂端へ向かってよりも前記底端へ向かって大きい角度で外側へ拡開している請求項5または6の装置。

請求項11

前記ハウジングの底端へより近い前記ポートは前記チャンバー連通部分を区画するポート壁を含み、前記ポート壁は前記底端へ向かってよりも前記頂端へ向かってより大きい角度で外側へ拡開している請求項1ないし10のいずれかの装置。

請求項12

前記ハウジング壁は可撓性材料でつくられている請求項1ないし11のいずれかの装置。

請求項13

前記ポートは前記ハウジング壁と一体に成形されている請求項1ないし12のいずれかの装置。

請求項14

前記ポートは前記ハウジング壁と別に成形され、そして前記ハウジング壁へ別に取り付けられている請求項1ないし12のいずれかの装置。

請求項15

前記除去媒体は不織繊維のフィルターを含んでいる請求項1ないし14のいずれかの装置。

請求項16

前記除去媒体は不織繊維の複数の層を含んでいる請求項1ないし15のいずれかの装置。

請求項17

前記除去媒体は血液から白血球を除去するための多孔質フィルターを含んでいる請求項1ないし16のいずれかの装置。

請求項18

前記壁は外側周縁シールを提供するようにそれらの周縁に沿って合体シールされている請求項1ないし17のいずれかの装置。

請求項19

前記周縁シールから内側へ離間した内側シールをさらに含んでいる請求項18の装置。

請求項20

前記流路の隣接部分は前記ハウジングに対して実質的に平行である請求項1ないし19のいずれかの装置。

技術分野

0001

本開示は、生物学的流体を処理し、そしてそれから望まない成分または剤を除去するための除去装置に向けられる。もっと詳しくは、本開示は、除去媒体中の流れ分布を最適化するポートを有する、生物学的流体を処理するためフィルターのような除去装置に向けられる。

背景技術

0002

医学分野において生物学的流体から望まない成分を除去する除去装置は普通に使用されている。例えば血液処理および採取の分野において、輸注された血液中に存在する白血球は採取された血液または流体を受け取る患者に有害な反応をしばしば引き起こし得るので、採取された血液または流体を患者へ輸血する前に、生物学的流体(例えば血液)から白血球を除去することは普通である。典型的に除去装置は白血球の通過を阻止する寸法と分布ポアを有し、このため実質的に白血球不含の生物学的流体を提供するフィルター媒体を含んでいる。

0003

生物学的流体は入口ポートを通ってフィルターに入り、そしてフィルター媒体を通って流れる。典型的にフィルター媒体(白血球減少用)は、ポアと、生物学的流体が通過しなければならない曲がりくねった流路ネットワークを提供する、複数の溶融吹きつけ不織繊維のシートを含んでいる。フィルター(または他の除去装置)は、媒体の反対側に生物学的流体が出て行く出口ポートを含んでいる。生物学的流体の効果的で時間効率濾過のため、流体が膜を横切って良く分布されることが望ましい。このため時間効率的態様においてできるだけ多数の白血球を除去し、そして除去媒体中の生物学的流体の流れを最適化するフィルターを提供するための努力が進行中である。

概要

0004

一局面において、本開示は生物学的流体から望まない細胞を除去するための装置に向けられる。装置は壁の間にチャンバー区画する一対の壁と、そしてチャンバー内の除去媒体を含んでいるハウジングを含む。装置はさらに、一対の壁の一方によって支承された入口ポートと、そして一対の壁の他方によって支承された出口ポートを含む。ポートの少なくとも一方は、該ポート内の流路の隣接部分の断面よりも大きい断面を有するチャンバー連通部分を含んでいる。

図面の簡単な説明

0005

本開示に従った代表的フィルターの平面図である。
図1のフィルターの側面図である。
本開示に従ったフィルターポートの一具体例の拡大断面図である。
本開示に従ったフィルターポートの他の具体例の拡大断面図である。
フィルター媒体を横切る流れの分布を示している本開示に従ったフィルター装置の断面側面図である。

具体例の詳細な説明

0006

図1は、本開示に従った代表的な除去装置を示す。ここに記載した装置は白血球減少用に特に良く適しているが、本開示はいかなる生物学的流体からいかなる成分の除去に限定されないことが理解されるであろう。ここに記載した除去装置は生物学的流体からある成分または剤を除去することを望む場合に使用することができる。

0007

装置10は血液のような生物学的流体から選択した成分の除去に適している。装置10は外壁14および16を含むハウジング12を含んでいる。ハウジング12は、好ましくは水蒸気滅菌または放射線滅菌のような使い捨て血液処理セットのアセンブリに普通に使用される慣用滅菌技術を用いて滅菌可能である生体適合性材料でつくられる。一具体例において、ハウジング壁14,16はそれらの周縁またはその近くで合体シールされる剛直なポリマー材料でつくることができる。壁14、16のシーリング接着剤溶接または他の形の取り付けによって達成することができる。

0008

図1に示した好ましい具体例において、ハウジング壁14および16は軟質の可撓性ポリマー材料でつくられる。適したポリマー材料の例は、限定でなくポリ塩化ビニルのような可撓性材料を含む。図1に示すように、ハウジング壁はシール18を形成するようにそれらの周縁に沿ってシールされることができる。図1の具体例において、その内容をここに参照として取り入れる米国特許出願公開US2002/0113003に記載されているように、追加の内側周縁シールを設けることができる。シール18および内側周縁シールはクッション性周縁シール(図示せず)を形成する。

0009

使用したハウジング材料に関係なく、壁14および16はそれぞれ入口ポート24および出口ポート26を含むことができる。ポート24および26は、壁14と16によって区画された内部チャンバー28と連通する。ポート24および26は、図1および2に示すように、壁14および16に支承されることができる。ポート24および26はハウジング壁14,16へ別々に取り付けるか、またはハウジング壁14および16と一体成型することができる。ポート24,26はポリ塩化ビニル(PVC)のような材料でつくることができるが、しかしそれに限定されない。ショアデュロメーター77(±10)を有する材料が好ましい。図1および2に示すように、入口および出口ポートは壁14および16上に正反対に対向する位置に配置されることができる。このため入口ポート24は壁14上のフィルター10の頂周縁へより近く配置されることができ、出口ポート26はフィルター10および壁16の底周縁へより近く配置されることができる。勿論ポート24および26の位置は変更または他のように提供できることが認められるであろう。ポート24および26は、内部チャンバー28(図5)と、他の容器またはフィルター10が含まれる使い捨て流体処理部品へ導く接続したチューブ20との間の流体連通確立する内部流路を区画する。

0010

図5に示すように、チャンバー28はフィルター媒体30を収納する。一具体例において、フィルター媒体30は白血球および/または他の望まない成分の通過は阻止するが、他の血液成分が通過することは許容するポア寸法の複数のシートを含んでいるパッドとして提供することができる。一具体例において、フィルター媒体30は、各シートが所望の直径および/またはサイズと分布のポアを含んでいる複数のシートを含むことができる。一具体例において、シートは溶融吹きつけ不織繊維でつくられることができる。繊維は、ポリエステルまたはポリエチレンもしくはポリプロピレンのようなポリオレフィンのような適当なポリマー材料製であることができる。一部用途に応じて、除去媒体は織布またはポリマー材料のコンポジット製であることもできる。

0011

上に記載したように、除去媒体30は複数の溶融吹きつけ不織繊維シートでつくることができる。加えて、シートの群が特定の機能を実行するために選択されたフィルター部分を有するフィルター媒体を提供することができる。例えば、フィルター媒体30はハウジング壁14(入口ポート24を支承する)へ最も近くにプレフィルターを提供する複数のシートで形成されたフィルター部分を含むことができる。プレフィルターの下流に、装置10は選択した多孔度の複数のシートを含むことができる。主フィルター部分を含むことができる。主フィルターの下流に、追加の成分の濾過のためおよび/またはフィルター媒体30のためのスペーサーエレメントを提供するためのフィルター部分を設けることができる。

0012

図3に示すように、ポート24はポート壁40によって区画された流路41を含んでいる。流路41は、チャンバー28へ隣接し、そして流れをチャンバー28およびその中に含まれた除去媒体30中へ誘導するチャンバー連通部分46を含むことができる。流路41は、チューブ収容部分43(すなわちチューブ20を収容する部分)とチャンバー28の間にポート壁40の厚みによって形成された可変直径または断面を持つことができる。例えば、流路41の部分46は、部分42に隣接し、そして部分46の下流(入口ポート24の場合)の流路部分の断面または直径d2よりも大きい断面積または直径d1を持つことができる。反対に、出口ポート26の場合は、チャンバー連通部分は部分46の下流の隣接する流路部分42よりも大きい断面を持つことができる。

0013

除去媒体30へのより大きい断面または直径そしてそれ故より広い開口は、図5に示すように、除去媒体30を横切る生物学的流体のより良い分布を許容し、そして特に入口ポートからフィルター媒体を横切ってそしてフィルター媒体と出口ポートの間のより良い流れ分布を許容する。一具体例において、ポート壁40aおよび40bは、ハウジング壁14およびフィルター媒体30の外表面31に対して一般に直角である軸50,50’に関して外側へ拡開している。一具体例において、壁40aおよび40bは軸50および50’に対してそれぞれ角度αおよびβだけ外側へ拡開している。拡開した壁40aおよび40bと軸50および50’の間に形成される角度は10−89°およびもっと好ましくは約20−80°の間でよい。外側へ拡開の程度(すなわち角度αおよびβ)は部分46において一般に対称的なポート開口を提供するため同じでよい。例示のため、拡開した壁40aおよび40bによって形成されるチャンバー連通部分のポート開口の直径は約0.25ないし2.0cmの間であることができる。

0014

代って壁40aおよび40bの一方が他方よりもっと外側へ拡開し、例えば図4に示すように、部分46において非対称的開口を提供することができる。非対称的開口は、ポート24がフィルターハウジング壁14(または16)上で中心に配置されず、代ってフィルター10の頂縁(または底縁)へより近く配置されている場合に望ましいことがある。ポート壁40aがフィルター10の頂縁よりも底縁へ向かってより大きい角度で外側へ向かって拡開している場合の非対称的開口はフィルター媒体30内の流れのより大きい分布を許容し得る。

0015

両方のポート24および26が上に記載の構造を有し、そしてポート24の文脈においてではあるが上の議論はポート26へも等しく適用し得ることが認められるであろう。代ってポートの一方だけをそのように構成することができる。このように一具体例において、ポート24または26の一方がより広い流路をもたらす対称的に拡開したポート壁40aおよび40bを含み、他方のポートが外側ハウジング壁14に対して一般に直角な壁により拡開しないことができる。

0016

代ってポート24および26の一方が上に記載した図4に示した非対称的拡開壁を持ち、ポートの他方が拡開を持たないことができる。

0017

なおさらなる具体例において、ポート24および26の一方が非対称的に拡開した壁40aおよび40bによって区画されたチャンバー28と連通する非対称開口を持ち、ポートの他方が図3に示す対称的な拡開した壁40aおよび40bを持つことができる。

0018

最後になお他の具体例において、ポート開口の両方が、上に記載したように、対称的にまたは非対称的に拡開することができる。

0019

上記のどれをも限定することなく、ここに記載した主題は一以上の装置に見ることができる。例えば本主題の第1の局面において、生物学的流体から望まない細胞を除去するための装置が提供される。装置は壁間にチャンバーを形成する一対の壁を含んでいるハウジングを備える。除去媒体がチャンバー内に配置され、そして入口ポートが壁の一方によって支承され、出口ポートが壁の他方によって支承される。ポートの少なくとも一方はチャンバー連通部分を有する流路を区画する。チャンバー連通部分は流路の隣接部分の断面より大きい断面を有する。

0020

本主題の第2の局面は、少なくとも一方のポートが流路部分を区画する壁を含む前記装置を含む。

0021

本主題の第3の局面は、チャンバー連通部分を区画するポート壁がハウジング壁に対し実質的に直角な軸に関し外側へ拡開している上に記載した第1または第2の局面に従った装置を含む。

0022

本主題の第4の局面は、チャンバー連通部分を区画するポート壁が実質的に対称的に外側へ拡開している上に記載した第1ないし第3の局面のいずれかに従った装置を含む。

0023

本主題の第5の局面は、ハウジングが頂縁および底縁を有し、そしてポートの一方が頂縁へより近く、そしてポートの他方が底縁へより近い上に記載した第1ないし第4の局面のいずれかに従った装置を含む。

0024

本主題の第6の局面は、ポートの各自が流路部分を区画する壁を含んでいる上に記載した第1ないし第5の局面のいずれかに従った装置を含む。

0025

本主題の第7の局面は、チャンバー連通部分を区画するポートの少なくとも一方のポート壁がハウジング壁に対して実質的に直角な軸に関して外側へ拡開している上に記載した第1ないし第6の局面のいずれかに従った装置を含む。

0026

本主題の第8の局面は、ポート壁が実質的に対称的に外側へ拡開しているチャンバー連通部分を区画している上に記載した第2ないし第7の局面のいずれかに従った装置を含む。

0027

本主題の第9の局面は、チャンバー連通部分を区画するポート壁が非対称的に外側へ拡開している上に記載した第2ないし第8の局面のいずれかに従った装置を含む。

0028

本主題の第10の局面は、ハウジングの頂部へより近いポートがチャンバー連通部分を区画するポート壁を含み、そして該ポート壁がハウジングの頂端へ向かってよりも底端へ向かってより大きい角度で外側へ拡開している上に記載した第5または第6の局面に従った装置を含む。

0029

本主題の第11の局面は、ハウジングの底端へより近いポートがハウジングの底端へ向かってよりもハウジングの頂端へ向かってより大きい角度で外側へ拡開している、チャンバー連通部分を区画するポート壁を含んでいる上に記載した第1ないし第10の局面のいずれかに従った装置を含む。

0030

本主題の第12の局面は、ハウジング壁が可撓性材料でつくられている上に記載した第1ないし第11の局面のいずれかに従った装置を含む。

0031

本主題の第13の局面は、ポートはハウジング壁と一体成形されている上に記載した第1ないし第12の局面のいずれかに従った装置を含む。

0032

本主題の第14の局面は、ポートはハウジング壁と別に成形され、そしてハウジング壁へ別々に取り付けられる上に記載した第1ないし第13の局面のいずれかに従った装置を含む。

0033

本主題の第15の局面は、除去媒体が不織繊維のフィルターを含んでいる上に記載した第1ないし第14の局面のいずれかに従った装置を含む。

0034

本主題の第16の局面は、除去媒体が不織繊維の複数の層を含んでいる上に記載した第1ないし第15の局面のいずれかに従った装置を含む。

0035

本主題の第17の局面は、除去媒体が血液から白血球を除去するための多孔質フィルターを含んでいる上に記載した第1ないし第6の局面のいずれかに従った装置を含む。

0036

本主題の第18の局面は、壁が外側の周縁シールを形成するように周縁に沿って一体にシールされている上に記載した第1ないし第17の局面のいずれかに従った装置を含む。

0037

本主題の第19の局面は、内側シールが周縁シールから内側に離間している上に記載した第18の局面に従った装置を含む。

0038

本主題の第20の局面は、流路の隣接部分は実質的にハウジングに対して平行である上に記載した第1ないし第19の局面のいずれかに従った装置を含む。

0039

ここに記載した現在好ましい具体例に対する種々の変更および修飾が当業者には自明であることを理解すべきである。そのような変更および修飾はここに開示した発明の精神および範囲を逸脱することなくなすことができる。

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