CN112870462A - 一种全自动血液分离系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动血液分离系统，包括挤压分离装置，其特征在于，所述分离系统包括输送线，在所述输送线上固定安装有若干个工作台，所述工作台上设有若干个用于固定血袋的血袋悬挂位，所述挤压分离装置用于对血袋悬挂位上的血袋进行挤压分离处理。本发明能够实现血液分离的全自动流水作业，不但处理效率较高，而且能够极大节省人工，整体成本较低。

Description

一种全自动血液分离系统

技术领域

本发明涉及血液分离设备技术领域，特别涉及一种全自动血液分离系统。

背景技术

众所周知，在输血医学领域中，一般可以通过使用血袋将血液从患者体内取出和/或输送给患者，通常血袋内含有抗凝剂，与塑料管连接，血液通过塑料管流入或流出。

血液制品分为全血和成分血，而基于临床患者或临床研究的需要，全血制品或多成分血制品有时需要进行分离、得到高纯度的单一成分后加以应用。血液成分分离通常利用物理或化学的方法，使比重形态较接近的一类成分相对集中，形成若干层，再将不同层次的血液成分依次分流到其它容器中，以获得较为纯净的成份血制品。

将全血按成分进行分离存储是现代医疗和血液管理的需要，全血分离指的是将全血在离心机中离心加工后分离为血浆、白膜、红细胞悬液(红细胞与保养液的混合液)，进行全血分离时需要将母袋中各血液成份分离到不同的子袋中，从而完成血液分离。

现有的血液分离设备都是单机设备，如公开号为CN209137522U，发明名称为用于血液成分的提取设备的中国专利所公开的分离设备；再比如公开号为CN108310489A，发明名称为一种子袋悬挂式全血自动分离机所公开的设备，均是单机设备。为了提高效率，降低人工，这些设备均是以集成多个挤压机构以期让设备能够同时对多个血袋进行挤压分离。

然而上述设备仍存在着效率较低、耗费人工的问题。对于血站等血液分离处理单位，需要为每台设备配置一人或多人操作，如果规模较大，配置设备较多，还需要较大的场地来安放设备，整体成本投入较高。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种全自动血液分离系统，能够实现血液分离的全自动流水作业，不但处理效率较高，而且能够极大节省人工，整体成本较低。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种全自动血液分离系统，包括挤压分离装置，其特征在于，所述分离系统包括输送线，在所述输送线上固定安装有若干个工作台，所述工作台上设有若干个用于固定血袋的血袋悬挂位，所述挤压分离装置用于对血袋悬挂位上的血袋进行挤压分离处理。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述输送线为环形输送线。

进一步，所述工作台设置有4～6个。

进一步，所述工作台上设有挂钩。

进一步，所述血袋悬挂位上集成有监控血袋内液面的图像传感组件。

进一步，所述工作台上还设有夹持血袋管路的夹持机构。

进一步，所述工作台上还设有熔断血袋管路的熔断组件。

优选的，所述工作台上还设有用于折断血袋管路的折断机构。

更优选的，所述折断机构为布置在血袋悬挂位上方的折断杆。

进一步，所述分离系统还包括有沿输送线的输送方向布置的第一挤压分离装置和第二挤压分离装置，用于将血袋内的血液分离和/或灌装保养液。

优选的，所述第一挤压分离装置和第二挤压分离装置布置在输送线的侧边。

优选的，所述第一挤压分离装置和第二挤压分离装置布置有一套或多套。

优选的，所述第一挤压分离装置和第二挤压分离装置结构相同。

优选的，所述第一挤压分离装置和第二挤压分离装置为机械臂式挤压装置。

更优选的，所述第一挤压分离装置包括机械臂式的驱动机构，以及安装在驱动机构执行端的用于执行挤压操作的执行机构。

更优选的，所述执行机构为挤压板或挤压辊。

进一步，所述挤压分离装置上安装有监控血袋内液面的图像传感组件。

进一步，所述工作台或挤压分离装置上安装有控制工作台与挤压分离装置精确对位的图像传感组件。

本发明的有益效果是：本发明通过设置输送线和布设工作台，将传统的多台设备的血液分离处理模式改为流水作业式的处理模式，整个系统仅需要一到两人便能实现作业，处理效率得到了极大提升，也极大降低了人工成本；本发明的系统降低了对人员的依赖，能够极大的降低对场地和设备的需求，大幅降低整体成本；本发明为实现血液分离处理的无人值守奠定了基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一种实施例的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的工作台的结构示意图；

图3为本发明一种实施例的挤压分离装置的结构示意图；

图中：

1、输送线，2、工作台，2a、血袋悬挂位，2b、熔断组件，2c、折断机构，2d、夹持机构，2e、挂钩，3、第一挤压分离装置，3a、基座，3b、驱动机构，3c、挤压执行机构，4、第二挤压分离装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明所设计的一种全自动血液分离系统，包括有挤压分离装置。所述分离系统还包括输送线1，在所述输送线1上安装有若干个工作台2，所述工作台2上设有若干个用于固定血袋的血袋悬挂位2a。所述的挤压分离装置用于对血袋悬挂位2a上的血袋进行挤压处理。工作时，人员仅需要将血袋不断挂载到工作台2的血袋悬挂位2a，然后将完成分离的血袋取下即可。输送线1在运行时，挤压分离装置会进行挤压操作，完成血液分离。本发明率先采用了流水作业的设计思路，完全区别于以往的设计理念，颠覆了本领域传统单机设计的设计历年，对于血液分离作业而言，是极大的创新。

所述的输送线1可以为直线形输送线，也可以为弧形输送线。采用这类的输送线1，操作人员需要在输送线1的起点和终点来回移动，或者配置两名操作人员，分别位于起点和终点，执行挂载血袋和取下血袋的作业。

在本发明较为优选的实施例中，所述输送线1可以为环形输送线。如图1所示，所述的环形输送线的输送路径为闭环式，这样工作台2会由起点运行一周而回到起点。采用本方案仅需要配置一名操作人员即可，不但劳动强度降低，而且人工成本也得到了极大的节约。

在本领域现有技术中，血液分离设备基本是单机集成，将分离血清、白膜和灌装保护液操作集成于一台单机内完成。而作为血站等用户而言，基于处理量和效率的因素，一般需要多台或十数台单机才能满足需求。而出于对分离精度的要求，每台单机需要配置至少一名操作人员，以确保分离的精度。对于本领域而言，分离过程有人值守监控是本领域技术人员的共识。

然而本发明中，发明人通过对现有技术的研究，发现目前的血液分离需要处理的血袋是标准化的，分离后血清、白膜和血浆的含量也是基本相近的，即使采用固定的挤压操作模式，设定固定的挤压操作动作和时间，挤压设备完成挤压的误差也完全能够处于实际分离所能允许的误差范围内。而采用图像识别技术后，误差精度更低，完全可以实现无人值守监控。

其次，发明人统计了目前单机分离血液的效率，处理每个血袋耗费的时间主要由两部分组成，人工挂载和取下血袋的耗时和分离操作耗时。发明人详细计算了流水作业的时间消耗后发现，采用流水作业的效率并不比多台单机的效率低很多，考虑到单人操作的熟练度会随着使用时长而提高，这种效率差几乎可以忽略。

最后，发明人进行了相关的实验，通过对实验操作人员的问询和统计，本发明的劳动强度远低于单机。发明人推测，是由于采用了分离无人值守监控，操作人员不需要实时关注分离过程和液位变化，无需长时间集中精力的视觉观察监控，只需要重复挂袋、取袋即可，因而极大的降低了疲劳度。

在本发明较为优选的实施例中，所述工作台2上设有挂钩2e，用于挂载血袋。

在本发明较为优选的实施例中，所述血袋悬挂位2a上集成有图像传感组件。

本实施例采用挂钩2e，可以更为牢固的固定血袋，便于挤压分离装置作业，能够极大提高作业精度。而集成图像传感组件，可以对挤压分离操作进行监控，通过监控血袋的液面的分层液位的变化或液面色彩的变化，判断挤压操作是否完成，从而监控分离操作的进度和精度。由于血清、白膜和血浆颜色完全不同，因此可以通过视觉图像信息变化监控分离操作时各组分是否分离完全，从而实现对分离精度的控制。

在本发明较为优选的实施例中，所述工作台2上还设有夹持血袋管路的夹持机构2d。

本实施例采用夹持机构2d，可以通过夹持固定血袋的管路实现对血袋更为牢固的固定，进一步避免挤压作业时血袋晃动，进一步提高作业精度。

在本发明较为优选的实施例中，所述工作台2上还设有熔断血袋管路的熔断组件2b。

本实施例中的熔断组件2b可以采用现有技术中已经公开的结构，其功能是依据分离作业对特定血袋连接的管路实现熔断，完成封装。

在本发明更为优选的实施例中，所述工作台2上还设有用于折断血袋管路的折断机构2c。

更优选的，所述折断机构2c为布置在血袋悬挂位2a上方的折断杆。

本实施例的折断机构2c可以采用简易的机械手或者活动的机械夹，在熔断后折断相应的管路。优选可以采用折断杆的结构，该结构为现有技术中已经公开的，可以较为便捷的实现管路的折断，而且成本较低。

需要说明的是，本发明的挤压分离装置可以采用与现有技术结构相同的板式挤压装置，直接集成到工作台2上，也可以单独设置独立的挤压装置，配置在输送线1的输送路径上，在工作台2移动到挤压装置处时，进行挤压作业。

在本发明较为优选的实施例中，所述分离系统的挤压分离装置包括有沿输送线的输送方向布置的第一挤压分离装置3和第二挤压分离装置4，用于将血袋内的血液分离和/或灌装保养液。

优选的，所述第一挤压分离装置3和第二挤压分离装置4布置在输送线的侧边。

优选的，所述第一挤压分离装置3和第二挤压分离装置4布置有一套或多套。

优选的，所述第一挤压分离装置3和第二挤压分离装置4结构相同。

在本实施例和本实施例的优选实施方案中，采用了独立的挤压分离装置，并依据功能分别布置了第一挤压分离装置3和第二挤压分离装置4，第一挤压分离装置3用于分离作业，第二挤压分离装置4用于灌装保护液作业。这样的配置是发明人经过了精确的操作时间计算后设计的，将分离作业和灌装保护液作业分开成为两个环节，可以在流水作业的条件下，将两个操作步骤同时进行，不但能极大提高效率，节省作业时间，还能为起点的操作人员留出足够的操作时间和间歇休息的时间。

其次，在本领域中，高度集成化一直是本领域技术人员的共同认知，将分离和灌装等步骤分为多台设备完成，对于本领域技术人员而言，这是降低效率、增加人工的做法。然而发明人通过精确的操作时间计算后，发现将分离作业和灌装保护液作业分开成为两个环节，可以在流水作业的条件下，将两个操作步骤同时进行能够有效提高效率，而流水作业仅需一人或两人，作业效率和目前多台单机的方式基本相同，而且极大的减少了人工。

最后，通过分解操作，将原有高度集成化的单机变为了布置松散的流水线，可以取消高度集成化所需要采用的小型、精密的零部件，整个设备成本得到了有效的降低。本实施例单台流水线的成本仅仅比单机略高，但是工作效率能够相当于至少5～6台单机，整体成本得到了有效降低。

在本发明较为优选的实施例中，所述第一挤压分离装置3和第二挤压分离装置4为机械臂式挤压装置。

优选的，所述第一挤压分离装置3包括机械臂式的驱动机构3b，以及安装在驱动机构3b执行端的用于执行挤压操作的执行机构3c。

优选的，所述执行机构3c为挤压板或挤压辊。

在本实施例中，可以设置固定的基座3a用于安装驱动机构3b和执行机构3c。采用机械臂式的挤压装置，其结构简单，执行控制相对较容易，参数和作业细节的调整也较易，便于通过计算机精确控制其作业精度，而且故障率较低。本实施例可以选用挤压板或挤压辊作为执行机构3c，优选采用挤压辊，挤压更为便捷，精度更易控制。

在本发明较为优选的实施例中，所述挤压分离装置上安装有监控血袋内液面的图像传感组件。

在本实施例中，整合了机器视觉到整个系统中，可以通过机器视觉观测血袋内各组分的变化情况，判断分离作业是否完成，与工作台2的图像传感组件合并使用，能够进一步提高作业精度。本实施例中，选择机械臂式挤压装置时，图像传感组件还能依靠机器视觉实现对机械臂的高精度控制，从而提高作业效率，提升作业精度。

在本发明采用环形输送线时，在更为优选的实施例中，所述工作台2或挤压分离装置上安装有控制工作台与挤压分离装置精确对位的图像传感组件。

在本实施例中，配置图像传感组件控制工作台与挤压分离装置精确对位，是基于发明人在研发时发现，挤压操作的血袋和挤压分离装置在采用环形输送线时，只有对位精确才能实现较佳的挤压分离效果，否则会因为环形输送线导致的角度误差，影响分离效果。

需要说明的是，本发明中的图像传感组件可以采用工业摄像头或者识别色彩的图像传感器，而挤压操作控制完全可以采用现有单机的控制技术实现。输送线1的运行控制，可以采用定时运行的方式，通过统计最长操作步骤所需的耗时，设计定时启动、对位停车的运行方式。

经过发明人的实验统计，本发明6个工作台2的单台设备的制造成本低于现有两台集成化单机，其实际试用的处理效率与现有6～8台单机基本相近，人工能够节约5～7人，占地面积能够节约至少50％。综合计算，采用本发明，使用用户至少能够节省60％以上的整体建设和运营成本，经济效益极佳。

本发明的工作原理如下：

工作时，首先启动整个系统，一个工作台2在环形的输送线1的起点处停留，操作人员或机器人将所需的若干血袋挂载到工作台2的若干血袋悬挂位2a，并连接好管路后，输送线1运行，将工作台2输送至第一挤压分离装置3处，此时下一个工作台2移动至起点位置，输送线1停止。

然后，第一挤压分离装置3开始作业，机械臂式的驱动机构3b驱动辊式的执行机构3c，对血袋进行挤压操作，将血袋内分层的血液挤压分离至其它的空血袋中，分离完成后，熔断组件2b将除红细胞血袋外的对应血袋的管路熔断，完成分离作业。此时输送线1再次启动，将完成分离作业的工作台2输送至第二挤压分离装置4，此时位于起点处的工作台2再次运行至第一挤压分离装置3处，另一个工作台2移动至起点位置，输送线1停止。

最后，第二挤压分离装置4开始作业，机械臂式的驱动机构3b驱动辊式的执行机构3c，对血袋进行挤压操作，将装有保护液的血袋内的保护液挤压灌装至装有红细胞的血袋中，配液完成后，熔断组件2b将红细胞血袋对应血袋的管路熔断，完成配液作业。此时输送线1再次启动，将完成配液作业的工作台2输送至起点处，由操作人员取下完成作业的血袋，将新的需要分离作业的血袋挂载。

输送线1往复运行，实现了血液分离的流水式作业。整个挤压分离操作时，可以通过集成的图像传感组件获取的图像信息，判断分离操作是否完成，控制分离操作的作业精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种全自动血液分离系统，包括挤压分离装置，其特征在于，所述分离系统包括输送线(1)，在所述输送线(1)上固定安装有若干个工作台(2)，所述工作台(2)上设有若干个用于固定血袋的血袋悬挂位(2a)，所述挤压分离装置用于对血袋悬挂位(2a)上的血袋进行挤压分离处理。

2.根据权利要求1所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述输送线(1)为环形输送线。

3.根据权利要求1所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述工作台(2)设置有4～6个。

4.根据权利要求1所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述工作台(2)上设有挂钩(2e)。

5.根据权利要求1所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述血袋悬挂位(2a)上集成有监控血袋内液面的图像传感组件。

6.根据权利要求1所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述工作台(2)上还设有夹持血袋管路的夹持机构(2d)。

7.根据权利要求1所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述工作台(2)上还设有熔断血袋管路的熔断组件(2b)。

8.根据权利要求7所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述工作台(2)上还设有用于折断血袋管路的折断机构(2c)。

9.根据权利要求8所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述折断机构(2c)为布置在血袋悬挂位(2a)上方的折断杆。

10.根据权利要求1所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述分离系统还包括有沿输送线(1)的输送方向布置的第一挤压分离装置(3)和第二挤压分离装置(4)，用于将血袋内的血液分离和/或灌装保养液。

11.根据权利要求10所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述第一挤压分离装置(3)和第二挤压分离装置(4)布置在输送线(1)的侧边。

12.根据权利要求10所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述第一挤压分离装置(3)和第二挤压分离装置(4)布置有一套或多套。

13.根据权利要求10所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述第一挤压分离装置(3)和第二挤压分离装置(4)结构相同。

14.根据权利要求13所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述第一挤压分离装置(3)和第二挤压分离装置(4)为机械臂式挤压装置。

15.根据权利要求14所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述第一挤压分离装置(3)包括机械臂式的驱动机构(3b)，以及安装在驱动机构(3b)执行端的用于执行挤压操作的执行机构(3c)。

16.根据权利要求15所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述执行机构(3c)为挤压板或挤压辊。

17.根据权利要求1所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述挤压分离装置上安装有监控血袋内液面的图像传感组件。

18.根据权利要求11所述一种全自动血液分离系统，其特征在于：所述工作台(2)或挤压分离装置上安装有控制工作台与挤压分离装置精确对位的图像传感组件。

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