Beschichtung von Hohlfasermembranen in der Medizintechnik II

Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Verfahren zum Beschichten einer, vorzugsweise porösen und/oder hydrophilen, Hohl fasermembran mit einem Beschichtungsmaterial gemäß Anspruch 1 , eine Hohl fasermembran gemäß Anspruch 15 , einen Dialysator gemäß Anspruch 16 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 17 bzw . gemäß j eweils der Oberbegri f fe oder Gattungsbegri f fe dieser Ansprüche .

Beim ECLS ( extracorporeal l ung support ) wird dem in einer Gasaustauschvorrichtung extrakorporal fließenden Blut in Abhängigkeit von der Blutflussgeschwindigkeit Sauerstof f zugeführt (ECMO = extracorporeal membrane oxygena ti on) und/oder CO2 entzogen (ECCO2R = extracorporeal CO2 removal ) . Das Verfahren stellt für den Patienten eine in vielerlei Hinsicht vorteilhafte Alternative und/oder Ergänzung zur herkömmlichen mechanischen Beatmung dar .

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es , ein Verfahren zum Fertigen einer für diese Behandlungsmethode geeigneten Hohl fasermembran anzugeben .

Ferner sollen eine Membran, insbesondere eine Hohl fasermembran, ein Dialysator und eine Vorrichtung angegeben werden .

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mittels des Verfahrens zum Beschichten einer, vorzugsweise porösen und/oder hydrophilen, Hohl fasermembran mit einem Beschichtungsmaterial mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , mittels der Hohl fasermembran mit den Merkmalen des Anspruchs 15 und mittels des Dialysators mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst . Zudem wird sie gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 .

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Beschichten einer, vorzugsweise porösen und/oder hydrophilen, Hohl fasermembran mit einem Beschichtungsmaterial umfasst das Bereits teilen wenigstens einer Hohl fasermembran mit einer zu beschichtenden Beschichtungsseite und einer, dieser entgegengesetzten, Sekundärseite sowie das Bereitstellen des Beschichtungsmaterials .

Ferner ist von dem Verfahren das Aufbringen des Beschichtungsmaterials auf genau eine oder wenigstens eine Seite der Hohl fasermembran, nämlich die Beschichtungsseite , oder nur auf diese Seite , nicht auch auf die Sekundärseite , umfasst . Das Beschichtungsmaterial kann geeignet sein und aufgebracht werden, um in einem späteren Gebrauch das Übertreten von Blutplasma durch die Poren der Hohl fasermembran in ihrem Gebrauch zu verringern .

Die Hohl fasermembran weist eine Längsrichtung auf mit zwei einander in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden, hierin als das erste bzw . das zweite Ende bezeichnet .

Die Hohl fasermembran ist in einem Gehäuse , beispiel sweise einem Filtergehäuse , angeordnet . Dabei kann die Hohl fasermembran mit dem Gehäuse verbunden sein, beispielsweise an einem Ende , an beiden Enden oder nur teilweise an einem oder beiden Enden, d . h . nicht in der gesamten Breite der Hohl fasermembran . Zwischen der Hohlfasermembran und dem Gehäuse können Verbindungselemente angeordnet sein, über die die Verbindung erfolgen kann.

Wenn hierin von einer Hohlfasermembran die Rede ist, so gilt das hierzu Ausgeführte in manchen Aus führungs formen auch für eine Vielzahl von zumeist parallel zueinander verlaufenden Hohlfasermembranen, die z. B. gebündelt, etwa in einem gemeinsamen Gehäuse, beispielsweise dem Filtergehäuse, vorliegen, etwa wie in Fig. 2B der US 10,583,458 B2 im Schnitt gezeigt. Sie können mittels der vorliegenden Erfindung gleichzeitig beschichtet werden.

Liegen mehrere Hohlfasern oder Hohlfasermembranen vor, so kann die Beschichtungsseite jeweils die dem inneren Lumen der hohlen Faser zugewandten Seite entsprechen, die Sekundärseite wäre dabei die äußere Mantelfläche der Hohlfasern, alternativ der gesamte Raum innerhalb des Gehäuses, welcher durch die Gehäuseinnenwände und die äußeren Mantelflächen der Hohlfasern gebildet oder (mit- ) begrenzt wird.

Die erfindungsgemäße Hohlfasermembran wurde mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens beschichtet.

Der erfindungsgemäße Gasaustauscher, Blutfilter oder Dialysator weist eine erfindungsgemäße Hohlfasermembran auf. Die Beschichtungsseite kann in diesen oder beliebigen anderen Aus führungs formen die Blutseite sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten einer Hohlfasermembran ist zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert. Erfindungsgemäße Aus führungs formen können manche , einige oder alle der folgenden Merkmale in beliebiger Kombination aufweisen, soweit dies für den Fachmann nicht erkennbar technisch unmöglich ist .

Bei allen folgenden Aus führungen ist der Gebrauch des Ausdrucks „kann sein" bzw . „kann haben" usw . synonym zu „ist vorzugsweise" bzw . „hat vorzugsweise" usw . zu verstehen und soll erfindungsgemäße Aus führungs formen erläutern .

Wann immer hierin Zahlenworte genannt werden, so versteht der Fachmann diese als Angabe einer zahlenmäßig unteren Grenze . Sofern dies zu keinem für den Fachmann erkennbaren Widerspruch führt , liest der Fachmann daher beispielsweise bei der Angabe „ein" oder „einem" stets „wenigstens ein" oder „wenigstens einem" mit . Dieses Verständnis ist ebenso von der vorliegenden Erfindung mit umfasst wie die Auslegung, dass ein Zahlenwort wie beispielsweise „ein" alternativ als „genau ein" gemeint sein kann, wo immer dies für den Fachmann erkennbar technisch möglich ist . Beides ist von der vorliegenden Erfindung umfasst und gilt für alle hierin verwendeten Zahlenworte .

Wann immer hierin von Raumangaben, wie z . B . von „oben" , „unten" , „links" oder „rechts" , die Rede ist , versteht der Fachmann hierunter die Anordnung in den hier angehängten Figuren und/oder im Gebrauchs zustand . „Unten" ist dem Erdmittelpunkt oder dem unteren Rand der Figur näher als „oben" .

Vorteilhafte Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung sind j eweils Gegenstand von Unteransprüchen und

Aus führungs formen . Wenn hierin von einer Aus führungs form die Rede ist, so stellt diese eine erfindungsgemäße, beispielhafte Aus führungs form dar, die nicht als beschränkend zu verstehen ist.

Wenn hierin offenbart ist, dass der erfindungsgemäße Gegenstand ein oder mehrere Merkmale in einer bestimmten Aus führungs form aufweist, so ist hierin jeweils auch offenbart, dass der erfindungsgemäße Gegenstand genau dieses oder diese Merkmale in anderen, ebenfalls erfindungsgemäßen Aus führungs formen ausdrücklich nicht aufweist, z. B. im Sinne eines Disclaimers. Für jede hierin genannte Aus führungs form gilt somit, dass die gegenteilige Ausführungsform, beispielsweise als Negation formuliert, ebenfalls offenbart ist .

Wenn hierin Verfahrensschritte genannt oder offenbart sind, so ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einigen Aus führungs formen konfiguriert, um eine, mehrere oder alle dieser Verfahrensschritte, insbesondere wenn dies automatisch durchführbare Schritte sind, in beliebiger Kombination auszuführen oder entsprechende Vorrichtungen, welche sich vorzugsweise namentlich an die Bezeichnung des jeweiligen Verfahrensschritts anlehnen (z. B. „Ermitteln" als Verfahrensschritt und „Vorrichtung zum Ermitteln" für die Vorrichtung, usw.) und welche ebenfalls Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ( en) sein oder hiermit in Signalverbindung verbunden sein können, entsprechend anzusteuern .

Wenn hierin von programmiert oder konfiguriert die Rede ist, so können diese Begriffe in manchen Aus führungs formen gegeneinander austauschbar sein. In manchen Aus führungs formen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist oder umfasst das Beschichtungsmaterial eine Lösung, vorzugsweise eine Silikonlösung .

In einigen Aus führungs formen des Verfahrens erfolgt das Aufbringen des Beschichtungsmaterials auf die Beschichtungsseite der Hohl fasermembran gleichzeitig oder zeitlich überlappend sowohl vom ersten als auch vom zweiten Ende her . Das bedeutet , dass während der Beschichtung, bei welcher das Beschichtungsmaterial , das , um die Beschichtungsseite , also die innere Mantel fläche der bis auf ihre Stirnseiten geschlossenen Hohl fasern beschichten zu können, stets von einem Ende ausgehend in die Hohl faser eingebracht werden muss , hier von beiden Enden her in die Hohl faser eingebracht wird . Dabei kann gleichzeitig mit dem Einbringen von Beschichtungsmaterial sowohl vom ersten Ende also auch vom zweiten Ende begonnen werden . Es kann aber auch vorgesehen sein, zunächst mit dem Einbringen von einem Ende her zu beginnen, um mit dem Einbringen vom anderen Ende ausgehend später zu beginnen . Relevant ist , dass es zumindest einen Zeitpunkt während der Beschichtung gibt , an welchen die Beschichtung von beiden Enden ausgehend gleichzeitig erfolgt .

Ein solches zeitgleiches oder zeitlich überlappendes Einbringen von Beschichtungsmaterial von beiden Enden ausgehend kann zur Vermeidung von Gaseinschlüssen in der Membran besonders vorteilhaft beitragen .

Dazu muss , wie auch beim einseitigen Einbringen, ein gewisser Mindestdruck auch zur Überwindung des Flusswiderstands für die Beschichtung der Beschichtungsseite mit dem Beschichtungsmaterial aufgewendet werden, der vorzugsweise unter 1 bar, besonders bevorzugt unter 0 , 5 bar liegt , um Schäden zu vermeiden . Im Kompartiment auf der Beschichtungsseite der Hohl fasermembran, d . h . im Inneren der Fasern, befindliche Luft entweicht über die Membran in das Kompartiment auf der Sekundärseite der Hohl fasermembran und kann von dort über die komplett of fenen oder teilweise of fenen Belüftungsanschlüsse , wie hierin beschrieben, nach außen entweichen .

Erhöht sich der gemessene Druck oder die zum weiteren Einbringen von Beschichtungsmaterial in die Hohl fasern erforderliche Druckaufwendung sprunghaft , so kann dies ein Indi z dafür sein, dass sich die beiden vom ersten Ende bzw . vom zweiten Ende der Hohl fasermembran aufeinanderzubewegenden Fronten des Beschichtungsmaterials innerhalb der Hohl fasern „getrof fen" haben und somit die Beschichtungsseite der Hohl fasermembran vollständig beschichtet ist .

In solchen Aus führungs formen kann das Beschichtungsmaterial vorteilhafterweise der Hohl fasermembran mit weniger Druck zugeführt werden, da es nur einen Teil der Strecke innerhalb der Hohl fasermembran überwinden muss .

Tatsächlich kann durch weitere Aufwendung von Druck und Applikation von weiterem Beschichtungsmaterial in bestimmten Aus führungs formen die Eindringtiefe der Lösung in die Poren reguliert werden, was von der Erfindung ebenfalls umfasst ist .

Die Eindringtiefe des Beschichtungsmaterials in die Poren kann alternativ oder ergänzend auch beispielsweise über die Porengröße der Hohl fasermembran und/oder mittels der Lösungsmittelkonzentration des Beschichtungsmaterials bestimmt oder mitbestimmt werden .

In manchen Aus führungs formen wird während des Aufbringens des Beschichtungsmaterials , von einem oder von beiden Enden her, der Druck, welcher in wenigstens einer Zulaufleitung zum Zuführen von Beschichtungsmaterial auf die Beschichtungsseite der Hohl fasermembran herrscht , gemessen .

Sind mehrere Zulaufleitungen für das Beschichtungsmaterial vorgesehen ( im Sinne von vorhanden) , so wird in einigen Aus führungs formen in j eder der Zulaufleitungen der herrschende Druck gemessen . In bestimmten Aus führungs formen kann vorgesehen sein, diese Drücke zu überwachen und das Beschichtungsverfahren entsprechend zu regeln, zu steuern oder z . B . zu beenden, auch, da in einigen Aus führungs formen z . B . der Druckanstieg etwas über die Tiefe , mit welcher das Beschichtungsmaterial bereits in die Poren der Hohl fasermembran eingedrungen ist , aussagen kann .

Weist das Gehäuse einen ersten Belüftungsanschluss bzw . einen zweiten Belüftungsanschluss auf , so kann Gas in manchen Aus führungs formen des Verfahrens ermöglicht , beim Beschichten über den ersten Belüftungsanschluss oder den zweiten Belüftungsanschluss aus dem Gehäuse ermöglicht werden, aus zuströmen . Das Gas kann beispielsweise durch die Hohl fasermembran filtriertes und verdampftes Lösungsmittel sein .

In einigen Aus führungs formen stehen der erste Belüftungsanschluss und/oder der zweite Belüftungsanschluss in der oberen Häl fte des Querschnitts des Gehäuses mit der Atmosphäre oder einem Äußeren des Gehäuses in Fluidverbindung .

In manchen Aus führungs formen werden der erste Belüftungsanschluss und/oder der zweite Belüftungsanschluss nicht verschlossen, sondern allenfalls gedrosselt, etwa mittels einer, vorzugsweise in ihrer Durchtrittsfläche veränderbaren, Drossel. Dies gilt vorzugsweise für die gesamte Dauer des Verfahrens, oder zumindest für einen Großteil hiervon, z. B. für mindestens 70 %, 80 %, 90 % oder jeweils mehr der Dauer des Schritts des Aufbringens des Beschichtungsmaterials auf die Beschichtungsseite.

Wenn hierin von einer „Durchtrittsfläche" die Rede ist, z. B. im Zusammenhang mit den Belüftungsanschlüssen, der Drossel, Durchgangsöffnungen usw., so sind damit auch andere Begriff lichkeiten, wie beispielsweise Querschnitt, Querschnitts fläche, Durchgangsquerschnitt , Öf fnungsquerschnitt usw. umfasst.

In einigen Aus führungs formen sind der erste Belüftungsanschluss und/oder der zweite Belüftungsanschluss eine Dialysierflüssigkeitszulaufleitung bzw.

Dialysatablauf leitung, oder jeweils ein Anschluss hierfür.

In manchen Aus führungs formen weisen der erste Belüftungsanschluss und/oder der zweite Belüftungsanschluss eine Verschlussvorrichtung zum teilweisen Verschließen ihrer (jeweiligen) Durchtrittsfläche (alternativ: seines Durchgangsquerschnitts) auf.

In einigen Aus führungs formen weist die Verschlussvorrichtung eine Durchgangsöffnung zur Atmosphäre oder zu einem Äußeren des Gehäuses auf, durch welche Gas entweichen kann, wobei die Durchgangsöffnung vorzugsweise eine Kapillare ist oder umfasst. Kapillaren können verschiedene Durchmesser aufweisen. Je geringer der Durchmesser der Kapillare, umso verzögerter findet ein Konzentrationsausgleich zwischen dem Kompartiment auf der Sekundärseite der Hohlfasermembran einerseits und der Umgebung des Gehäuses, d. h. beispielsweise der Atmosphäre, andererseits statt. Ein bevorzugter Durchmesser der Kapillare, oder aller an dieser Stellen parallel angeordneten Kapillaren beträgt vorzugsweise unter 1 mm, besonderes bevorzugt unter 0,7 mm, ganz besonders bevorzugt unter 0,5 mm.

In manchen Aus führungs formen ist von der vorliegenden Erfindung umfasst, das Ausströmen der Luft durch eine Verschlussvorrichtung zu ermöglichen, welche zumindest abschnittsweise nicht undurchlässig ist, sondern z. B. gasdurchlässige Gaze aufweist. Umfasst ist z. B. ein auf schraubbarer oder aufsteckbarer Deckel, welcher zumindest abschnittsweise solche Gaze aufweist, über welche ein Austausch zwischen innen und außen, bezogen auf das Gehäuse, erfolgen kann.

In einigen Aus führungs formen ist von der vorliegenden Erfindung umfasst, das Ausströmen der Luft mittels einer Verschlussvorrichtung zu ermöglichen, welche eine Art Stopfen ist oder umfasst, welcher seinerseits gänzlich oder zum Teil aus einem luftdurchlässigen Material besteht, z. B. aus Schaum mit Poren.

In manchen Aus führungs formen weist die Verschlussvorrichtung ein Rückschlagventil auf oder umfasst ein solches. Das Rückschlagventil kann in die Verschlussvorrichtung integriert sein oder werden . Es funktioniert als Druckentlastungsventil , welches bei Vorliegen eines Überdrucks im Kompartiment der Sekundärseite zur Umgebung des Gehäuses öf fnet , somit kann die auf gesättigte Luft über das Rückschlagventil in die Umgebungsluft entweichen . Zum Öf fnen des Rückschlagventils kann in einigen Aus führungs formen ein minimaler Überdruck ausreichen . Unterhalb dieses Drucks kann das Rückschlagventil in seinem Bereich das Gehäuse verschließen .

Das Rückschlagventil kann in gewissen Aus führungs formen gleichzeitig ein Einströmen von Luft über die Belüftungsanschlüsse von der Umgebung des Gehäuses in das Kompartiment auf der Sekundärseite der Hohl fasermembran verhindern .

In manchen Aus führungs formen hat die Durchgangsöf fnung der Verschlussvorrichtung eine mittels Drossel einstellbare und/oder veränderbare Durchtritts fläche oder weist eine solche auf . Die Drossel kann in die Verschlussvorrichtung integriert sein oder werden .

In einigen Aus führungs formen ist mittels der Drossel die Druckentlastung des Kompartiments auf der Sekundärseite der Hohl fasermembran stufenlos regelbar .

In manchen Aus führungs formen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird während des Aufbringens des Beschichtungsmaterials der Druck, welcher in wenigstens einer Zulaufleitung zum Zuführen von Beschichtungsmaterial auf die Beschichtungsseite der Hohl fasermembran herrscht , geregelt und/oder überwacht . In manchen Aus führungs formen ist die wenigstens eine Hohl fasermembran im Gehäuse , oder Filtergehäuse , eines Dialysators angeordnet .

Das der nicht zu beschichtenden Seite der Hohl fasermembran, hierin auch Sekundärseite genannt , anliegende oder diese umgebende Volumen ist in einigen Aus führungs formen vorzugsweise mit einem Äußeren des Gehäuses oder des Dialysators fluidisch verbunden, z . B . mittels des Gehäuses . Das Gehäuse kann dabei Belüftungsanschlüsse , wie hierin beschrieben, aufweisen .

Mittels Kapillarkräften abfiltriertes Lösungsmittel aus dem Beschichtungsmaterial verdampft im Kompartiment auf der Sekundärseite bis zur Sättigung der darin befindlichen Atmosphäre . Die so entstehende Lösungsmittelkonzentration in diesem Kompartiment wird versuchen, sich mit der Umgebung aus zugleichen nach dem Prinzip der Osmose . I st die Hohl fasermembran auf ihrer Beschichtungsseite durch das Beschichtungsmaterial für das Lösungsmittel undurchlässig, steht nur die Umgebungsluft bzw . Atmosphäre in der umgekehrten Richtung zur Verfügung, um einen Konzentrationsausgleich zu schaf fen .

In manchen Aus führungs formen kann diese Möglichkeit der passiven oder aktiven Be- und Entlüftung dem Vermeiden von Lufteinschlüssen in der Hohl fasermembran oder ihrer Beschichtung dienen, welche sich bei einer anschließenden Behandlung eines Patienten als äußert nachteilig, weil patientengefährdend, erweisen könnten .

Das Entlüften von Gas entlang der Sekundärseite der

Hohl fasermembran dient dem sofortigen Entfernen von Substanzen oder Produkten des Beschichtungsvorgangs aus der der Sekundärseite zugewandten Seite der Hohl fasermembran aus dem Gehäuse . Diese Substanzen, beispielsweise Lösungsmittelrückstände , welche im späteren Gebrauch der Hohl fasermembran nicht mehr im Gehäuse vorliegen sollen, können auf diese Weise bereits teilweise oder vollständig aus dem Gehäuse entfernt werden, was ein anschließendes Primen oder Spülen zeitlich verkürzen kann .

In manchen Aus führungs formen der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese eine Steuervorrichtung auf zum Steuern oder Regeln des Einbringens des Beschichtungsmaterials , Entweichen des Gases und/oder der Drossel , insbesondere wie hierin beschrieben .

Die Steuervorrichtung kann die Aus führung aller oder im Wesentlichen aller Verfahrensschritte veranlassen . Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Wesentlichen oder vollständig von der Steuervorrichtung ausgeführt werden . Es kann teilweise von der Steuervorrichtung ausgeführt werden, insbesondere können j ene Schritte von der Steuervorrichtung ausgeführt werden, welche ein menschliches Zutun und/oder ein Bereitstellen nicht erfordern oder betref fen . Die Steuervorrichtung kann als reine Steuervorrichtung oder auch als Regelvorrichtung dienen .

Da das Beschichtungsmaterial mit zunehmendem Verdampfen des Lösungsmittels immer zähflüssiger wird, kann es vorteilhaft sein, die Geschwindigkeit , mit der der oben beschriebene Druckausgleich stattfindet , zu beeinflussen . Es ist aus diesem Grund von der Erfindung umfasst , zu diesem Zweck die Größe der Belüftungsanschlüsse zu variieren, beispielsweise durch verschiede Ausgestaltungen der Verschlussvorrichtung, beispielsweise wie hierin beschrieben, beispielswei se mittels Verwendung eines Rückschlagventils oder einer Drossel .

Es ist ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst , durch die Variation der Größe der Belüftungsanschlüsse auch die Eindringtiefe des Beschichtungsmaterials in die Poren der Hohl fasermembran zu beeinflussen .

In einigen Aus führungs formen ist der erfindungsgemäße Dialysator zu seiner Verwendung bei der Dialyse , Hämodialyse , Hämofiltration oder Hämodiaf iltration, insbesondere für die akute , die chronische Nierenersat ztherapie oder für die kontinuierliche Nierenersat ztherapie ( CKRT = continuous kidney replacement therapy) ausgestaltet .

In manchen Aus führungs formen wird zum Einbringen des Beschichtungsmaterials in oder an die Hohl fasermembran keine Pumpe verwendet , in anderen hingegen schon .

In einigen Aus führungs formen besteht die Hohl fasermembran aus Polysul fon, aus Polyvinylpyrrolidon oder eine Mischung hieraus , oder weist wenigstens eines dieser Materialien oder die Mischung auf , insbesondere vor ihrer Beschichtung .

In manchen Aus führungs formen ist die Hohl fasermembran wie in der DE 100 34 098 C2 ausgebildet , auf deren diesbezügliche Offenbarung hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird .

Manche oder alle erfindungsgemäßen Aus führungs formen können einen, mehrere oder alle der oben und/oder im Folgenden genannten Vorteile aufweisen . In den letzten Jahren ist nicht zuletzt aufgrund der Covidl 9- Pandemie und aufgrund der weiter steigenden Bedeutung der COPD Erkrankung die CCj-Elimination aus dem Blut zunehmend in den Fokus gerückt . Der Blutfluss kann bei Verwendung einer erfindungsgemäß beschichteten Hohl fasermembran in einem Ultra-Low-Flow-Verfahren von z . B . weniger als 1000 ml/min oder sogar weniger als 500 ml/min betragen, ist darauf aber nicht limitiert , so dass eine Behandlung im Vergleich zur Standardbehandlung ( Low-Flow ECMO) „minimalinvasiv" , da mit einem kleineren Katheter für den Gefäß zugang als bei der ECMO, wie er auch für die Dialyse verwendet wird ( z . B . Shaldon Katheter ( 11 - 13 , 5 Fr ) , durchgeführt werden kann .

Das Einsatz feld der vorliegenden Erfindung kann daher insbesondere die Behandlung von Patienten mit dauerhaft atemwegsverengenden Lungenerkrankungen ( Chronic Obstructive Pulmonary Disease/COPD) sein, darunter auch solche , die unter einer akuten Exazerbation, also einer deutlichen Verschlechterung des Krankheitsbilds , ihrer Erkrankung leiden . Die vorliegende Erfindung und ihre Vorzüge können somit einer Viel zahl von Patienten zugutekommen .

Zur Behandlung dieser Patienten können Gasaustauscher des Standes der Technik zum Einsatz kommen . Üblicherwei se werden Gasaustauscher in wesentlich kleineren Stückzahlen als Dialysatoren hergestellt . Deren Herstellung weist daher nur einen geringen Automatisierungsgrad auf . Aus diesem Grund sind Gasaustauscher vergleichsweise teuer in der Herstellung . Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung kann somit darin bestehen, dass das Beschichtungsverfahren automatis iert , also insbesondere ohne menschliches Zutun erfolgen kann . Dies kann helfen Zeit und Kosten einzusparen . Ein weiterer Vorteil kann darin bestehen, dass eine hohe Stückzahl von erfindungsgemäßen, beschichteten Dialysatoren hergestellt werden kann, da mittels der vorliegenden Erfindung mehrere Module gleichzeitig beschichtet werden können . Da hierdurch die Herstellung der zum Gasaustausch geeigneten Dialysatoren beschleunigt werden kann, kann dies ebenfalls hel fen, Zeit und Kosten einzusparen .

Während der Beschichtung der Beschichtungsseite der Hohl fasermembran wird die dort befindliche Luft über die Hohl fasermembran in Richtung Sekundärseite verdrängt . Würde ein Abströmen von der Sekundärseite aus dem Gehäuse verhindert , könnte es zu Lufteinschlüssen in der Hohl fasermembran kommen, welche für einen Patienten während einer späteren Behandlung mittels der beschichteten Hohl fasermembran gefährlich werden könnten . Mit der vorliegenden Erfindung kann dies vorteilhaft verhindert oder zumindest verringert werden . Dies kann zu einer erhöhten Patientensicherheit beitragen .

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann darin bestehen, dass Lösungsmittel aus dem Beschichtungsmaterial , welches beim Beschichten der Beschichtungsseite über die Hohl fasermembran in Richtung Sekundärseite filtriert und dort verdampft , aus dem Gehäuse entweichen kann . Damit können Lösungsmittelrückstände , die sonst im Dialysatorgehäuse verbleiben würden, vermieden werden . Auch dies kann vorteilhaft dazu beitragen, die Patientensicherheit zu erhöhen sowie die Qualität der Beschichtung zu optimieren .

Alle mit den erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Vorteile lassen sich in bestimmten erfindungsgemäßen Aus führungs formen ungeschmälert auch mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen erzielen, und umgekehrt .

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren rein exemplarisch beschrieben . In ihnen bezeichnen gleiche Bezugs zeichen gleiche oder ähnliche Komponenten . Es gilt :

Fig . 1 zeigt einen beispielhaften Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Beschichten einer, vorzugsweise porösen und/oder hydrophilen, Hohl fasermembran mit einem Beschichtungsmaterial in einer beispielhaften Aus führungs form;

Fig . 2 zeigt eine beispielhafte Anordnung zum Aus führen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Aus führungs form unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten beispielhaften Aus führungs form;

Fig . 2a zeigt das Diagramm eines beispielhaften Verlaufs von Druck über der Zeit , wie er innerhalb einer ersten oder zweiten Zulaufleitung stattfinden könnte ;

Fig . 2b zeigt das Diagramm der Fig . 2a mit Kennzeichnung des Zeitpunkts tß, wenn die Hohl fasern der Hohl fasermembran beschichtet sind;

Fig . 3 zeigt eine beispielhafte Anordnung zum Aus führen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Aus führungs form unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten beispielhaften Aus führungs form;

Fig . 4 zeigt eine weitere beispielhafte Anordnung zum Aus führen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Aus führungs form unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer dritten beispielhaften Aus führungs form; und

Fig . 5 zeigt eine weitere beispielhafte Anordnung zum Aus führen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Aus führungs form unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vierten beispielhaften Aus führungs form .

Fig . 1 zeigt einen beispielhaften Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Beschichten einer, vorzugsweise porösen und/oder hydrophilen, Hohl fasermembran 1 mit einem Beschichtungsmaterial B in einer beispielhaften

Aus führungs form .

Hierbei wird auf die Bezugs zeichen der Vorrichtung 100 und Komponenten in den folgenden Figuren Bezug genommen .

Verfahrensschritt Ml repräsentiert ein Bereitstellen der Hohl fasermembran 1 . Die Hohl fasermembran 1 kann in einem Gehäuse 50 , etwa einem Filtergehäuse , beispielsweise eines Dialysators , angeordnet sein, beispielsweise wie in den folgenden Figuren dargestellt .

Die Hohl fasermembran 1 , die aus einer Viel zahl von Hohl fasern bestehen oder diese aufweisen kann, weist eine Längsrichtung L auf mit zwei einander in Längsrichtung L gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden 10 , 20 .

Verfahrensschritt M2 repräsentiert ein Bereitstellen des Beschichtungsmaterials B . Das Beschichtungsmaterial B kann hierbei eine Lösung, vorzugsweise eine Silikonlösung, sein oder umfassen .

Ein Aufbringen des Beschichtungsmaterials B auf genau eine oder wenigstens eine Seite der Hohl fasermembran 1 , welche als Beschichtungsseite 30 dient , ist im Verfahrensschritt M3 repräsentiert . Hierbei sei angemerkt , dass die Begrif fe „Seite" und „Ende" j eweils der Hohl fasermembran 1 hierin verschiedene Bedeutungen haben, wie hierin erläutert ist , und daher nicht gleichzusetzen sind .

Das der nicht zu beschichtenden Sekundärseite 40 der Hohl fasermembran 1 anliegende Volumen ist vorzugsweise mit einem Äußeren eines Gehäuses 50 , z . B . des Filtergehäuses , oder eines Dialysators fluidisch verbunden, wobei diese Verbindung auch eingeschränkt bzw . unterbrochen werden kann, beispielsweise wie hierin beschrieben .

Da die Hohl fasermembran 1 eine Viel zahl von Hohl fasern aufweisen kann, verteilt sich die „Beschichtungsseite 30" auf die Viel zahl der Hohl fasern bzw . setzt sich aus deren Innenseiten zusammen . Ebenso gilt für die „Sekundärseite 40" , dass sie eine Viel zahl von Außenseiten der Hohl fasern wiederspiegelt oder gar den Raum, der durch sie begrenzt wird, ausmachen oder mitbegrenzen .

Das Kompartiment der Sekundärseite 40 kann in manchen Aus führungs formen einen ersten Belüftungsanschluss 85 und einen zweiten Belüftungsanschluss 95 aufweisen. Diese sind insbesondere in der oberen Hälfte des Gehäusequerschnitts, welcher in Fluidverbindung mit dem ersten und dem zweiten Belüftungsanschluss 85, 95 steht angeordnet, z. B. in einem schematisch nur gezeigten Schnitt wie jenem der Fig. 3.

Im optionalen Verfahrensschritt M4 wird während des Aufbringens des Beschichtungsmaterials B, z. B. von einem der beiden Enden 10 oder 20 oder von beiden Enden 10, 20 ausgehend, der Druck Pl, P2, welcher in wenigstens einer Zulaufleitung 80, 90 zum Zuführen von Beschichtungsmaterial B auf die Beschichtungsseite 30 der Hohlfasermembran 1 herrscht, gemessen.

Weitere Verfahrensschritte vor und/oder nach dem Verfahrensschritt des Aufbringens Beschichtungsmaterials B sind denkbar, wie beispielsweise das Bedampfen, Befeuchten, Trocknen, Sterilisieren, ... der Hohlfasermembran 1.

Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Anordnung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Ausführungsform unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 in einer ersten beispielhaften Aus führungs form.

Wenigstens eine, vorzugsweise poröse und/oder hydrophile, Hohlfasermembran 1 ist in einem Gehäuse 50, hier einem Filtergehäuse angeordnet. Sie weist eine Längsrichtung L mit zwei einander in Längsrichtung L gegenüberliegenden Enden 10, 20 auf.

Die Hohlfasermembran 1 steht an ihrem ersten Ende 10 fluidisch mit einer ersten Zulaufleitung 80 und an ihrem zweiten Ende 20 mit einer zweiten Zulaufleitung 90 in Verbindung . Die erste und zweite Zulaufleitung 80 , 90 stehen in fluidischer Verbindung zu einem Behälter 103 für ein Beschichtungsmaterial B, welches Silikon oder eine Silikonlösung sein oder umfassen kann . Wenigstens ein Fördermittel 105 kann zum Fördern des Beschichtungsmaterials B innerhalb der ersten und zweiten Zulaufleitung 80 , 90 in oder an diesen Leitungen, oder mit diesen fluidisch verbunden, vorgesehen sein .

Ein in der ersten Zulaufleitung 80 herrschender Druck PI kann mittels eines geeigneten und hierfür vorgesehenen Druckmessers PS I gemessen werden, ein in der zweiten Zulaufleitung 90 herrschender Druck P2 mittels eines geeigneten und hierfür vorgesehenen Druckmessers PS2 ( siehe hierzu auch Fig . 2a und Fig . 2b ) . Es kann in bestimmten Aus führungs formen vorgesehen sein, die ermittelten Drücke PI , P2 ( in Fig . 2 nicht gezeigt ) zu speichern und/oder weiter zu verarbeiten .

Das Beschichtungsmaterial B findet seinen Weg entlang der Beschichtungsseite 30 der Hohl fasermembran 1 und durch das Filtergehäuse 50 hindurch in Richtung zum j eweils gegenüberliegenden Ende 10 , 20 und bleibt dabei als Beschichtung ganz oder teilweise auf der Beschichtungsseite 30 der Hohl fasermembran 1 haften .

Das Gehäuse 50 weist im Beispiel der Fig . 2 an seinem oberen Querschnitt weiter einen ersten Belüftungsanschluss 85 und einen zweiten Belüftungsanschluss 95 auf , über welche passiv Gas , insbesondere mit Lösungsmittel auf gesättigte Luft , z . B . in die Atmosphäre , ausströmt oder abgeleitet werden kann . Die Anordnung im oberen Querschnitt des Gehäuses 50 und die fluidische Verbindung der Belüftungsanschlüsse 85 , 95 mit dem Kompartiment der Sekundärseite der Hohl fasermembran kann vorteilhaft zum passiven Entweichen des Gases beitragen .

Die Möglichkeit der passiven Entlüftung ( in der Fig . 2 dargestellt durch kleine Kreise ) kann dem Vermeiden von Unterdrück dienen, welcher ein Nachströmen von Beschichtungsmaterial B in Richtung Hohl fasermembran 1 erschweren könnte .

Schematisch stark vereinfacht ist eine Steuervorrichtung 101 zum Durchführen des Verfahrens und/oder zum Steuern und/oder Regeln der Vorrichtung 100 unter dieser angeordnet . Dies kann ein Steuern oder Regeln des Einbringens des Beschichtungsmaterials B, des Entlüften des Gases oder das Steuern und/oder Regeln einer Drossel 97 (hier nicht gezeigt , siehe Fig . 5 ) , insbesondere wie hierin beschrieben, sein oder umfassen .

Fig . 2a zeigt das Diagramm eines beispielhaften Verlaufs von Druck Pl , P2 ( y-Achse , p ) über der Zeit (x-Achse , t ) , wie er innerhalb einer ersten oder zweiten Zulaufleitung 80 , 90 stattfinden könnte . Es wird auf die Bezugs zeichen der Fig . 2 verwiesen .

Dem Diagramm ist zu entnehmen, dass der Druck Pl , P2 beim Zuführen des Beschichtungsmaterials B, einen gleichmäßigen Verlauf zeigt . Dieser Zeitraum ist mittels eines Doppelpfeils und zwei Strichlinien gekennzeichnet . Fig. 2b zeigt das Diagramm der Fig. 2a mit Kennzeichnung des Zeitpunkts tß, wenn die Hohlfasern der Hohlfasermembran 1 beschichtet sind.

Erhöht sich die Druckaufwendung sprunghaft, wie sich im Beispiel der Fig. 2b zum Zeitpunkt tß gezeigt, so kann dies ein Indiz dafür sein, dass sich die beiden von den Enden 10, 20 ausgehenden Fronten des Beschichtungsmaterials B innerhalb der Hohlfasern „getroffen" haben und somit die Beschichtungsseite 30 der Hohlfasermembran 1 vollständig beschichtet ist. Vorteilhaft könnte bei dieser Alternative hierdurch der Zeitpunkt bestimmt werden, zu dem die Fasern der Hohlfasermembran 1 tatsächlich vollständig beschichtet sind. Ein weiteres Zuführen von Beschichtungsmaterial B würde zu einer größeren Eindringtiefe des Beschichtungsmaterials B in die Poren der Hohlfasermembran 1 führen.

Fig. 3 zeigt eine weitere beispielhafte Anordnung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Aus führungs form unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 in einer weiteren beispielhaften

Aus führungs form. Die Ausführungen zu den Fig. 3 bis 5 sind dabei nicht darauf beschränkt, dass die Beschichtung von nur einem Ende 10 oder 20 oder von beiden Enden 10, 20 gleichzeitig ausgehend erfolgt.

Es wird auf die Bezugszeichen und die Beschreibung zur Fig. 2 Bezug genommen und im Folgenden nur auf die Unterschiede zu dieser abgestellt, was die Vorrichtung 100 betrifft.

Im Gegensatz zur Fig. 2 ist im Beispiel der Fig. 3 nur das Gehäuse 50 mit der Hohlfasermembran 1 gezeigt. Die anderen gezeigten Komponenten der Fig. 2 (Zulaufleitungen 80, 90, Behälter 103, Fördermittel 105 usw.) wurden in Fig. 3 und den folgenden Figuren weggelassen, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen. Die Hohlfasermembran 1 wird schematisch stark vereinfacht nur mittels der Schräglinie innerhalb des Gehäuses 50 repräsentiert. Beschichtungsseite 30 und Sekundärseite 40 sind ebenfalls gekennzeichnet.

Das Gehäuse 50 weist in seinem oberen Querschnitt einen ersten Belüftungsanschluss 85 und einen zweiten Belüftungsanschluss 95 auf, welche fluidisch mit dem Kompartiment der Sekundärseite 40 verbunden sind. Die Belüftungsanschlüsse 85, 95 sind jeweils mittels einer Verschlussvorrichtung 60 verschlossen.

In der Verschlussvorrichtung 60 des ersten Belüftungsanschlusses 85 ist eine Durchgangsöffnung 61 in Form einer Kapillare angeordnet, mittels welcher das Kompartiment der Sekundärseite 40 der Hohlfasermembran 1 mit der Umgebung, d. h. der Atmosphäre, fluidisch verbunden ist. Durch diese Durchgangsöffnung kann die mit Lösungsmittel auf gesättigte Luft aus dem Kompartiment in Richtung Umgebung entweichen. Dies ist mittels kleiner Kreise dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Anordnung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Ausführungsform unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 in einer dritten beispielhaften Aus führungs form.

Es wird auf die Bezugszeichen und Ausführungen der Fig. 2 und Fig. 3 Bezug genommen und im Folgenden nur auf die Unterschiede zu diesen abgestellt. In der Verschlussvorrichtung 60 des ersten Belüftungsanschlusses 85 ist im Beispiel der Fig . 4 ein Rückschlagventil 63 angeordnet , mittels welchem das Kompartiment der Sekundärseite 40 der Hohl fasermembran 1 gegenüber der Umgebung, d . h . der Atmosphäre , abgeschlossen sein oder werden kann .

Das Rückschlagventil 63 fungiert als Druckentlastungsventil , welches bei Vorliegen eines Überdrucks im Kompartiment der Sekundärseite 40 zur Umgebung des Gehäuses öf fnet , damit die mit Lösungsmittel auf gesättigte Luft über das Rückschlagventil in die Umgebungsluft entweichen kann . Zum Öf fnen des Rückschlagventils 63 kann in einigen

Aus führungs formen ein minimaler Überdruck seitens des Gases ausreichen .

Das Rückschlagventil kann gleichzeitig ein Einströmen von Luft über den ersten Belüftungsanschluss 85 von der Umgebung des Gehäuses in das Kompartiment auf der Sekundärseite der Hohl fasermembran verhindern .

Fig . 5 zeigt eine beispielhafte Anordnung zum Aus führen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Aus führungs form unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 in einer vierten beispielhaften Aus führungs form .

Es wird auf die Aus führungen der vorausgehenden Figuren Bezug genommen und im Folgenden nur auf die Unterschiede zu diesen abgestellt .

An der Verschlussvorrichtung 60 des ersten Belüftungsanschlusses 85 ist im Beispiel der Fig . 5 eine Drossel 97 angeordnet , mittels welcher die Durchtritts fläche des Belüftungsanschlusses 85 einstellbar und/oder veränderbar ist .

In bestimmten Aus führungs formen ist mittels der Drossel 97 die Druckentlastung des Kompartiments auf der Sekundärseite der Hohl fasermembran stufenlos regelbar .

In manchen Aus führungs formen kann ferner vorgesehen sein, das Kompartiment der Sekundärseite 40 der Hohl fasermembran 1 gegenüber der Umgebung, d . h . der Atmosphäre , mittels der Drossel 97 fluidisch zu trennen .

Bezugszeichenliste

Hohl fasermembran

10 erstes Ende

20 zweites Ende

30 Beschichtungs seite

40 Sekundär seite

50 Gehäuse ; Filtergehäuse

60 Verschluss Vorrichtung

61 Durchgangsöf fnung

63 Rückschlagventil

80 erste Zulaufleitung

85 erster Belüftungsanschluss

90 zweite Zulaufleitung

95 zweiter Belüftungsanschluss

97 Drossel

100 Vorrichtung

101 Steuervorrichtung

103 Behälter für Beschichtungsmaterial

105 Fördermittel

B Beschichtungsmaterial

L Längsrichtung

Ml bis M4 Verfahrensschritte

PS I Druckmesser

PS2 Druckmesser

PI erster Druck; Druck in erster Zulaufleitung

P2 zweiter Druck; Druck in zweiter Zulaufleitung