KR20130116272A - 향상된 진동 특성을 갖는 혈액 성분채집용 용기 - Google Patents

향상된 진동 특성을 갖는 혈액 성분채집용 용기 Download PDF

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Abstract

전혈을 혈액 성분들로 분리하기 위한 원심분리기 용기는 회전 가능한 본체와, 입구와, 복수의 진동 저감 부재를 포함한다. 회전 가능한 본체는 본체부 및 목부를 가진다. 본체부는 전혈을 수용하기 위한 내부를 한정하며, 본체는 전혈을 복수의 혈액 성분으로 분리하기 위해 회전될 수 있다. 입구는 회전 가능한 본체의 내부와 유체 연통하며, 전혈을 회전 가능한 본체로 도입하도록 구성된다. 복수의 진동 저감 부재는 목부 주위에 이격 배치되고, 용기가 회전할 때 원심분리기 용기의 진동을 감소시키도록 구성된다.

Description

향상된 진동 특성을 갖는 혈액 성분채집용 용기{APHERESIS BOWL WITH IMPROVED VIBRATION CHARACTERISTICS}
본 발명은 혈액 성분채집을 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 혈액 성분 분리 장치 내 진동 및 소음의 저감에 관한 것이다.
혈액 성분채집이란 개별 혈액 성분이 대상체로부터 일시적으로 채혈된 전혈로부터 분리되어 수집될 수 있는 과정을 의미한다. 통상적으로, 전혈은 대상체의 팔의 정맥으로 삽입된 바늘을 통해 원심분리기 용기와 같은 세포 분리기로 채혈된다. 전혈이 혈액의 여러 성분으로 분리되면, 하나 이상의 성분이 원심분리기 용기로부터 제거될 수 있다. 나머지 성분은 제거된 성분의 체적을 보상하기 위한 선택적 보상 유체와 함께 대상체로 재수혈될 수 있다. 채혈 및 재수혈 과정은 원하는 성분의 양이 수집될 때까지 지속되며, 원하는 성분의 양이 수집되었을 때 이 과정은 중지된다. 혈액 성분채집 시스템의 가장 중요한 특징은, 처리되지만 원치 않는 성분이 공혈자에게 재수혈될 수 있다는 것이다. 분리된 혈액 성분은 예컨대, 적혈구와 같은 고밀도 성분과, 혈소판 또는 백혈구와 같은 중간 밀도 성분과, 혈장과 같은 저밀도 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 전혈을 혈액 성분들로 분리하기 위한 원심분리기 용기는 회전 가능한 본체와, 입구와, 복수의 진동 저감 부재를 포함한다. 회전 가능한 본체는 본체부 및 목부를 포함할 수 있다. 본체부는 전혈을 수용하기 위한 내부를 한정하며 전혈을 복수의 혈액 성분으로 분리하기 위해 회전될 수 있다. 입구는 회전 가능한 본체의 내부와 유체 연통할 수 있으며, 전혈을 회전 가능한 본체로 도입하도록 구성될 수 있다. 복수의 진동 저감 부재는 목부 주위에 (예컨대, 반경 방향으로) 이격 배치될 수 있고, 용기가 회전할 때 원심분리기 용기의 진동을 감소시킬 수 있다. 진동 저감 부재는 리브 부재일 수 있고, 곡선형 또는 직선형일 수 있다.
원심분리기 용기는 또한 용기의 내부와 유체 연통하는 출구를 포함할 수 있다. 출구는 원심분리기 용기로부터 하나 이상의 혈액 성분을 제거하기 위해 이용될 수 있다. 원심분리기 용기가 회전하고 밀봉을 유지하도록 하기 위해, 원심분리기 용기는 또한, 회전 가능한 본체에 부착되며 입구를 본체부에 커플링하는 로터리 시일을 가질 수 있다. 원심분리기 용기는 또한 내부와 동축을 이루는 코어를 포함할 수 있다. 코어는 코어의 외측 벽과 회전 가능한 본체의 내측 벽 사이에 전혈 분리 영역을 생성한다.
다른 실시예에 따르면, 원심분리기 용기는 목부와 본체부 사이에서 연장되는 견부를 포함할 수 있다. 이런 실시예에서, 진동 저감 부재(들)는 견부 상의 비후된 영역일 수 있다. 비후된 영역은 용기의 회전 축 쪽으로 갈수록 그 두께가 증가할 수 있다. 두께는 계단형으로 증가할 수 있다.
추가적 실시예에 따르면, 전혈을 혈액 성분들로 분리하기 위한 혈액 처리 시스템은, 대상체로부터 전혈을 채혈하기 위한 정맥 접근 장치와, 혈액 성분 분리 장치와, 분리 장치로부터 하나 이상의 혈액 성분을 추출하기 위한 수단과, 혈액 성분 분리 장치로부터 추출된 적어도 하나의 혈액 성분을 저장하기 위한 적어도 하나의 저장 컨테이너와, 나머지 혈액 성분을 대상체로 재수혈하기 위한 수단을 포함한다. 혈액 성분 분리 장치는 전혈을 복수의 성분으로 분리하며, 원심분리기 용기를 포함할 수 있다.
원심분리기 용기는 본체부 및 목부를 가질 수 있다. 본체부는 전혈을 수용하기 위한 내부를 한정하며, 전혈을 복수의 혈액 성분으로 분리하기 위해 회전될 수 있다. 목부는 용기가 회전할 때 원심분리기 용기의 진동을 감소시키는 복수의 진동 저감 부재를 가진다. 복수의 진동 저감 부재는 목부 주위에 반경 방향으로 이격 배치될 수 있고, 직선형 및/또는 곡선형 리브 부재일 수 있다. 혈액 성분 분리 장치는 또한 (1) 용기의 내부와 유체 연통하며 원심분리기 용기로부터 하나 이상의 혈액 성분을 제거하도록 구성되는 출구와, (2) 회전 가능한 본체에 부착되며 입구를 본체부에 유동적으로 커플링하는 로터리 시일과, (3) 내부와 동축을 이루는 코어를 포함할 수 있고, 상기 코어는 코어의 외측 벽과 회전 가능한 본체의 내측 벽 사이에 전혈 분리 영역을 생성한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 진동 저감 부재는 목부와 본체부 사이에서 연장되는 견부 상의 비후된 영역일 수 있다. 비후된 영역(들)은 두께가 증가할 수 있고, 그 두께의 증가는 계단형으로 이뤄질 수 있다. 원심분리기 용기는 또한 내부와 유체 연통하는 입구를 가질 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전혈을 혈액 성분들로 분리하기 위한 원심분리기 용기는 회전 가능한 본체와, 입구와, 적어도 하나의 진동 저감 부재를 포함할 수 있다. 회전 가능한 본체는 본체부와, 견부와, 목부를 가질 수 있다. 본체부는 전혈을 수용하기 위한 내부를 한정할 수 있고, 전혈을 복수의 혈액 성분으로 분리하기 위해 회전될 수 있다. 견부는 본체부와 목부 사이에서 연장될 수 있다.
입구는 회전 가능한 본체의 내부와 유체 연통할 수 있고, 전혈을 회전 가능한 본체로 도입하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 진동 저감 부재는 견부에 위치될 수 있고, 회전 가능한 본체의 적어도 일부에 강성을 부여하여 용기가 회전할 때 원심분리기 용기의 진동을 감소시킬 수 있다. 적어도 하나의 진동 저감 부재는 복수의 리브 부재(예컨대, 곡선형 리브 부재 또는 직선형 리브 부재)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 진동 저감 부재는 견부 상에 위치하는 비후된 영역을 포함할 수 있다. 비후된 영역은 용기의 회전 축 쪽으로 갈수록 두께가 증가할 수 있다. 그 두께 증가는 계단형으로 이뤄질 수 있다.
본 발명의 전술한 특징부들은 첨부한 도면들을 참조하여 이하의 상세한 설명을 통해 더욱 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 성분채집 시스템의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 도 1의 성분채집 시스템용 혈액 성분 분리 장치의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 도 2의 혈액 성분 분리 장치가 회전할 때, 혈액 성분 분리 장치를 통한 진동의 전파를 개략적으로 도시한다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른, 진동 저감 부재를 가지며 일부가 단면으로 도시된 원심분리기 용기의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른, 진동 저감 부재를 가지며 로터리 시일이 없는 원심분리기 용기의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 4c는 본 발명의 실시예에 따른, 도 4b에 도시된 원심분리기 용기의 평면도를 개략적으로 도시한다.
도 4d는 본 발명의 실시예에 따른, 도 4b에 도시된 원심분리기 용기의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4e 내지 도 4h는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 도 4a에 도시된 다양한 개수의 진동 저감 부재를 갖는 원심 분리기 용기의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른, 다른 진동 저감 부재를 갖는 원심분리기 용기의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 5b 내지 도 5f는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 도 5a에 도시된 다양한 개수의 다른 진동 저감 부재를 갖는 원심분리기 용기의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 제3 유형의 진동 저감 부재를 갖는 원심분리기 용기의 일부를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 예시적인 실시예는 혈액 성분채집 절차를 수행하기 위한 시스템 및 혈액 성분 분리 장치를 제공한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들은 일부 종래기술상의 분리 장치에서 나타나는 진동 및 소음을 감소시킨다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하나 이상의 진동 저감 부재를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 대한 상세한 내용이 이하 설명된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 그리고 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 혈액 성분채집 시스템(10)은 채혈 펌프(withdraw pump; P1)를 사용하여 정맥 접근 장치(24)를 통해 대상체로부터 전혈을 채혈한다. 정맥 접근 장치(24)는 대상체의 정맥에 접근할 수 있는 임의 개수의 장치로서, 정맥절개 바늘을 포함하지만 이에 한정되지 않는 장치일 수 있다. 시스템(10)이 대상체로부터 전혈을 채혈할 때, 혈액은 채혈/재수혈 라인(28)을 통과하여 래섬형 원심분리기(Latham type centrifuge)와 같은 혈액 성분 분리 장치(11)로 유입된다. 혈액 성분 분리 장치(11)는 전혈을 그 구성 성분(예를 들어, 적혈구, 백혈구, 혈장, 및 혈소판)으로 분리한다. 래섬형 원심분리기를 전술하였지만, 별도의 제한 없이 다른 종류의 분리 챔버 및 장치, 예를 들어 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 특허 제4,983,156호 및 제4,943,273호에 개시된 바와 같은 일체형 블로-성형(blow-molded) 원심분리기 용기가 사용될 수 있다.
시스템(10)이 대상체로부터 전혈을 채혈할 때, 시스템(10)은 라인 내에서 또는 혈액 성분 분리 장치(11) 내에서 혈액이 응고되는 것을 방지하기 위해서, 채혈된 전혈에 혈액응고 방지제를 투입할 수 있다. 이를 위해, 시스템(10)은, 일 단부에서 혈액응고 방지제 공급원(16; 예컨대, 혈액응고 방지제의 백)에 유동적으로 연결되고 타 단부에서 정맥 접근 장치(24)에 [또는 y-커넥터(30)를 통해 채혈/재수혈 라인(28)에] 유동적으로 연결되는 혈액응고 방지제 라인(32)을 포함할 수 있다. 혈액응고 방지제 라인(32)이 통과하는 혈액응고 방지제 펌프(P3)는 혈액응고 방지제 라인(32) 내에서의 혈액응고 방지제의 유동과, 전혈 내로 도입되는 혈액응고 방지제의 양을 제어할 수 있다. 혈액응고 방지제가 임의의 지점에서 전혈에 첨가될 수 있지만, 혈액응고 방지제는 정맥 접근 장치(24)에 가능한 근접하여 도입되는 것이 바람직하다.
혈액응고 방지제 라인(32)은 또한 혈액응고 방지제 공급원(16), 혈액응고 방지제, 또는 혈액응고 방지제 라인(32) 내의 임의의 세균이 시스템(10) 및/또는 대상체로 유입되는 것을 방지하는 세균 필터(F2)를 포함할 수 있다. 또한, 혈액응고 방지제 라인(32)은 혈액응고 방지제 내의 공기 존부를 검출하는 공기 검출기(D3)를 포함할 수 있다. 시스템(10) 라인들 중 임의의 라인 내의 기포의 존재는 시스템(10)의 작동에 문제가 될 수 있으며, 또한 기포가 혈류 내로 유입되는 경우 대상체에 유해할 수 있다. 따라서, 공기 검출기(D3)는 기포가 검출되는 경우에, [예컨대, 혈액응고 방지제 펌프(P3)를 정지시키거나, 혈액응고 방지제 라인(32) 상의 밸브를 폐쇄함으로써] 혈액응고 방지제 라인(32) 내에서의 유동을 정지시키고 이에 따라 기포가 대상체 내로 유입되는 것을 방지하는 인터로크에 연결될 수 있다.
혈액응고가 방지된 전혈의 요구되는 양이 대상체로부터 채혈되어, 혈액 성분 분리 장치(11) 내에 수용되면, 혈액 성분 분리 장치(11)는 전혈을 수 개의 혈액 성분으로 분리한다. 예를 들어, 혈액 성분 분리 장치(11)는 전혈을 제1, 제2, 제3 및 경우에 따라 제4의 혈액 성분으로 분리할 수 있다. 보다 구체적으로, 혈액 성분 분리 장치(150)는 전혈을 혈장, 혈소판, 적혈구, 및 경우에 따라 백혈구로 분리할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 래섬형 원심분리기가 사용되는 경우, 혈액 성분 분리 장치(11)는 회전 가능한 용기(12), 및 로터리 시일(74)에 의해 용기 내부에 유동적으로 커플링되는 고정식 입력 포트(PT1) 및 출력 포트(PT2)를 포함한다. 회전 가능한 용기는 로터리 시일(74)에 커플링되는 목부(110)와, 분리 장치의 내부 체적[예를 들어, 회전 가능한 용기(12)의 내부 체적]을 한정하는 본체부(120)를 포함할 수 있다. 용기[12; 예를 들어, 본체부(120)]는 절두 원추형의 형상을 가질 수 있다. 회전 가능한 용기(12)는 또한 목부(110)와 본체부(120) 사이에서 연장되어 목부와 본체부를 연결하는 견부(130)를 포함할 수 있다.
또한, 일부 실시예들은, 용기(12)의 내부와 동축을 이루는 소정의 체적을 차지하며 외측 용기 벽(70)과의 사이에 분리 영역을 제공하는 코어(72)를 구비할 수 있다. 채혈/재수혈 라인(28)은 정맥 접근 장치(24; 예를 들어, 정맥 절개 바늘)와 입력 포트(PT1)를 유동적으로 연결한다. 일부 실시예에서, 먼저 전혈이 채혈되고 그 다음 공급되는 경우, 정맥 접근 장치(24)는 전혈 백(도시되지 않음)으로 대체될 수 있다. 이러한 실시예에서, 채혈 라인(28)은 전혈 백을 입력 포트(PT1)와 유동적으로 연결할 것이다.
전술한 바와 같이, 혈액 성분 분리 장치(11)는 전혈을 그 구성 성분으로 분리한다. 특히, 용기(12)가 회전할 때, 원심력은 용기의 바닥에 수용된 혈액응고가 방지된 전혈을 적혈구(RBC), 백혈구(WBC), 혈소판 및 혈장으로 분리한다. 용기(12)의 회전수는 예를 들어, 4,000 내지 6,000 rpm의 범위 내에서 선택될 수 있으며, 전형적으로는 4,800 rpm이다. 혈액은 성분 밀도에 따라 상이한 분획들로 분리된다. 고밀도 성분, 즉 RBC(60)는 용기(12)의 외측 벽(70)에 몰리는 반면, 저밀도의 혈장(66)은 코어(72)에 더 근접하여 위치한다. 혈장(66)과 RBC(60) 사이에 연막(61)이 형성된다. 연막(61)은 혈소판의 내측 층(64)과, 혈소판과 WBC의 전이층(68)과, WBC의 외측 층(62)으로 구성된다. 혈장(66)은 분리 영역으로부터 출구 포트에 가장 근접한 성분이며, 혈액응고가 방지된 추가의 전혈이 입구 포트(PT1)를 통해 용기(12) 내로 유입될 때, 출구 포트(PT2)를 통해 용기(12)로부터 배출되는 첫 번째 유체 성분이다.
시스템(10)은 또한 용기(12)의 견부에 적용될 수 있는 광학 센서(21)를 포함할 수 있다. 광학 센서(21)는 혈액 성분들의 각각의 층이 용기(12)의 외측 벽(70)으로부터 코어(72)를 향해 점진적으로 그리고 동축으로 나아갈 때, 혈액 성분들의 각각의 층을 검출한다. 광학 센서(21)는 연막이 특정 반경에 도달되었는지를 검출할 수 있는 위치에 장착될 수 있으며, 대상체/공혈자로부터 전혈을 채혈하는 단계 및 상기 전혈을 용기(12) 내로 도입하는 단계는 이러한 검출에 응답하여 종료될 수 있다.
혈액 성분 분리 장치(11)가 혈액을 다양한 성분으로 분리하고 나면, 성분들 중 하나 이상은 혈액 성분 분리 장치(11)로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 혈장이 라인(37)을 통해 혈장 백(18)으로 제거(도 1)되거나, 폐기물 백(도시되지 않음)으로 제거될 수 있다. 대안적으로, 혈장이 채혈/재수혈 라인(28) 상에 위치한 혈장 저장소(도시되지 않음)로 제거될 수 있으며, 또는 백혈구(WBC)가 라인(35)을 통해 하나 이상의 백혈구 백(22)으로 제거될 수 있다. 시스템(10)의 일부 실시예들은 수집된 혈장의 양을 측정하는 중량 센서(33)를 포함할 수 있다. 도시되진 않았지만, 혈소판 백(20) 및 백혈구 백(22)은 유사한 중량 센서를 포함할 수 있다. 제거된 혈장은 나중에, 혈소판을 추출하여 이를 라인(39)을 통해 혈소판 백(20)으로 보내기 위해, 증가된 속도로 라인(40) 및 재순환 펌프(P2)를 통해 혈액 성분 분리 장치(11) 내로 재도입될 수 있다. 이런 처리는 서지 일루트리에이션(surge elutriation)으로 알려져 있다.
일부 실시예에서, 시스템(10)은 또한 혈액 성분 분리 장치로부터 빠져나가는 유체의 종류(예컨대, 혈장, 혈소판, 적혈구 등)를 판단할 수 있는 라인 센서(14)를 포함할 수 있다. 특히, 라인 센서(14)는 용기(12)를 떠나는 혈액 성분으로 광을 발산하는 LED와, 광이 혈액 성분을 통과한 후에 광을 수용하는 광 검출기로 구성된다. 광 검출기에 의해 수용되는 광량은 라인을 통과하는 유체의 밀도와 연관성이 있다. 예를 들면, 혈장이 용기(12)로부터 빠져나가는 경우, 라인 센서(14)는 용기(12)로부터 빠져나가는 혈장이 혈소판에 의해 탁하게 될 때[예를 들어, 용기(12)로부터 빠져나가는 유체가 혈장으로부터 혈소판으로 변화될 때]를 검출할 수 있을 것이다. 이어서, 시스템(10)은 용기(12)로부터의 혈액 성분의 제거를 정지시키거나, 또는 예컨대 폐쇄 밸브(V2) 및 개방 밸브(V3)를 이용하여 유동의 방향을 전환하기 위해 이런 정보를 이용할 수 있다.
시스템이 혈액 성분 분리 장치(11)로부터 원하는 성분을 제거하고 나면, 시스템(10)은 나머지 성분을 대상체로 재수혈할 수 있다. 시스템은, 전술한 바와 같이 혈액 성분 분리 장치(11)와 정맥 접근 장치(24)를 유동적으로 연결하는 채혈/재수혈 라인(28)을 통해 성분들을 대상체로 재수혈함에 있어 채혈/재수혈 펌프(P1)를 사용할 수 있다. 대안적으로, 시스템(11)이 이와 같이 갖춰지면, 시스템은 성분들을 전용 재수혈 라인을 통해 대상체로 재수혈할 수 있다. 혈액응고 방지제 라인(32) 및 채혈/재수혈 라인(28)과 유사하게, 전용 재수혈 라인도 재수혈 라인 내의 유체 유동의 방향, 속도 및 지속기간을 제어하는 전용 재수혈 펌프를 구비할 수 있다. 이러한 실시예에서, 재수혈 라인은 또한, 바람직하게는 재수혈 펌프와 정맥 접근 장치(24) 사이의 소정의 지점에서 정맥 접근 장치(24)에 유동적으로 연결된다. 또한, 이러한 실시예에서, 시스템(10)은 또한, 전용 채혈 라인 및 채혈 펌프를 구비할 것이다. 일부 실시예에서, 시스템(10)은 시스템이 첫 번째 혈액 성분을 대상체로 재수혈할 때, 대상체로부터 전혈의 채혈을 정지시키는 인터로크를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 그리고 간략하게 전술한 바와 같이, 시스템(10)은 시스템(10) 내의 유체의 유동을 제어하기 위해, 시스템 전반에 걸쳐 배치되는 복수의 밸브를 구비할 수 있다. 예를 들어, 채혈/재수혈 라인(28)은, 개방 시 라인들을 통한 유동을 허용하고 폐쇄 시 유동을 방지하는 밸브(V1)를 포함할 수 있다. 또한, 백혈구 백, 혈장 백 및 혈소판 백으로 각각 이어지는 라인(35, 37 및 39)은 적어도 하나의 밸브(V2, V3, V4 및 V5)를 가질 수 있다[예컨대, 라인(37)은 혈장 백(18)의 입구에 밸브(V2)를, 혈장 백(18)의 출구에 밸브(V5)를 가지며, 라인(39)은 혈소판 백(20)의 입구에 밸브(V3)를 갖는다]. 또한, 혈액 성분 분리 장치(11)로의 입구는 혈액 성분 분리 장치(11)로의 유동 또는 혈액 성분 분리 장치로부터의 유동을 허용 또는 방지하는 밸브(도시되지 않음)를 구비할 수 있다. 전술한 밸브 중 임의의 밸브는 수동 또는 자동일 수 있다. 다시 말해, 밸브는 사용자/기술자에 의해 수동으로 작동될 수 있으며, 또는 특정 조건이 충족되는 경우, 예를 들어 제어기에 의해 자동으로 작동될 수 있다[예를 들어, 이하 설명되는 바와 같이, 채혈/재수혈 라인(28)에서 공기가 검출될 때 밸브(V1)를 폐쇄함].
혈액응고 방지제 라인(32)과 유사하게, 채혈/재수혈 라인(28) 또한, 대상체의 안전 및 최적의 시스템 작동을 보장하기 위해, 다수의 센서, 필터 및 검출기를 포함할 수 있다. 특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 채혈/재수혈 라인(28)은 라인(28) 내의 공기의 존재(또는 부재)를 검출하기 위해, 공기 검출기(D1 및 D2)를 포함할 수 있다. 공기 검출기(D1 및 D2)는, 검출기(D1 및 D2)가 공기를 검출하면, (예를 들어, 채혈/재수혈 펌프(P1)를 정지시키거나, 밸브(V1)를 폐쇄함으로써) 채혈/재수혈 라인(28) 내의 유동을 정지시키는 인터로크에 연결될 수 있다. 또한, 채혈 라인(28)은 채혈된 혈액 또는 재수혈되는 성분에 존재할 수 있는 임의의 박테리아, 오염물, 또는 미립자를 제거하는 혈액 필터(F1)를 포함할 수 있다.
작동 시, 분리 장치(11)/원심분리기 용기(12)가 전혈을 개별 성분으로 분리하기 위해 회전하면, 원심분리기 용기(12) 내의 다양한 성분이 원심분리기(12)의 진동을 야기할 수 있다. 예를 들어, 원심분리기 용기는 용기(12)의 목부 내에[110; 예를 들어, 로터리 시일(74) 내에] 2개 이상의 링[예를 들어, 도 4a의 탄소 링(112) 및 세라믹 링(114)]을 포함할 수 있다. 원심분리기 용기(12)가 회전할 때, 링(112/114)의 접촉면들 사이의 마찰은 링(112/114)이 서로에 대해 부드럽게 활주하는 것을 막을 수 있다. 이러한 경우에, 하나의 링[예를 들어, 탄소 링(112)]의 활주면은 다른 링[예를 들어, 세라믹 링(114)]의 표면에 대해 고정 및 미끄럼 현상이 반복적으로 일어날 수 있다. 이런 "고정 및 미끄럼(stick and slip)" 현상은 원심분리기 용기(12)의 목부(110) 내에서의 진동을 발생시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 "고정 및 미끄럼" 현상에 의해 발생한 진동은 목부(110)로부터 견부(130)를 통해 본체부(120)로 전파될 수 있다. 진동이 본체부(120)에 도달되면, 본체부(120)의 진동 특성 및 음향 특성으로 인해 진동이 가청 소음을 내게 된다. 예상되는 바와 같이, 가청 소음은 대상체 및 작업자에게 지장을 줄 수 있다. 또한, 임의의 진동은 시스템 내의 불안정성을 나타낼 수 있고, 시스템 효율을 떨어뜨릴 수 있으며, 시스템의 전체적인 성능에 영향을 미칠 수 있다.
전술한 진동 및 가청 소음을 감소 및/또는 제거하기 위해, 본 발명의 일부 실시예는 용기(12) 상에 하나 이상의 진동 저감 부재를 포함할 수 있다. 이하 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 이들 진동 저감 부재는 용기(12)의 목부(110)에 강도 및 강성을 부여하여, 시스템 진동을 감소시키고 본체부(120)로부터 나는 소음을 감소/제거시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 그리고 도 4a 내지 도 4h에 도시된 바와 같이, 진동 저감 부재는, 용기(12) 주위에 이격 배치되고 목부(110)와 견부(130) 사이에서 연장되는 복수의 리브(140)일 수 있다. 리브(140)는 용기(12)의 목부에 강성을 부여하고, 본체부(120)의 고유 진동 주파수를 증가시키지 않으면서 목부(110)의 고유 진동 주파수를 효과적으로 증가시킨다.
목부(110)의 고유 진동수를 증가시킴으로써[예를 들어, 리브(140)를 이용하여 목부(110)에 강성을 부여함으로써], 목부(110)의 고유 진동 주파수가 전술한 링의 활주면의 고정 및 미끄럼 현상에 의해 발생하는 진동 주파수로부터 변화된다는 것이 중요하다. 목부(110)의 고유 진동 주파수의 변화에 의해, 공진이 더 이상 발생하지 않기 때문에(예를 들어, "고정 및 미끄럼" 현상에 의해 발생하는 진동이 더 이상 목부(110)의 고유 진동/공진 주파수가 아니기 때문에) 목부(110) 내에서의 진동의 진폭이 감소할 것이다.
전술한 바와 같이, 목부(110) 내에서의 진동은 본체부(120)로 전파되어 본체부(120)를 진동시키고 가청 소음을 낸다. 그러나, 목부(110) 내에서의 진동의 진폭을 감소시킴으로써, 본체부(120)로 전파되는 진동은 유사하게 본체부(120)의 공진 주파수(예를 들어, 고유 진동 주파수) 미만이 되도록 감소할 것이다. 본체부(120)로 전파되는 진동을 [예를 들어, 본체부(120)의 공진 주파수 미만으로] 감소시킴으로써, 본체부(120)로부터 나는 소음은 현저하게 감소 및/또는 제거될 것이다.
도 4a 내지 도 4d는 용기(12)의 직경 주위로 [예를 들어, 목부(110) 상에] 이격 배치되어 있는 8개의 직선형 리브를 도시하고 있지만, 도 4e 내지 도 4h에 도시된 바와 같이, 용기(12)는 8개 초과 또는 미만의 리브 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 용기는 8개 미만의 리브 부재[140; 예를 들어, 도 4e에 도시된 바와 같은 7개의 리브 부재(140)] 또는 8개 초과의 리브 부재[140; 예를 들어, 도 4g에 도시된 9개의 리브 부재(140) 또는 도 4h에 도시된 바와 같은 16개의 리브 부재(140)]를 포함할 수 있다.
또한, 리브 부재는 직선형일 필요는 없으며, 다른 구성 및/또는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 5a 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예는, 목부(110) 주위에 이격 배치되고 목부(110)로부터 견부(130)로 연장되는 곡선형 리브 부재(150)를 포함할 수 있다. 직선형 리브 부재(140)와 마찬가지로, 곡선형 리브 부재(150) 역시, [예를 들어, 목부(110)의 고유 진동 주파수를 증가시킴으로써] 진동/소음을 감소 및/또는 제거하기 위해 목부(110)에 강도 및 강성을 부여한다. 또한, 직선형 리브 부재(140)와 마찬가지로, 곡선형 리브 부재(150)를 갖는 실시예들은 다수의 곡선형 리브(150)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 용기(12)는 8개의 리브 부재(150; 도 5a, 도 5c, 도 5d), 8개 미만의 리브 부재(도 5b), 또는 8개 초과의 리브 부재(150; 도 5e 및 도 5f)를 포함할 수 있다.
진동 저감 부재가 리브[예를 들어, 직선형 리브(140) 또는 곡선형 리브(150)]인 것으로 설명되었지만, 다른 실시예에서 진동 저감 부재는 용기(12)의 견부(130) 상의 증가된 두께 영역일 수 있다(도 6a 내지 도 6d). 예를 들어, 진동 저감 부재는 단일의 증가된 두께 영역(160; 예를 들어, 도 6a에 도시된 바와 같음)일 수 있으며, 또는 두께가 증가하는 영역일 수 있다. 두께가 증가하는 영역을 갖는 실시예에서, 두께는 점진적으로 증가하거나, 또는 하나 이상의 단차(160/162/164/166; 예를 들어, 도 6b 내지 도 6d에 도시된 바와 같음)에 걸쳐 증가할 수 있다. 전술한 직선형 및 곡선형 리브(140/150)와 마찬가지로, 비후된 영역(160/162/164/166)은 목부(110)에 강도 및 강성을 부여하여, 목부(110)의 고유 진동수를 증가시키고 진동 및/또는 본체부(120)로의 진동 전파를 감소/제거한다.
진동 저감 부재[예를 들어, 리브(140/150) 및/또는 비후된 영역(160)]에 의해 원심분리기 용기(12)에 추가되는 추가 중량에 대해, 진동 저감 부재에 의해 제공되는 강도 증가와 강성 증가의 이득의 균형을 유지하도록 주의하는 것이 중요하다.　 특히, 원심분리기 용기(12)의 중량이 증가하면, 본체부(120)의 고유 진동 주파수는 변경될 수 있다. 본체부(120)의 고유 진동 주파수가 변경되면, 진동 저감 부재의 진동/소음 저감 이익(예를 들어, 목부의 증가된 강도 및 강성)은 감소될 수 있다. 예를 들어, 본체부(120)의 고유 진동 주파수가 변경되어 본체부(120)로 전파되는 감소된 진동의 진동수와 일치하면[예를 들어, 진동이 본체부(120)의 새로운 공진 주파수에 있다면], 본체부(120)는 여전히 현저하게 진동할 수 있으며 가청 소음을 낼 수 있다. 따라서, 목부(110) 상의 리브 부재(140/150) 및 비후된 영역(160)의 두께는, 이들이 본체부(120)의 고유 진동 주파수를 현저히 변경/증가시키기에 충분할 정도로, 원심분리 장치의 중량을 증가시키지 않도록 해야 한다.
전술한 본 발명의 실시예들은 단지 예시적인 것이며, 많은 변형 및 개조예들이 당업자에게 자명할 것이다. 이러한 변형 및 개조예들 모두는 첨부된 특허청구범위 중 임의의 청구항에서 규정된 본 발명의 범주 내에 포함될 것이다.

Claims (28)

  1. 전혈을 혈액 성분들로 분리하기 위한 원심분리기 용기이며,
    본체부 및 목부를 갖는 회전 가능한 본체와,
    회전 가능한 본체의 내부와 유체 연통하는 입구와,
    목부 주위에 이격 배치된 복수의 진동 저감 부재를 포함하며,
    상기 본체부는 전혈을 수용하기 위한 내부를 한정하고, 전혈을 복수의 혈액 성분으로 분리하기 위해 회전될 수 있으며,
    상기 입구는 회전 가능한 본체로 전혈을 도입하도록 구성되고,
    상기 진동 저감 부재는 용기가 회전할 때 원심분리기 용기의 진동을 감소시키도록 구성되는, 원심분리기 용기.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 진동 저감 부재는 목부 주위에 반경 방향으로 이격 배치되는, 원심분리기 용기.
  3. 제1항에 있어서, 복수의 진동 저감 부재는 리브 부재인, 원심분리기 용기.
  4. 제3항에 있어서, 리브 부재는 곡선형인, 원심분리기 용기.
  5. 제3항에 있어서, 리브 부재는 직선형인, 원심분리기 용기.
  6. 제1항에 있어서, 출구를 더 포함하며, 상기 출구는 용기의 내부와 유체 연통하며, 원심분리기 용기로부터 하나 이상의 혈액 성분을 제거하도록 구성되는, 원심분리기 용기.
  7. 제1항에 있어서, 회전 가능한 본체에 부착되는 로터리 시일을 더 포함하며, 상기 로터리 시일은 입구를 본체부에 유동적으로 커플링하는, 원심분리기 용기.
  8. 제1항에 있어서, 코어를 더 포함하며, 상기 코어는 상기 내부와 동축을 이루며, 코어의 외측 벽과 회전 가능한 본체의 내측 벽 사이에 전혈 분리 영역을 생성하는, 원심분리기 용기.
  9. 제1항에 있어서, 목부와 본체부 사이에서 연장되는 견부를 더 포함하며, 진동 저감 부재는 목부로부터 견부로 연장되는, 원심 분리기 용기.
  10. 제1항에 있어서, 회전 가능한 본체는 절두 원추형인, 원심 분리기 용기.
  11. 전혈을 혈액 성분들로 분리하기 위한 혈액 처리 시스템이며,
    대상체로부터 전혈을 채혈하기 위한 정맥 접근 장치와,
    전혈을 복수의 성분으로 분리하기 위한 혈액 성분 분리 장치와,
    분리 장치로부터 적어도 하나의 혈액 성분을 추출하기 위한 수단과,
    혈액 성분 분리 장치로부터 추출된 적어도 하나의 혈액 성분을 저장하기 위한 적어도 하나의 저장 컨테이너와,
    나머지 혈액 성분을 대상체로 재수혈하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 혈액 성분 분리 장치는 본체부 및 목부를 갖는 원심분리기 용기를 포함하고, 상기 본체부는 전혈을 수용하기 위한 내부를 한정하며, 상기 본체부는 전혈을 복수의 혈액 성분으로 분리하기 위해 회전될 수 있고, 상기 목부는 용기가 회전할 때 원심분리기 용기의 진동을 감소시키도록 구성되며, 상기 원심분리기 용기는 상기 내부와 유체 연통하는 입구를 가지는, 혈액 처리 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 복수의 진동 저감 부재는 목부 주위에 반경 방향으로 이격 배치되는, 혈액 처리 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 복수의 진동 저감 부재는 리브 부재인, 혈액 처리 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 리브 부재는 곡선형인, 혈액 처리 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 리브 부재는 직선형인, 혈액 처리 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 혈액 성분 분리 장치는 출구를 더 포함하며, 상기 출구는 용기의 내부와 유체 연통하며, 원심분리기 용기로부터 하나 이상의 혈액 성분을 제거하도록 구성되는, 혈액 처리 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 혈액 성분 분리 장치는 회전 가능한 본체에 부착되는 로터리 시일을 더 포함하며, 상기 로터리 시일은 입구를 본체부에 유동적으로 커플링하는, 혈액 처리 시스템.
  18. 제11항에 있어서, 혈액 성분 분리 장치는 코어를 더 포함하며, 상기 코어는 상기 내부와 동축을 이루며, 코어의 외측 벽과 회전 가능한 본체의 내측 벽 사이에 전혈 분리 영역을 생성하는, 혈액 처리 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 목부와 본체부 사이에서 연장되는 견부를 더 포함하며, 진동 저감 부재는 목부로부터 견부로 연장되는, 혈액 처리 시스템.
  20. 제11항에 있어서, 원심분리기 용기는 절두 원추형인, 혈액 처리 시스템.
  21. 전혈을 혈액 성분들로 분리하기 위한 원심분리기 용기이며,
    본체부 및 목부를 갖는 회전 가능한 본체와,
    회전 가능한 본체의 내부와 유체 연통하는 입구와,
    목부 주위에 위치하는 복수의 진동 저감 부재를 포함하며,
    상기 본체부는 전혈을 수용하기 위한 내부를 한정하고, 상기 본체부는 전혈을 복수의 혈액 성분으로 분리하기 위해 회전될 수 있고, 상기 본체부는 본체부와 목부 사이에 연장되는 견부를 또한 가지며,
    상기 입구는 회전 가능한 본체로 전혈을 도입하도록 구성되고,
    상기 진동 저감 부재는 회전 가능한 본체의 적어도 일부에 강성을 부여하여 용기가 회전할 때 원심분리기 용기의 진동을 감소시키도록 구성되는, 원심분리기 용기.
  22. 제21항에 있어서, 적어도 하나의 진동 저감 부재는 복수의 리브를 포함하는, 원심분리기 용기.
  23. 제22항에 있어서, 리브 부재는 곡선형인, 원심분리기 용기.
  24. 제22항에 있어서, 리브 부재는 직선형인, 원심분리기 용기.
  25. 제22항에 있어서, 적어도 하나의 진동 저감 부재는 견부 상에 위치한 비후된 영역을 포함하는, 원심분리기 용기.
  26. 제25항에 있어서, 비후된 영역은 용기의 회전 축 쪽으로 갈수록 두께가 증가하는, 원심분리기 용기.
  27. 제26항에 있어서, 두께는 계단형으로 증가하는, 원심분리기 용기.
  28. 제21항에 있어서, 회전 가능한 본체는 절두 원추형인, 원심분리기 용기.
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