CN101607232A

CN101607232A - 单层全自动血液成分制备装置

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Publication number: CN101607232A
Application number: CNA2009100125928A
Authority: CN
Inventors: 潘凌子; 康炜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2009-12-23
Anticipated expiration: 2029-07-14
Also published as: CN101607232B

Abstract

本发明公开一种单层全自动血液成分制备装置，机械系统是由电机驱动的离心机和空心离心机轴安装在离心机固定底座上，空心机轴中有固定轴；在离心机轴上部圆锥形离心转子上，沿圆周均距开设三个腔体，腔体内设有气囊挤压装置和血袋室；离心转子顶面开设配置有导管控制阀的导管槽，血袋的透明导管嵌入导管槽；固定轴上端安装透明视窗和细胞界面探测器。控制系统由微电脑中央控制器、气泵控制阀、导管控制阀和细胞界面探测器构成。血液成分定量系统是在转子底部设有由通道连接的相邻平衡液体室，在通道内安装液体流量计。本发明实现了血液随采随分和全部有效成分的精确、定量分离与收集；设备小型化与全自动操作。

Description

单层全自动血液成分制备装置

技术领域

本发明涉及血液成分制备装置，尤其涉及一种单层全自动血液成分制备装置。

背景技术

为了节约血液资源，提高血液利用率，减少输血反应，临床输血已全面进入成分输血时代。无论国际还是国内，血站采集的全血几乎100％地制备成血液成分，包括红细胞、血小板和血浆。目前，已经研制了一种全自动血液成分制备装置及制备方法，解决了血液离心与血液成分收集不能同步完成，血液成分收集需要人工操作的技术问题。全自动血液成分制备装置包括由专用离心机、离心机轴；离心机轴上由下至上由连接杆安装的血液采集袋托盘、转移袋托盘、血液收集袋托盘等三层托盘；在离心机轴装有细胞界面探测器；托盘装配有气囊挤压装置和导管开关夹，托盘上放置由透明导管连接为封闭系统的新型一体化血袋；离心机轴底部固定安装同步旋转的程序控制芯片。由于装置为三层托盘结构、血袋水平放置，整体装置偏大、血袋的装卸稍显繁锁；由于在离心轴另一侧托盘上放置同样的专用一体化血袋，内置配重水，只起平衡作用，因此装置的使用率只达50％；液体导管路和气体导管路较为复杂；无计量。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种单层全自动血液成分制备装置，是一种全自动、小型化，集离心、分离和产品定量同步完成的一体化血液成分制备和定量装置；解决现有全自动血液成分制备装置存在的体积偏大、结构复杂等技术问题。

本发明血液成分制备装置包括机械系统、自动控制系统和产品定量系统。

本发明机械系统是由电机驱动的离心机和空心离心机轴安装在离心机固定底座上，空心机轴中心有固定轴；离心机轴上部是圆锥形离心转子，离心转子沿圆周均距开设三个腔体，腔体内设有气囊挤压装置和血袋室；离心转子顶面开有导管槽；血袋之间的透明导管嵌入导管槽；固定轴的上端安装透明视窗，透明视窗的垂直下方安装细胞界面探测器；离心转子底部、三个血袋室下方分别设有由通道彼此连接的平衡液体室，在相邻液体室的通道内安装液体流量计。

所述腔体与固定轴呈30度角，是上部敞开的长方体。

所述气囊挤压装置，是沿腔体宽度方向设置挤压板，宽度与腔体宽度相当，其底部由挤压板转轴固定于腔体底部，可向外侧旋转；在靠近离心机轴一侧的内壁有与气囊形状相匹配的凹槽，在凹槽与挤压板之间安放气囊，气囊与离心机空心轴内的输气管道连接，输气管道由离心机轴底面通过解旋腔、穿过离心机固定底座、经气泵控制阀与气泵相连接。

所述血袋室为沿切线方向呈长方体的腔体，内设沿切线方向固定于腔体底部的挤压板，挤压板以底边为轴，向血袋方向翻转，并与血袋固定夹上的可翻转面板匹配；血袋室中可取放与不同大小血袋相匹配的血袋固定夹；三个血袋室分别定位放置血液采集袋、血液收集袋和红细胞保存液袋。

所述血袋固定夹为长方盒形，内形与血袋吻合，外形与血袋室匹配，血袋固定夹与血袋室挤压板相贴的侧面以底边为轴可翻转；内容量按照血液采集量分成200、300、400、450毫升不同规格。

所述离心转子顶面导管槽有三条，各配置一个导管控制阀门，导管控制阀门受微电脑控制；一条导管槽经过固定轴上表面的轴心位置，经过点与2mm²～3mm²的透明视窗和细胞探测器处在同一垂线上，其它两条导管槽经过轴心附近位置；自身呈封闭系统的一体化血袋，各袋有两条透明导管嵌入导管槽和导管控制阀门，并分别与另外两只血袋相连；其中血液采集袋与收集袋之间的连接导管嵌在经过固定轴轴心位置的导管槽内。

所述离心机轴内部的输气管道由离心机轴底面通过解旋腔、穿过离心机固定底座、经气泵控制阀与气泵相连接。

本发明控制系统是由设置的微电脑中央控制器、气泵控制阀、导管控制阀和细胞界面探测器构成；根据细胞界面探测器接收的红细胞与血浆界面的探测信息，由中央控制器发出指令控制离心机、气泵控制阀和导管控制阀，操纵整机运行。

本发明血液成分定量系统是在转子底部设有平衡液体室，在相邻平衡液体室的通道内安装液体流量监测器，在血液成分转移过程中，根据血液成分分离过程中平衡液体流量监测数据，标定分离过程中血液成分的流量数据。

本发明从根本上解决了目前血液成分制备过程中影响成分质量的几乎所有的问题，实现了血液随采随分和全部有效成分的精确、定量分离与收集；设备的小型化与全自动操作，适合于目前国际通行的在献血车与献血屋中血液零星采集的模式，可以在血液采集离体后最短的时间内分离成血液成分，从而依照其各自的最适保存条件保存，有效保证血液质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1为单层全自动血液成分制备装置按图2的L-O-L’沿轴向剖视图；

图2为单层全自动血液成分制备装置俯视图；

图3为单层全自动血液成分制备装置M-M’剖视图。

图中标注说明：导管控制阀门1(1-1、1-2、1-3)、透明导管2、细胞界面探测器3、挤压板4(4-1、4-2、4-3)、气囊5(5-1、5-2、5-3)、血袋固定夹6、血液收集袋7、挤压板转轴8、平衡液体室9、转子10、离心机11、机座12、气泵与中控系统13、气泵控制阀14、解旋腔15、输气管道16、血液采集袋17、固定轴18、红细胞保存液袋19、导管槽20、通道21、液体流量监测器22。

具体实施方式

如图1所示，本发明的制备装置主要包括三部分。

本发明机械系统结构是：电机驱动离心机11，空心离心机轴安装在离心机11上；空心离心机轴中心有固定轴18与机座12为一体，是固定不动的；离心机轴上部呈圆锥形离心转子10，在离心转子10表面沿圆周均距开设三个腔体，腔体与固定轴18间夹角为30°，是上部敞开的长方体；腔体内设有气囊挤压装置和血袋室。气囊挤压装置是沿腔体宽度方向设置挤压板4，挤压板4宽度与腔体宽度相当，其底部由挤压板转轴8固定于腔体底部，可向外侧转动；在腔体内靠近固定轴18一侧的内壁有与气囊5状相匹配的凹槽，在凹槽与挤压板4间安放可充气气囊5，气囊与离心机轴内的输气管道连接。血袋室为沿切线方向呈长方体的腔体，内设沿切线方向固定于腔体底部的挤压板，挤压板以底边为轴，向血袋方向翻转，并与血袋固定夹上的可翻转面板匹配；血袋室中可取放与不同大小血袋相匹配的血袋固定夹6；血袋固定夹6为长方盒形，内形与血袋吻合，外形与血袋室匹配，血袋固定夹6与血袋室挤压板相贴的侧面以底边为轴可翻转；内容量按照血液采集量分成200、300、400、450毫升不同规格。三个血袋室内分别定位放置血液采集袋17、血液收集袋7和红细胞保存液袋19，血液采集袋17内装全血，红细胞保存液袋19内装红细胞添加剂。

如图2所示，离心转子10顶面开有三条导管槽20，各配置一个导管控制阀门1，连接血液采集袋18和血液收集袋8的导管槽20，经过固定轴18上表面的轴心位置，固定轴18的上端轴心安装2mm²-3mm²透明视窗，透明视窗的垂直下方安装一组细胞界面探测器3，可以探测出现在连接血液采集袋18和血液收集袋8的透明导管2内的红细胞；其它两条导管槽20位于轴心位置附近。自身呈封闭系统的一体化血袋，各袋有两条透明导管2分别与另外两只血袋相连，三条透明导管2连接三个血袋，透明导管2嵌入导管槽20和导管控制阀门1。

离心机轴内的输气管道16由离心机轴底面通过解旋腔15、穿过离心机11的固定机座12、经气泵控制阀14、气泵与中控系统13相连接，；根据细胞界面探测器3接收的红细胞与血浆界面的探测信息，由中央控制器发出指令控制离心机11、气泵控制阀14和导管控制阀1，操纵整机运行。

如图3所示，离心转子10底部相对三个血袋室的下方分别设有由平衡液体室通道21彼此连接的平衡液体室9，在平衡液体室通道21内安装液体流量监测器22构成血液成分定量系统；根据液体流量监测器22采集的血液成分分离过程中平衡液体流量监测数据，标定血液流量数据。

制备前准备：如图1、图2所示，按照前述，在三个血袋室分别定位放置血液采集袋17、血液收集袋7和红细胞保存液袋19，将连接三只血袋的三条透明导管2定位嵌入离心转子10顶部三条导管槽20和导管控制阀门1，其中连接血液采集袋17和血液收集袋7的透明导管2应嵌入装有细胞界面探测器3上方的导管槽20内。关闭所有导管控制阀门1和气泵控制阀14。

制备开始：控制系统启动离心机11，转动离心机轴和离心转子10，带动三只血袋同步转动。开始轻离心阶段，血液采集袋17中含有血小板的血浆与红细胞分离，由袋的上侧向下侧依次按富血小板血浆、白膜层(主要是血小板)、和红细胞排序分层。启动相应的气泵控制阀14，开通导管控制阀门1-1，同时开通气囊5-1使其充气膨胀，向外侧推动挤压板4-1和血袋固定夹可翻转面，挤压血液采集袋17，使富血小板血浆经透明导管2流入血液收集袋7，当下层的红细胞流入透明导管2，透过透明视窗为细胞界面探测器3探知，控制系统指令导管控制阀门1-1关闭，松开挤压板4-1。随后开始重离心，重复前序的操作直至血液采集袋17内的血浆完全进入血液收集袋7。停止离心，打开导管控制阀门1-2，启动挤压板4-2，红细胞保存液袋19中的红细胞保存液经透明导管2流向血液采集袋17，当红细胞保存液全部转移至血液采集袋17中，停止挤压板4-2，关闭导管控制阀门1-2。打开导管控制阀门1-3，启动挤压板4-3，血液收集袋7的上层血浆经透明导管2流向红细胞保存液袋19的空袋中，转移完成后停止挤压板4-3，关闭导管控制阀门1-3。

如图3所示，当血液分离及在各血袋间转移的过程中，转子10的平衡液体室9内的液体，通过侧壁通道21的液体流量检测器22自由流动，以保持转子10处于平衡状态；随着分离过程的持续，可对各平衡液体室9间发生转移的液体定量，汇总至控制系统从而标定各袋中血液成分的最终容量。

制备完成：停止离心机11。最终红细胞添加剂袋19中为血浆，血液收集袋7中为血小板，血液采集袋17中为红细胞悬液。分离过程结束，从各血袋室中取出血液成分血袋。

之后进行下一次制备前准备工作。

Claims

1一种单层全自动血液成分制备装置，其特征在于：所述制备装置的机械系统是由电机驱动的离心机和空心离心机轴安装在离心机固定底座上，空心机轴中心有固定轴；离心机轴上部是圆锥形离心转子，离心转子沿圆周均距开设三个腔体，腔体内设有气囊挤压装置和血袋室；离心转子顶面开有导管槽；血袋之间的透明导管嵌入导管槽；固定轴的上端安装透明视窗，透明视窗的垂直下方安装细胞界面探测器；离心转子底部、三个血袋室下方分别设有由通道彼此连接的平衡液体室，在相邻液体室的通道内安装液体流量计。

2按照权利要求1所述单层全自动血液成分制备装置，其特征在于：所述腔体与固定轴呈30度角，是上部敞开的长方体。

3按照权利要求1所述单层全自动血液成分制备装置，其特征在于：所述气囊挤压装置，是沿腔体宽度方向设置挤压板，宽度与腔体宽度相当，其底部由挤压板转轴固定于腔体底部，可向外侧旋转；在靠近离心机轴一侧的内壁有与气囊形状相匹配的凹槽，在凹槽与挤压板之间安放气囊，气囊与离心机空心轴内的输气管道连接。

4按照权利要求3所述单层全自动血液成分制备装置，其特征在于：所述离心机空心轴内部的输气管道，由离心机轴底面通过解旋腔、穿过离心机固定底座、经气泵控制阀与气泵相连接。

5按照权利要求1所述单层全自动血液成分制备装置，其特征在于：所述血袋室为沿切线方向呈长方体的腔体，内设沿切线方向固定于腔体底部的挤压板，挤压板以底边为轴，向血袋方向翻转，并与血袋固定夹上的可翻转面板匹配；血袋室中可取放与不同大小血袋相匹配的血袋固定夹；三个血袋室分别定位放置血液采集袋、血液收集袋和红细胞保存液袋。

6按照权利要求5所述单层全自动血液成分制备装置，其特征在于：所述血袋固定夹为长方盒形，内形与血袋吻合，外形与血袋室匹配，血袋固定夹与血袋室挤压板相贴的侧面以底边为轴可翻转；内容量按照血液采集量分成200、300、400、450毫升不同规格。

7按照权利要求1所述单层全自动血液成分制备装置，其特征在于：所述离心转子顶面导管槽有三条，各配置一个导管控制阀门，导管控制阀门受微电脑控制；一条导管槽经过固定轴上表面的轴心位置，经过点与2mm²～3mm²的透明视窗和细胞探测器处在同一垂线上，其它两条导管槽经过轴心附近位置；自身呈封闭系统的一体化血袋，各袋有两条透明导管嵌入导管槽和导管控制阀门，并分别与另外两只血袋相连；其中血液采集袋与收集袋之间的连接导管嵌在经过固定轴轴心位置的导管槽内。

8一种单层全自动血液成分制备装置，其特征在于：所述制备装置控制系统是由设置的微电脑中央控制器、气泵控制阀、导管控制阀和细胞界面探测器构成；根据细胞界面探测器接收的红细胞与血浆界面的探测信息，由中央控制器发出指令控制离心机、气泵控制阀和导管控制阀，操纵整机运行。

9一种单层全自动血液成分制备装置，其特征在于：所述制备装置血液成分定量系统是在转子底部设有平衡液体室，在相邻平衡液体室的通道内安装液体流量监测器，在血液成分转移过程中，根据血液成分分离过程中平衡液体流量监测数据，标定分离过程中血液成分的流量数据。