CN207493004U - 一种血液癌细胞分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种血液癌细胞分离器，包括压力容器和过滤层；所述压力容器的形状为封闭的双向漏斗形，压力容器的内壁附着有保护膜，压力容器的上部设置有血液入口、第一抽气嘴和第一高压氧气入口，压力容器的下部设置有血液出口、第二抽气嘴和第二高压氧气入口；所述血液入口处设置有单向阀；所述过滤层固定在所述压力容器双向漏斗形的中部，并将压力容器隔离成上下两个独立的腔体；所述过滤层包括支撑体，以及附着于所述支撑体之上的过滤膜。听过本实用新型对癌细胞过滤器的改进，在滤出大部分癌细胞的同时避免了正常血细胞的损失和血液的污染，同时又增加了血液中的氧含量，一举多得。

Description

一种血液癌细胞分离器

技术领域

本实用新型涉及一种血液处理装置，特别是涉及一种血液癌细胞分离装置。

背景技术

自血回收技术在临床手术中广泛应用，但对癌患者进行自血回收时，存在着肿瘤血引起血行播散的隐患，这是由于，现有技术中自血回收使用的过滤装置存在着无法有效过滤血液中的癌细胞的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种血液癌细胞分离器的技术方案，并通过以下技术方案实现。

本实用新型提供一种血液癌细胞分离器，包括压力容器和过滤层；所述压力容器的形状为封闭的双向漏斗形，压力容器的内壁附着有保护膜，压力容器的上部设置有血液入口、第一抽气嘴和第一高压氧气入口，压力容器的下部设置有血液出口、第二抽气嘴和第二高压氧气入口；所述血液入口处设置有单向阀；所述过滤层固定在所述压力容器双向漏斗形的中部，并将压力容器隔离成上下两个独立的腔体；所述过滤层包括支撑体，以及附着于所述支撑体之上的过滤膜，所述支撑体的孔径不小于20微米，所述过滤膜的孔径为8.5~9.5微米。

本实用新型所述的压力容器，是指能够盛装气体或者液体，且能够承载一定压力的密闭设备。所述封闭的双向漏斗形，是指口部相反、尾部对接的两个漏斗形组合成的形状，其上下两个口部被顶面和底面封闭，呈现出从顶面和底面向中部逐渐缩小的形状。所述保护膜为一层能将内部物质与容器壁体隔离以避免接触的致密膜，考虑到本实用新型血液癌细胞分离器内部承装的是人体血液，所以保护膜和过滤膜可以选用血液相容性较好的再生纤维素及纤维素衍生物膜，如三醋酸纤维素中空纤维膜或者聚砜纤维素膜等，以避免血液被压力容器壁体污染。

血液中的包含的白细胞、红细胞和血小板各自的直径多数为8.5~20微米、6~9.5微米和2~4微米，而癌细胞的直径多数在10微米以上。可见，部分较大的白细胞和癌细胞的直径相当，单纯依靠筛孔过滤的方式难免误将血液中的部分白细胞一并过滤掉。但是，经研究发现，癌细胞的硬度远大于白细胞、红细胞，可以通过加压的方式使较大的白细胞通过受力形变得以通过较小孔径的过滤膜。因此，将过滤膜的孔径设置为8.5~9.5微米，优选为8.8~9.2微米，既能阻止癌细胞通过，又能使较大的白细胞和红细胞在受力发生形变的情况下可以顺利通过。考虑到支撑体需要具备一定的厚度以提供刚性支撑，所以支撑体内的孔道势必要比过滤膜的孔道长很多，若细胞在支撑体的通孔内仍处于被挤压变形状态，则容易造成支撑体通孔的堵塞，影响过滤效率。因此，将支撑体的孔径设置为不小于20微米，优选为22~25微米，以保证正常的血液细胞可以顺畅的通过。

使用时，将待处理血液从血液入口输入压力容器的上腔体内，输入完毕后，关闭血液入口的单向阀；从第一抽气嘴将上腔体内的空气抽走，以防止空气中的有害物质污染血液；从第一高压氧气入口向压力容器内泵入高压氧以增大压力容器内的气压，还可以同时从第二抽气嘴将压力容器下腔体内的空气抽走，以进一步增大过滤膜两侧的压力差。在高压氧气的压力下，较大的白细胞和红细胞发生形变并被挤压通过过滤膜、支撑板进入到压力容器下腔体内。特殊设计的双向漏斗形状，有助于增大高压氧气对血细胞的压强，节约高压氧气的使用量。过滤层的通孔被堵塞时，可以进行如下操作：关闭第一高压氧气入口，从第一抽气嘴讲上腔体内的气体抽走；通过第二高压氧气入口向下腔体内泵入高压氧气，以实现对过滤层的反冲洗，疏通被堵塞的通孔。另外，选择氧气作为加压气体，既能防止血液被污染，又能增加血液中的氧含量，有益于癌患者的健康。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型利用血液细胞和癌细胞硬度和体积的差异，通过设置容器的形状、过滤膜的结构以及压强，在滤出大部分癌细胞的同时避免了正常血细胞的损失和血液的污染，同时又增加了血液中的氧含量，一举多得。

本实用新型还可以通过以下技术方案进一步优化。

优选的，所述支撑体的平均开孔率为15~25%，进一步优选为19~21%。所述过滤膜的平均开孔率为70~80%，进一步优选为74~76%。平均开孔率是指在过滤层上的单位区域，通孔总面积相对于该区域面积的比例。平均开孔率越高，则越不容易发生堵塞，但刚性越低；平均开孔率越低，则越容易发生堵塞，但刚性越高。现有技术中存在着共识，即30%~50%是过滤层的最佳平均开孔率。但本实用新型将过滤层分设为过滤膜和支撑体，提高过滤膜的平均开孔率、降低支撑体的平均开孔率，同时又设置了包括第二高压氧气人口和第一抽气嘴在内的防堵塞反冲洗系统，在满足过滤层对通透性的要求下，又保证了过滤层的强度足以承受所需的高压。

优选的，所述过滤膜的厚度为1~2微米。过滤膜的厚度越高，强度越高，消耗的材料、加工时间也越多。现有技术共识认为，过滤膜厚度大于3微米，才能满足强度要求。如上所述，由于本实用新型设置了支撑体，所以将过滤膜的厚度降低至为1~2微米，依然能依靠支撑体保持过滤层的强度，还节约了材料和加工时间。

优选的，所述保护膜的孔径小于2微米。正常血细胞的直径绝大多数超过2微米，将保护膜的孔径设置为小于2微米，能防止血细胞透过保护膜与压力容器壁体接触，最大限度的保护血液的健康。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意主视图图的；

图2为本实用新型一种实施例的过滤层结构示意主视图。

图中标记：1-压力容器；2-过滤层；3-保护膜；4-血液入口；5-第一抽气嘴；6-第一高压氧气入口；7-血液出口；8-第二抽气嘴；9-第二高压氧气入口；10-单向阀；11-支撑体；12-过滤膜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的说明：

实施例：如图1和图2所示，本实施例的血液癌细胞分离器包括压力容器1和过滤层2；所述压力容器1的形状为封闭的双向漏斗形，压力容器1的内壁附着有保护膜3，压力容器1的上部设置有血液入口4、第一抽气嘴5和第一高压氧气入口6，压力容器1的下部设置有血液出口7、第二抽气嘴8和第二高压氧气入口9；所述血液入口4处设置有单向阀10；所述过滤层2固定在所述压力容器1双向漏斗形的中部，并将压力容器1隔离成上下两个独立的腔体；所述过滤层2包括支撑体11，以及附着于所述支撑体11之上的过滤膜12，所述支撑体11的孔径为22~25微米、平均开孔率为19~21%，所述过滤膜12的孔径为8.8~9.2微米、平均开孔率为74~76%。所述过滤膜12为厚度为1~2微米的三醋酸纤维素中空纤维膜，所述保护膜3为孔径小于2微米的聚砜纤维素膜。

使用时，将待处理血液从血液入口4输入压力容器1的上腔体内，输入完毕后，关闭血液入口4的单向阀10；从第一抽气嘴5将上腔体内的空气抽走，以防止空气中的有害物质污染血液；从第一高压氧气入口6向压力容器1内泵入高压氧以增大压力容器1内的气压，同时从第二抽气嘴8将压力容器1下腔体内的空气抽走，以进一步增大过滤膜12两侧的压力差。在高压氧气的压力下，较大的白细胞和红细胞发生形变并被挤压通过过滤膜12、支撑板11进入到压力容器1下腔体内。过滤层2的通孔被堵塞时，可以进行如下操作：关闭第一高压氧气入口6，从第一抽气嘴5将上腔体内的气体抽走；通过第二高压氧气入口9向下腔体内泵入高压氧气，以实现对过滤层2的反冲洗，疏通被堵塞的通孔。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请实质相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种血液癌细胞分离器，其特征在于：包括压力容器和过滤层；所述压力容器的形状为封闭的双向漏斗形，压力容器的内壁附着有保护膜，压力容器的上部设置有血液入口、第一抽气嘴和第一高压氧气入口，压力容器的下部设置有血液出口、第二抽气嘴和第二高压氧气入口；所述血液入口处设置有单向阀；所述过滤层固定在所述压力容器双向漏斗形的中部，并将压力容器隔离成上下两个独立的腔体；所述过滤层包括支撑体，以及附着于所述支撑体之上的过滤膜，所述支撑体的孔径不小于20微米，所述过滤膜的孔径为8.5~9.5微米。

2.如权利要求1所述的血液癌细胞分离器，其特征在于：所述过滤膜的孔径为8.8~9.2微米。

3.如权利要求1所述的血液癌细胞分离器，其特征在于：所述支撑体的平均开孔率为15~25%。

4.如权利要求1所述的血液癌细胞分离器，其特征在于：所述过滤膜的平均开孔率为70~80%。

5.如权利要求3所述的血液癌细胞分离器，其特征在于：所述支撑体的平均开孔率为19~21%。

6.如权利要求4所述的血液癌细胞分离器，其特征在于：所述过滤膜的平均开孔率为74~76%。

7.如权利要求1~6任一项所述的血液癌细胞分离器，其特征在于：所述过滤膜的厚度为1~2微米。

8.如权利要求1~6任一项所述的血液癌细胞分离器，其特征在于：所述保护膜的孔径小于2微米。