HU196919B

HU196919B - Blood separator

Info

Publication number: HU196919B
Application number: HU197985A
Authority: HU
Inventors: Ferenc Rohonci; Janos Jako
Original assignee: Medicor Muevek
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1989-02-28
Also published as: HUT40346A

Abstract

Rotor of the centrifuge is equipped with two separate, circular, co-axial vessels. Their closure flaps lead to a channel. Separator rings are provided and pipes in their closure flaps to route blood in between the closure flaps of the rings and to the discharge. - Dia. of the first ring is smaller than that of the second ring other closure flap of the second ring is provided with two pipes connected into a 'Y'. The two discharge pipes are equipped with valves so that alternately one pipe is open and the other is closed. - A feature of the appts. is that either one or the other or both rings are arranged with an eccentricity up to 1/4 of their radius.

Description

A találmány tárgya vérszeparátor, főleg emberi vér komponenseire történő folyamatos szétválasztására, mely a donortól vagy betegtől injekciós tűn keresztül levett vért folyamatosan, egy speciális centrifugába komponensekre szétválasztja és abból a külön választandó — gyűjtendő vagy eltávolítandó — vérkomponenst kivonja. A vér többi részét a véradó egy második injekciós tűn keresztül visszakapja.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the continuous separation of a blood separator, particularly into human blood components, which continuously separates blood drawn from a donor or patient by injection needle into components in a special centrifuge and extracts a separate blood component to be collected. The rest of the blood is returned to the blood donor via a second injection needle.

A folyamat alatt a testen kívüli vérmennyiség kis volumenű, ezért a kezelés a véradót alig terheli. Ezért a berendezés alkalmas olyan betegek kezelésére, kiknek véréből valamely kóros vérkomponenest el kell távolítani, vagy alkalmas donoroktól nagy mennyiségű vérkomponens gyűjtésére.During this process, the amount of out-of-body blood is low, so the treatment does not burden the blood donor. Therefore, the device is suitable for treating patients who need to have an abnormal blood component removed from their blood or for collecting large amounts of blood components from donors.

A vérszeparálásnak legáltalánosabban használt módszere a vérzsákban történő centrifugálás. E módszerrel azonban csak maximum 0,5 liter vér dolgozható fel, mivel a véradótól egyszerre több vért elvenni nem lehet.The most commonly used method of blood separation is centrifugation in a blood bag. However, this method can only process a maximum of 0.5 liters of blood, since no more blood can be taken at a time from the blood donor.

Ezért a vérzsákos módszer nem használható fel egy donortól nagyobb mennyiségű vérkomponens (pl.: trombocita vagy granulocyta) gyűjtésére, vagy olyan betegek kezelésére, akiknek véréből egy komponenst kell eltávolítani, feldolgozva a beteg vérének nagy részét. Utóbbi célokra a szakaszosan vagy folyamatosan működő vérszeparátorok szolgálnak. Működésük lényege, hogy a készülék működése közben szakaszosan vagy folyamatosan a beteg visszakapja az el nem távolítandó vérkomponenseket. így lehetséges egy kezelés alatt a véradó több liter vérének földolgozása. E kategóriába tartozó ismert készülékek a következők:Therefore, the blood bag method should not be used to collect larger amounts of blood components (such as platelets or granulocytes) from a donor or to treat patients who need to have a component removed from their blood by processing most of the patient's blood. For the latter purposes, batch or continuous blood separators are used. Their function is to provide the patient with the blood components that need not be removed, either intermittently or continuously during operation. Thus, it is possible to cultivate several liters of blood from a blood donor during one treatment. Known devices in this category are:

A llacmonetics (több típusa) (US)Llacmonetics (more types) (US)

B Dideco (több típusa) (1T)B Dideco (more types) (1T)

C Dideco plazma separator:C Dideco plasma separator:

BT-798 (1T)BT-798 (1T)

D IBM CS 2997 (US)D IBM CS 2997 (US)

E Fenwal CS 3000 (US)E Fenwal CS 3000 (US)

F Fenwal Celltrifuge II. (US)F Fenwal Celltrifuge II. (US)

Vérzsákos centrifugálással trombocita koncentrátumot legtisztábban ügy lehet előállítani, hogy először centrifugálással trombocitadús plazmát állítunk elő, majd a trombocitadús plazmát egy másik vérzsákban, az előzőnél nagyobb centrifugális erőtérben centrifugáljuk, így tiszta plazma és trombocita koncentrátum keletkezik. Ez kétlépcsős centrifugálás.Blood bag centrifugation can be most clearly achieved by first generating platelet-rich plasma by centrifugation and then centrifuging the platelet-rich plasma in another blood bag at a higher centrifugal force to produce pure plasma and platelet concentrate. This is a two step centrifugation.

Hasonló módon lehet fehérvérsejteket is szeparálni. A találmány szerinti megoldás folyamatosan működő kétlépcsős centrifugálás, melynél a második lépcső nagyobb centrifugális erőt jelent, és ez a lényeges különbség a felsorolt készülékkel szemben.Similarly, white blood cells can be separated. The present invention provides for continuous two-stage centrifugation, with the second stage providing greater centrifugal force, and this is a significant difference to the apparatus listed.

A felsoroltak körül csak a Fenwal CS 3000 jelű vérszeparátor kétlépcsős, de a második lépcsőben is ugyanakkora a térerő, mint az elsőben, mert mindkét „lépcső” azonos sugáron helyezkedik el.Only the two-stage Fenwal CS 3000 blood separator is listed, but the second stage has the same field strength as the first because both "stairs" are on the same beam.

Az IBM CS 2997 szeparátor egy tartozéka trombocita szeparálásra alkalmas. Forgórésze, melynek csak egy szeparálótartálya van, hasonlít ugyan a kétlépcsős megoldáshoz, de fehérvérsejtek szeparálásához sem használható.An accessory for the IBM CS 2997 separator is suitable for platelet separation. The rotary part, which has only one separating reservoir, is similar to the two-stage solution, but cannot be used to separate white blood cells.

A találmány szerinti berendezés a négy főkomponensből álló emberi vér egy- vagy több komponensének, elsősorban a trombocitáknak szeparálására szol2 gál. A berendezés alkalmazható fehérvésejtek szeparálására is!The apparatus according to the invention is capable of separating one or more components of human blood consisting of four main components, in particular platelets. The device can also be used for separating white cells!

A találmány lényege egy olyan centrifuga, melynek forgórészében, két különböző átmérőn, koncentrikusan, megszakított ívben elhelyezkedő csőgyűrű alakú tartály (a továbbiakban „szeparáló” gyűrű) van. A két szeparáló gyűrűn egymásután, folyamatosan vezetjük át a vért, illetőleg annak komponenseit.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a centrifuge having a tubular annular container (hereinafter referred to as a "separating ring") in a rotating portion having two different diameters in a concentric arc. Blood or its components are continuously passed through the two separating rings one after the other.

A megoldás lényege, hogy a tartályok a forgórész tengelyével egytengelyű, különálló, két végén zárt, íves első szeparáló gyűrűként és második szeparáló gyűrűként vannak kialakítva, és az első szeparáló gyűrű bevezető csöve forgótömítésen keresztül az állórész vért bevezető csövéhez, a forgástengelyhez közelebb lévő kivezető csöve a második szeparáló gyűrű bevezető csövéhez, a forgástengelytől lávolabb lévő kivezető csöve a forgótömítésen keresztül az állórész kivezető csövéhez, a második szeparáló gyűrű kivezető csöve a forgótömítésen át az áÚórész másik kivezető csövéhez van csatlakoztatva.The essence of the solution is that the tanks are formed as a separate arcuate first separating ring and a second separating ring which are uniaxial to the axis of the rotor and closed inlet pipe of the first separating ring through a rotary seal close to the stator the outlet pipe of the second separator ring, the outlet pipe away from the axis of rotation is connected via the rotary seal to the stator outlet pipe, the second separator ring outlet pipe is connected via the rotary seal to the other outlet pipe of the shaft.

Az első, kisebb átmérőjű szeparáló gyűrűbe forgás közben kívülről, folyamatosan, egy forgótömítésen keresztül vezetjük be a teljes vért. Itt a vér legnagyobb fajsúlyú részei (vörös-, és fehérvérsejtek) kiülepednek, és azokat a szeparáló gyűrű végén, a forgástengelytől távolabb lévő kivezetésen, valamint a forgótömítésen át vezetjük ki a centrifugából. A kisebb fajsúlyú trombocitákat tartalmazó plazmát a szeparáló gyűrt! végén, a forgástengelyhez közelebb lévő kivezetőcsövön vezetjük tovább a második, nagyobb szeparáló gyűrűhöz, amiben történik a plazma és a trobociták szétválasztása. A plazmát a szeparáló gyűrű végén, a forgástengelyhez közelebb álló csövön ás a forgótömítésen át vezetjük ki a centrifugából. Λ szeparált trombocita koncentrátum a szeparáló gyűrűben gyűlik össze.During the rotation, all the blood is continuously introduced from the outside into the first separating ring of smaller diameter through a rotary seal. Here, the most specific portions of the blood (red and white blood cells) settle and are drawn from the centrifuge at the end of the separating ring, away from the axis of rotation and through the rotary seal. Plasma containing lower specific gravity platelets is segregated! at the end, through an outlet tube closer to the axis of rotation, to a second, larger separating ring where plasma and trobocytes are separated. Plasma is discharged from the centrifuge at the end of the separating ring, closer to the axis of rotation and through the rotary seal. Λ Separated platelet concentrate accumulates in the separating ring.

A találmányt részletesebben a rajzok alapján mutatjuk be, ahol azThe invention will be described in more detail with reference to the drawings, in which:

1. ábra a szerelt véiszeparátor metszete, aFigure 1 is a cross-sectional view of the assembled water separator, a

2. ábra a szerelt véiszeparátor felülnézete, aFig. 2 is a plan view of the mounted breather, a

3. ábra az üres forgórész metszete, aFigure 3 is a sectional view of the empty rotor, a

4. ábra az üres forgórész felülnézete, azFigure 4 is a plan view of the empty rotor, FIG

5. ábra a beépített 18 csőelzáró szerkezet.Figure 5 shows the integrated pipe sealing device 18.

A vérszeparátor lényeges része a centrifuga, mely lapos, henger alakú 13 forgórészéből és 14 motorból áll. A centrifuga 13 forgórészében lévő tartály két különálló, de a forgástengellyel egytengelyű, körív alakú 1 és 2 csőgyűrűből (a továbbiakban szeparáló gyűrű) áll.An essential part of the blood separator is the centrifuge, which consists of a flat cylindrical rotor 13 and a motor 14. The reservoir in the rotor 13 of the centrifuge consists of two separate ring rings 1 and 2 (hereinafter referred to as a separating ring), which are circular in shape with the axis of rotation.

A gyűrűk nem teljes körök, és a megszakításoknál mindkét szeparáló gyűrű vége zárt, de a zárólapokon át csőcsatlakozások vannak bevezetve. Az első, kisebb átmérőjű 1 szeparáló gyűrű bevezető 3 csöve a 12 forgótömítésen át a 21 ál ló részhez tartozó, a teljes vért bevezető 9 csőhöz, a forgástengelyhez közelebb lévő kivezető 5 csöve a második, nagyobb átmérőjű 2 szeparáló gyűrű bevezető 4 csövéhez csatlakozik.The rings are not complete circles and in the event of an interruption the ends of both separating rings are closed, but pipe connections are provided through the end plates. The inlet pipe 3 of the first smaller diameter separator ring 1 is connected via the rotary seal 12 to the pipe 9 for full blood inlet, closer to the axis of rotation, to the second inlet pipe 4 of the larger diameter ring.

A forgástengelytől távolabb lévő kivezető 6 Cső a 12 forgótömítésen át a. 21 állórészhez tartozó kivezető 10 csőhöz, a második 2 szeparáló gyűrű a forgástengelyhez közelebb lévő kivezető 7 csöve a 12 forgótömítésen át a 21 állórészhez tartozó kivezető 11 csőhöz csatlakozik.The outlet pipe 6 located further from the axis of rotation through the rotary seal 12 a. To the stator outlet tube 10, the second separator ring 2, the outlet pipe 7 closer to the axis of rotation, is connected to the stator outlet tube 11 via the rotary seal 12.

A 3. és 4. ábrák az üres forgórészt mutatják: Ezen látható két, a forgástengellyel egytengelyű,Figures 3 and 4 show the empty rotor: This shows two axes that are coaxial with the axis of rotation,

196 919 körbefutó 15, 16 csatorna. A csatornák szélessége 8 mm, mélységük 27 mm. A kisebb, belső körbefutó csatorna nagy átmérője 140 mm, a külső 16 csatorna átmérője 300 mm. A két 15, 16 csatornát a tengely vonalában elhelyezett 12 forgótömítéssel a 17 csatorna köti össze, melynek mélysége 27 mm. Az 1. és 2. ábrán látható módon a csatornákba egy-egy 019 mm belső és 1 mm falvastagságú lágy, átlátszó PVC cső van beszorítva. A csövek felveszik a csatorna téglalap alakját és képezik a szeparáló gyűrűket: a belső 1 szeparáló gyűrű kiterített hossza 440 mm, a külső 2 szeparáló gyűrű kiterített hossza 800 mm. A szeparáló gyűrűket 0 4,8/03,6 méretű lágy PVC csövek kötik össze.196,919 circulating 15, 16 channels. The channels are 8 mm wide and 27 mm deep. The smaller inner circumferential channel has a large diameter of 140 mm and the outer 16 channel has a diameter of 300 mm. The two channels 15, 16 are connected by a rotary seal 12 located in the axis of the shaft to a depth of 27 mm. As shown in Figures 1 and 2, a soft, transparent PVC tube of 019 mm internal and 1 mm wall thickness is clamped into the channels. The tubes take the shape of a rectangular channel and form separating rings: the inner length of the separating ring 1 is 440 mm and the outer length of the separating ring 2 is 800 mm. The separating rings are connected by soft PVC pipes of size 4.8 / 03.6.

A 13 forgórész tengelyében fölül helyezkedik el a 12 forgótömílés, mely háromféle átánunló folyadék — forgás közbeni — keveredésmentes átvezetésére szolgál a külső 21 állórész és a forgórotorban lévő széparálógyűrűk között. A forgótömítés összeköttetést biztosít az álló 9 és a forgó 3 cső között, valamint a llés7,al0és6 csövek között. A kapcsolatokat a 2. ábra szemlélteti.On the axis of the rotor 13 is located the rotary seal 12, which serves for the uninterrupted passage of three types of fluid in rotation between the outer stator 21 and the nail rings in the rotor. The rotary seal provides a connection between the stationary tube 9 and the rotating tube 3, and between the stop tubes 7, 6 and 6. The connections are illustrated in Figure 2.

A 12 forgótömftés 21 állórészéből kivezettett három cső közül a 9 cső a teljes vér bevitelére szolgál.Of the three tubes out of the stator 21 of the rotary seal 12, the tube 9 serves to supply whole blood.

A 10 csövön a legnehezebb komponens a vörös vérsejtek, all csövön a legkisebb fajsúlyú plazma áramlik ki.The 10 heaviest component is the red blood cell, the all tube has the lowest specific gravity plasma.

Az áramlás mennyiségének szabályozását két, szabályozható fordulatú perisztaltikus punipa végzi.The flow rate is controlled by two controllable peristaltic purses.

(A pumpák ábránkon nem szerepelnek.)(The pumps are not shown in our illustration.)

Az egyik pumpa a 9 csövön a beáramló telj es vér, a másik all csövön a plazma kiáramlását szabályozza. A 10 csövön kiáramló mennyiség a 9 és 11 csövön áramló mennyiség különbsége.One pump controls the flow of whole blood through tube 9, and the other tube controls the flow of plasma. The amount flowing through pipe 10 is the difference between the amount flowing through pipe 9 and 11.

A szeparáló gyűrűk lehetnek körívek, de egyes esetekben a körívtől eltérő alak is előnyös lehet. A körív sugarától maximum 25 %-ban eltérő excentrikus vagy ovális szeparáló gyűrűt is lehet alkalmazni.Separating rings may be circular arcs, but in some cases a shape other than a circular arc may be advantageous. An eccentric or oval separating ring may be used up to a maximum of 25% of the radius of the arc.

Az ábrákon látható vérszeparátor kiviteli alakjának működését a következő példán ismertetjük.The operation of the blood separator shown in the figures is illustrated by the following example.

Legyen a cél: teljes vérből trombociták kiválasztása. Λ 13 forgórészt percenkénti 1500 forudulatlal forgatjuk. A beáramló teljes vért (a rajzon nem szereplő) perisztaltikus pumpa 40 ml/perc mennyiségben adagolja. A belső szeparáló gyűrűnél ennél nagyobb; 380 g centrifugális erő lép fel. A betegtől vagy' donortól a perisztaltikus pumpán át a teljes vér a 9 és 3 csövön keresztül a belső szeparáló gyűrűbe kerül. Miközben azon végig áramlik, a nehezebb rész, a vörös- és fehérvérsejtek a centrifugális erő hatására kiülepednek, és a 6 csövön keresztül, majd a forgótömítésen keresztül a 10 csövön át a beteghez viszszaáramlik. A belső szeparáló gyűrű legbelső tengelyhez közeleső részén gyűlik össze — esetünkben — a trombocitákat tartalmazó plazma. Ugyanis az alkalmazott fordulaton és átáramlási sebességnél a plazmából a trombociták még nem ülepednek ki. A trombocitadús plazma az 5 csövön és a vele összekötött 4 csövön keresztül a külső 2 szeparáló gyűrűbe kerül, ahol a nagyobb centrifugális erő hatására a trombociták kiülepednek a plazmából.Make it a goal: platelets are selected from whole blood. Λ 13 rotors are rotated at 1500 rpm. The total flow of blood is delivered by a peristaltic pump (not shown) at a rate of 40 ml / min. Larger than the inner separator ring; A centrifugal force of 380 g is applied. From the patient or donor, through the peristaltic pump, all blood flows through the tubes 9 and 3 to the internal separating ring. As it flows through it, the heavier part, the red and white blood cells, settle under centrifugal force and flow back to the patient through the tube 6 and then through the rotary seal 10 through the tube. Platelet containing platelets accumulate near the innermost axis of the inner separating ring. At the rotation and flow rate used, platelets have not yet settled from the plasma. Platelet-rich plasma enters the outer separating ring 2 through the tube 5 and the tube 4 connected thereto, where the platelets settle out of the plasma due to the greater centrifugal force.

A tiszta plazma a 7 csövön, 12 forgótömftésen és 11 csövön, majd egy perisztaltikus pumpán át a beteghez — donorhoz — visszaáramlik. A kiűlepedett trombociták ombocita koncentrátum formájában a külső 2 szepi.áló gyűrííben összegyűlik.The pure plasma flows back through the tube 7, the rotary seal 12 and the tube 11 and then through a peristaltic pump to the patient, the donor. The precipitated platelets collect in the form of an ombocyte concentrate in the outer 2 sepatic rings.

Az előbbi.kből is látható, hogy egyrészt a forgórész fordulatot, másrészt az átáramlásisebességet úgy kell megvált :ztani, hogy a belső 1 szeparáló gyűrűben csak a n: ^yobb fajsúlyú részek ülepedjenek el, de a szeparáln' kívánt kisebb fajsúlyú trombociták a plazmában maradjanak, majd a külső 2 szeparáló gyűrűben r.ok is leülepedjenek. Ezt lehetővé teszi az a körűimé ly, hogy a külső 2 szeparáló gyűrűben a centrifugális erő nagyobb, és mivel a gyűrű hosszabb, azaz nagyobb köbtartalmú, ezért abban az átáramló folyadék hosszabb ideigtartózkodik, a részecskéknek több idejük van a kiülepedésre!It can be seen from the foregoing that the rotor rotation and the flow rate must be varied in such a way that only the higher specific gravity portions are deposited in the inner separating ring 1, but the desired lower specific gravity platelets remain in the plasma, then the outer ring 2 should also be r. This is made possible by the fact that the centrifugal force in the outer separating ring 2 is greater and, since the ring is longer, i.e. more cubic in volume, the flow of liquid therein is longer, the particles have more time to settle!

H? i külső szeparáló gyűrű megtelik trombocitáv il, i' Iroinbocita kivétele történhet úgy, hogy n ccnlr fugát leállítjuk és a megtelt szeparálócsövet kiemeljük.H? The outer separating ring is filled with platelets, the removal of the inoculum can be accomplished by stopping the n ccnlr joint and lifting the full separating tube.

A trombocita koncentrátu mot a csőből kinyomjuk vagy kifolyatjuk. De a megtelt szeparáló cső ürítése történhet menet közben is vigy, hogy a 2 szeparáló gyűrűn egy második 8 kivezető csövet alkalmazunk az 5. ábra szerint.The platelet concentrate is expelled or drained from the tube. However, the emptying of the full separating tube may also be carried out on the fly by applying a second outlet tube 8 to the separating ring 2 as shown in FIG.

A 7 és 8 csövet egy 19 „Y” elágazással összekötjük, így a két cső egy kivezető 7 csőben folytatódik. De az „Y” elágazás előtt a két puha PVC csövet az egyik csövet nyitó és a másikat záró 18 szerkezettel látjuk el. így forgás közben felváltva, vagy a belső kivezető 7 csövön át a plazma, vagy a 8 kivezető csővel a trombocita távolítható el all kivezetésen keresztül. A zárás a puha PVC cső összenyomásával történik.The tubes 7 and 8 are connected by a "Y" branch 19 so that the two tubes continue in an outlet tube 7. But before the "Y" junction, the two soft PVC tubes are provided with one opening and one closing 18. Thus, during rotation, the platelet can be removed alternately through the internal outlet tube 7 or the platelet 8 via the outlet outlet all. The closing is done by squeezing the soft PVC pipe.

A teljesség kedvéért megemlítjük, hogy a szeparátor működése úgy történik, hogy a beteg — vagy donor — egyik vénájából vesszük a teljes vért, ami a szeparátorba a 9 bevezető csövön keresztül jut be.For the sake of completeness, it is mentioned that the operation of the separator is done by collecting all the blood from one of the veins of the patient - or donor - which enters the separator through the inlet tube 9.

A 10 és 11 csövön kiáramló vörös- és fehérvérsejteket és plazmát egy csőben egyesítjük és azt a beteg egy másik vénájába folyamatosan visszakapja.The red and white blood cells and plasma flowing through tubes 10 and 11 are pooled in one tube and continuously returned to another patient's vein.

A fehérvérsejtek szeparálása a trombocitákhoz hasonlóan történik, de más fordulatszámon.The separation of white blood cells is similar to platelets, but at different speeds.

A plazma tiszta szeparálása a trombocitákhoz hasonlóan elegendő csak a külső 2 szeparáló gyűrű használata.Pure plasma separation, like platelets, is sufficient to use only the outer 2 separation rings.

A találmány szerinti megoldásnak a meglévő berendezésekkel szemben előnyei vannak:The present invention has advantages over existing equipment:

Előny a két különböző térerő következtében keletkező tökéletesebb szétválasztás.The advantage is the improved separation between the two different field forces.

Előny az egyszerűség, az egyszerhasználatos rész szabvány PVC csövekből, egyszerű technológiával, olcsón állítható elő.The advantage is simplicity, the disposable part is made from standard PVC pipes, using simple technology and cheap.

Szabadalmi igénypontokClaims

Claims

A blood separator for separating, in particular, human blood into a continuous two-stage separation having a stator, a rotor having a vertical axis, a seal therebetween, and a drive motor, two tanks being disposed in the rotor, characterized in that , are formed at each end as a closed, curved first separating ring (1) and a second separating ring (2) and the inlet pipe (3) of the first separating ring (1) through a rotary seal (12)

-3196 919 has additional outlet pipes (8), two outlet pipes (7,

8) It is connected to a Y-branch and the two outlet pipes (7,8) which continue in one pipe are provided with one pipe shaker and the other pipe opening device (18).

Blood separator according to Claim 1 or 2, characterized in that the separating rings (1,2) have a circular arc or are oval to a different extent from the arc to 25%.

stator (21) for blood inlet tube (9), outlet tube (5) closer to axis of rotation for inlet tube (4) of second separator ring (2), outlet tube (6) further away from axis of rotation for rotary seal (12) To the outlet pipe (10) (21), the outlet pipe (7) of the second separating ring (2) is connected to the other outlet pipe (11) of the middle part (21) via the rotary seal (12).

Blood separator according to claim 1, characterized in that the second separating ring (2) has one

2 drawing