CN117205391A - 血浆取出离心转筒 - Google Patents

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Abstract

一种用于血浆的分离和收集的血浆取出转筒包含芯件和进给管，所述芯件和进给管增加转筒的效率并且降低血浆内的起泡。所述芯件可以具有圆筒形主体以及位于所述芯件的内部内的凸缘。所述凸缘从所述芯件径向向内延伸，并且至少部分地限定所述血浆取出转筒内的收集室。所述芯件还具有肋，所述肋在芯件主体的顶部上方延伸并且形成容许流体进入所述圆筒形主体的内部和所述收集室的流动路径。所述进给管具有延伸通过它的流动路径，所述流动路径流体地连接所述血浆取出离心机上的入口端口。所述进给管上的第一裙部部件具有光滑的成角度的表面，所述光滑的成角度的表面有助于降低起泡。

Description

血浆取出离心转筒
本申请是名称为“血浆取出离心转筒”、国际申请日为2019年3月20日、国际申请号为PCT/US2019/023100、国家申请号为201980029072.X的发明专利申请的分案申请。
优先权
本专利申请要求于2018年3月26日提交的题为“血浆取出离心转筒(Plasmapheresis Centrifuge Bowl”的美国专利申请第15/935,476号的优先权，所述美国专利申请的指定的代理人案号为130670-08802(以前为1611/C88)并且将Taylor Korytko命名为发明人，所述美国专利申请的内容被通过引用全文并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于血液单采的系统和方法，并且更具体地涉及用于收集血浆产品的离心转筒。
背景技术
单采是一种可以从从受试者临时抽取的全血分离并且收集个别的血液成分的过程。通常，通过插入至受试者的手臂的静脉中以及插入至细胞分离器(比如离心转筒)中的针抽取全血。一旦全血被分离成它的各种成分，就可以从离心转筒移出所述成分中的一种或多种(例如，血浆)。可以使剩余的成分与可选的补偿液一起返回至受试者，以弥补所移出的成分的体积。抽吸和返回的过程继续直至已经收集到所期望的成分的量，此时使所述过程停止。单采系统的主要特征是使已处理的但不需要的成分返回至供血者。已分离的血液成分可以包含例如高密度成分，比如红血细胞；中密度成分，比如血小板或白血细胞；以及低密度成分，比如血浆。
一些当前可用的离心转筒容易受到湍流和剪切力，所述湍流和剪切力不利地影响血液成分分离和血浆收集。例如，一些现有技术的离心转筒容许湍流和剪切力(例如，由接触流出裙部的旋转的流体产生)被传递至转筒的分离室中。这继而扰乱分离室中的细胞的分离，引起嘈杂的转筒光学信号，并且降低细胞与血浆的分离。另外，湍流和剪切力可能在待收集的血浆内引起起泡。
发明内容
根据本发明的某些实施例，一种用于血浆取出转筒的芯件可以包含圆筒形主体、凸缘以及多个肋构件。所述圆筒形主体限定所述芯件和所述芯件的内部。所述凸缘可以在所述圆筒形主体的近侧端与远侧端之间位于所述芯件的内部内，并且可以从所述芯件的内径径向向内延伸。所述凸缘可以具有顶部表面，所述顶部表面至少部分地限定所述血浆取出转筒内的收集室。肋可以位于所述圆筒形主体的更靠近所述近侧端的近侧部分上并且围绕所述圆筒形主体的更靠近所述近侧端的近侧部分相间隔。所述肋可以在所述圆筒形主体的近侧端上方延伸，并且在它们之间形成流动路径，所述流动路径容许流体进入所述圆筒形主体的内部和所述收集室。所述多个肋可以包含三个或更多个肋(例如，八个肋)。
在某些实施例中，所述圆筒形主体可以具有位于所述凸缘下方的第二部分。所述第二部分可以提供用于光学传感器的反射表面。另外，所述圆筒形主体可以具有位于所述第二部分下方的远侧部分，所述远侧部分可以稳定所述血浆取出转筒内的流体(例如，在处理期间)。所述近侧部分可以位于所述凸缘上方，并且可以使所述收集室与所述血浆取出转筒内的分离区域隔离。另外地或替代地，所述近侧部分可以防止所述收集室内的湍流和剪切力到达所述分离区域。所述近侧部分的内壁可以限定所述收集室的侧壁。
所述多个肋中的每一个可以包含顶部表面、底部表面以及外表面。所述肋中的至少一个的顶部表面可以与所述血浆取出转筒的一部分接合以将所述圆筒形主体固定于所述血浆取出转筒内。所述肋中的至少一个的底部表面可以与所述血浆取出转筒的主体上的配合凸缘接合，以将所述芯件定位于所述血浆取出转筒中。所述肋中的至少一个的外表面可以与所述血浆取出转筒的内表面(例如，在所述转筒的颈部部分内)接合，并且在所述芯件与所述血浆取出转筒之间产生过盈配合。
在某些实施例中，所述凸缘的顶部表面可以朝向所述圆筒形主体的远侧端向下倾斜。所述凸缘还可以包含底部表面，所述底部表面防止所述芯件的内部内的和所述凸缘下方的流体进入所述收集室。所述凸缘还可以包含延伸通过所述凸缘的开口。所述开口可以容许所述血浆取出转筒的进给管穿过所述凸缘，并且在所述血浆取出转筒停止时容许所述收集室内的流体离开所述收集室。所述开口可以位于所述凸缘的中心处，以使得所述开口与所述圆筒形主体同轴。所述圆筒形主体可以沿着所述圆筒形主体的长度具有恒定的外径。
根据另外的实施例，一种用于血浆取出离心转筒的进给管可以包含在近侧部分端与远侧端之间延伸的管状构件，以及第一裙部构件。所述管状构件可以具有延伸通过它的流动路径，所述流动路径流体地连接所述血浆取出离心转筒上的入口端口与所述血浆取出离心转筒的内部。所述第一裙部构件可以从所述管状构件径向向外延伸，并且可以具有(1)大体上垂直于所述管状构件的第一表面，以及(2)从所述第一表面径向向外且向远侧延伸的成角度的表面。所述成角度的表面可以为光滑的。
所述进给管还可以具有位于所述第一表面上的至少一个间隔肋(例如，围绕所述裙部构件均等地相间隔的三个肋)。所述间隔肋可以使所述第一裙部构件与第二裙部构件相间隔，以形成在所述第一裙部构件与所述第二裙部构件之间延伸的流体通道。所述第二裙部构件可以位于所述血浆取出离心转筒的管座组件上。所述间隔肋(一个或多个)可以具有沿着所述第一表面延伸的第一部分以及沿着所述管状构件的至少一部分向近侧延伸的第二部分。所述血浆取出转筒内的芯件以及所述第一和第二裙部可以被构造成使得所述芯件的近侧部分的内径与所述第一和第二裙部的外径之间的距离被最大化。
所述流体通道可以将所述血浆取出离心转筒内的收集室与所述血浆取出离心转筒上的出口端口流体地连接。所述进给管还可以包含延伸管，所述延伸管在所述远侧端处连接至所述管状构件并且朝向所述血浆取出离心转筒的底部延伸。经由所述进给管进入所述血浆取出离心转筒的流体可以被更靠近所述血浆取出离心转筒的底部引入。
根据另外的实施例，一种血浆取出转筒可以包含可围绕所述离心转筒的纵向轴线旋转的外部主体。所述外部主体可以具有限定内部空腔的主体、在所述主体的近侧延伸的颈部部分，以及连接所述主体和所述颈部部分的肩部。所述转筒还可以包含位于所述外部主体内的并且可随所述外部主体旋转的芯件。所述芯件可以具有(1)限定所述芯件和所述芯件的内部的圆筒形主体，(2)凸缘，以及(3)多个肋(例如，八个肋)。所述凸缘可以在所述圆筒形主体的近侧端与远侧端之间位于所述芯件的内部内，并且可以从所述芯件的内径径向向内延伸。所述凸缘可以具有顶部表面，所述顶部表面至少部分地限定所述血浆取出转筒内的收集室。所述肋可以位于所述圆筒形主体的更靠近所述圆筒形主体的近侧端的近侧部分上并且围绕所述圆筒形主体的更靠近所述圆筒形主体的近侧端的近侧部分相间隔。所述肋也可以在所述圆筒形主体的近侧端上方延伸，以在每个肋之间产生流动路径。所述流动路径容许流体进入所述圆筒形主体的内部和所述收集室。
所述转筒还可以具有位于所述芯件与所述外部主体之间的分离区域，并且所述离心转筒的旋转可以将所述分离区域内的全血分离成第一血液成分和第二血液成分。另外，所述转筒可以具有用于将全血引入至血浆取出转筒中的入口端口，用于从所述离心转筒中提取第一血液成分的出口端口、进给管以及旋转密封件。所述进给管可以流体地连接至所述入口端口并且从所述入口端口朝向所述外部主体的底部向远侧延伸，并且可以将全血引入至所述血浆取出转筒中。所述旋转密封件可以为管座组件的一部分，所述管座组件可以附接至所述外部主体并且将所述入口端口和出口端口流体地联接至所述外部主体。
在某些实施例中，所述芯件的圆筒形主体可以具有位于所述凸缘下方的第二部分，并且所述第二部分的至少一部分可以提供用于光学传感器的反射表面。另外地或替代地，所述圆筒形主体可以具有远侧部分，所述远侧部分位于所述第二部分下方并且被构造成稳定所述血浆取出转筒内的流体。例如，所述圆筒形主体的远侧部分可以被构造成稳定所述分离区域内的血浆层。稍后在所述分离区域内的分离的血浆的内径可以接触所述圆筒形主体的远侧部分。
所述近侧部分可以位于所述凸缘上方并且可以将所述收集室与所述分离区域隔离。例如，所述近侧部分可以防止所述收集室内的湍流和剪切力到达所述分离区域。所述近侧部分的内壁可以限定所述收集室的侧壁。
所述多个肋中的每一个可以包含顶部表面、外表面以及底部表面。至少一个肋的顶部表面可以与密封冠的一部分接合以将所述圆筒形主体固定于所述血浆取出转筒内。所述外部主体可以在所述颈部部分内具有配合凸缘，并且所述肋中的至少一个的底部表面可以与所述血浆取出转筒的配合凸缘接合(例如，用以将所述芯件定位于所述血浆取出转筒中)。至少一个肋的外表面可以与所述血浆取出转筒的颈部部分的内表面接合，以在所述芯件与所述血浆取出转筒之间产生过盈配合。
在另外的实施例中，所述凸缘的顶部表面可以朝向所述圆筒形主体的远侧端向下倾斜。所述凸缘的底部表面可以防止所述芯件的内部内的和所述凸缘下方的流体进入所述收集室。另外地或替代地，所述凸缘可以具有延伸通过它的开口。在这样的实施例中，所述进给管可以延伸通过所述开口。所述开口可以位于所述凸缘的中心处，以使得它与所述圆筒形主体同轴。所述圆筒形主体可以沿着所述圆筒形主体的长度具有恒定的外径。
所述进给管可以包含管状构件和第一裙部。所述管状构件可以在所述进给管的近侧端与远侧端之间延伸，并且可以具有延伸通过其中的流动路径。所述流动路径可以流体地连接所述血浆取出转筒的入口端口和所述内部空腔。所述第一裙部构件可以从所述管状构件径向向外延伸。所述第一裙部可以具有大体上垂直于所述管状构件的第一表面以及从所述第一表面径向向外且向远侧延伸的成角度的表面。所述成角度的表面可以为光滑的。
在另外的实施例中，所述进给管可以进一步包含位于所述第一表面上的至少一个间隔肋(例如，围绕所述裙部构件均等地相间隔的三个肋)。所述间隔肋(一个或多个)可以将所述第一裙部构件与第二裙部构件相间隔，以形成在所述裙部构件之间延伸的流体通道。所述流体通道可以流体地连接所述收集室和所述出口端口。所述第二裙部构件可以位于所述血浆取出离心转筒的管座组件上。所述间隔肋(一个或多个)可以具有沿着所述第一表面延伸的第一部分以及沿着所述管状构件的至少一部分向近侧延伸的第二部分。所述血浆取出转筒以及所述第一和第二裙部可以被构造成使得芯件壁的近侧部分的内径与所述第一和第二裙部的外径之间的距离被最大化。所述转筒还可以包含在所述远侧端处连接至所述管状构件的延伸管。所述延伸管可以朝向所述血浆取出离心转筒的底部延伸，以使得进入所述血浆取出离心转筒的流体被更靠近所述血浆取出离心转筒的底部引入。
附图说明
根据附图参考以下详细描述将更容易理解本发明的前述特征，其中：
图1示意性地示出根据本发明的某些实施例的血液处理系统的立体图。
图2示意性地示出图1的、根据本发明的某些实施例的血液处理系统的顶视图。
图3示意性地示出根据本发明的某些实施例的、安装于血液处理系统内的一次性装置。
图4示意性地示出根据本发明的某些实施例的、用于与图1-3中所示的系统一起使用的血浆取出离心转筒。
图5示意性地示出图4中所示的、根据本发明的某些实施例的血浆取出离心转筒的横截面。
图6示意性地示出图4中所示的、根据本发明的某些实施例的血浆取出离心转筒的颈部部分的横截面。
图7示意性地示出用于在图4中所示的、根据本发明的各种实施例的血浆取出离心转筒中使用的进给管。
图8A-8E示意性地示出用于在图4中所示的、根据本发明的各种实施例的血浆取出离心转筒中使用的芯件的各种视图。
图9A-9B示意性地示出图4中所示的、根据本发明的各种实施例的在血液处理期间的血浆取出离心转筒。
图10示意性地示出根据本发明的替代实施例的具有替代的芯件的血浆取出离心转筒的剖视图。
图11A-11B示意性地示出图10中所示的、根据本发明的某些实施例的替代的芯件的各种视图。
图12A-12C示意性地示出根据本发明的某些实施例的另一个替代的芯件的各种视图。
具体实施方式
本发明的示例说明性实施例提供用于血浆的分离和收集的血浆取出转筒。所述转筒可以具有芯件和进给管，所述芯件和进给管增加转筒的效率并且降低血浆内的起泡。在下面讨论示例说明性实施例的细节。
如图1和2中所示，用于血液处理的系统100包含机壳110，所述机壳容纳系统100的主要构件(例如，非一次性构件)。在机壳110内，系统100可以包含从受试者抽吸全血的第一泵/血液泵232，以及将抗凝剂泵送通过系统100并且泵送至所抽吸的全血中的第二泵/抗凝剂泵234。另外，系统100可以包含可以被打开和/或关闭以控制通过系统100的流体流动的多个阀。例如，系统100可以包含：供血者阀120，所述供血者阀可以打开和关闭以选择性地阻止以及容许通过供血者管线218(例如，入口管线；图3)的流体流动；以及血浆阀130，所述血浆阀选择性地阻止以及容许通过出口/血浆管线222(图3)的流体流动。某些实施例还可以包含盐水阀135，所述盐水阀选择性地阻止以及容许盐水流动通过盐水管线223。
为了便于一次性装置的连接和安装以及支撑相对应的流体容器，系统100可以包含抗凝剂杆150，抗凝剂溶液容器210(图3)可以悬挂在抗凝剂杆上，以及盐水杆160，盐水(溶液)容器217(图3)可以悬挂在所述盐水杆上(例如，如果所执行的程序需要使用盐水)。另外，在一些应用中，可能有必要和/或期望过滤从受试者抽吸的全血以进行处理。为此，系统100可以包含血液过滤器保持器170，血液过滤器(位于一次性装置上)可以放置于所述血液过滤器保持器中。
如以下更详细地讨论的，根据本发明的实施例的单采用系统100使用血液泵232通过静脉通路装置206(图3)从受试者抽取全血。当系统100从受试者抽取全血时，全血进入血液成分分离装置214，比如如图4中所示的血浆取出离心转筒300(可以替代地使用Latham型离心机或其它类型的分离室和装置)。血液成分分离装置214将全血分离成它的组成成分(例如，红血细胞，白血细胞，血浆以及血小板)。因此，为了促进血液成分分离装置214的操作，系统100还可以包含井180，血液成分分离装置214可以被放置于所述井中并且血液成分分离装置214在井180中旋转(例如，以生成使全血分离所需的离心力)。
为了使用户/技术人员能够监视系统操作并且控制/设定程序的各种参数，系统100可以包含：用户界面190(例如，触摸屏装置)，所述用户界面显示操作参数、任何警报消息；以及用户/技术人员可以按下以控制各种参数的按钮。在下面更详细地讨论用于血液处理的系统100的另外的构件(例如，关于系统操作)。
图3为根据本发明的用于血液处理的系统100和一次性收集装置200(具有一次性入口装置200A和一次性出口装置200B)的示意性方框图，所述一次性收集装置可以被装载至血液处理系统100上/中。一次性收集装置200包含用于从供血者的手臂208抽取血液的静脉通路装置206(例如，放血针)，抗凝剂容器210，离心转筒300(例如，血液成分分离装置)，盐水容器217，以及最后的血浆收集袋216。血液/入口管线218将静脉通路装置206联接至转筒300的入口端口330，血浆/出口管线222将转筒300的出口端口340联接至血浆收集袋216，并且盐水管线223将转筒300的出口端口340连接至盐水容器217。抗凝剂管线225将抗凝剂容器210连接至入口管线218。除了上文所提到的以及如图3中所示的构件，血液处理系统100包含控制器226、马达228以及离心卡盘230。控制器226可操作地联接至两个泵232和234以及马达228，该马达继而驱动卡盘230。控制器226可以可操作地联接至用户界面190并且与所述用户界面通信。
在操作中，一次性收集装置200(例如，一次性入口装置200A和一次性出口装置200B)可以在血液处理之前被装载至用于血液处理的系统100上/中。特别地，血液/入口管线218被布设通过血液泵/第一泵232，并且始自抗凝剂容器210的抗凝剂管线225被布设通过抗凝剂泵/第二泵234。离心转筒300然后可以被固定地装载至卡盘230中。一旦转筒300被固定于适当位置中，技术人员就可以安装一次性出口装置200B。例如，技术人员可以将转筒连接器连接至转筒300的出口340，将血浆容器216安装至重量传感器195中，将盐水管线223布设穿过阀135，并且将血浆/出口管线222布设穿过阀130以及管线传感线185。一旦一次性装置200被安装并且抗凝剂容器和盐水容器210/217被连接，系统100就准备好开始血液处理。
如图3中所示，系统100还可以包含光学传感器213，所述光学传感器可以被应用至转筒300的肩部部分。光学传感器在血液成分中的每一层从转筒300的外壁朝向芯件逐渐地并且同轴地前进时监测所述血液成分中的每一层。光学传感器213可以安装于适当的位置中(例如，在井180内)，在该位置处，它可以检测血沉棕黄层和/或达到特定半径的红血细胞，并且，如在下面更详细地讨论的，系统100可以响应于所述检测来改变血浆取出。
图4和5示意性地示出可以与上述系统结合使用的离心转筒300(例如，血浆取出转筒)的立体图和剖视图。转筒300具有外部主体310，所述外部主体限定转筒300的结构和内部容积320，全血可以被引入至所述内部容积中以进行处理。外部主体310继而包含主壁312、颈部部分316以及连接主壁312和颈部部分316的肩部部分314。如在下面更详细地讨论的，转筒300可围绕轴线旋转，以便将全血分离成它的各种成分(例如，血浆，红血细胞，等等)。
如上面所讨论的，转筒300可以具有容许将全血引入至转筒300中的入口330，以及容许从转筒300提取血浆(或其它血液成分)的出口端口340。为了使入口330和出口端口340能够在转筒旋转期间保持固定，并且如在图5和6中最好地示出的，离心转筒300可以包含将端口(例如，入口330和出口端口340)连接至转筒300的外部主体310的旋转密封件350。旋转密封件350可以包含两个环(例如，陶瓷环351A和碳环351B)。一个环(例如，陶瓷环351A)附接至密封冠356，该密封冠继而附接至外部主体310。旋转密封件350容许转筒300(以及内部内的芯件500，在下面更详细地讨论)旋转而入口330和出口端口340保持固定。
在某些实施例中，靠近转筒300的底部引入全血可能是有益的。为此，转筒300可以包含从转筒300的管座组件355延伸至转筒300的内部320中的进给管400。如图7中所示，进给管400包含管状构件410，所述管状构件具有延伸通过它的流动路径420以容许全血流动通过进给管400。管状构件410的一个端(例如，近侧端412)和流动路径420流体地连接至入口端口330。在管状构件410的远侧端414处，进给管400具有延伸管430，所述延伸管从管状构件410延伸，延伸通过芯件500(在下面更详细地讨论)并且朝向转筒300的底部延伸(例如，以使得流动通过进给管400的液体在转筒主体310的底部313处被排出)。
更靠近管状构件410的远侧端414，进给管400具有裙部440，所述裙部从管状构件410径向向外延伸。例如，裙部440具有第一部分442，所述第一部分从管状构件410大体上垂直地向外延伸，以使得第一部分442的表面中的一个或多个(例如，顶部表面443)垂直于管状构件410的纵向轴线。从第一部分442延伸，裙部440可以具有成角度的部分444，所述成角度的部分既从第一部分442径向向外延伸，又向下/向远侧延伸，以使得成角度的部分444的顶部表面445向下成角度(例如，它不垂直于管状构件410的纵向轴线)。应当注意的是，成角度的部分444可以沿其长度具有恒定的角度，或者所述角度可以沿着成角度的部分444的长度逐渐地或者以阶梯式方式改变。
裙部440和转筒300的管座组件355上的第二裙部/盘360可以形成流出通道362，所述流出通道流体地连接至出口端口340，以容许收集室530(在下面更详细地描述)内的血液成分离开转筒300。为了形成该流出通道362，裙部440可以具有多个(例如，三个)间隔肋460，所述间隔肋维持进给管400上的裙部440与管座组件355上的裙部360之间的分离(例如，以容许流体在裙部440/360之间流动)。间隔肋460可以正好位于第一部分442的顶部表面443上，或者如图7中所示，间隔肋460可以沿着顶部表面443延伸并且向上沿着管状构件410的外表面延伸。应当注意的是，尽管图7示出围绕管状构件410和顶部表面443均等地相间隔的三个间隔肋460，但是其它实施例可以具有多于或少于三个间隔肋460。另外地或替代地，间隔肋460可以围绕管状构件410和顶部表面443不均等地相间隔(例如，它们可以不规则地相间隔)。
如上所述，转筒300的管座组件355(包含入口330和出口端口340)不随转筒300旋转。因此，由于进给管400连接至管座组件355，它类似地不随转筒300旋转。因此，在经由流出通道362收集血浆期间，固定的裙部360/440(例如，产生流出通道)可以在旋转的血浆成分上施加剪切力，所述剪切力继而可能引起起泡。然而，通过利用光滑的成角度的部分444/成角度的表面445，本发明的各种实施例能够减小剪切力，并且继而降低血浆内的起泡。应当注意的是，由于间隔肋460沿着流出通道362进一步向下定位并且流体/血浆的旋转速度在它到达肋460时已经下降，所以间隔肋460不会施加显著的剪切力/湍流。另外地或替代地，在某些实施例中，成角度的部分444的端446(例如，裙部440的最外部部分)可以为经圆整处理的、经倒角处理的或具有有助于减小剪切力和/或有助于流体进入流出通道362的其它构造。
如上所述，本发明的各种实施例包含位于转筒300的内部内的芯件500。如图8A-8E中所示，芯件500可以包含限定芯件500的整体结构的圆筒形主体510。在圆筒形主体510的内部内，芯件500包含从圆筒形主体510的内表面径向向内延伸的凸缘520。圆筒形主体510的位于凸缘520上方的部分(例如，近侧部分512)和凸缘520在芯件500的内部内形成收集室530，并且流出通道362(由裙部360/440形成)位于所述收集室530中(例如，以使得可以从收集室530提取血浆)。为此，近侧部分512的内表面514(例如，由近侧部分512形成的壁)建立收集室530的外部边界。凸缘520(例如，凸缘520的顶部表面522)建立收集室530的下部边界，并且形成用于进入的血浆进入到其上的表面。凸缘520(例如，凸缘520的底部表面526)还阻止转筒300内的以及芯件500下方的流体进入收集室530。
除了限定收集室530之外，芯件500的近侧部分512还有助于将收集室530与转筒300内的分离室325隔离(例如，因为来自分离室325的流体必须向上流动并且流动于近侧部分512的壁上方以到达收集室530)。通过将收集室530与分离室325隔离，近侧部分512防止由收集室530中的旋转的流体(例如，血浆)接触固定的裙部360/440而产生的扰乱力(例如，剪切力，湍流力，等等)进入分离室325。通过防止这些力到达分离室325，本发明的各种实施例能够维持更紧地填充的细胞层(其否则将受到到达分离室325的湍流的扰乱)。这继而提高收集效率，并且确保来自光学传感器213的信号更清晰并且更一致(在下面更详细地讨论)。
除了改善光学传感器213的信号并且容许细胞层保持更紧地填充之外，壁(例如，近侧部分512)还以几种方式帮助降低血浆内的起泡。例如，因为近侧部分512将收集室530和分离室325隔离，所以当系统100内的流动速率降低或停止时(例如，由于由系统100对全血泵232进行的调节)，流体(例如，血浆)停留于收集室530内。这继而将收集室530保持填充至裙部360/440(和流出通道362)保持润湿的水平，并且防止空气与血浆混合。另外，近侧部分512有助于在收集室530的近侧部分512的内壁上形成稳定的流体层(由进入收集室530的血浆的第一体积组成)。通过驻留于收集裙部360/440的入口点以下，并且容许新的血浆“漂浮(ride)”在顶部上并且快速地通过收集裙部(例如，流出通道362)离开，这种稳定的流体层有助于稳定新的/进入的流体。这使新的/进入的流体与空气的混合最小化，降低泡沫的生成，并且改善管线传感器185的信号(这容许系统100更准确地检测离开转筒300的细胞含量的改变并且提高系统的效率)。
应当注意的是，凸缘520的位置可能影响转筒300中的泡沫的生成量。例如，如果凸缘520在芯件500中被放置得太高，则旋转的芯件500将更靠近于不运动的裙部360/440定位。这继而将引起增大的剪切力和泡沫的生成。另外，如果凸缘520被定位得太低，则进入收集室530的血浆将具有至凸缘520的较大的液滴，这可能导致血浆在凸缘520上更猛烈地“向下猛撞”并且增加收集室530中的湍流和泡沫的生成。因此，重要的是，凸缘520应当被定位成足够远离不运动的裙部360/440，以使在凸耳520与不运动的裙部360/440之间所产生的剪切力和湍流最小化，但是不应当太远以至于血浆在凸缘520上“向下猛撞”。被放置成低于完全未旋转的转筒300的流体填充水平的凸缘520可以使收集室530的表面能够在返回开始期间被浸入于红细胞中，并且在转筒300已经被完全排空之后，仍然可能存在留在芯件的内表面上(例如，在近侧壁512的表面上以及在凸缘520的顶部表面522上)残留的红细胞，当随后的周期的血浆进入收集室530时，所述残留的红细胞可以被随后的周期的血浆带走。
当抽吸周期完成时(例如当全血泵232停止并且离心机(例如，马达228和卡盘230)减速时)，近侧部分512(例如，壁)还有助于防止分离室325内的红血细胞进入收集室530。当转筒300减速时，在转筒300的血液成分上存在减小的离心力，并且因此将失去将血液分离成细胞层的能力。因此，先前被填充至转筒主体310的外侧的红细胞和其它细胞可能与仍然在分离室325内的血浆混合。芯件壁的近侧部分512可以将细胞成分与血浆的这种混合的抑制至分离室325，并且可以降低细胞从分离室325至收集室530中的进入。即使当转筒300减速时，这也使收集室530内的血浆能够保持与红血细胞(以及其它成分)分离。当转筒300被完全排空时，可能存在较少的红血细胞和其它成分作为残余物留在芯件的内部部分上(例如，在近侧壁512和凸缘520的顶部表面522上)，从而致使更少的细胞被随后的周期的进入的血浆带走。因此，大大地减少在血浆取出期间(例如，在周期之间)被无意收集的红血细胞的量。
圆筒形主体510的位于凸缘520下方的部分(例如，部分516)提供用于光学传感器213的反射表面。换句话说，在处理期间，转筒上的光学传感器213将将光照射至转筒中，并且传递/反射返回至传感器213的量提供对转筒300内的材料层位置的指示。芯件500的在凸缘520下方的部分516提供这样的表面：光从该表面反射并且朝向传感器213返回。
在某些实施例中，芯件500沿着它的长度可以具有恒定的直径(例如，除了肋540之外，芯件500可以具有光滑的/竖直的外表面513)以确保不存在悬垂物，如果存在悬垂物的话，血浆可能存留于所述悬垂物中(例如，因为流体将填充至裙部的直径并且不能抵抗由旋转的转筒300所产生的离心力流动)。另外，如果任何悬垂物的直径小于裙部360/440，则悬垂物还可能导致空气残留。如果残留的空气处于反射路径中，则这导致光学信号的中断。
如在图8C-8E中最好地示出的，凸缘520可以具有延伸通过它的中心的开口524(例如，孔)。该开口524容许进给管400的延伸管430穿过芯件500和凸缘520，并且提供这样的开口：在处理和血浆收集结束时残存于收集室530内的流体可以通过该开口离开收集室530并且排空至例如转筒300的底部，因此它可以返回至患者或被发送至单独的收集容器。为了帮助排空并且使收集室530中的流体残存最小化，凸缘520可以朝向芯件500的底部向远侧(例如，向下)延伸，以使得顶部表面522朝向开口524倾斜。
为了将芯件500定位并且固定于转筒300的内部内，芯件500可以靠近芯件500的近侧端(例如，顶部)具有多个肋540。例如，肋540的底部表面542可以与转筒主体310上的配合凸缘317(图5和6)接合，并且肋540的外表面544可以与转筒300的颈部部分316的内表面318/转筒主体310接合。在某些实施例中，肋540的外表面544与颈部部分316的内表面318之间的界面可以在转筒300/转筒主体310与芯件500之间产生过盈配合。为了进一步将芯件500保持于转筒300内的适当的位置中并且维持芯件500在转筒300内的竖直位置，肋540的顶部表面546也可以与管座组件355上的密封冠356接合。
肋540可以向近侧(向上)延伸超过芯件的圆筒形主体510的近侧端(例如，顶部)，并且可以围绕圆筒形主体510的直径相间隔。以这种方式，肋540在它们之间形成流动通道550，所述流动通道容许流体在肋540之间流动于近侧部分512上方并且流动至收集室530中。应当注意的是，尽管图8A-8E示出围绕芯件500均等地相间隔的八个肋540，但是其它实施例可以具有多于或少于八个肋540。另外地或替代地，肋540可以围绕芯件500不均等地相间隔(例如，它们可以不规则地相间隔)。
还应当注意的是，芯件500在转筒300内的大小和定位可能影响在芯件500(其在处理期间旋转)与裙部360/440(其为固定的)之间产生的剪切力的大小。因此，为了使所产生的剪切力的大小(以及因此使血浆内的泡沫的量)最小化，本发明的各种实施例可以使芯件500的内表面514与裙部360/440之间的距离最大化。这可以以几种方式实现。例如，在某些实施例中，可以在颈部部分316中减小转筒300的壁的厚度(例如，通过增大颈部部分316的内径)。这容许芯件500更宽，并且因此容许芯件500与裙部360/440之间的距离增大。另外，通过以这种方式增大距离，转筒300的其它方面(例如，转筒300的整体外部形状和尺寸、转筒主体的焊缝的位置、光学信号传输的位置，等等)可以保持相同，并且转筒300仍然可以与现有的血浆取出系统一起使用。
在使用期间以及在管线222/223被连接并且转筒300被安装至系统100中之后，用户/技术人员可以将静脉通路装置206插入至供血者的手臂208中，并且控制器226可以启动两个泵232、234和马达228。两个泵232、234的操作致使从供血者抽吸全血，将抗凝剂从容器210引入至所抽吸的全血中，并且将现在的抗凝的全血输送至转筒300的入口端口330。
应当注意的是，抗凝剂管线225还可以包含细菌过滤器(未示出)，所述细菌过滤器防止抗凝剂源210、抗凝剂或抗凝剂管线225中的任何细菌进入系统100和/或受试者。另外，抗凝剂管线225可以包含空气检测器140，所述空气检测器检测抗凝剂内的空气的存在。在系统100的管线中的任何一个内的气泡的存在对于系统100的操作而言都可能是有问题的，并且在气泡进入血流的情况下也可能对受试者有害。因此，空气检测器可以连接至联锁装置，所述联锁装置在检测到气泡的情况下使抗凝剂管线225内的流动停止(例如，通过使抗凝剂泵234停止)，从而防止气泡进入受试者。
随着抗凝的全血被从受试者抽取并且被引入至血浆取出转筒300中。全血将流动通过进给管400和延伸管430并且靠近转筒300的底部313流动至转筒300中。转筒的旋转所引起的离心力将致使全血朝向转筒300的外壁312运动，并且血液成分分离装置214(例如，转筒300)将将全血分离成几种血液成分。例如，转筒300可以将全血分离成第一、第二、第三以及也许第四血液成分。更具体地，转筒300(以及由转筒300的旋转所产生的离心力)可以将全血分离成血浆、血小板、红血细胞(“RBC”)、以及也许白血细胞(“WBC”)。较高密度的成分(亦即RBC 580)被推动至转筒300的外壁，而较低密度的血浆590更靠近芯件500。在血浆与RBC之间形成血沉棕黄层585。血沉棕黄层585由内层的血小板/过渡层的血小板和WBC以及外层的WBC组成。
如图3中所示并且如在上文简要地讨论的，系统100还可以包含光学传感器213，所述光学传感器可以被应用至转筒300的肩部部分314。光学传感器213在血液成分中的每一层从转筒300的外壁朝向芯件逐渐地并且同轴地前进时监测所述血液成分中的每一层。光学传感器213可以安装于适当的位置中(例如，在井180内)，在该位置处，它可以检测血沉棕黄层和/或达到特定半径的红血细胞，并且可以响应于所述检测改变和/或终止从受检者/供血者抽吸全血并且将全血引入至转筒300中的步骤。
一旦转筒300已经将血液分离成各种成分(例如，图9A和9B的红血细胞580和血浆590)，就可以从转筒300移出一种或多种成分。例如，当另外的抗凝的全血进入转筒300时，血浆590将被进一步向内朝向芯件500推动，直至它流动于芯件500的近侧部分512上方并且流动至收集室530中。当收集室530充满血浆以使得收集室530内的血浆与裙部360/440和流出通道362充分地接触时(图9A和9B)，血浆将开始经由流出通道362和出口340离开转筒300。一旦离开转筒300，血浆就将流动通过管线222并且流动至血浆收集容器216中。系统100的某些实施例可以包含测量所收集的血浆的量的重量传感器195(图1)。血浆收集过程可以继续进行，直至在血浆收集容器216内收集到目标体积或预定体积的血浆。
如上所述，在某些实施例中，系统100还可以包含可以确定离开转筒300的流体(例如血浆，血小板，红血细胞等等)的类型的管线传感器185。特别地，管线传感器185包含能够发射穿过离开转筒300的血液成分的光的LED以及在光穿过所述成分之后接收光的光检测器。光检测器所接收的光的量与穿过管线的流体的密度相互关联。例如，如果血浆正在离开转筒300，则管线传感器185将能够检测离开转筒300的血浆何时由于血小板而变得浑浊(例如，离开转筒300的流体从血浆改变成血小板)。然后，系统100可以使用该信息来停止从转筒300移出血液成分，停止从受试者抽吸全血，或者通过例如关闭一个阀而打开另一个阀而重新引导流动。
一旦系统100已经在血浆收集容器216内收集目标体积的血浆或者转筒300充满红血细胞，系统100就可以使残存的成分(例如，残存于转筒300内的成分)返回至受试者。例如，当所有血浆已经被移出并且转筒300充满RBC(以及未被收集的任何其它血液成分)时，控制器226停止从受试者抽吸全血并且使转筒300减速和/或停止。随着转筒300减速和/或停止，残存于收集室530内的流体将经由凸缘520中的开口524从收集室530排空。系统100/控制器226然后可以颠倒血液泵/第一泵232的方向以从转筒300抽吸RBC(以及其它成分)并且将它们发送返回至受试者。替代地，如果系统100被如此配备，则系统100可以经由专用的返回管线使成分返回至受试者。
除了未收集的血液成分(例如，残存于转筒300中的成分)之外，系统100还可以使盐水返回至患者/受试者。盐水可以用作补偿液，以补偿被移出和收集并且未返回至患者的血液成分(例如，血浆)的体积。为此，在返回步骤期间，可以打开盐水阀135以容许盐水从盐水容器217流动通过盐水管线223并且流动至转筒300(经由出口340)中，在这里它可以与残存的血液成分一同或者在残存的血液成分之后返回至患者/供血者。如果要执行额外的血浆收集周期(例如，如果已经收集的血浆的体积不等于目标体积/预定体积)，则系统100可以再次起动血液泵/第一泵232以从受试者抽取全血并且系统100可以重复上述过程，直至收集到目标体积的血浆。
图10示意性地示出血浆取出转筒300，所述血浆取出转筒具有芯件的替代实施例(例如，“长”芯件600)。图11A和11B示意性地示出替代的芯件600的立体图和剖视图。如在图11A和11B中可以看到的，“长”芯件600与图8A-8E中所示的芯件500一样具有限定长芯件600的整体结构的圆筒形主体610，以及从圆筒形主体610的内表面径向向内延伸的凸缘520。另外与图8A-8E中所示的芯件500一样，圆筒形主体600的位于凸缘520上方的近侧部分612(例如，近侧部分612的内表面614)与所述凸缘520形成收集室530。长芯件600还具有多个肋640，所述肋以与上述方式类似的方式将长芯件600定位和固定于转筒300内。例如，肋640的底部表面642可以与转筒主体310上的配合凸缘317(图10)接合，肋640的外表面644可以与转筒300的颈部部分316的内表面318接合，并且肋640的顶部表面646可以与管座组件355上的密封冠356接合(例如，以维持在转筒300内的竖直位置)。肋640之间的空间还产生流动通道650，所述流动通道容许流体在肋640之间流动并且流动至收集室530中。
与图8A-8E中所示的芯件500不同的是：长芯件600的实施例的在凸缘520下方的部分明显更长，并且进一步向下延伸至转筒300中。例如，在凸缘520的正下方，长芯件600可以包含中间部分615，所述中间部分执行与以上针对图8A-8E中所示的芯件500的部分516所描述的功能相似的功能。特别地，中间部分615可以提供用于光学传感器213的反射表面。在中间部分615的正下方，长芯件600可以具有延伸的远侧部分616，所述远侧部分进一步向下延伸至转筒300中。
在某些情况下，与较短的形式的芯件相比，这种长芯件600可以提供一些好处。特别地，在处理期间，流体可能存留于收集室530和凸缘520下方的空间中以及部分516的壁的内侧。然而，通过进一步延伸至转筒300中并且占据转筒300的内部内的更多的体积，长芯件600的延伸的远侧部分616有助于防止一些流体/血浆存留，这容许更多的血浆离开转筒并且提高收集效率。尽管延伸的远侧部分616被显示为相对薄的壁，但是其它实施例可以具有厚壁的延伸的远侧部分616(在收集室530下方)以在收集室530下方占据更多的体积，这可以防止甚至更多的流体/血浆存留。替代地，长芯件600可以具有第二凸缘(未示出)，所述第二凸缘从延伸的部分/远侧部分616的底部径向向内延伸，以防止流体行进于长芯件600的远侧部分的内部。
长芯件600的延伸的远侧部分616还有助于稳定分离室325内的血浆层。例如，如上所述，当全血分离成它的各种成分时，血浆最靠近于转筒300的中心(例如，最靠近于芯件500/600)。与空气圆柱体(例如，从血浆层径向向内的区域，所述区域被空气而不是血液成分占据)相反，长芯件600的延伸的远侧部分616为血浆提供坚固的接触表面(其以与长芯件600相同的速率旋转)。通过为血浆提供坚固的接触表面，长芯件600的延伸的远侧部分616有助于扩散从收集室530传播至分离室325中的任何湍流或剪切力。此外，通过稳定成分层以及扩散任何湍流或剪切力，长芯件600可以提高收集效率和所收集的血浆的质量(例如，更少的细胞成分与血浆混合)。
尽管上述芯件500/600具有将芯件500/600定位于转筒300内的多个肋540/640，但是血浆取出转筒300的其它实施例可以利用具有不同结构的芯件。例如，如图12A-12C中所示，芯件(例如，芯件700)的某些实施例可以包含与芯件700的管状主体710同心的环740。以与肋540/640的各个表面相似的方式，环740的底部表面742可以与转筒主体310上的配合凸缘317接合，环740的外表面744可以与转筒300的颈部部分316的内表面318接合，并且环740的顶部表面746可以与管座组件355上的密封冠356接合。
为了容许流体/血浆在环740与管状主体710之间通过(例如，以使得它可以向上流动并且流动于近侧部分712上方并且流动至收集室530中)，芯件700可以包含围绕管状主体712相间隔的间隔件755。间隔件755使环740与管状主体710相间隔，并且在环740与管状主体710之间提供流动路径750。应当注意的是，尽管在“长”形式的芯件上示出环740，但是环740也可以被用于较短的芯件(例如，如图8A-8E中所示的那些)或具有在长芯件形式与短芯件形式之间的长度的芯件上。
重要的是要注意，尽管以上所讨论的各种实施例与收集血浆的血液处理系统有关，但是本文中所讨论的特征可以被应用于任何类型的血液处理系统。例如，可以在收集和/或处理红血细胞、血小板和/或白血细胞的血液处理系统上实施本文中所描述的特征。
以上所描述的本发明的实施例仅仅为示例性的；对于本领域中的技术人员而言，许多变型和修改将是显而易见的。所有这样的变型和修改都落入本发明的如在任何所附权利要求中所限定的范围内。

Claims (20)

1.一种用于血浆取出离心转筒的进给管，该进给管包括：
在近侧端与远侧端之间延伸的管状构件，所述管状构件具有延伸通过其中的流动路径，所述流动路径构造为流体地连接所述血浆取出离心转筒上的入口端口以及所述血浆取出离心转筒的内部；以及
从所述管状构件径向向外延伸的第一裙部构件，所述第一裙部构件具有大体上垂直于所述管状构件的第一表面以及从所述第一表面径向向外并且向远侧延伸的成角度的表面，所述成角度的表面为光滑的。
2.根据权利要求1所述的进给管，进一步包括：
至少一个间隔肋，所述至少一个间隔肋位于所述第一表面上并且被构造成使所述第一裙部构件与第二裙部构件相间隔，从而形成在所述第一裙部构件与所述第二裙部构件之间延伸的流体通道。
3.根据权利要求2所述的进给管，其特征在于，所述第二裙部构件位于所述血浆取出离心转筒的管座组件上。
4.根据权利要求2所述的进给管，其特征在于，所述至少一个间隔肋具有沿着所述第一表面延伸的第一部分，以及沿着所述管状构件的至少一部分向近侧延伸的第二部分。
5.根据权利要求2所述的进给管，其特征在于，所述血浆取出离心转筒内的芯件以及所述第一裙部构件和所述第二裙部构件被构造成使得所述芯件的近侧部分的内径与所述第一裙部构件和第二裙部构件二者的外径之间的距离被最大化。
6.根据权利要求2所述的进给管，其特征在于，所述至少一个间隔肋包含三个肋。
7.根据权利要求6所述的进给管，其特征在于，所述三个肋围绕第一裙部构件均等地相间隔。
8.根据权利要求2所述的进给管，其特征在于，所述流体通道构造成将所述血浆取出离心转筒内的收集室与所述血浆取出离心转筒上的出口端口流体地连接。
9.根据权利要求1所述的进给管，进一步包括延伸管，所述延伸管在管状构件的远侧端处连接至所述管状构件并且构造成朝向所述血浆取出离心转筒的底部延伸，以使得经由所述进给管进入所述血浆取出离心转筒的流体被更靠近所述血浆取出离心转筒的底部引入。
10.一种血浆取出离心转筒，包括：
能围绕血浆取出离心转筒的纵向轴线旋转的外部主体，所述外部主体具有限定内部空腔的主体、在所述限定内部空腔的主体的近侧延伸的颈部部分以及连接所述限定内部空腔的主体和所述颈部部分的肩部；
位于所述内部空腔中的分离区域，所述血浆取出离心转筒的旋转将所述分离区域内的全血分离成第一血液成分和第二血液成分；
用于将全血引入至所述血浆取出离心转筒中的入口端口；
进给管，所述进给管具有：在近侧端与远侧端之间延伸的管状构件，所述管状构件具有延伸通过其中的流动路径，所述流动路径构造为流体地连接所述血浆取出离心转筒的入口端口以及所述血浆取出离心转筒的内部；以及从所述管状构件径向向外延伸的第一裙部构件，所述第一裙部构件具有大体上垂直于所述管状构件的第一表面以及从所述第一表面径向向外并且向远侧延伸的成角度的表面，所述成角度的表面为光滑的；
用于从所述血浆取出离心转筒中提取第一血液成分的出口端口；以及
将所述入口端口和所述出口端口流体地联接至所述外部主体的旋转密封件。
11.根据权利要求10所述的血浆取出离心转筒，所述进给管进一步包括：
至少一个间隔肋，所述至少一个间隔肋位于所述第一表面上并且被构造成使所述第一裙部构件与第二裙部构件相间隔，从而形成在所述第一裙部构件与所述第二裙部构件之间延伸的流体通道。
12.根据权利要求11所述的血浆取出离心转筒，其特征在于，所述至少一个间隔肋具有沿着所述第一表面延伸的第一部分，以及沿着所述管状构件的至少一部分向近侧延伸的第二部分。
13.根据权利要求11所述的血浆取出离心转筒，其特征在于，所述至少一个间隔肋包含三个间隔肋。
14.根据权利要求13所述的血浆取出离心转筒，其特征在于，所述三个间隔肋围绕第一裙部构件均等地相间隔。
15.根据权利要求11所述的血浆取出离心转筒，其特征在于，所述第二裙部构件位于所述血浆取出离心转筒的管座组件上。
16.根据权利要求15所述的血浆取出离心转筒，其特征在于，所述血浆取出离心转筒还包括位于所述外部主体内且与所述外部主体一起旋转的芯件，所述芯件具有：限定所述芯件和所述芯件的内部的圆筒形主体；以及在所述圆筒形主体的近侧端与远侧端之间位于所述芯件的内部内的凸缘，所述凸缘从所述芯件的内径径向向内延伸并且具有顶部表面，所述顶部表面至少部分地限定所述血浆取出离心转筒内的收集室。
17.根据权利要求16所述的血浆取出离心转筒，其特征在于，所述芯件以及所述第一裙部构件和第二裙部构件被构造成使得所述芯件的近侧部分的内径与所述第一裙部构件和第二裙部构件二者的外径之间的距离被最大化。
18.根据权利要求16所述的血浆取出离心转筒，其特征在于，所述凸缘包含延伸通过其中的开口，所述进给管延伸通过所述开口。
19.根据权利要求16所述的血浆取出离心转筒，其特征在于，所述流体通道将所述收集室与所述出口端口流体地连接。
20.根据权利要求10所述的血浆取出离心转筒，其特征在于，所述进给管进一步包括延伸管，所述延伸管在管状构件的远侧端处连接至所述管状构件并且朝向所述血浆取出离心转筒的底部延伸，以使得进入所述血浆取出离心转筒的流体被更靠近所述血浆取出离心转筒的底部引入。
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