Апирогенные фильтры FIBERFLO

Качество воды для диализа имеет большое значение для выживаемости и качества жизни пациентов, находящихся на гемодиализе.

В настоящее время ситуацию с качеством воды в службе гемодиализа медицинских учреждений России можно считать относительно благополучной с точки зрения ее химического состава.

Вместе с тем бактериальное заражение воды для гемодиализа по-прежнему остается наиболее острой и болезненной проблемой.

Острота проблемы обусловлена тем, что хранение воды для гемодиализа осуществляется с нарушением ряда технологических и эксплуатационных требований, и в том числе:

• Герметичность накопительного буфера чистой воды;
• Комплектация емкости чистой воды бактерицидным дыхательным фильтром и душирующим устройством;
• Комплектация системы циркуляции чистой воды УФ облучателем и устройством фильтрования пирогенов, в том числе эндотоксинов;
• Комплектация буфера накопления и хранения чистой воды емкостью с днищем конусообразной формы;
• Регулярная санация (дезинфекция) трубопроводов циркуляции чистой воды.

В комплексном решении проблемы бактериального заражения воды значительная роль отводится апирогенным фильтрам.

Эндотоксины. Источники заражения. Способы и методы удаления.

Пирогенами (англ. pyrogen) называют эндогенные или экзогенные вещества, вызывающие пирогенные эффекты (лихорадку).

Эндогенные пирогены вырабатываются в организме в ответ на различные стимулы; чаще всего это инфекция или воспаление.

Экзогенные пирогены представлены в основном микроорганизмами, их токсинами и продуктами жизнедеятельности.

Типичный пример экзогенного пирогена - эндотоксин. Он представляет собой липополисахарид наружной мембраны грамотрицательных бактерий, к которым, к примеру, относятся кишечная палочка, синегнойная палочка, возбудители холеры и менингита. состоит из липида A, полисахаридного ядра и боковой цепи-O-полисахарида.

Ниже на фото 1 показана структура поверхности клетки грамотрицательной бактерии.

Компоненты клеточной стенкиграмположительных бактерий (липотейхоевые кислотыипептидогликаны) - это тоже мощные пирогены.

Патологические штаммыстрептококковистафилококковмогут вырабатыватьэкзотоксины иэнтеротоксины, которые действуют как бактериальные суперантигены.

Они связываются с антигенраспознающими рецепторами Т-лимфоцитов за пределами антигенраспознающего центра и активируют многие клоны Т-лимфоцитов, что приводит к высвобождению медиаторов и повреждению тканей. Эти токсины отвечают за развитиетоксического шока.

Большинство экзогенных пирогенов вызывают лихорадку, стимулируя образование эндогенных пирогенов клетками макроорганизма (обычно это моноциты и макрофаги).

Но из этого правила есть исключения.

Так, эндотоксинвызывает лихорадку без участия эндогенных пирогенов, воздействуя на эндотелиальные клетки в головном мозге.

Эндогенные пирогены включаютиммунные комплексы, продукты распадакомплемента,метаболиты стероидных гормонов,желчные кислотыицитокины.

Большинство эндогенных пирогенов представляют собой полипептиды, которые вырабатываются многими клетками макроорганизма, особенномоноцитамиимакрофагами. Они поступают в кровоток и вызывают лихорадку, воздействуя натерморегуляторный центр гипоталамуса.

Наиболее распространенными источниками эндотоксинов являются:

• Системы водоснабжения;
• Технологические материалы.

Уровень содержания эндотоксинов в водопроводной воде может достигать 100 EU/ml.

Остаточные количества эндотоксинов сохраняются в водопроводной воде даже после произведенной высокотемпературной стерилизации или дезинфекции методом хлорирования.

Бактериальное заражение технологических материалов происходит, как правило, при их транспортировке под воздействием бактерий, находящихся в атмосфере рабочих помещений.

Такие методы стерилизации как пастеризация и автоклавирование уничтожают бактерии, но неизбежно приводят к образованию эндотоксинов.

Дезинфекция технических материалов также сопровождается появлением эндотоксинов.

Областями, для которых проблема наличия эндотоксинов считается важнейшей, являются:

• Лечебные процессы, в ходе которых требуется предотвращение воздействия эндотоксинов на пациента в период лечения;
• Медицинская техника, через которую может осуществляться воздействие эндотоксинов на пациента;
• Биофармацевтика, где требуется блокирование эндотоксинов до момента их проникновения в лекарственные препараты.

Поскольку полностью блокировать проникновение бактерий и эндотоксинов в среду практически невозможно, то восстановление санитарного состояния осуществляется методом санации.

Способы удаления эндотоксинов:

• разрушение посредством высокотемпературного воздействия;
• химическая стерилизация, обеспечивающая разрушение эндотоксинов посредством реакции окисления;
• механическое удаление путем фильтрации и отделения.

Методы фильтрации и отделения:

• отсев;
• поглощение.

Поглощение (адсорбция) представляет собой процесс, обусловленный электростатическим или химическим притяжением частиц.

Достоинствами адсорбции с использованием электростатического заряда следует считать способность удалять эндотоксины.

К недостаткам этого метода поглощения относятся:

• невозможность удалять бактерии размером 0,2 мкм и менее;
• ограниченные возможности адсорбции вследствие ограниченного количества «точек заряда», формируемых изменением поверхности материала;
• притяжение молекул самого продукта, если они заряжены. Необходимо иметь ввиду, что действию электростатического заряда подвержены большинство био- и фармпрепаратов.

Для обозначения процесса адсорбции путем химического притяжения частиц используется также термин аффинитет.

Аффинитет (от лат. Affinitas – родство, связь) – родство, взаимосвязь между двумя объектами.

В биологии под аффинитетом обычно понимают способность клеток и тканей избирательно захватывать из окружающей среды те или иные вещества.

При этом аффинитет не отражает чувствительность ткани к захватываемому веществу.

Свойства аффинитета полисульфонной мембраны использованы компанией Minntech Corporation (дочернее предприятие компании Mar Cor Purification, Inc., США) при разработке поло-волоконных фильтров FiberFlo, обеспечивающих 100-процентное удаление эндотоксинов.

Поло-волоконные картриджные фильтры FiberFlo®.

Строение и достоинства. Технические характеристики.

Поло-волоконные картриджные фильтры FiberFlo (FiberFlo® Hollow Fiber Cartridge Filters) представляют собой адсорбирующие мембранные фильтры.

Они разработаны для удаления частиц заданных размеров, бактерий и пирогенов из различного вида жидкостей с высокой степенью очистки.

Картриджные фильтры FiberFlo производятся подразделением Fibercor division компании Minntech Corporation (дочернее предприятие компании Mar Cor Purification, Inc., США), аттестованным на соответствие стандартам ISO-9001.

Картриджные фильтры FiberFlo полностью соответствуют, а по некоторым характеристикам даже превосходят требования стандарта GMP.

Фильтрующая (поглощающая, адсорбирующая) эффективность поло-волоконных фильтров FiberFlo (Hollow Fiber Cartridge Filters) обусловлена сходством материала полисульфонной мембраны торговой марки Polyphen® и полисахаридной стенки эндотоксина и способностью адсорбировать эндотоксины на своей поверхности в результате постоянно текущей химической реакции.

В отличие от плоской мембраны традиционных гофрированных фильтров мембрана картриджных фильтров FiberFlo имеет поло-волоконное строение толщиной 40 мкм.

Ниже на фото 2 показана структура поло-волоконной мембраны картриджного фильтра FiberFlo.

Размеры пор в зависимости от рейтинга фильтрации – от 0,05 мкм до 0,45 мкм.

В конструкции картриджных фильтров FiberFlo использованы следующие материалы:

• поло-волоконная мембрана – полисульфон торговой марки Polyphen®;
• оболочка – полипропилен;
• наконечник – полипропилен;
• внутренний сердечник – полипропилен;
• концевые крышки – полиуретан;
• стандартные кольцевые прокладки- силикон;
• метод уплотнения – сварка.

В сравнении с традиционными фильтрами с плоской гофрированной мембраной достоинствами картриджных фильтров FiberFlo являются:

• в три раза большая площадь фильтрования;
• высокая скорость потока;
• максимально высокий рейтинг фильтрации;
• способность удалять пирогенны/эндотоксины.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) признало в 1996 году, что фильтры с рейтингом фильтрации 0,2 мкм и 0,22 мкм не всегда обеспечивают эффект стерилизации.

В связи с этим Исследовательский центр лекарственных препаратов (CDER) Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) сделал заключение о «целесообразности обеспечить стерильность продукции, особенно, когда лекарственные препараты подвергаются воздействию загрязняющих веществ в течение длительного периода времени» и рекомендовал применять в качестве фильтра финишной очисти (final filter) фильтры с рейтингом фильтрации не более 0,1 мкм.

Комплексные валидационные испытания, проведенные на основании требований американской Ассоциации производителей медицинского оборудования (HIMA-Health Industry Manufacturers Assoсiation), подтвердили, что картриджные фильтры FiberFlo с рейтингом фильтрации 0,1 мкм и 0,05 мкм благодаря вышеперечисленным достоинствам соответствуют классификации «абсолютный фильтр».

Абсолютный картриджный фильтр FiberFlo с рейтингом фильтрации 0,05 мкм имеет следующие технические характеристики:

• Удаление пирогенов/эндотоксинов при их концентрации в жидкости 5,0 EU/ml: (контрольный показатель качества фильтрования – 0,06 EU/ml; фактически – 0,005 EU/ml).
• Химическая совместимость: (полная совместимость с 31 из 80 видов жидкостей, масел, кислот, спиртов и т.д., в том числе с сверхчистой водой).
• Удаление бактериального загрязнения: (100-процентное удаление имеющей очень малые размеры аэробной бактерии Brevundimonas diminuta ATCC 19146 при уровне её концентрации во входной воде 107/cm²).

• Эффективная площадь фильтрования:
• 1,5 м² - для картриджа длиной 10 дюймов;
• 3,0 м² - для картриджа длиной 20 дюймов;
• 4,5 м² - для картриджа длиной 30 дюймов;
• 6,0 м² - для картриджа длиной 40 дюймов.

• Пропускная способность (сегмент длиной 10”):
• 9,5 л/мин.

• Габариты:
• Диаметр – 6,4 см;
• Длина – 10 дюймов (25,4 см).

• Стерилизация:
• автоклавирование – 6 циклов продолжительностью 30 мин. при температуре 121ºС давлении 6,9 бар;
• паровая стерилизация - до 30 циклов продолжительностью 100 мин. при температуре 88ºС.

Картриджные фильтры FiberFlo модель HF50 с рейтингом фильтрации 0,05 мкм используются в составе устройств фильтрования пирогенов (Kit, Pyrogen Filtration System), которые в зависимости от скорости/величины потока чистой воды комплектуется двумя/тремя параллельно работающими картриджными фильтрами.

Срок эксплуатации картриджных фильтров FiberFlo модели HF50 составляет, как правило, 6 месяцев. Их загрязненность определяется возникновением перепада давления на выходе из пирогенной сборки.

Таким образом, апирогенные фильтры FiberFlo уникальны для российского медицинского рынка с точки зрения рейтинга фильтрации (0,05 мкм), площади фильтрования (1,5 м² на сегмент длиной 10”), эффективности (100-процентное удаление эндотоксинов) и продолжительности использования (не менее 6 месяцев).

Применение апирогенных фильтров FiberFlo обеспечивает «золотой стандарт качества чистой воды», который характеризуется отсутствием эндотоксинов в исследуемой пробе воды.

Картриджные фильтры FiberFlo модели HF50 ввозятся ООО «ПКФ «ЛОТ-МО» на территорию России на основании регистрационного удостоверения Росздравнадзора РУ №ФСЗ 2012/13257 от 11.12.12г. и сертификата соответствия №РОСС US.TP06.Н00379 от 02.08.2019 г.

Ниже приведены дополнительные аргументы в пользу целесообразности внедрения картриджных фильтров FiberFlo модели HF50 в лечебный процесс медицинских служб, использующих стерильную апирогенную воду:

1. Общий лечебный эффект от применения диализными специалистами различных принятых (традиционных) методов воздействия на больного с ХПН (машинный – водоочистка, АИП; медикаментозный; методический - врачебное сопровождение) имеет определенные пределы.

Внедрение технологии, обеспечивающей 100-процентную апирогенность воды (выше ГОСТ Р стандартов, установленных для воды для гемодиализа), может обеспечить искомый/желанный прорыв на новый, ранее недосягаемый уровень качества проведения такой процедуры, как гемодиализ.

2. Врезка и использование блока фильтрования пирогенов (эндотоксинов) в составе системы циркуляции чистой воды может дать неожиданный общий экономический эффект за счет продления срока службы индивидуальных машинных средств стерилизации входящего потока чистой воды.

3. Обеспечение апирогенности воды центров конкретной диализной сети может стать:

• конкурентным преимуществом перед другими работающими на рынке частными сетями/центрами;
• дополнительным фактором привлечения новых пациентов, выбирающих для лечения наиболее передовые в технологическом отношении частные медицинские учреждения.

4. Цена внедрения этой технологии (7500,00 долл. США) и обеспечения ее последующей повседневной эксплуатации в течение каждого очередного года (240-360 тыс.руб. в зависимости от конфигурации блока- двух- или трехкартриджный) ничтожно мала в сравнении с общими годовыми затратами диализных центров на закупку расходного материала. Расчеты показывают, что, обеспечив значительный рост качества гемодиализа, внедрение технологии может привести к росту себестоимости одного диализа не более, чем на 15-30 руб.

По состоянию на начало 2022 года, устройства фильтрования пирогенов с картриджными фильтрами FiberFlo модель HF50 используются службами гемодиализа и крови следующих медицинских учреждений системы Минздрава России:

а) диализная служба:

• ГУЗ ВО "ОКБ №1", г. Воронеж;
• Центр гемодиализа ЗАО "Диалайн", г. Нальчик;
• ГБУЗ ЯНАО «Новоуренгойская ЦГБ», г. Новый Уренгой;
• БУЗ ХМАО «Окружная клиническая больница», г. Ханты-Мансийск;
• ГБУЗ Тверской области «Областная клиническая больница», г. Тверь;
• ГБУ РО «Городская клиническая больница №11, г. Рязань;
• ГБУЗ «ТОКБ им. В.Д.Бабенко», г. Тамбов;
• ГБУЗ Нижегородской области «Городская больница №33 Ленинского района» г. Нижнего Новгорода»;
• ГБУЗ ЯНАО «Ноябрьская ЦГБ», г. Ноябрьск.

б) служба крови:

• БУЗ Вологодской области «Вологодская областная станция переливания крови №1», г. Вологда.

Заинтересованность в этой технологии проявили и включили в свой план закупок на 2022 год службы гемодиализа:

• медицинские учреждения ХМАО-ЮГРЫ в г. Нягань, г. Советский, г. Сургут, г. Когалым, г. Урай.

Ниже приведен состав комплекта монтажного устройства фильтрования пирогенов (Kit, Pyrogen Filtration System):

• 1.Комплект монтажный устройства фильтрования пирогенов (Kit. 2-HSG, PYROGEN, Flow LEFT to RIGHT), артикул 3026965, 1 комплект..

Комплект монтажный устройства фильтрования пирогенов включает следующие приведенные ниже в таблице 1 оборудование и материалы:

Необходимо иметь ввиду, что при использовании в системе циркуляции чистой воды циркуляционного насоса производительностью до 5 куб.м/час используется 2х-картриджное устройство, а от 5 куб.м/час и более – 3х-картриджная сборка с тремя 20”

• поло-волоконными картриджными фильтрами FiberFlo с ретингом фильтрации 0.05 мкм.

   

• В составе апирогенной сборки фильтры FF монтируются и работают параллельно.
• Пропускная способность одного 20” фильтра FiberFlo – 19 л/мин.
• Рекомендуемая периодичность замены – каждые 6 месяцев (после санации системы циркуляции чистой воды) или в зависимости от загрязнения, которое определяется по перепаду давления на входе и выходе из пирогенной сборки.
• Таким образом, годовая потребность диализного отделения/центра – 4 или 6 поло-волоконных картриджей FiberFlo.

Ниже приведены чертежи двухкартриджной сборки устройства фильтрования пирогенов Kit Pyrogen

Варианты монтажа устройств
фильтрования пирогенов

(смотреть)

Скачать рекламный проспект