Brevet FR2814080A1 — publié le 20020322

L'invention concerne un dispositif de filtration d'un fluide biologique ainsi qu'un système à poches comprenant un tel dispositif, ledit système étant agencé pour la filtration stérile et en circuit clos du fluide. Elle s'applique typiquement à la filtration du sang ou de composants sanguins pour retenir par filtration les leucocytes ainsi qu'à la séparation et au recueil des différents constituants du sang déleucocyté dans un ensemble de poches satellites du système à poches. On connaît déjà des dispositifs de filtration qui comprennent une enveloppe extérieure dans laquelle un milieu filtrant apte à retenir les leucocytes est disposé. Dans de tels dispositifs, illustré par exemple par le document EP-A-0 526 678, il est classique d'utiliser une juxtaposition de couches filtrantes formées d'un non tissé poreux. En effet, dans ce type de filtration-dite en profondeur-, la capacité du milieu filtrant à retenir les leucocytes est fonction notamment de la quantité de matière traversée par le fluide, et donc de l'épaisseur du milieu filtrant. Pour améliorer l'efficacité de ce type de filtration, c'est à dire augmenter la quantité de leucocytes retenue par le milieu filtrant, on a donc pensé à augmenter l'épaisseur du milieu filtrant soit en augmentant le nombre de couches, soit en augmentant leur épaisseur. Mais cette solution présente un certain nombre d'inconvénients. En particulier, l'augmentation de l'épaisseur du milieu filtrant provoque une diminution sensible du débit de fluide passant à travers le milieu filtrant par gravité, et donc augmente d'autant le temps de filtration. D'autre part, le débit diminuant, la probabilité de colmatage et donc de ne pas pouvoir filtrer le fluide biologique, s'en trouve augmentée. Par ailleurs, la demanderesse a constaté que, à partir d'une certaine valeur, l'augmentation de l'épaisseur du milieu filtrant n'avait plus d'effet positif sur la quantité de leucocytes retenue par le milieu filtrant. L'invention vise donc à remédier à ces inconvénients en proposant notamment un dispositif de filtration présentant une capacité améliorée et modulable de rétention des leucocytes, ledit dispositif pouvant être intégré dans un système à poches en circuit clos de sorte à permettre, de façon simple, la séparation et le recueil des différents constituants du sang déleucocyté. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un dispositif de filtration d'un fluide biologique, notamment du sang ou de composants sanguins pour retenir par filtration les leucocytes, du type comprenant au moins un orifice d'entrée pour recevoir le fluide à filtrer et au moins un orifice de sortie pour recueillir le filtrat, ledit dispositif comprenant au moins deux milieux filtrants disposés successivement le long du chemin d'écoulement du fluide, les milieux filtrants étant espacés les uns des autres de sorte qu'un passage de fluide dépourvu de milieu filtrant soit formé entre deux milieux filtrants successifs. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un système à poches pour la filtration stérile et en circuit clos d'un fluide biologique, ledit système comprenant une poche primaire destinée à contenir le fluide à filtrer, ladite poche primaire étant reliée par l'intermédiaire d'une première tubulure et au niveau de l'un de ses orifices de sortie à l'orifice d'entrée d'un dispositif de filtration tel que décrit ci-dessus, et une poche secondaire destinée à recevoir le filtrat, ladite poche secondaire étant reliée par l'intermédiaire d'une deuxième tubulure et au niveau de l'un de ses orifices d'entrée à l'orifice de sortie dudit dispositif de filtration. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit en référence aux dessins annexés. La figure 1 représente, en vue de face, un dispositif de filtration dans lequel deux milieux filtrants sont disposés respectivement dans un compartiment d'une enveloppe extérieure pourvue des orifices d'entrée et de sortie, les passages dépourvus de milieu filtrant étant formés entre les deux compartiments. La figure 2 représente, en vue de côté et en coupe longitudinale, le dispositif de la figure 1. La figure 3 représente, en vue de face, un dispositif de filtration dans lequel deux milieux filtrants sont disposés chacun dans une enveloppe extérieure pourvue d'un orifice d'entrée et d'un orifice de sortie, une tubulure étant connectée entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie des deux enveloppes de sorte à former les passages dépourvus de milieu filtrant. La figure 4 représente, en vue de côté et en coupe longitudinale, le dispositif de la figure 3. La figure 5 représente, en vue schématique de face, un système à poches pour la filtration stérile et en circuit clos d'un concentré érythrocytaire, ledit système comprenant : - une poche primaire destinée à contenir le fluide à filtrer, ladite poche primaire étant reliée par l'intermédiaire d'une première tubulure et au niveau de l'un de ses orifices de sortie à l'orifice d'entrée d'un dispositif de filtration selon l'invention ; - une poche secondaire destinée à recevoir le filtrat, ladite poche secondaire étant reliée par l'intermédiaire d'une deuxième tubulure et au niveau de l'un de ses orifices d'entrée à l'orifice de sortie dudit dispositif de filtration ; - des moyens de prélèvement du sang total connectés à un orifice d'entrée de la poche primaire ; et un ensemble de poches satellites relié à un orifice de sortie de la poche primaire par l'intermédiaire d'une troisième tubulure, de sorte à pouvoir réaliser, après recueil du sang total dans la poche primaire et centrifugation de ladite poche primaire, d'une part la filtration du concentré érythrocytaire et d'autre part le recueil du plasma riche en plaquette dans l'ensemble de poches satellites. La figure 6 représente, en vue schématique de face, un système à poches pour la filtration stérile et en circuit clos du sang total, ledit système comprenant : - une poche primaire destinée à contenir le fluide à filtrer, ladite poche primaire étant reliée par l'intermédiaire d'une première tubulure et au niveau de l'un de ses orifices de sortie à l'orifice d'entrée d'un dispositif de filtration selon l'invention ; - une poche secondaire destinée à recevoir le filtrat, ladite poche secondaire étant reliée par l'intermédiaire d'une deuxième tubulure et au niveau de l'un de ses orifices d'entrée à l'orifice de sortie dudit dispositif de filtration ; - des moyens de prélèvement du sang total connectés à un orifice d'entrée de la poche primaire ; et - un ensemble de poches satellites relié à un orifice de sortie de la poche secondaire par l'intermédiaire d'une troisième tubulure, de sorte à pouvoir réaliser, après recueil du sang total dans la poche primaire, la filtration du sang total ainsi que le recueil, après centrifugation de la poche secondaire, des différents constituants du sang dans l'ensemble de poches satellites. Sur les figures 1 à 4, est représenté un dispositif de filtration 1 d'un fluide biologique apte à retenir par filtration des particules présentes dans ledit fluide. Dans un exemple particulier le fluide est du sang ou formé de composants sanguins et le dispositif 1 est apte à retenir par filtration les leucocytes. Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 4, le dispositif de filtration 1 comprend un premier et un deuxième milieu filtrant 2, 3 disposés successivement (respectivement en amont et en aval) le long du chemin d'écoulement du fluide, entre un orifice d'entrée 4 et un orifice de sorte 5 du dispositif 1, lesdits orifices 4, 5 étant agencés respectivement pour recevoir le fluide à filtrer et pour recueillir le filtrat. Toutefois, plus de deux milieux filtrants 2,3 peuvent être prévus pour améliorer encore l'efficacité de la filtration. Dans la description les termes entrée , sortie , amont et aval sont définis par rapport au sens de circulation du fluide dans le dispositif de filtration 1 (voir les flèches représentées sur les figures 1 à 4). Les deux milieux filtrants 2,3 sont espacés l'un de l'autre de sorte qu'un passage de fluide 6 dépourvu de milieu filtrant est formé entre les deux milieux filtrants 2,3. Ainsi, lorsque qu'on alimente en fluide le dispositif de filtration 1 par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée 4, ledit fluide traverse successivement le premier milieu filtrant 2, le passage 6 dépourvu de milieu filtrant puis le deuxième milieu filtrant 3 de sorte qu'on peut recueillir le filtrat par l'intermédiaire de l'orifice de sortie 5. Suivant un mode de réalisation, les milieux filtrants 2,3 sont chacun formés d'une ou plusieurs couches d'un matériau poreux sous la forme d'un non tissé, par exemple un matériau hydrophile tel que la cellulose ou ses dérivés, par exemple l'acétate de cellulose, tel qu'un polymère ou un copolymère à base de polypropylène, polyester, polyamide, polyéthylène haute ou basse densité, polyuréthanne et leurs dérivés. Ces produits polymériques ne sont généralement pas hydrophiles naturellement et doivent être traités par des méthodes physiques et/ou chimiques, pour leur conférer lesdites propriétés hydrophiles. Ces traitements consistent par exemple dans le greffage de substituants hydrophiles, par exemple des groupements de type hydroxyle ou carboxylique, sur le polymère, selon des méthodes connues. De tels polymères rendus hydrophiles par traitement physique et/ou chimique sont disponibles sur le marché. Le nombre de couches ainsi que la porosité des différentes couches et/ou leur composition, qui peuvent être identiques ou différentes suivant les couches, sont adaptés en fonction du fluide à traiter et/ou de la quantité de leucocytes à éliminer. Par ailleurs, un pré filtre et/ou un post filtre, par exemple formés d'une membrane poreuse et/ou d'une ou de plusieurs couches de non tissé spécifique, peuvent être disposés contre le milieu filtrant 2,3, respectivement en amont et en aval de celui-ci, de sorte à améliorer la déplétion des leucocytes dans le fluide. Dans un premier mode de réalisation, les deux milieux filtrants 2,3 sont identiques, le premier milieu filtrant 2 retenant une partie des leucocytes et le deuxième milieu filtrant 3 une autre partie. Dans un deuxième mode de réalisation, les deux milieux filtrants 2,3 sont différents, par exemple de par la nature des matériaux qui les composent et/ou de par leur porosité. En particulier, le deuxième milieu filtrant 3, situé en aval, peut avoir une porosité inférieure à celle du premier milieu filtrant 2 de sorte à pouvoir retenir dans le deuxième milieu filtrant 3 des leucocytes de tailles inférieures sans risquer de colmater le premier milieu filtrant 2. Un premier avantage du dispositif de filtration 1 est de pouvoir utiliser des milieux filtrants 2, 3 identiques et/ou différents de sorte à obtenir, en combinant leurs effets, une filtration ajustable en fonction des résultats souhaités. En particulier, on peut prévoir que le premier milieu filtrant 2 ait un taux de rétention de 5 log (c'est à dire que la quantité de leucocytes est divisée par 105 en passant dans le premier milieu filtrant 2) et que le deuxième milieu filtrant 3 ait un taux de rétention de 2 log, de sorte que le dispositif de filtration 1 ait un taux de rétention de 7 log. Par ailleurs, dans le dispositif de filtration 1, les milieux filtrants 2,3 ne sont pas accolés les uns aux autres de sorte que l'épaisseur du milieu filtrant s'en trouve réduit par rapport à ceux de l'art antérieur. La demanderesse a constaté que cette réalisation permettait une meilleure rétention des leucocytes dans le sang total ou dans un fluide contenant des composants sanguins tel qu'un concentré érythrocytaire, tout en limitant le phénomène de colmatage du milieu filtrant. Cette meilleure filtration permet notamment d'avoir un protocole de filtration plus simple, en autorisant un délai plus long entre le prélèvement et la filtration du sang. On décrit ci-dessous, en relation avec les figures 1 et 2, un premier mode de réalisation du dispositif de filtration 1 et, en relation avec les figures 3 et 4, un deuxième mode de réalisation dudit dispositif 1. Dans le premier mode de réalisation, le premier et le deuxième milieu filtrant 2, 3 sont disposés respectivement dans un premier et un deuxième compartiment 7,8 formés dans une enveloppe extérieure 9, ladite enveloppe 9 étant pourvue des orifices d'entrée 4 et de sortie 5. Dans le mode de réalisation représenté, l'enveloppe extérieure 9 est souple et formée par l'assemblage de deux feuilles de matière plastique souple 10, 11 assemblées mutuellement, par exemple par soudage, sur leur périphérie. Les compartiments 7,8 sont séparés par une ligne de soudure 12 de sorte à ne communiquer entre eux que par l'intermédiaire d'un orifice 13 dans lequel une portion de tubulure 14 est disposée de sorte à former le passage 6 dépourvu de milieu filtrant. Chaque milieu filtrant 2,3 est maintenu dans son compartiment 7,8 respectif au moyen d'un cadre 15 souple et étanche de sorte à définir deux chambres 16- 19, respectivement d'entrée et de sortie pour chaque compartiment 7,8. La chambre d'entrée 16 du premier compartiment 7 communique avec l'extérieur du dispositif de filtration 1 par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée 4 dans lequel est disposé une tubulure d'entrée 20. La chambre de sortie 19 du deuxième compartiment 8 communique avec l'extérieur du dispositif de filtration 1 par l'intermédiaire de l'orifice de sortie 5 dans lequel est disposé une tubulure de sortie 21. La chambre de sortie 17 du premier compartiment 7 communique avec la chambre d'entrée 18 du deuxième compartiment 8 par l'intermédiaire de la portion de tubulure 14. Dans le deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, le premier et le deuxième milieu filtrant 2,3 sont disposés respectivement dans une première et une deuxième enveloppe extérieure 22,23. Dans le mode de réalisation représenté, les enveloppes extérieures 22,23 sont identiques, souples et formées par l'assemblage de deux feuilles de matière plastique souple 24,25 assemblées mutuellement, par exemple par soudage, sur leur périphérie. Chaque enveloppe extérieure 22, 23 est pourvue d'un orifice d'entrée 4, 4a et d'un orifice de sortie 5a, 5. Chaque milieu filtrant 2,3 est maintenu dans son enveloppe 22,23 respective au moyen d'un cadre 15 souple et étanche de sorte à définir deux chambres 26-29, respectivement d'entrée et de sortie pour chaque enveloppe 22,23. La chambre d'entrée 26 de la première enveloppe 22 communique avec l'extérieur du dispositif de filtration 1 par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée 4 dans lequel est disposé une tubulure d'entrée 20. La chambre de sortie 29 de la deuxième enveloppe 23 communique avec l'extérieur du dispositif de filtration 1 par l'intermédiaire de l'orifice de sortie 5 dans lequel est disposé une tubulure de sortie 21. La chambre de sortie 27 de la première enveloppe 22 communique avec la chambre d'entrée 28 de la deuxième enveloppe 23 par l'intermédiaire d'une tubulure 30 reliant les orifices 5a, 4a de sorte à former le passage 6 de fluide dépourvu de milieu filtrant. On décrit maintenant en référence aux figures 1 à 4, la réalisation de l'assemblage du dispositif de filtration 1 dans les deux modes de réalisation décrits. Les cadres souples 15 sont formés par un assemblage de deux feuilles 31,32, par exemple plastifiées, entre lesquelles est placé le milieu filtrant 2,3. Ces deux feuilles 31, 32 sont ajourées dans leur partie centrale et comportent chacune au moins une ouverture 33 permettant le passage du fluide biologique à filtrer. Les deux feuilles 31, 32 sont fixées entre elles de préférence au niveau de la périphérie du milieu filtrant 2, 3, par exemple par un cordon de soudure, réalisé à travers le milieu filtrant 2, 3, assurant à la fois la fixation du milieu filtrant 2, 3 mais également l'étanchéité. La soudure des feuilles 31,32 à travers le milieu filtrant 2,3 provoque une compression, formant un cordon étanche 34 autour du milieu filtrant 2, 3. La périphérie du cadre souple 15 est soudée également avec les feuilles extérieures 10,11, 24,25 formant l'enveloppe extérieure 9,22, 23, mutuellement sur tout leur pourtour et au niveau de leur périphérie, assurant ainsi l'étanchéité. Pour éviter que le milieu filtrant 2,3 ne se colle contre l'enveloppe extérieure 9, 22,23, et gène ainsi l'écoulement du fluide biologique, deux joncs d'écartement 35, 36 sont placés à l'intérieur des chambres de sortie 17,19, 27, 29, entre le milieu filtrant 2,3 et l'enveloppe extérieure 9,22, 23. Ces deux joncs 35,36 dégagent les chambres de sortie 17, 19, 27,29 du milieu filtrant 2,3 et évitent ainsi que le milieu filtrant 2,3 ne se plaque contre la paroi intérieure de la feuille extérieure. Les joncs 35,36 peuvent être réalisés à partir de tubulures souples soudées par exemple au niveau de la paroi intérieure de la feuille de l'enveloppe extérieure 9,22, 23, par exemple au niveau de la soudure périphérique. Il va de soi que le nombre de joncs d'écartement 35,36 peut varier, en fonction par exemple des dimensions du dispositif de filtration 1. Par exemple, il est envisageable de prévoir un jonc d'écartement 35 unique replié de façon à former une boucle à l'intérieur des chambres sortie 17,19, 27, 29. Par ailleurs, dans le premier mode de réalisation, un même jonc d'écartement 35 peut être prévu pour les chambres de sortie 17, 19 des deux compartiments 7, 8, par exemple le jonc 35 peut traverser de façon étanche la ligne de soudure 12. De préférence, des joncs 35,36 souples sont utilisés, pour ne pas gêner les possibilités de pliage du dispositif de filtration 1. Dans un autre mode de réalisation (non représenté), les enveloppes extérieures 9,22, 23 sont rigides, par exemple réalisée en matériau plastique rigide tel que le polycarbonate. On décrit maintenant, en relation avec les figures 5 et 6, un premier et un deuxième mode de réalisation d'un système à poches pour la filtration stérile et en circuit clos d'un fluide biologique, ledit système comprenant un dispositif de filtration 1 tel que décrit ci-dessus. A cet effet, les systèmes à poches comprennent une poche primaire 37 destinée à contenir le fluide à filtrer, ladite poche primaire 37 étant reliée par l'intermédiaire d'une première tubulure 38 et au niveau de l'un de ses orifices de sortie 39 à l'orifice d'entrée 4 du dispositif de filtration 1 et une poche secondaire 40 destinée à recevoir le filtrat, ladite poche secondaire 40 étant reliée par l'intermédiaire d'une deuxième tubulure 41 et au niveau de l'un de ses orifices d'entrée 42 à l'orifice de sortie 5 dudit dispositif de filtration 1. Dans le premier mode de réalisation (figure 5), le système à poches comprend en outre des moyens de prélèvement 43 du sang total connectés à un orifice d'entrée 44 de la poche primaire 37 et un ensemble de poches satellites 45,46 relié à un orifice de sortie 47 de la poche primaire 37 par l'intermédiaire d'une troisième tubulure 48. Ce système permet, après sa stérilisation, de réaliser en circuit clos successivement les étapes suivantes : - recueil du sang total dans la poche primaire 37 ; - centrifugation de ladite poche primaire 37 ; - filtration du concentré érythrocytaire ; - recueil du plasma riche en plaquette dans l'ensemble de poches satellites 45, 46. Dans le deuxième mode de réalisation (figure 6), le système à poches comprend en outre des moyens de prélèvement 43 du sang total connectés à un orifice d'entrée 44 de la poche primaire 37 et un ensemble de poches satellites 45,46 relié à un orifice de sortie 49 de la poche secondaire 40 par l'intermédiaire d'une troisième tubulure 48. Ce système permet, après sa stérilisation, de réaliser en circuit clos successivement les étapes suivantes : - recueil du sang total dans la poche primaire 37 ; - filtration du sang total ; - centrifugation de la poche secondaire 37 ; - recueil des différents constituants du sang dans l'ensemble de poches satellites 45, 46. En variante, les tubulures 38,41, 48 sont souples, sécables et soudables de sorte à pouvoir, après la filtration et avant la centrifugation, dissocier le dispositif de filtration 1 du système à poches. REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtration (1) d'un fluide biologique, notamment du sang ou de composants sanguins pour retenir par filtration les leucocytes, du type comprenant au moins un orifice d'entrée (4) pour recevoir le fluide à filtrer et au moins un orifice de sortie (5) pour recueillir le filtrat, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux milieux filtrants (2, 3) disposés successivement le long du chemin d'écoulement du fluide, les milieux filtrants (2,3) étant espacés les uns des autres de sorte qu'un passage de fluide (6) dépourvu de milieu filtrant soit formé entre deux milieux filtrants (2,3) successifs. 2. Dispositif de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que les milieux filtrants (2) sont formés d'une ou plusieurs couches d'un matériau poreux sous la forme d'un non-tissé, par exemple un matériau hydrophile tel que la cellulose ou ses dérivés, par exemple l'acétate de cellulose, tel qu'un polymère ou un copolymère à base de polypropylène, polyester, polyamide, polyéthylène haute ou basse densité, polyuréthanne et leurs dérivés, rendu hydrophile par un traitement physique ou chimique. 3. Dispositif de filtration selon la revendication 2, caractérisé en ce que les différentes couches formant un milieu filtrant (2,3) sont de porosités et/ou de compositions différentes entre elles. 4. Dispositif de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les milieux filtrants (2,3) sont différents de par le nombre de couches qui les forment, la nature des matériaux qui les composent et/ou leur porosité. 5. Dispositif de filtration selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque milieu filtrant 3 à une porosité inférieure à la porosité du milieu de filtration 2 situé en amont. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque milieu filtrant (2, 3) est disposé dans un compartiment (7, 8) d'une enveloppe extérieure (9) pourvue des orifices d'entrée (4) et de sortie (5), les passages (6) dépourvus de milieu filtrant étant formés entre les compartiments (7,8) successifs. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque milieu filtrant (2,3) est disposé dans une enveloppe extérieure (22,23) pourvue d'un orifice d'entrée (4,4a) et d'un orifice de sortie (5,5a), une tubulure (30) étant connectée entre l'orifice d'entrée (4, 4a) et l'orifice de sortie (5,5a) de deux enveloppes (22,23) successives de sorte à former les passages (6) dépourvus de milieu filtrant. 8. Système à poches pour la filtration stérile et en circuit clos d'un fluide biologique, caractérisé en ce qu'il comprend une poche primaire (37) destinée à contenir le fluide à filtrer, ladite poche primaire (37) étant reliée par l'intermédiaire d'une première tubulure (38) et au niveau de l'un de ses orifices de sortie (39) à l'orifice d'entrée (4) d'un dispositif de filtration 1 selon l'un quelconques des revendications 1 à 7, et une poche secondaire (40) destinée à recevoir le filtrat, ladite poche secondaire (40) étant reliée par l'intermédiaire d'une deuxième tubulure (41) et au niveau de l'un de ses orifices d'entrée (42) à l'orifice de sortie (5) dudit dispositif de filtration (1). 9. Système à poches selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de prélèvement (43) du sang total connectés à un orifice d'entrée (44) de la poche primaire (37) et un ensemble de poches satellites (45,46) relié à un orifice de sortie (47) de la poche primaire (37) par l'intermédiaire d'une troisième tubulure (48), de sorte à pouvoir réaliser, après recueil du sang total dans la poche primaire (37) et centrifugation de ladite poche primaire (37), d'une part la filtration du concentré érythrocytaire et d'autre part le recueil du plasma riche en plaquette dans l'ensemble de poches satellites (45, 46). 10. Système à poches selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de prélèvement (43) du sang total connectés à un orifice d'entrée (44) de la poche primaire (37) et un ensemble de poches satellites (45,46) relié à un orifice de sortie (49) de la poche secondaire (40) par l'intermédiaire d'une troisième tubulure (48), de sorte à pouvoir réaliser, après recueil du sang total dans la poche primaire (37), la filtration du sang total ainsi que le recueil, après centrifugation de la poche secondaire (40), des différents constituants du sang dans l'ensemble de poches satellites (45, 46).