(57)【要約】  本発明は、親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターを含む血管内（ＩＶ）デバイスのごとき注入デバイスを提供し、前記デバイスは、フィルターを通る空気の透過を停止または大幅に低減するのに有効である。
2020520704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入バッグ；
注入バッグと流体連携するリザーバーを規定する点滴チャンバー；
点滴チャンバーから患者に導く注入ライン、ここに、前記注入ラインは、患者に流体または医薬を送達するように構成される；および、
点滴チャンバーリザーバーまたは注入ライン内に配置するように構成される親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターから選択される親水性多孔質フィルター
を含む注入デバイス。
【請求項２】
前記親水性多孔質フィルターが、毛管力による下流標的への液体流れおよび空気移動を防止または遅延させる、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項３】
前記親水性多孔質フィルターが、１ｍｌ／分〜２０ｍｌ／分の液体流量を有する、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項４】
前記親水性多孔質フィルターが、動的流動条件下で、平均細孔サイズが８ミクロン未満で６フィート、平均細孔サイズが１０ミクロン未満で５フィート、平均細孔サイズが１４ミクロン未満で４フィート、平均細孔サイズが１６ミクロン未満で３フィート、平均細孔サイズが２０ミクロン未満で２フィート未満、平均細孔サイズが４０ミクロン未満で約６インチのフィルター下流にて水柱を保持する、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項５】
前記親水性多孔質フィルターが、空気、酸素、およびアルゴンよりなる群から選択されるガスでプラズマ処理された、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項６】
前記親水性多孔質フィルターが、コーティングでプラズマ処理された、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項７】
前記親水性多孔質フィルターが、５ミクロン〜２０ミクロンの細孔サイズおよび２０％〜８０％の細孔容積を有する、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項８】
前記親水性多孔質フィルターが自己支持型である、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項９】
前記親水性多孔質フィルターが、前記血管内デバイスのチューブに摩擦フィットした、請求項８記載の注入デバイス。
【請求項１０】
６０ダイン／ｃｍを超える表面張力を持つ液体が、圧力の適用なく親水性多孔質フィルターに吸上げられる、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項１１】
前記親水性焼結多孔質プラスチックフィルターが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＶＤＦ、ナイロン、ポリアクリロニトリル、ポリエステルおよびポリスチレンよりなる群から選択されるプラスチックから作製された、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項１２】
前記ポリエチレンが、超高分子量ポリエチレンまたは高密度ポリエチレンである、請求項１１記載の注入デバイス。
【請求項１３】
前記親水性多孔質繊維フィルターが、ポリオレフィン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、セルロース繊維、またはこれらの繊維の組合せから作製された、請求項１記載の注入デバイス。
【請求項１４】
前記フィルターが、前記注入ラインに沿ったハウジング内に配置された、請求項１記載のデバイス。
【請求項１５】
流体を患者に提供するために、請求項１〜１４のいずれかに記載の注入デバイスを用いて患者に気泡が患者に導入されるのを防止する方法。
【請求項１６】
患者への液体送達速度の制御方法であって、
請求項１〜１４のいずれかに記載の注入デバイスを提供し、フィルターサイズを選定し、フィルター多孔度を選定し、フィルターを配置するため注入デバイス内の位置を選択し、注入デバイスに連結されたニードルまたはチューブを患者の標的位置に入れることを含む、前記制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターを含む血管内（ＩＶ）デバイスのごとき注入デバイス（infusion device）を提供し、前記注入デバイスは、フィルターを通る空気の透過を停止または大幅に低減するのに有効である。
【背景技術】
【０００２】
病院やその他の医療施設では、注入デバイスを介して患者に液体を投与する必要性があることがしばしばある。静脈内送達は、通常「ＩＶ」または「ＩＶセット」というものを介して行うことができる。これらのシステムには、しばしば、処置プロトコールのために患者に送達される生理食塩水の送達バッグ、注入バッグ（infusion bag）、または他のタイプの特定の薬物または処置化学物質が含まれる。ＩＶセットは一般的に、液体リザーバーまたはＩＶバッグに連結するためのコネクター、液体リザーバーからの液体の流量を決定するために用いる点滴チャンバー、液体リザーバーと患者との間の連結を提供する静脈内液体ライン、および患者の静脈内に留置できるカテーテルを含む。また、ＩＶセットは、ＩＶセットの利用（piggybacking）および注射器からＩＶセットのチューブへの医薬の投与を可能にするＹコネクターを含み得る。
【０００３】
患者系（patient’s system）への危険な気泡の導入を防止するために、ＩＶまたはカテーテル送達は空気および気泡を含まないことが一般的に望ましい。液体の投与を受けている間に気泡が患者の血流に入ることが許されるならば、気泡は空気塞栓を形成するか、さもなければ患者に重篤な傷害を生じかねない。かくして、患者の血流または他の流体にアクセスするＩＶセットから空気を除去することが標準的な方法である。しかしながら、液体の静脈内投与に用いるＩＶセットをプライミングしつつ、気泡を除去することの重要性にも拘わらず、気泡の完全な除去は時間がかかり、困難なプロセスになりかねない。医療従事者がＩＶセットから気泡を除去するために用い得る多数のプロセスが存在する。しかしながら、改善が望まれる。
【０００４】
Ｂ．Ｂｒａｕｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州ベスレヘム）のＡｉｒＳｔｏｐのごとき現在入手可能なＩＶ製品は、約１５ミクロン（μｍ）の細孔サイズのポリエーテルスルホン膜を用いる。同様の膜が他の製造者によって使用されてきた（Ｂｅｃｔｏｎ  Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ−ＵＳ公開番号２０１６／０２１３８６２）。これらの膜ベースのＩＶ製品は、比較的高いコスト、比較的低い流量、流量の不一致、比較的壊れ易いためＩＶデバイスに膜を組み込むことが難しいなどのいくつかの大きな欠点を有する。先行技術に用いる膜は柔らかく、管腔または空洞に組み立てることができない。先行技術の膜がＩＶキットに用いられる場合、膜はリジッドな（rigid）支持体に積層されるか、ハウジングに結合されなければならない。さもなければ、膜は液圧または空気圧に耐えることができなかった。積層および結合により、濾過効率にばらつきが生じ、製品のコストが増加する。
【０００５】
より優れたエアストップフィルターを使用する、改善された注入デバイス、特に、ＩＶデバイスについての必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、この満たされていない必要性に対処し、親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターを含む注入デバイスを提供し、注入デバイスは、フィルターを通る空気の透過を停止または大幅に低減するのに有効である。注入デバイスを用いて、血管、体腔または臓器のごときいずれかの位置に液体を送達し得る。血管内には、静脈内および動脈内が含まれる。また、例えば、液体は、限定なくして、腹腔、腹骨盤腔、胃腸系、尿路系、脳血管系、生殖器系および呼吸器系に送達し得る。
【０００７】
焼結多孔質プラスチックフィルター、親水性多孔質繊維フィルター、または親水性ポリウレタンフォームフィルターを使用する注入デバイスは、フィルターを通過する空気の透過を停止または大幅に低減するのに有効であり、注入バッグ中の流体が空になった後にフィルターの下流の注入ラインに流体を維持するのを助け、それにより、新しいバッグの流体が追加された場合にラインを再度プライミングする必要性を軽減する。もう一つの利点は、患者への気泡の透過の可能性が大幅に軽減または排除されることである。
【０００８】
親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターは、フィルターを収容できるＩＶデバイスのごときいずれの注入デバイスでも用い得る。これらのフィルターは、点滴チャンバー内、スパイク（spike）内、または点滴チャンバーの上下に配置された別々の構成要素内のごとき、ＩＶデバイス内の種々の位置で用い得る。
【０００９】
これらの親水性焼結多孔質プラスチックフィルターおよび親水性多孔質繊維フィルターは、より壊れやすく、自己支持がなく、ＩＶデバイスにおいて安定するのがより困難である先行技術の膜とは対照的に、自己支持型であり、比較的リジッドで、ＩＶデバイスに簡単に組み立てることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、閉鎖端（Ａ）、ディスク（Ｂ）、およびプラグ（Ｃ）を含む円筒形態の親水性焼結多孔質プラスチックエアストップフィルターまたは親水性多孔質繊維エアストップフィルターを示す。
【図２】図２は、ＩＶ流体リザーバーバッグ、親水性焼結多孔質プラスチックエアストップフィルターまたは親水性多孔質ファイバーエアストップフィルターを含む点滴チャンバーに連結されたスパイク、および点滴チャンバーから離れてつながるＩＶチューブの概略図を示す。矢印は、流体の流路を示す。
【図３】図３は、ＩＶ流体リザーバーバッグ、親水性焼結多孔質プラスチックエアストップフィルターまたは親水性多孔質繊維エアストップフィルターを含むスパイクの概略図を示す。前記スパイクは、ＩＶチューブに導く点滴チャンバーに連結されている。矢印は、流体の流路を示す。
【図４】図４は、ＩＶチューブ、前記チューブに連結され、親水性焼結多孔質プラスチックエアストップフィルターまたは親水性多孔質ファイバーエアストップフィルターを含むハウジングを含む独立したインライン構成要素の概略図を示す。インライン構成要素は、患者に導くもう一つのＩＶチューブに連結されている。矢印は、流体の流路を示す。
【図５】図５は、円筒形フィルターが一端で閉じられている円筒形親水性焼結多孔質プラスチックエアストップフィルターを含むハウジングを含む独立したインライン構成要素の概略図を示す。
【図６】図６は、ＩＶチューブに連結されたＩＶキットの概略図を示す。前記ＩＶチューブには、患者に導くＩＶチューブのニードル端の近くの親水性焼結多孔質プラスチックエアストップフィルターまたは親水性多孔質繊維エアストップフィルターが含まれる。矢印は、流体の流路を示す。
【図７】図７は、空気移動を可能にする疎水性領域および液体濾過およびエアストップ特性のための親水性領域の２つの領域を有する焼結多孔質プラスチックフィルターならびに多孔質繊維フィルターの概略図を示す。図７Ａは、環状疎水性領域に囲まれた中央の親水性領域を含むディスクフィルターを示す。図７Ｂは、疎水性領域に隣接する親水性領域を持つディスクフィルターを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（発明の詳細な記載）
本発明は、この満たされていない必要性に対処し、親水性焼結多孔質プラスチックフィルター、親水性多孔質繊維フィルター、または親水性ポリウレタンフォームフィルターを含むＩＶデバイスのごとき注入デバイスを提供し、これらのデバイスは、フィルターを通る空気の透過を停止または大幅に低減するのに有効である。これらの親水性焼結多孔質プラスチックフィルター、親水性多孔質繊維フィルター、および親水性ポリウレタンフォームフィルターは、比較的リジッドで、自己支持型（または自立性、self-supporting）であり、注入デバイスまたは流体伝送ライン内の所望の位置に摩擦フィット（または摩擦嵌合、frictionally fit）できる。
【００１２】
これらの親水性焼結多孔質プラスチックフィルター、親水性多孔質繊維フィルター、親水性ポリウレタンフォームフィルターは、ディスク、ロッド、中空チューブのごとき種々の形状で提供し得る。図１Ａは、中空中央部分１４を含む円筒状外周（cylindrical circumference）１２を規定するフィルター１０の一例を示す。図１Ｂは、ディスク形状を有するフィルター２０の一例を示す。図１Ｃは、ロッド形状を有するフィルター２２の一例を示す。これらの特定の例が示され記載されるが、代替フィルター形状が可能であり、本開示の範囲内で考慮されることが理解されるであろう。以下に記載のごとく、全体的な目的は、選択されるフィルター形状が、フィルターが配置されるＩＶのセットまたはカテーテル内の位置に依存するであろうことである。
【００１３】
本明細書に記載のごとく、「注入」、「ＩＶ」または「ＩＶセット」なる用語を用いて、患者へのいずれかのタイプの流体の動脈、静脈内、血管内、腹腔、および非血管投与に典型的に用いるチューブセットを記載する。本明細書に記載のフィルターは、限定されるものではないが、尿道カテーテル、脳カテーテル、腹腔、腹骨盤腔、胃腸系、尿路系、脳血管系、生殖器系、呼吸器系、またはいずれかの解剖学系にアクセスするカテーテルを含むいずれの他の処置計画でも用い得ることが理解されるであろう。
【００１４】
図２〜６により示されるごとく、フィルターはＩＶデバイス内の所望の位置に摩擦フィットできる。かかる位置には、限定なくして、液体の流路内にあるすべてのスパイク、ビューイング（viewing）チャンバー、または下流チューブが含まれる。例えば、図２はＩＶバッグ３４の点滴チャンバー３２内に配置されたフィルター３０を示す。点滴チャンバー３２は、静脈内カテーテルまたはニードル（図示せず）を介して患者に流体を送達するための注入システムの一部として一般的に用いる。点滴チャンバー３２は、一般的にスパイク３６または他のいずれかのタイプの適切な連結（connection）を介してＩＶバッグ３４に結合される。この図において、点滴チャンバー３２には、液体流れを創成するためにＩＶバッグ３４に穿刺するスパイク３６が提供されている。点滴チャンバー３２は、ＩＶバッグ３４からのある量の流体を受け入れ貯蔵するように構成されたリザーバー３８を規定する。その量の流体は、静脈ライン４０（患者、ポート、または他の流体送達デバイスと連通するか、さもなければ挿入される）を通って出るに先立ちリザーバー３８に集まる。 
【００１５】
図示のごとく、エアフィルター３０は、リザーバー１２のベース４２にてまたはその近くに配置し得る。エアフィルター３０は、注入手順の間にリザーバー３８から静脈ライン４０への気泡の通過を防止するように構成される。いくつかの例において、エアフィルター３０は、フィルターブラケット（図示せず）を介してリザーバー３８内の所定の位置に保持することが可能である。フィルター３０は、一般的に、点滴チャンバー３２のリザーバー３８の底部またはベース４２の近くに配置され、エアフィルター３０とリザーバー３８のベース４２との間に最小量の流体を提供する。 
【００１６】
流体を患者に注入するに先立ち、静脈内流体ライン４０から気泡を除去するために、チャンバー３２をプライミングすることが一般的な実践である。しかしながら、プライミング手順の後、種々の位置に気泡が依然としてトラップされている可能性がある。点滴チャンバー３２の撹拌または旋回（twirling）は、気泡の除去に失敗しかねなく、および／または気泡を追い出し（dislodge）得る。したがって、点滴チャンバー３２内にエアフィルター３０の提供は、気泡の透過を低減するのを助けることができる。
【００１７】
図３は、点滴チャンバー３２のネック４４に配置されたより小さなフィルター５０を示す。この例において、フィルター５０はスパイク３６の直下に配置されている。
【００１８】
図４は、静脈ライン４０に連結された独立したインライン構成要素を示す。ハウジング４６がライン４０に沿って配置され、フィルター５２がハウジング４６内に配置されている。この例において、静脈ライン４０の一端はＩＶキットまたはＩＶバッグに固定され、ラインの他端（ハウジングから延在する）は患者に導く。
【００１９】
図５は、同様のハウジングを持つが、細長いハウジング４８として示される独立したインライン構成要素を示している。細長いハウジング４８は、円筒形フィルター５４を支持する。このフィルター５４は、閉端５６を規定する第１の端部５６と、開端を規定する第２の端部５８とを有する。開放端５８は、液体流れに面しており、これを受け取る。閉鎖端部５６は、エアストップ機能を提供する。閉端は、下流と上流の間にシールを形成し、液体がなくなった場合に空気が上流から下流に移動するのを防止する。
【００２０】
図６は、静脈内チューブ４０のニードル端６２に向かって配置されたフィルター６０を示す。静脈ライン４０の一端はＩＶキットまたはＩＶバッグに固定され、ラインの他端は患者に導く。
【００２１】
図７は、２つの領域を有する焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターを示す。ある領域において、空気移動を可能にするために、外周の少なくとも一部に疎水性領域７０が存在する。また、液体濾過およびエアストップ特性のための親水性領域７２を有するフィルターも示されている。図７Ａは、環状疎水性領域７０に囲まれた中央親水性領域７２を含むディスクフィルター７４を示す。中央親水性領域７２は、環状疎水性領域７０に摩擦フィットできる。図７Ｂは、疎水性領域７０に隣接する親水性領域７２を含むディスクフィルター７６を示す。この例において、領域７０、７２は相互に直接的に接していてもよい。疎水性領域７０は、ディスクフィルター７６全体の側面スライバー（sliver）を提供し得る。
【００２２】
以下にさらに記載のごとく、これらの実施例における各フィルターは、親水性焼結多孔質プラスチックエアストップフィルター、親水性多孔質繊維エアストップフィルター、または親水性ポリウレタンフォームエアストップフィルターであり得る。
【００２３】
また、開示されたフィルターは、例えば、患者へのＩＶラインの入口近くで、ラインを通る空気移動を停止することが望ましいいずれかの位置において、ハウジング内の独立した挿入物（insertion）として用いることができる。本文脈において、「独立」とは、エアストップ多孔質フィルターがハウジング内にあり、必要な場合に現場にてＩＶチューブに連結できることを意味する。ＩＶキットの送達液体に影響することなく、ＩＶラインに容易に挿入でき、ＩＶラインから取り外しできる。また、これらのフィルターは、医療専門家がそのラインへの連結を望むいずれの位置でもインラインフィルターとして用いることもできる。
【００２４】
先行技術の膜とは対照的に、これらの親水性焼結多孔質プラスチックフィルター、親水性多孔質繊維フィルター、および親水性ポリウレタンフォームフィルターは自己支持型であり、プラスチックのハウジングやチューブのごときさらなる支持構造なくして、中空構造に挿入できる。焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターは、容易に曲げられず、挿入力下で元来の形状を維持する。本発明に用いる焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターは、室温でのＡＳＴＭ  Ｄ７９０法に基づいて、１０００ｐｓｉより高い、２０００ｐｓｉより高い、または５０００ｐｓｉより高い曲げ弾性率を有する。これは、先行技術のＩＶデバイスで用いるポリエーテルスルホン膜のごとき膜を超える重要な利点である。
【００２５】
これらの焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターは、主に表面にて濾過を行う多数の先行技術のフィルターとは対照的に、全長にわたって高い粒子保持能力および濾過を提供する。
【００２６】
また、これらの焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターは、長期保存に安定である。プラスに帯電したアミノ酸でコートされたプラズマ処理焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターは安全であり、長期の保存期間を有し、親水性の安定性を維持する。
【００２７】
本発明における焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターは親水性である。表面張力が６０ダイン／ｃｍを超える水溶液は、圧力の適用なくしてこれらの多孔質媒体に浸透できる。
【００２８】
一つの具体例において、焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターは、空気移動を可能にする疎水性領域と、液体濾過およびエアストップ特性のための親水性領域の２つの領域を有し得る。疎水性領域は、２ｐｓｉを超えるごとき圧力にて水侵入（intrusion）特性を提供する。図７Ａに表される一つの具体例において、２つの構成要素を別々に作製でき、次いで、中央構成要素７２を環状構成要素７０に挿入して摩擦フィットできる。一つの具体例において、疎水性領域は純粋なポリマーであり、親水性領域はプラズマおよび溶液処理される。フィルターは、疎水性部分（piece）および親水性部分の２つの部分であることができる。疎水性領域（部分）は焼結多孔質ポリエチレン、ＰＶＤＦまたはＰＴＦＥであり、親水性領域（部分）はプラズマおよび溶液コーティングまたは多孔質親水性繊維で処理された焼結ポリエチレンである。例えば、疎水性の外周および親水性の内部領域を持つ円形ディスクフィルター。親水性内部領域は適切な液体流れを提供し、疎水性の周囲は気泡を下流のチャンバーまたはラインから逃がす。多数の可能な設計が存在し、図７は少数の例を示す。
【００２９】
もう一つの具体例において、焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターは、細菌濾過およびエアストップ特性のための膜でコートし得る。かかる膜でコートされたフィルターは、例えば、インラインフィルターとして使用し得る。異なる具体例において、膜でコートされた焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターは、１．２ミクロン、１．０ミクロン、０．８ミクロン、０．４ミクロンまたは０．２ミクロンの粒子保持を所有する。
【００３０】
本発明における膜は、転相膜（phase inversion membrane）である。転相膜は、焼結多孔質プラスチックフィルターまたは多孔質繊維フィルターの表面に形成される。転相膜は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ナイロン、または酢酸セルロースである。
【００３１】
一つの具体例において、これらの親水性焼結多孔質プラスチックフィルターおよび親水性多孔質繊維フィルターは、約５ミクロン〜約２０ミクロンの範囲の平均細孔サイズを有する。
【００３２】
もう一つの具体例において、これらの親水性焼結多孔質プラスチックフィルターおよび親水性多孔質繊維フィルターは、２０％〜８０％の細孔容積を有する。
【００３３】
さらにもう一つの具体例において、これらの親水性焼結多孔質プラスチックフィルターおよび親水性多孔質繊維フィルターは、１ｍｌ／分〜２０ｍｌ／分の液体流量を有する。
【００３４】
一つの具体例において、本発明の親水性焼結多孔質プラスチックフィルターおよび親水性多孔質繊維フィルターは、約１ｐｓｉ〜約５ｐｓｉのバブルポイント（bubble point）を有する。バブルポイントは、水飽和した多孔質マトリックスに空気を通すのに必要な最低圧力である。
【００３５】
種々の具体例において、血管内デバイスにおける親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターは、動的流動条件下で、平均細孔サイズが８ミクロン未満で６フィート、平均細孔サイズが１０ミクロン未満で５フィート、平均細孔サイズが１４ミクロン未満で４フィート、平均細孔サイズが１６ミクロン未満で３フィート、平均細孔サイズが２０ミクロン未満で２フィート未満、平均細孔サイズが４０ミクロン未満で約６インチのフィルター下流にて水柱を保持できる。
【００３６】
焼結多孔質プラスチックフィルターは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ナイロン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、またはポリスチレンから作製できる。ポリエチレンには、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、低密度ポリエチレンおよび高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が含まれる。
【００３７】
多孔性繊維フィルターの製造に用い得る繊維には、限定なくして、ポリオレフィン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、セルロース繊維、およびこれらの繊維の組合せ、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が含まれ得る。欧州特許第２，３７６，６８３号、米国特許第６，１０３，１８１号および米国特許第６，８４０，６９２号にリストされる繊維および繊維製品を用いて、本発明のエアストップフィルターを製造できる。
【００３８】
焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターはプラズマ処理されて、それらに親水特性を提供する。好ましいプラズマは、ポリマー堆積を生成しないガスプラズマである。プラズマは、空気プラズマ、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ、メタノール、エタノールもしくはイソプロパノール（ＩＰＡ）のごときアルコール、またはアクリル酸、アンモニアのごとき酸の添加、あるいはもう一つのプラズマ支援堆積手順でのプラズマ処理である。プラズマ支援堆積手順は、基材上にポリマーコーティングを堆積させるプロセスである。一般的には、それはチャンバー内でモノマーを蒸発させ、プラズマを適用して気相モノマーを重合させることよりなる。モノマーまたは重合ポリマーは、固体基材でコートまたはそれと反応させる。もう一つの具体例において、ガスプラズマ処理が用いられる。
【００３９】
プラズマ処理された焼結多孔質プラスチックおよび多孔質繊維フィルターは、親水特性を維持するために、所望により溶液コーティングでさらに処理される。溶液での処理またはコーティングは、限定なくして、グルコースまたはデキストロースのごとき糖；リジン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸またはグルタミン酸のごときアミノ酸；ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）のごときセルロース；ビタミンＡ、複数のタイプのビタミンＢ、ビタミンＣ、ビタミンＤ、またはビタミンＥのごときビタミン；または水もしくは水とエタノールの混合物の溶液、あるいはそれらの組合せであることができる。
【００４０】
一つの具体例において、溶液での処理に用いるすべての化学物質は、ＩＶ適用における医薬品グレードである。
【００４１】
プラズマ処理された親水性焼結多孔質プラスチックフィルターおよび親水性多孔質繊維フィルターは、エタノールで処理し、イソプロパノール（ＩＰＡ）のごときエタノール溶液に保存できる。エタノールはフィルターを滅菌し、フィルターの親水特性を保持する。
【００４２】
焼結多孔質プラスチックフィルターは、米国特許第８，１４１，７１７号および米国特許第８，９２０，３３９号に開示されるプラスチックおよび方法を用いて作製できる。
【００４３】
多孔性繊維フィルターは、欧州特許第２，３７６，６８３号、米国特許第６，１０３，１８１号および米国特許第６，８４０，６９２号に開示される繊維および方法を用いて作製できる。
【００４４】
米国特許第７，５０７，４６９号に開示される方法を用いて、焼結多孔質プラスチックフィルターを処理して親水性にできる。
【００４５】
種々のフィルター形状を用い得る。いくつかの非限定の具体例において、焼結多孔質プラスチックフィルターは、ディスク、プラグ、チューブまたはシリンダーの形状であり得る。これらのフィルターの壁厚は、フィルターに強力なエアストップ特性を提供するために、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、または少なくとも２ｍｍであることができる。多孔質繊維フィルターは、多孔質繊維フィルターに強力なエアストップ特性を提供するために、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、または少なくとも２ｍｍの壁厚を有するディスク、プラグまたはチューブの形状であり得る。本発明において、多孔性プラスチックフィルターおよび多孔性繊維フィルターは、医薬品グレード分子でコートして、ＩＶデバイスおよび処置での使用に安全である安定な親水性を持つプラズマ処理焼結多孔性プラスチックまたはプラズマ処理多孔性繊維フィルターを提供する。これらの望ましい特性および利点は、先行技術において教示されていない。本発明において、医薬品グレードの分子には、限定されるものではないが、グルコースまたはデキストロースのごとき糖；リジン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸またはグルタミン酸のごときアミノ酸、正に帯電したアミノ酸；ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）のごときセルロース；ビタミンＡ、複数のタイプのビタミンＢ、ビタミンＣ、ビタミンＤ、またはビタミンＥのごときビタミンが含まれる。これらの医薬品グレードの分子は、ガスプラズマ処理によって生成される高表面エネルギー表面（親水性）に結合し、表面エネルギーを保存する。
【００４６】
注入デバイスにおけるエアストップフィルターとしての親水性焼結多孔質プラスチックおよび多孔質繊維フィルターの使用方法
【００４７】
一つの具体例において、自己支持型親水性焼結多孔質プラスチックまたは自己支持型親水性多孔質繊維フィルターは、ＩＶデバイスのごとき注入デバイスに挿入され、デバイスに摩擦フィットされる。フィルターは、フィルターを通過する空気移動を防止または遅延（retard）させるエアストップフィルターとして機能する。
【００４８】
もう一つの具体例において、独立したエアストップ構成要素は、ＩＶデバイスのごとき注入デバイスに連結され、独立したエアストップ構成要素は、親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターおよびハウジングを含む。この具体例において、エアストップ構成要素は、２つの開口部を有し、親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターは、２つの開口部間のハウジング内に配置される。２つの開口部は、ＩＶチューブとの連結用である。このデバイスは、２つの開口部をＩＶチューブと連結することにより、ＩＶデバイスのいずれの位置でも用いることができる。
【００４９】
親水性焼結多孔質プラスチックまたは親水性多孔質繊維フィルターは、動的流体柱に付されたフィルターの細孔サイズまたはバブルポイントに基づいて、流体リザーバーから１フィート、２フィート、３フィート、４フィート、５フィート、６フィート、７フィート、８フィート、９フィートまたは１０フィートのごときＩＶデバイスにおける種々の位置で用い得る。フィルターの流量は、フィルターの細孔サイズおよび流体柱（fluid column）の高さにより影響される。フィルターのエアストップ能力は細孔サイズに依存し、種々の細孔サイズのフィルターは、流体柱長に基づいて流体柱を保持する能力につき評価できる。一般的には、細孔サイズの大きなフィルターは流体柱保持能力が低く、流体は高いフィルター通過流量を有する。細孔サイズの小さなフィルターは流体柱保持能力が高く、流体は低いフィルター通過流量を有する。フィルターにより保持される流体柱高さは、フィルターと患者との間、換言すれば、フィルター下流にある。
【００５０】
一つの具体例において、親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターを用いて、注入液の流量を制御できる。液体流量は、フィルターの液体接触面積、フィルター下の流体柱の高さ、およびフィルター上の流体柱の高さに依存する。一旦、フィルター下の流体柱の高さが決定されると、流量はフィルターの表面積に依存するであろう。注入デバイスは、事前設定された流量で標識できる。これにより、特に、医薬を液体で投与した場合に、患者に重篤で有害な効果を有しかねない液体を誤って患者に与える（flood）リスクが排除または大幅に低減される。
【００５１】
フィルターのライン使用において、システムのプライミングが遅くなり得るが、プライミング時間は、液体バッグを絞る、下流ラインに真空を適用するか、またはフィルターを患者へのラインの入口の近くに配置することにより低減し得る。
【００５２】
焼結親水性多孔質プラスチックフィルターおよび親水性多孔質繊維フィルターは、たとえ、少量の空気がフィルターを通過したとしても、気泡が患者に入るのを防止することができる。焼結多孔質プラスチックはねじれた細孔経路を有し、これらのねじれた経路は、空気の通過に対する最大の細孔の影響をかなり低減する。通常のＩＶ条件の間に、フィルターに適用される圧力はフィルター上の水圧、フィルター下の静的水柱、および液体流れで生成されるベンチュリ効果である。液体がなくなると、フィルター上の圧力はゼロになり、フィルターは下流の流量をかなり低下させ、ベンチュリ圧を低下させる。非常に初期にて少量の（数ミリリットル未満の）空気がフィルターを通過すると、フィルターは下流の液体流れを低下させ、空気がフィルターを通過するのをブロックすることにより、ベンチュリの圧力を急速に低下するであろう。フィルター下に少量の空気があると、空気はＩＶラインを下に移動し続けず、患者に送られないであろう。親水性焼結多孔質プラスチックフィルターまたは親水性多孔質繊維フィルターが静的流体柱に耐えられる限り、フィルターは空気が患者の体内に移動するのを防止する。
【００５３】
以下の実施例は、本発明をさらに説明するために供するが、同時にそのいずれの限定も構成しない。対照的に、本明細書の記載を読んだ後、本発明の精神から逸脱することなく当業者に示唆される種々の具体例、変更およびその等価物に頼ることができることが明確に理解されるべきである。
【００５４】
実施例１
焼結多孔質プラスチックフィルターおよび多孔質繊維フィルターの静的水柱保持能力
表１の多孔質フィルターを、ガラス棒を備えたＦｉｓｈｅｒブランドの５ｍｌ使い捨てピペットチップに挿入した。内径１／１６インチのＴｙｇｏｎ（登録商標）チューブをピペットチップの先端に連結した。空気を除去し、水を充填し、フィルターの頂部に水を入れずに下流チューブを準備した後、空気がフィルターを通過するまでピペットの先端をゆっくりと上げた。フィルターとチューブ出口との間の水柱の高さを記録した。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
実施例２
動的下流水柱条件下での焼結親水性多孔質プラスチックの液体流れおよびエアストップ特性。
直径４．７５ｍｍ、厚さ４ｍｍの焼結超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）フィルターを試験に用いた。すべてのフィルターは、それらを親水性にするために酸素プラズマで処理した。フィルターは、２００ワット、１００ミリトルの圧力で２０分間、酸素プラズマ（Ｅｕｒｏｐｌａｓｍａ、Ｏｕｄｅｎａａｒｄｅ、Ｂｅｌｇｉｕｍ）で処理した。処理したフィルターを、ガラス棒を備えたフィッシャーブランドの５ｍｌ使い捨てピペットチップに挿入した。内径１／１６インチのＴｙｇｏｎ（登録商標）チューブをピペットチップの先端に連結し、チューブ長をフィルター下の所望の試験長に調整した。
【００５７】
プライミング時間は、最初の５ｍｌの水がフィルターを通過し、チューブ系から空気を除去する時間である。プライミング時間は、次の５ｍｌの液体がフィルターを通過する時間よりも長くなる。フィルターの流量は、系のプライミング後に測定した。フィルター下の水の流れの停止およびフィルターへの空気の透過について、エアストップ特性を観察した。表２のデータは、５ｍｌの脱イオン水がフィルターを通過するのに必要な秒数である。
【００５８】
【表２】
2020520704.tif 000004
【００５９】
表２の結果は、水流量が焼結親水性多孔質プラスチックフィルターの細孔サイズおよび細孔容積によって決定されることを示す。
【００６０】
【表３】
2020520704.tif 000005
【００６１】
表３の結果は、エアストップ能力が焼結多孔質プラスチックフィルターの細孔サイズによって決定されることを示す。流量は、細孔サイズおよび下流のチューブ長によって決定される。
【００６２】
【表４】
2020520704.tif 000006
【００６３】
デキストロースまたはＨＥＣコーティングを含む焼結多孔質プラスチックフィルターは、良好な吸上げ均一性（wicking uniformity）を示した。水は均一な前部で媒体を通り抜けた。
【００６４】
フィルターを５５℃にて１か月貯蔵した後、酸素プラズマで処理したフィルターは吸上げの変動のみを示し、液体はフィルターに押し通さなければならなかった。これらのフィルターは、エアストップ機能の低下を示した。プラズマ処理され、デキストロースまたはＨＥＣでコートされたフィルターは、非常に均一な吸上げ（wicking）特性および同様のエアストップ特性を示した。コートされたフィルターは、おそらくコーティングがフィルターの有効な細孔サイズを低下させたため、非コートのフィルターと比較して、比較的遅い液体流量を示した。また、焼結多孔質プラスチックフィルターは、７０％ＩＰＡ溶液中で湿潤貯蔵した場合、親水性の安定性がかなり改善した。多孔質プラスチックフィルターを貯蔵するためのエタノールの使用は、フィルター内の細菌増殖を防止することができた。
【００６５】
実施例３
アミノ酸コーティングを含む焼結親水性多孔質プラスチックフィルターおよびその特性。
【００６６】
直径４．７５ｍｍ、厚さ４ｍｍの焼結超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）フィルターを試験に用いた。すべてのフィルターは、それらを親水性にするために２００ワット、１００ミリトルの圧力で２０分間、酸素プラズマ（Ｅｕｒｏｐｌａｓｍａ、Ｏｕｄｅｎａａｒｄｅ、Ｂｅｌｇｉｕｍ）で処理した。フィルターを溶液に１０分間浸漬することにより、フィルターを１％リジン溶液でコートした。処理したフィルターは、５５℃のインキュベーターで貯蔵した。処理したフィルターは室温で試験した。
【００６７】
処理したフィルターを、ガラス棒を備えたフィッシャーブランドの５ｍｌ使い捨てピペットチップに挿入した。内径１／１６インチのＴｙｇｏｎ（登録商標）チューブをピペットチップの先端に連結し、チューブ長さを所望の試験長に調整した。
【００６８】
プライミング時間は、液体の最初の５ｍｌがフィルターを通過し、チューブ系から空気を除去する時間である。プライミング時間は、引き続いての液体５ｍｌがフィルターを通過する時間よりも長くなる。フィルター流量は、５ｍｌの液体がフィルターを通過するのに必要な秒数を計ることにより、系の準備が整った後に測定した。液体がフィルターを通過した後、空気がフィルターを通過したかどうかについて、エアストップ特性を観察した。
【００６９】
表５は、平均細孔サイズが約８ミクロン、細孔容積が約４２パーセントの焼結多孔質プラスチックフィルターの種々の貯蔵条件下での水流量およびエアストップ特性を示す。液体流量およびエアストップ能力はほぼ同じであった。これは、酸素プラズマおよびリジンコーティングで処理された焼結多孔質プラスチックフィルターは、液体フィルターとして非常に安定した貯蔵寿命を有し、それらのエアストップ能力を維持していることを示す。
【００７０】
【表５】
2020520704.tif 000007
【００７１】
【表６】
2020520704.tif 000008
【００７２】
酸素プラズマ処理およびリジンコーティングを含む焼結多孔質プラスチックフィルターは、脱イオン水および０．９％食塩水溶液につき同じ流量を示す。
【００７３】
【表７】
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【００７４】
酸素プラズマおよびリシン処理を含む焼結多孔質プラスチックフィルターは、異なる液体量がフィルターを通過した後、一貫した液体流量を示した。フィルターの目詰まりがない場合、フィルターの流量は変化しないであろう。フィルターの性能は、液体量に影響されない。
【００７５】
上記に引用されたすべての特許、刊行物および要約をここに出典明示してそれらのすべてを本明細書の一部とみなす。上記は、本発明の好ましい具体例のみに関するものであり、以下の特許請求の範囲に規定される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多数の修飾または変更がなされ得ることが理解されるであろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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