CN103191480B - 一种血液连续离心分离时提高血浆提取纯度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种血液连续离心分离时提高血浆提取纯度的方法,血液连续离心分离在曲面体容器中进行,该曲面体容器内设有分离腔隙,该分离腔隙为一曲面体结构,其内设置有一个分离软袋,血液连续离心分离过程在所述分离软袋内完成,输入软袋的血液随着曲面体容器高速旋转分离出血浆和血球等有形成分,并被连续抽出;由于血浆轴流的曳力作用,造成少量红细胞易掺入到被抽取的血浆中,影响提取纯度,因此在分离软袋内设计阻挡装置,此装置可阻止血球等有形成分随着血浆被抽取出来。本发明的方法可在血液连续离心分离中提高血浆提取纯度。
Description
技术领域
本发明涉及血液成分分离,特别是涉及到一种对血液进行连续离心分离且实现血浆连续采集时提高单采血浆提取纯度的方法。
背景技术
无论是科学研究还是医学临床实践或是工业生产,以及更多的场合,都需要将血液分离,如从全血分离出单一成分,通常使用离心法从血液中分离出各种单一成分,用于临床治疗、科学研究或制备原料等场合。最常见的是将全血通过离心分离系统分离出红细胞、粒细胞、单核细胞、血小板和血浆,或将解冻后的冷冻红细胞洗涤分离出红细胞和洗涤液。
连续离心分离系统的工作原理是:上述系统的主要结构包括有离心机、输液泵和控制器装置;通过与输液泵连接的输液管路将血液引入离心机上分离鼓内的软袋中,高速旋转分离鼓,并带动该软袋同步高速旋转,其内的血液受到离心力场的不同作用导致血浆和血球等有形成分作离心沉降运动,且按各自密度或比重或沉降系数的大小分层;当达到离心沉降平衡时,从径向的圆周面至轴心由密度高到低富集排列形成同心圆状的各单一成分层,然后利用输液泵再将分离的单一成分层抽取出来。
血液单一成分在该系统中实现连续采集是通过密闭的软管提供旋转动力并起到连续输入和抽出的作用,软管的一端与分离鼓内的分离软袋连通,随分离鼓高速转动,软管的另一端固定在支架上,因此,软管一端旋转一端固定,其中间有一盘管结构来实现软管解旋解缠,使得在旋转状态下可将全血输入至旋转的分离鼓内,并从旋转的分离鼓内抽出血浆及血球等单一成分。分离鼓,即分离盘,与盘管结构相结合实现了血液连续离心分离。
现有技术中涉及到应用于血液连续离心分离设备上的分离盘和盘管结构的主要有美国专利US5360542。在该专利中,分离盘为一个圆筒形结构,称为分离鼓,其内有一个圆筒形的腔隙,软袋放在圆形腔隙内实现血液的离心分离;盘管结构包括有底架,可旋转的顶部支架,顶部支架上悬吊分离鼓,一根软管自机箱处固定穿过顶部支架侧面的两个轴承后伸入到分离鼓底部,其软管的端部为一方形头,伸入到分离鼓中心轴处的方形槽内。软管为中空构造,其内有数根输送管路,同时实现动力提供和液体输送功能。基于上述的结构,动力使顶部支架旋转,带动软管解旋而产生扭动力,并将此动力传输至分离鼓使之产生同向转动,进而实现血液连续离心分离过程。
中国专利申请200710046991.7中披露了另外一种结构形式的分离盘。该专利中指出:多细胞成分混合液体分离系统上的分离盘,包括耐用的硬底盘和一次性使用的软袋,硬底盘上是由内芯和底座组成的圆形盘,在内芯和底座之间形成一段绕该硬底盘圆心轴一周的、且首部和尾部不封闭的连续腔隙,软袋为设有进、出液管的单腔结构,该软袋可置入所述的腔隙中。由于所述的连续腔隙内各处的离心力不一致,因此在离心力持续作用下,混合液体各成分在软袋内呈分段分布状态,可以从上述分段内提取相应的单一成分。上述的内芯相当于所述的内分离筒、底座相当于所述的外分离筒。上述的硬底盘也即是分离盘。
无论是国外专利还是国内专利,都采用了分离盘加软袋的方式,软袋为一次性使用的耗材部件。这两种形式的分离盘在实际使用过程中由于血液分离的设计思路不同,前者为同心圆设计,后者为非同心圆设计,后者的分离效率较前者有很大的提高。后者虽在硬底盘和分离软袋的设计较为巧妙,且在实践中有一定的效果,但仍然有改进设计的余地。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于血液在曲面体容器内连续离心分离时提高血浆提取纯度的方法。本发明的方法旨在实现血液连续离心分离时提高血浆分离纯度。
为了达到上述发明目的,本发明提供的技术方案如下:
一种血液连续离心分离时提高血浆提取纯度的方法,血液连续离心分离在曲面体容器中进行,所述的曲面体容器内设有分离腔隙,所述分离腔隙为包括有外壁和内壁的曲面体,该分离腔隙的外壁曲面在垂直于旋转轴的平面上投影的曲线以极坐标表示如下:
其中,极坐标的极点O为旋转轴与所述平面的交点,极坐标的极轴L为极点到曲线起始端方向的射线,极坐标角度的正方向为顺时针方向,r为曲线上任意一点的极径,R为曲线最远端的极径,θ1为曲线起始端的极角,其值为本极坐标系的0度,θ2为曲线与血浆分离因素临界半径Fr交点的极角,血浆分离因素临界半径Fr为转速确定时单位时间内血浆分离所需最小离心半径,θ3为一个极角,其值为θ2的1.5~3.5倍,θ4为曲线最远端的极角;在所述的分离腔隙内,[θ1,θ2)是血浆区,[θ2,θ3)是混沌区,[θ3,θ4]是血球区,b1为血浆区的曲线系数,b2为混沌区的曲线系数,b3为血球区的曲线系数。所述的分离腔隙内设置有一个分离软袋,所述的分离软袋包括袋体和连接在袋体上的管路,该袋体为长方形,在其一长边上分别设置有连通内外的血浆管路、全血管路和血球管路,所述的血浆管路起始端位于袋体短边端部的血浆口,所述的全血管路连通袋体中部的进血口,所述的血球管路起始端位于袋体另一短边端部的血球口;血液连续离心分离过程在所述分离软袋内完成;所述分离软袋内在分离腔隙的[θ1,θ2)区间内,即上述血浆口和进血口之间的血浆区设置有阻挡装置。
所述的分离软袋内设置一个半隔断结构,该结构是可阻挡血浆抽取时因受血浆轴流的曳力作用使血球掺入血浆的阻挡装置。
在应用本发明的方法进行血浆连续离心分离时,血液从分离软袋的全血管路进入到分离软袋中,含有各种血液成分的全血逐渐充盈整个分离空间。在离心过程中,受离心力作用,血浆与血球等有形成分逐渐分离开来,从分离空间近端的低离心力区到远端的高离心力区,依此呈现为血浆、全血和血球等有形成分分段分区的分布状态。分离空间中部聚集着大部分未分离全血称为混沌区,分离空间近端的低离心力区域称为血浆区,分离空间远端的高离心力区域称为血球区。
在高速旋转的分离空间内,由于受到离心力的持续作用,从全血管路进入到分离软袋内的全血会沿着分离软袋的内侧壁向离心力较高的分离空间远端流动和堆积,在该分离空间的远端充满后逐渐向分离空间的近端发展。
在全血堆积的过程中,堆积在分离空间最远端的全血由于受到离心力的作用较大,全血中的各种成分开始分离。随着离心力的持续作用,血浆和血球等有形成分逐渐加大分离,血球等有形成分分离后从分离空间远端堆积向中间的进血口发展,血浆则从分离空间近端堆积向中间的进血口发展,当这二种堆积物在进血口附近相遇时,会出现混合界面,同时由于不断注入的全血冲击影响,此处的被分离出的单一成分与全血混合,形成混沌区。
当全血充满软袋且血浆和血球等有形成分实现分离时,分离软袋近端出现符合单采血浆标准的血浆,可以分别从分离软袋近端的血浆管路抽出血浆和从分离软袋远端的血球管路抽出血球等有形成分,同时在全血管路注入全血,全血输入量为血球和血浆抽出量的总和,从而维持分离软袋中液体的总体积不变,实现动态平衡。
在血浆连续离心分离采集时,希望从分离软袋近端的血浆管路持续抽出符合血浆单采质量标准的血浆,但是,在以往曲面体容器的实际应用过程中,往往会在分离过程中出现少量血球等有形成分混入到抽出的血浆中,从而影响单采血浆的质量。究其原因有:
曲面体容器内连续离心分离的动态平衡状态下,血浆区和混沌区之间形成血浆分离界面,其形状较为特殊。从旋转轴俯视方向观察,可见分离空间内血浆分离界面沿分离腔隙近端方向的外侧壁向分离腔远端方向的内侧壁呈斜曲面分布,分离界面外侧为血球,内侧为血浆;从旋转轴侧视方向观察,可见血浆分离界面从分离空间底部靠血浆口的近端沿着重力方向由下而上逐渐向分离空间上部靠分离腔隙远端方向呈斜曲面分布,上方为血浆,下方为血球;并且在分离空间底部边缘呈现一条血球聚集线。这条血球聚集线是造成血球掺入血浆的主要成因。
在分离空间内的血液受到了多方面的作用力,形成上述现象的流体力学分析如下:
其一,血液本身是非牛顿液体,血液中的血浆和有形成分具有显著的粘性,全血输入的正压和血浆血球抽取的负压促使了分离空间内的全血流动,而分离空间的外侧壁、内侧壁对全血的流动产生摩擦力,阻止全血流动,越靠近侧壁,流速越慢,产生流速梯度分层现象;
其二,受离心力的持续作用,全血中密度较大的血球等有形成分趋向分布于分离空间的远端和外侧壁,从而在分离空间中由近端的低离心力区到远端的高离心力区依次呈现为血浆、全血和血球等有形成分分段分区的分布状态;
其三,受重力作用的影响,分离空间中密度较大的血球等有形成分趋向于沉降在分离空间的底部,从而使这些有形成分更接近血浆口。当血浆在血浆区通过血浆管路被快速抽出时,血浆轴流对外侧壁和底部临近分离界面的血球等有形成分产生曳力,促使这些有形成分逆离心力的分力作用而沿分离空间的底部顺血浆轴流方向蔓延,甚至于扩散进入血浆口而影响采集的血浆质量。
为此,本发明在分离软袋底部设置一个阻挡装置,阻止血球等有形成分顺血浆轴流向血浆口蔓延移动,从而阻挡血球等有形成分被抽出,提高单采血浆的提取纯度。所述的血浆口和进血口之间的血浆区设置有阻挡装置。该阻挡装置为一个半隔断结构,该结构是可阻挡血浆抽取时因受血浆轴流的曳力作用使血球掺入血浆的物理装置,并不限制其实现方式。
当血球等有形成分受曳力作用推进到阻挡装置前,由于阻挡装置的存在,血浆轴流带来的层流受阻,由于其原动能作用会产生一个与其流动方向相反的弹力,在此处形成流态紊乱而造成局部湍流,血球等有形成分受此多项作用力的影响逐渐在阻挡装置前、下部沉降和回流。同时此处血浆轴流因阻挡装置的存在而产生上升方向的流动变向,也使其曳力产生上升方向的分力作用,带动血球等有形成分从分离空间底部向上移动,若此阻挡装置有一定高度,在这上移过程中的重力作用抵消这部分曳力的分力,可有效地阻止血球等有形成分翻越阻挡装置到达血浆口,从而提高血浆的提取纯度。
在实际应用中,分离软袋设置阻挡装置后,会影响在血浆区和混沌区之间的分离界面形态,在分离空间底部的血球等有形成分聚集线被阻止向血浆区蔓延,能有效地防止血球等有形成分被抽出,从而实现提高血浆提取纯度的目的。
基于上述发明内容,本发明对血液连续离心分离时提高血浆纯度的方法与现有其他技术方法相比具有如下技术效果:
1.本发明的方法在血浆连续采集中,通过在分离空间的适当部位设置阻挡装置阻止了血球等有形成分被抽出,从而实现提高血浆提取纯度的目的。这种阻挡装置在分离软袋中是十分容易实现制作的,生产成本所增极微,但实现的提高纯度之效果是十分巨大的。
2.本发明的方法中由于阻挡装置的存在可以使重力抵消曳力的分力,因此有可能在同样的连续离心分离的系统内,通过设置合适高度的阻挡装置,而提高血浆抽取速度,实现其他的技术革新措施。
附图说明
图1是本发明的血液连续离心分离中分离腔隙外壁曲面的投影曲线示意图。
图2是离心分离系统的结构示意图。
图3是本发明中分离盘的结构示意图。
图4是本发明中分离软袋的展开结构示意图。
图5是本发明方法中血液进入分离腔隙时血球流向示意图。
图6是本发明方法中血液充盈分离腔隙时血球和血浆的流向示意图。
图7是本发明方法中血液充满分离腔隙后血球和血浆的流向示意图。
图8是在未设置阻挡装置的分离空间中血浆和血球的动态分布状态示意图。
图9是本发明的分离空间中血浆和血球的动态分布状态示意图。
图10是本发明的分离空间中血球的受力示意图。
图11是本发明的分离空间中血球在阻挡装置前的受力示意图。
图12是本发明的分离空间中血球在阻挡装置前的流态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例来对本发明的血液连续离心分离的方法作进一步的详细阐述,以求更为明晰地理解本发明的工作原理和工作流程,但不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明属于一种血液连续离心分离时提高血浆提取纯度的方法,血液连续离心分离在曲面体容器中进行,该方法的原理是将血液置于一个具有分离腔隙的分离容器中,通过高速旋转该分离容器,利用分离容器中不同区域的离心力差异以及血液成分的密度大小,实现血浆和其他有形成分的分离。为此,在分离容器中设计一个分离腔隙,此腔隙的形状为包括外壁和内壁的曲面体,含此曲面体腔隙的分离容器称为曲面体容器,通过该容器的应用可以达到血液成分高效连续离心分离的目的。上述分离腔隙的外壁曲面在垂直于旋转轴的平面上投影的曲线以极坐标表示如下:
其中,如图1所示,极坐标的极点O为旋转轴与所述平面的交点,极坐标的极轴L为极点到曲线起始端方向的射线,极坐标角度的正方向为顺时针方向,r为曲线上任意一点的极径,R为曲线最远端的极径,θ1为曲线起始端的极角,其值为本极坐标系的0度,θ2为曲线与血浆分离因素临界半径Fr交点的极角,血浆分离因素临界半径Fr为转速确定时单位时间内血浆分离所需最小离心半径,θ3为一个极角,其值为θ2的1.5~3.5倍,θ4为曲线最远端的极角;在所述的分离腔隙内,[θ1,θ2)是血浆区,[θ2,θ3)是混沌区,[θ3,θ4]是血球区,b1为血浆区的曲线系数,b2为混沌区的曲线系数,b3为血球区的曲线系数。由于投影曲线的表现形式为一个螺旋线,故用极径、极角来定义其中的关键点。曲线系数是指曲线上任一点的极径相对于极角的变化率。从曲面体容器的分离腔隙内抽出所需血液成分的同时,又不断地补充全血,使分离腔隙内液体容量达到一个动态平衡,进而实现血液连续离心分离的目的。
曲面体容器的结构包括有曲面体形式的分离腔隙,该容器设计为一个圆盘状结构,可称之为分离盘,如图3所示。该分离盘包括内分离筒1和外分离筒2两个部分。内分离筒1可拆卸地固定于外分离筒2的内腔中,外分离筒2的内腔壁与内分离筒的外侧壁之间留有一定的空隙,该空隙就是分离盘上的分离腔隙3。其内容纳有一次性使用的分离软袋,血液连续离心分离过程在分离软袋中进行。
所述的一次性使用的分离软袋是一种带有多个液体输送管路的扁平袋状结构,图4是该分离软袋的展开结构示意图。所述分离软袋是由分离软袋袋体和与袋体相连接的三条管路组成;其中,分离软袋袋体为长方形的软质医用塑料袋;在该分离软袋袋体长边上设置有连通袋体内外的三条管路,分别位于分离软袋的前部、中部、后部;其中,位于前部并伸入分离软袋内的管路所在的区域为分离腔隙中的血浆区,由于血浆的密度较小,在分离腔隙中处于距离旋转轴最近的位置,故称此管路为血浆管路4,用于从分离软袋中抽取分离出的血浆;位于中部并伸入分离软袋内的管路所在的区域为分离腔隙中的混沌区,用于向离心分离软袋中输送全血,称之为全血管路5;位于后部的管路连通并伸入到分离软袋内,由于血球的密度较大,在分离腔隙中处于距离旋转轴最远的位置,该管路所在的区域即为分离腔隙中的血球区,故称此管路为血球管路6,用于从分离软袋中抽取分离出的血球。在血浆区设置有一半隔断结构的阻挡装置7,该结构为一个可阻挡因抽取血浆而被曳力掺入到提取血浆中的血球等有形成分的物理装置。
在应用本发明的方法进行血浆连续离心分离时,血液从分离软袋的全血管路5进入到分离软袋中,含有各种血液成分的全血逐渐充盈整个分离空间。在离心过程中,受离心力作用,血浆与血球等有形成分逐渐分离开来,从分离空间近端的低离心力区到远端的高离心力区,依次呈现为血浆、全血和血球等有形成分分段分区的分布状态。分离空间中部聚集着大部分未分离全血称为混沌区,分离空间近端的低离心力区域称为血浆区,分离空间远端的高离心力区域称为血球区。
作为离心分离容器的分离盘在软轴的带动下高速旋转,其整个离心分离系统的结构以及运行原理在中国专利申请CN201020293871.4(一种混合液体的差动离心分离系统)中已经说明,如图2所示,此处不再赘述。分离盘需要在软轴的带动下绕着位于中心的旋转轴高速旋转,为血液的离心分离提供动力。软轴伸入连接固定于位于分离盘中心的旋转轴位置,带动分离容器转动,所述的血浆管路4、全血管路5和血球管路6与软轴内设计的输液管连通,从而要求软轴具备动力传输和液体传输的双重功能。
在离心分离容器上,分离盘的中心轴与分离盘底面有一个交点,该交点是软轴和分离盘的连接点,也是分离盘转动的动力来源点。当全血从全血管路5进入分离软袋内并充盈时,由于该分离软袋的内外侧壁与分离腔隙3相贴合形成分离空间,即可以认为血液已进入了曲面体容器的分离腔隙3内。在高速旋转的分离空间内,由于受到离心力的持续作用,从全血管路进入到分离软袋内的全血沿着分离软袋的内侧壁向离心力较高的分离空间远端流动和堆积,在该分离空间的远端充满后逐渐向分离空间的近端发展,如图6所示。
在全血堆积的过程中,堆积在分离空间最远端的全血由于受到离心力的作用较大,全血中的各种成分开始分离。随着离心力的持续作用,血浆和血球等有形成分逐渐加大分离,血球等有形成分分离后从分离空间远端堆积向中间的进血口发展,血浆则从分离空间近端堆积向中间的进血口发展,当这二种堆积物在进血口附近相遇时,会出现混合界面,同时由于不断注入的全血冲击影响,此处的被分离出的单一成分与全血混合,形成混沌区。此时血液在分离软袋内的状态如图7所示。图中箭头8的指向为全血进入分离空间后向分离腔隙远端的流动方向,图中箭头9则是在全血堆积至进血口后,全血向分离腔隙近端流动的方向。
当全血的输入充满软袋且血浆和血球等有形成分实现分离时,分离空间近端出现符合单采血浆标准的血浆,可以分别从分离空间近端抽出血浆和从分离空间远端抽出血球等有形成分,同时在进血口注入全血,全血输入量为血球和血浆抽出量的总和,从而维持整个分离空间中的液体总体积不变,实现动态平衡。血液及其分离出来的各种成分此时在分离空间内的状态如图8所示。图中箭头8和箭头9分别为全血进入分离空间时向分离腔隙近端和远端流动的方向,箭头10则是位于分离腔隙近端的血浆通过血浆管路4抽出时的流动方向,箭头11则是位于分离腔隙远端的血球通过血球管路6抽出时的流动方向。
在血浆连续离心分离采集时,希望从分离软袋近端的血浆口持续抽出符合血浆单采质量标准的血浆,但是,在以往曲面体容器的实际应用过程中,往往会在分离过程中出现少量血球等有形成分混入到抽出的血浆中,从而影响单采血浆的质量。究其原因有:
曲面体容器内连续离心分离的动态平衡状态下,血浆区和混沌区之间形成血浆分离界面,其形状较为特殊。从旋转轴15俯视方向观察,可见分离空间内血浆分离界面沿分离腔隙近端方向的外侧壁17向分离腔远端方向的内侧壁19呈斜曲面分布,分离界面外侧为血球,内侧为血浆;从旋转轴侧视方向观察,可见血浆分离界面从分离空间底部靠血浆管路4的近端沿着重力方向由下而上逐渐向分离空间上部靠分离腔隙远端方向呈斜曲面分布,上方为血浆,下方为血球,并且在分离空间底部边缘呈现一条血球聚集线,如图8所示。这条血球聚集线是造成血球掺入血浆的主要成因。
在分离空间内的血液受到了多方面的作用力,如图10所示,形成上述现象的流体力学分析如下:
其一,血液本身是非牛顿液体,血液中的血浆和有形成分具有显著的粘性,全血输入的正压和血浆血球抽取的负压促使了分离空间内的全血流动,而分离空间的外侧壁17、内侧壁19对全血的流动产生摩擦力14,阻止全血流动,越靠近侧壁,流速越慢,产生流速梯度分层现象;
其二,受离心力的持续作用,全血中密度较大的血球等有形成分16趋向分布于分离空间的远端和外侧壁17,从而在分离空间中由近端的低离心力区到远端的高离心力区依次呈现为血浆、全血和血球等有形成分分段分区的分布状态;
其三,受重力作用的影响,分离空间中密度较大的血球等有形成分趋向于沉降在分离空间的底部,从而使这些有形成分更接近血浆口。当血浆在血浆区通过血浆管路4被快速抽出时,血浆轴流20对外侧壁和底部临近分离界面的血球等有形成分16产生曳力作用12,促使这些有形成分逆离心力的分力作用而沿分离空间的底部顺血浆轴流方向20蔓延,甚至于扩散进入血浆口而影响采集的血浆质量。
为此,本发明在分离软袋底部设置一个阻挡装置7,阻止血球等有形成分顺血浆轴流20向血浆口蔓延移动,从而阻挡血球等有形成分被抽出,提高单采血浆的提取纯度。上述分离软袋结构的改进设计如图4所示,所述的血浆口和进血口之间的血浆区设置有阻挡装置7。上述阻挡装置7为在血液进行离心分离时的一个半隔断结构,该结构是可阻挡血浆抽取时因受血浆轴流20的曳力作用12使血球掺入血浆的物理装置,并不限制其实现方式。血液及其分离出来的各种成分此时在分离软袋的状态如图9所示。
如图11和图12所示,当血球等有形成分16受曳力12作用推进到阻挡装置7前,由于阻挡装置7的存在,血浆轴流20带来的层流受阻,由于其原动能作用力会产生一个与其流动方向相反的弹力21,在此处会形成流态紊乱而造成局部湍流,血球等有形成分16受此多项作用力的影响逐渐在阻挡装置7前、下部沉降和回流,血球的运动方向如图12中的箭头23所示。同时此处血浆轴流因阻挡装置的存在产生上升方向的流动变向,也使其曳力12产生上升方向的分力作用带动血球等有形成分从分离空间底部向上移动,若此阻挡装置7有一定高度,在这上移过程中的重力22作用抵消这部分曳力12的分力,可有效地阻止血球等有形成分翻越阻挡装置7到达血浆口,从而提高血浆的提取纯度。
在实际应用中,分离软袋设置阻挡装置7后,会影响在血浆区和混沌区之间的分离界面形态,在分离空间底部的血球等有形成分聚集线被阻止向血浆区蔓延,能有效地防止血球等有形成分被抽出,从而实现提高血浆提取纯度的目的。
实施例1
本实施例中曲面体容器构成了分离腔隙,该分离腔隙的外壁曲面在旋转轴垂直平面上投影的曲线为:
其中,极坐标的极点O为旋转轴与所述平面的交点,极坐标的极轴L为极点到曲线起始端方向的射线,极坐标角度的正方向为顺时针方向,r为曲线上任意一点的极径,R=199mm,θ1=0度,θ2=90度,θ3=255度,θ4=380度;在所述的分离腔隙内,[0o,90o)是血浆区,[90o,255o)是混沌区,[255o,380o]是血球区,b1=0.8,b2=0.4,b3=0.2。所述的分离腔隙内设置有一个分离软袋,该分离软袋的血浆口和血球口分别位于分离软袋长边的两端,进血口位于分离软袋长边的中间;阻挡装置位于血浆口和进血口之间,其至进血口为其至血浆口距离的2倍;阻挡装置两侧分别固定在分离软袋体的两侧内壁上;阻挡装置垂直于分离软袋设有输入输出管路的侧边。
在血浆连续离心分离采集时,当全血充满整个分离腔隙后,全血从进血口继续输入,血浆和血球分别从血浆口和血球口持续抽出,输入量与抽出量相等,使分离腔隙内液体总体积保持平衡,从而达到血浆连续分离的目的。因为阻挡装置的存在,可阻止血球等有形成分翻越阻挡装置到达血浆口,有效地防止血球等有形成分被抽出,从而实现提高血浆提取纯度的目的。
毫无疑问,本发明对血液连续离心分离的方法除了上述实施例中列举的结构组成以及曲线形式外,还可以有其他类似的结构组成和曲线形式。总而言之,本发明的保护范围还包括其他对于本领域技术人员来说显而易见的变换和替代。
Claims (2)
1.一种血液连续离心分离时提高血浆提取纯度的方法,其特征在于,血液连续离心分离在曲面体容器中进行,所述的曲面体容器内设有分离腔隙,所述分离腔隙为包括有外壁和内壁的曲面体,该分离腔隙的外壁曲面在垂直于旋转轴的平面上投影的曲线以极坐标表示如下:
其中,极坐标的极点(O)为旋转轴与所述平面的交点,极坐标的极轴(L)为极点到曲线起始端方向的射线,极坐标角度的正方向为顺时针方向,r为曲线上任意一点的极径,R为曲线最远端的极径,θ1为曲线起始端的极角,其值为本极坐标系的0度,θ2为曲线与血浆分离因素临界半径Fr交点的极角,血浆分离因素临界半径Fr为转速确定时单位时间内血浆分离所需最小离心半径,θ3为一个极角,其值为θ2的1.5~3.5倍,θ4为曲线最远端的极角;在所述的分离腔隙内,[θ1,θ2)是血浆区,[θ2,θ3)是混沌区,[θ3,θ4]是血球区,b1为血浆区的曲线系数,b2为混沌区的曲线系数,b3为血球区的曲线系数,曲线系数是指曲线上任一点的极径相对于极角的变化率;所述的分离腔隙内设置有一个分离软袋,所述的分离软袋包括袋体和连接在袋体上的管路,该袋体为长方形,在其一长边上分别设置有连通内外的血浆管路、全血管路和血球管路,所述的血浆管路起始端位于袋体短边端部的血浆口,所述的全血管路连通袋体中部的进血口,所述的血球管路起始端位于袋体另一短边端部的血球口;血液连续离心分离过程在所述分离软袋内完成;所述分离软袋内在分离腔隙的[θ1,θ2)区间内,即上述血浆口和进血口之间的血浆区设置有阻挡装置。
2.根据权利要求1所述的一种血液连续离心分离时提高血浆提取纯度的方法,其特征在于,所述的分离软袋内设置一个半隔断结构,该结构是可阻挡血浆抽取时因受血浆轴流的曳力作用使血球掺入血浆的阻挡装置。
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