DE8804610U1

DE8804610U1 - Zentrifugenkammer zum Zentrifugieren von Blut

Info

Publication number: DE8804610U1
Application number: DE8804610U
Authority: DE
Original assignee: Dideco SpA
Current assignee: Dideco SpA
Priority date: 1987-04-08
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1988-05-19
Also published as: DE3869227D1; AU1435688A; IT8720038A0; AU596287B2; JPS63267460A; US4859333A; JPH0683802B2; EP0297216A1; IT1203462B; EP0297216B1; CA1316883C

Description

Zentrifugenkammer zum Zentrifugieren von Blut

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugenkammer zum Zentrifugieren von Blut, umfassend einen äußeren drehbaren Behälter> der einen Hohlraum begrenzt, der einen Körper beinhaltet, der starr und koaxial mit dem Behälter verbunden ist und der aus inneren und äußeren umlaufenden Wänden gebildet ist, die an ihren oberen und an ihren unteren Rändern miteinander verbunden sind, wobei der äußere Behälter an seinem oberen Ende ein stationäres Verbindungsstück trägt, welches Kanäle enthält, die an ihren oberen Enden Anschlußteile aufweisen und koaxial zu dem Verbindungsstück angeordnet sind, und wobei der äußere Kanal in einem Spalt endet, der an der Basis des stationären Verbindungsstücks angeordnet und mit dem Hohlraum verbunden ist, der sich außerhalb der äußeren Wand des starr mit dem Behälter verbundenen Körpers befindet.

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Es ist bekannt j für die Separation roter Blutkörperchen von den anderen Komponenten, wie Plasma, weißen Blutkörperchen Und Thrombozyten öder, wie es manöhmal geschieht, von einer die roten Blutkörperchen enthaltenden physiologischen Lösung Blut oder die Lösung in Vorrichtungen zu zentrifugie« ren, die auch als Zentrifugenkammern bekannt sind. Diese haben einen kegelstumpfförmigen oder auch glockenförmigen äußeren Behälter, der einen Hohlraum umschließt, der einen starr und koaxial mit dem Behälter verbundenen Körper beinhaltet, der aus zwei umlaufenden Wänden gebildet ist, die an ihren äußeren Rändern miteinander verbunden sind: Eine Wand, die dem äußeren Behälter zugewandt ist und eine im wesentlichen der kegeistumpfartigen Form des Behälters entsprechende Form hat, und eine im wesentlichen zylindrische innere Wand. Ein Zutritt von Fluid in den hermetisch geschlossenen Körper ist nicht vorgesehen.

Der äußere mit dem Körper starr verbundene Behälter ist für eine Verbindung mit einer drehbaren Spindel vorgesehen, durch die er in eine Rotationsbewegung versetzt werden kann. Er trägt an seinem oberen Ende, durch geeignete Dichtungsringe und Abdichtungen hindurch, ein stationäres Verbindungsstück, das zwei Kanäle enthält, die zumindest in ihrem oberen Bereich koaxial zueinander angeordnet sind. Diese sind an ihrem oberen Ende mit Anschlußteilen für den Anschluß an Schläuche oder Rohre versehen, die zu anderen Vorrichtungen führen. Ein innerer Kanal erstreckt sich in den Hohlraum, der von der inneren, im wesentlichen zylindrischen Wand des starr mit dem äußeren Behälter verbundenen Körpers begrenzt wird und endet nahe dem Boden des Behälters. Ein äußerer Kanal endet mit seinem unteren Bereich in einem Spalt zwischen zwei einander zugewandten Scheiben, die an der Basis des stationären Verbindungsstücks und damit in dem Hohlraum an der Spitze des starr mit dem äußeren Behälter verbundenen Körpers angeordnet sind. In diesen bekannten Zen-

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trif Ugerikammern wird das Blut über den inneren Kanal der Zehf<rifugenkammer zugeführt und erreicht den Böden des äüßer*en Behälters, wo es einer Zentrifugalkraft ausgesetzt ist* Hierdurch werden die schweren roten Blutkörperchen an der Wand des äußeren Behälters gesammelt und konzentriert, und wobei sie an einer im wesentlichen vertikal verlaufenden Grenzfläche von den leichteren Fraktionen getrennt sind, die sich aus Plasma, Thrombozyten und weißen Blutkörperchen !zusammensetzen, die im inneren Bereich bleiben*

Im Laufe der Zeit bewirkt der kontinuierliche Zulauf des Blutes eine Erhöhung des Pegels der abgetrennten Fraktionen in der Zentrifugenkammer. Zu einem bestimmten Zeitpunkt beginnen die leichten Fraktionen wie Plasma, Thrombozyten und weiße Blutkörperchen in den Spalt zwischen die beiden Platten an der Basis des stationären Verbindungsstücks einzudringen, wandern dann durch den in diesem Spalt endenden lußeren Kanal und werden hinausgespült.

Dieser Prozeß geht weiter, bis das kontinuierliche Anwachsen der roten Blutkörperchen in der Zentrifugenkammer bewirkt, daß die Grenzfläche zwischen den Blutkörperchen und den leichten Fraktionen den Spalt zwischen den Scheiben des stationären Verbindungsstücks erreicht. Zu diesem Zeitpunkt ist es offensichtlich, daß der Prozeß gestoppt werden muß, um ein Herausfließen auch der roten Blutkörperchen aus der Zentrifugenkammer zu verhindern.

Der Zufluß an Blut wird dann unterbrochen, und die drehbare Spindel, welche die Zentrifugenkammer in eine Rotationsbewegung versetzt, wird angehalten. Zu diesem Zeitpunkt ist die Zentrifugenkammer voll mit konzentrierten roten Blutkörperchen, die durch die zentrale Durchführung abgesaugt werden können, um die Zentrifugenkammer zu entleeren und um die roten Blutkörperchen der beabsichtigten Verwendung zuzuführen.

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Der Arbeitsgang ist völlig gleich, Wenn rote Blutkörperchen in einer physiologischen Lösung von dieser getrennt werden sollen.

Aus den vorangegangenen Ausführungen ist ersichtlich, daß dot* Nachteil der bekannten Zentrifugalkammern darin besteht, daß das Entfernen der roten Blutkörperchen aus der Zentrifugenkammer nur möglich ist, wenn die Glocke Vollständig mit röben Blutkörperchen gefüllt ist,und daher nur nach Zuführen tiner beträchtlichen Menge an Blut.

Dieser Nachteil ist speziell von Interesse im Fall der intraoperativen Autotransfusion: Dies ist die Rückführung des Blutes , das von einem Patienten während einer Behandlung verloren wird und das abgesaugt und einer Zentrifugenkaramer zugeleitet wird, wo gleichzeitig mit der Abtrennung der konzentrierten roten Blutkörperchen eine Wäsche mit einer physiologischen Lösung erfolgt, was zur schnellen Reinfusion für den Patienten lebenswichtig ist.

Mit den bekannten Zentrifugenkammern ist diese schnelle Reinfusion offensichtlich unmöglich, weil es, wie oben beschrieben, zum Anhalten der Zentrifugenkammer und zum Entnehmt-1 der roten Blutkörperchen notwendig ist, daß die Zentrifugenkammer vollständig mit roten Blutkörperchen gefüllt ist. Auch die Verwendung kleinvolumiger Zentrifugenkammern löst sicher nicht das Problem, weil es offensichtlich unmöglich ist, die erforderliche Auswahl von Zentrifugenkammern unterschiedlicher Größen bereitzustellen, um bei der großen Vielfalt von tatsächlichen Fällen jeweils optimal arbeiten zu können.

Ein anderer Nachteil der bekannten Zentrifugenkarero^rn !" in ihrer diskontinuierlichen Arbeitsweise begründet, ai.e Totzeiten verursacht, die wegen einer Verlängerung der Gesamtzeit der Operation sicher nicht erwünscht sind.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine für kontinuierliches Arbeiten geeignete Blutzentrifugenkammer anzugeben., die zur Vermeidung von Totzeiten eine Entnahme der konzentrierten Blutkörperchen zuläßt, ohne daß man darauf warten muß, bis die Zentrifugenkammer vollständig mit konzentrierten Blutkörperchen gefüllt ist. Innerhalb dieses Zieles der Erfindung soll die erfindungsgemäße Zentrifugenkammer eine besonders einfache Struktur haben, die geringe Herstellungskosten und höchste Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Zentri- _|( fugenkammer der gattungsgemäßen Art angegeben, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Raumabschnitt zwischen dem Boden des äußeren Behälters und dem mit diesem starr verbundenen Körper durch eine Trennwand in zwei übereinanderliegende Durchgänge unterteilt ist, die an ihrem Umfangsbereich miteinander verbunden sind, wobei der obere Durchgang zu dem Hohlraum geöffnet ist, der durch die innere umlaufende Wand des mit dem Behälter starr verbundenen Körpers begrenzt und mit einem mittleren Kanal verbunden ist, der koaxial aus dem stationären Verbindungsstück herausragt, und wobei die Trennwand eine Durchbrechung mit einem Dichtring für den Durchtritt eines inneren Kanals aufweist, der koaxial aus dem stationären Verbindungsstück herausragt und sich hinunter zum Boden des äußeren Behälters in den unteren der übereinanderliegenden Durchgänge hineinerstreckt.

V/eitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist.

Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt entlang einer

durch die Drehachse der ZentrifUgettkämmer Verlaufenden |

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Die Zentrifugenkammer umfaßt einen äußeren glockenförmigen Behälter 1 mit einem Boden 1a. Der Behälter begrenzt einen Hohlraum, der einen Körper beinhaltet, der koaxial und starr mit dem Behälter 1 verbunden ist und der aus zwei umlaufenden Wänden 2 und 3 gebildet ist, die an ihren äußeren Rändern durch Wände 4 und 5 miteinander verbunden sind- Der Hohlraum 6 ist durch die innere Wand 3 begrenzt, und der Hohlraum 7 ist zwischen der äußeren Wand 2 des Körpers und der Wand des äußeren Behälters 1 eingeschlossen. Der äußere Behälter 1 ist für eine Rotation zusammen mit dem starr verbundenen Körper vorgesehen. Dies geschieht durch eine nicht dargestellte drehbare Spindel. Der äußere Behälter 1 trägt an seinem oberen Ende ein stationäres Verbindungsstück 9, das durch an sich bekannte geeignete, allgemein mit 8 bezeichnete Abdichtungen und Dichtungsringe durchgeführt ist.

Dieses Verbindungsstück enthält drei Kanäle, die koaxial zur Rotationsachse der Zentrifugalkammer angeordnet sind und die alle mit Anschlüssen für die Ankopplung an Schläuche oder Rohre versehen sind, die zu anderen Vorrichtungen führen. Diese Kanäle werden nun genauer beschrieben: Ein erster äußerer Kanal 10 hat an seinem oberen Ende ein Anschlußteil 10a und eine Öffnung. Sein unteres Ende führt in einen Spalt 10b, der von zwei einander zugewandten und starr mit dem Verbindungsstück verbundenen Scheiben 10c, 1Od begrenzt ist.

Ein zweiter mittlerer Kanal 11 hat ein Anschlußteil 11a und eine nach unten in den Hohlraum 6 gerichtete Öffnung 11b.

Ein dritter innerer Kanal 12 hat ein Verbindungsteil 12a und führt durch einen Dichtungsring 13, der an einer Durchbrechung in einer Trennwand 14 vorgesehen ist, die starr mit der Wand 5 verbunden ist und zwei übereinanderliegende Durchgänge 15 und 1-6 festlegt, die an ihrem Umfangsbereich miteinander verbunden sind. Der innere Kanal 12 endet mit seinem Unteren Ende 12b in dem Durchgang 16.

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Die Arbeitsweise der Erfindung wird nun anhand der Abtrennung roter Blutkörperchen von Blut beschrieben, wobei die leichten Fraktionen im wesentlichen aus Plasma, Thrombozyxen und weißen Blutkörperchen bestehen- Die Arbeitsweise ist identisch, wenn die roten Blutkörperchen aus einer physiologischen Lösung abgetrennt werden.

Durch den Kanal 11 wird Blut kontinuierlich der rotierenden Zentrifugenkammer zugeführt- Sobald dieses aus der Öffnung 11b hinausfließt, ist es einer Zentrifugalkraft ausgesetzt und gelangt in den Durchgang 15- Die roten Blutkörperchen konzentrieren sich an der Wand des äußeren Behälters 1, getrennt durch eine im wesentlichen vertikale Grenzfläche von den leichten Fraktionen, die im inneren Bereich bleiben. Wenn der Zufluß von Blut weiter anhält, erreichen die leichten Fraktionen zu einem gewissen Zeitpunkt die Aussparung 10b und strömen durch den äußeren Kanal 10. Diese Arbeitsweise entspricht den ]~skannten Methoden.

Im Gegensatz zu den bekannten Zentrif ugenkaminern ist es jedoch zu jedem Zeitpunkt möglich, die roten Blutkörperchen unabhängig von deren Menge in der Zentrifugenkammer abzuziehen, ohne den Zufluß des Blutes zu stoppen. Hierzu ist es ausreichend, ein Vakuum oder einen negativen Druck an dem inneren Kanal 12 anzulegen, um einen Fluß der roten Blutkörperchen durch den Durchgang 16 zu bewirken, der an seinem Umfangsbereich mit dem Durchgang 15 in einer Zone in Verbindung steht, in der sich nur rote Blutkörperchen befinden, bis diese Blutkörperchen durch das Ende 12b in den Kanal 12 eintreten.

Die Lage der Grenzfläche zwischen den roten Blutkörperchen und den leichten Fraktionen, die sich offensichtlich während einer Operation entsprechend den wechselseitigen Änderungen der Mengen an einfließendem Blut und an ausfließen-

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den roten Blutkörperchen verschiebt, wird entweder visuell durch eirre Bedienperson kontrolliert, was durch die Transparenz der Zentrxfugenkammerwände möglich ist, oder durch eine fotosensitive Vorrichtung,z.B. Fotozellen, um ein Maximum ', an Betriebsgenauigkeit sicherzustellen.

Mit der erfindungsgemäßen Zentrifugenkammer ist es daher möglich, die gesteckten Ziele der Erfindung vollständig zu

f- erreichen. So ist es z.B. bei einer Autotransfusion nach

Entnahme einer bestimmten, auch kleinen Menge von 3¹Ut und

\ Zuführung dieser Menge zu der Zentrifugenkammer möglich, die

; von der kleinen Menge Blutes abgetrennten roten Blutkörper-

chen dem Patienten ohne Zeitverlust wieder zuzuführen.

j· Es ist offensichtlich, daß gegenüber den bekannten Zentri-

k fugenkammern bei der erfindungsgemäßen Zentrifugenkammer

eine starke Steigerung der Effektivität durch Eliminierung der Totzeiten aufgrund einer möglichen kontinuierlichen Arbeitsweise erreicht wird.

Oie beschriebene Erfindung läßt zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen zu: So kann ü.B. der Durchgang 16 aus einer Vielzahl von kleinen radialen Kanälen gebildet sein. Bei der Herstellung der Erfindung können alle Details durch technisch äquivalente Elenente ersetzt werden. Weiterhin können die verwendeten Materialien, ebenso wie die Dimensionen und die Formen, den Erfordernissen angepaßt werden.

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Claims

Schutzansprüche

Zentrifugenkammer zum Zentrifugieren von Blut, umfassend einen äußeren drehbaren Behälter (1), der einen Hohlraum (7) begrenzt, der einen Körper beinhaltet, der starr und koaxial mit dem Behälter (1) verbunden ist und der aus inneren und äußeren umlaufenden Wänden (2, 3) gebildet ist, die an ihren oberen und an ihren unteren Rändern miteinander verbunden sind, wobei der äußere Behälter (1) an seinem oberen Ende ein stationäres Verbindungsstück (9) trägt, welches Kanäle (10, 11, 12) enthält, die an ihren oberen Enden Anschlußteile (10a, 11a, 12a) aufweisen und koaxial zu dem Verbindungsstück (9) angeordnet sind, und wobei der äußere Kanal (10) in einem Spalt (10b) endet, der an der Basis des stationären Verbindungsstücks (9) angeordnet und mit dem Hohlraum verbunden isv, der sich außerhalb der äußeren Wand (2) des starr mit dem Behälter (1) verbundenen Körpers befindet, dadurch gekennzeichnet , daß der Raumabschnitt zwischen dem Boden des äußeren Behälters (1) und dem mit diesem Behälter (1) starr verbundenen Körper durch eine Trennwand (14) in zwei übereinanderliegende Durchgänge (15, 16) abgetrennt ist, die an ihrem Umfangsbereich miteinander verbunden sind, wobei der obere Durchgang zu dem Hohlraum (6) geöffnet ist, der durch die innere umlaufende Wand (3) des mit dem Behälter (1) starr verbundenen Körpers begrenzt und mit einem mittleren Kanal (11) verbunden ist, der koaxial aus dem stationären Verbindungsstück (9) herausragt, wobei die Trennwand (14) eine Durchbrechung mit einem Dichtring (13) für den Durchtritt eines inneren Kanals (12) aufweist, der koaxial aus dem stationären Verbindungsstück (9) herausragb und sich hinunter zum Boden des äußeren Behälters (1) in den unteren der übereinanderliegenden Durchgänge (15> 16) hineinerstreckt.

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2. Zentrifugenkammer nach Anspruch 1, dadurch ge kenn zeichnet , daß der untere Durchgang (16) eine Mehrzahl von kleinen radial angeordneten Kanälen aufweist.