RU175385U1

RU175385U1 - BLOOD COLLECTION DEVICE

Info

Publication number: RU175385U1
Application number: RU2017109432U
Authority: RU
Inventors: Василий Николаевич Тикменов; Игорь Николаевич Селянко
Original assignee: Акционерное общество "Научно-технический центр ЭЛИНС"
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2017-12-01

Abstract

Полезная модель относится к области медицинской техники, в частности к устройствам для сбора и обработки раневой крови пациента во время операции с целью ее возвращения в кровеносное русло пациента и снижения потребности в донорской крови.Техническая задача заключается в создании защищенного от внешних помех устройства, обеспечивающего своевременное обнаружение пузырьков воздуха в жидкостных магистралях.Техническим результатом является повышение надежности работы устройства сбора и контроль состояния обрабатываемой крови.Технический результат достигается за счет того, что устройство сбора крови, содержащее размещенные в корпусе вакуумный насос, сепаратор, блок управления, компрессор и магистрали, снабжено трубкой-переходником и датчиком пузырька воздуха. Датчик пузырька воздуха выполнен в едином корпусе с пазом для размещения трубки-переходника и выступом, защищающем трубку-переходник от внешнего фонового излучения, внутри корпуса датчика установлены инфракрасный светодиод, фотодиод и микропроцессор. Трубка-переходник установлена в паз в корпусе датчика и выполнена с возможностью взаимодействия с магистралями разных типоразмеров. Инфракрасный светодиод связан с микропроцессором и выполнен с возможностью функционирования в прерывистом режиме. Фотодиод подключен к микропроцессору и выполнен с возможностью фиксирования наличия или отсутствия пузырька воздуха в обрабатываемой жидкости на основании наличия или отсутствия инфракрасного светового сигнала от инфракрасного светодиода. Микропроцессор выполнен в виде сложно-компонентной электронной платы со встроенным стабилизатором напряжения и соединен своим входом с выходом фотодиода, а выходом - с входом инфракрасного светодиода.The invention relates to the field of medical technology, in particular, to devices for collecting and treating wound blood of a patient during an operation in order to return it to the patient’s bloodstream and reduce the need for donated blood. detection of air bubbles in the fluid lines. The technical result is to increase the reliability of the device for collecting and monitoring the status of the processed blood. This result is achieved due to the fact that the blood collection device, which contains a vacuum pump, a separator, a control unit, a compressor, and lines, is equipped with an adapter tube and an air bubble sensor. The air bubble sensor is made in a single housing with a groove for accommodating the adapter tube and a protrusion protecting the adapter tube from external background radiation; an infrared LED, a photodiode, and a microprocessor are installed inside the sensor case. The adapter tube is installed in a groove in the sensor housing and is made with the possibility of interaction with highways of different sizes. The infrared LED is connected to the microprocessor and is configured to operate in intermittent mode. The photodiode is connected to the microprocessor and is configured to detect the presence or absence of an air bubble in the liquid being processed based on the presence or absence of an infrared light signal from an infrared LED. The microprocessor is made in the form of a complex component electronic board with a built-in voltage stabilizer and is connected by its input to the output of the photodiode, and the output is connected to the input of the infrared LED.

Description

Полезная модель относится к области медицинской техники, в частности к устройствам для сбора и обработки раневой крови пациента во время операции с целью ее возвращения в кровеносное русло пациента и снижения потребности в донорской крови.The invention relates to the field of medical technology, in particular to devices for collecting and treating a patient’s wound blood during an operation in order to return it to the patient’s bloodstream and reduce the need for donated blood.

Предлагаемое техническое решение обнаружения пузырьков воздуха в жидкостной магистрали основано на поглощении жидкостью инфракрасного излучения светодиода и отражении его от пузырька воздуха при его наличии в жидкости.The proposed technical solution for detecting air bubbles in the liquid line is based on the absorption of the LED infrared radiation by the liquid and its reflection from the air bubble when it is present in the liquid.

Известно устройство сбора и обработки раневой крови (Патент на полезную модель №147901), содержащее вакуумный насос и сепаратор, магистрали, компрессор, блок управления.A device for collecting and processing wound blood (Patent for utility model No. 147901), containing a vacuum pump and a separator, highways, compressor, control unit.

Недостатком указанного устройства является невозможность контроля обнаружения пузырьков воздуха в жидкостных магистралях, что существенно снижает качество его работы.The disadvantage of this device is the inability to control the detection of air bubbles in the liquid lines, which significantly reduces the quality of its work.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании защищенного от внешних помех устройства, обеспечивающего своевременное обнаружение пузырьков воздуха в жидкостных магистралях.The problem to which the utility model is directed is to create a device protected from external interference, which ensures the timely detection of air bubbles in liquid lines.

Техническим результатом является повышение надежности работы устройства сбора и контроль состояния обрабатываемой крови.The technical result is to increase the reliability of the collection device and monitor the status of the processed blood.

Технический результат достигается за счет того, что устройство сбора крови, содержащее размещенные в корпусе вакуумный насос, сепаратор, блок управления, компрессор и магистрали, снабжено трубкой-переходником и датчиком пузырька воздуха. Датчик пузырька воздуха выполнен в едином корпусе с пазом для размещения трубки-переходника и выступом, защищающим трубку-переходник от внешнего фонового излучения, внутри корпуса датчика установлены инфракрасный светодиод, фотодиод и микропроцессор. Трубка-переходник установлена в паз в корпусе датчика и выполнена с возможностью взаимодействия с магистралями разных типоразмеров. Инфракрасный светодиод связан с микропроцессором и выполнен с возможностью функционирования в прерывистом режиме. Фотодиод подключен к микропроцессору и выполнен с возможностью фиксирования наличия или отсутствия пузырька воздуха в обрабатываемой жидкости на основании наличия или отсутствия инфракрасного светового сигнала от инфракрасного светодиода. Микропроцессор выполнен в виде сложно-компонентной электронной платы со встроенным стабилизатором напряжения и соединен своим входом с выходом фотодиода, а выходом с входом инфракрасного светодиода.The technical result is achieved due to the fact that the blood collection device containing the vacuum pump, the separator, the control unit, the compressor and the mains located in the housing is equipped with an adapter tube and an air bubble sensor. The air bubble sensor is made in a single housing with a groove for accommodating the adapter tube and a protrusion protecting the adapter tube from external background radiation; an infrared LED, a photodiode, and a microprocessor are installed inside the sensor case. The adapter tube is installed in a groove in the sensor housing and is made with the possibility of interaction with highways of different sizes. The infrared LED is connected to the microprocessor and is configured to operate in intermittent mode. The photodiode is connected to the microprocessor and is configured to detect the presence or absence of an air bubble in the liquid being processed based on the presence or absence of an infrared light signal from an infrared LED. The microprocessor is made in the form of a complex component electronic circuit board with a built-in voltage stabilizer and is connected by its input to the output of the photodiode, and the output to the input of the infrared LED.

Датчик пузырька воздуха позволяет осуществить отслеживание наличия пузырьков воздуха в жидкостной магистрали при обработке собственной крови пациента в устройстве сбора крови.The air bubble sensor allows you to monitor the presence of air bubbles in the liquid line when processing the patient’s own blood in the blood collection device.

Устройство поясняется иллюстрацией (рис. 1), на которой представлена схема устройства сбора крови, где:The device is illustrated by illustration (Fig. 1), which shows a diagram of a blood collection device, where:

1. Корпус устройства1. Device body

2. Вакуумный насос2. Vacuum pump

3. Сепаратор3. The separator

4. Блок управления4. The control unit

5. Магистрали5. Highways

6. Компрессор6. Compressor

7. Датчик пузырька воздуха7. Air bubble sensor

8. Трубка-переходник8. Tube adapter

9. Инфракрасный светодиод9. Infrared LED

10. Фотодиод10. Photodiode

11. Микропроцессор11. The microprocessor

12. Паз12. Groove

13. Выступ13. The protrusion

14. Корпус датчика14. Sensor housing

Устройство сбора крови предназначено для сбора крови, ее последующей обработки и возврата пациенту отмытой концентрированной эритромассы.The blood collection device is designed to collect blood, its subsequent processing and return to the patient the washed concentrated erythromass.

Устройство содержит: корпус 1, вакуумный насос 2, сепаратор 3, блок управления 4, магистрали 5, компрессор 6 и датчик 7 пузырька воздуха.The device comprises: a housing 1, a vacuum pump 2, a separator 3, a control unit 4, highways 5, a compressor 6 and an air bubble sensor 7.

Датчик 7 пузырька воздуха выполнен в едином корпусе 14 с пазом 12 для размещения трубки-переходника 8 и выступом 13, защищающим трубку-переходник 8 от внешнего фонового, в том числе инфракрасного, излучения для повышения помехозащищенности устройства. Внутри корпуса 14 датчика установлены инфракрасный светодиод 9, фотодиод 10 и микропроцессор 11.The air bubble sensor 7 is made in a single housing 14 with a groove 12 for accommodating an adapter tube 8 and a protrusion 13 protecting the adapter tube 8 from external background, including infrared, radiation to increase the noise immunity of the device. Inside the sensor housing 14, an infrared LED 9, a photodiode 10, and a microprocessor 11 are installed.

Датчик 7 пузырька воздуха с помощью фотодиода 10 регистрирует наличие пузырьков воздуха в жидкостных магистралях 5 на основании поглощения рассеянного в жидкости инфракрасного излучения от инфракрасного светодиода 9.The air bubble sensor 7 by means of a photodiode 10 detects the presence of air bubbles in the liquid lines 5 based on the absorption of the infrared radiation scattered in the liquid from the infrared LED 9.

Трубка-переходник 8 установлена в паз 12 в корпусе 14 датчика и представляет собой переходник, выполненный с возможностью взаимодействия с магистралями разных типоразмеров.The adapter tube 8 is installed in the groove 12 in the sensor housing 14 and is an adapter made with the possibility of interaction with highways of different sizes.

Инфракрасный светодиод 9, установленный в корпусе 14 датчика, связан с микропроцессором 11 и выполнен с возможностью функционирования в прерывистом (импульсном) режиме.The infrared LED 9 installed in the sensor housing 14 is connected to the microprocessor 11 and is configured to operate in intermittent (pulsed) mode.

Фотодиод 10, установленный в корпусе 14 датчика, подключен к микропроцессору 11 и выполнен с возможностью фиксирования наличия или отсутствия пузырька воздуха в обрабатываемой жидкости на основании наличия или отсутствия инфракрасного светового сигнала от инфракрасного светодиода 9.The photodiode 10 installed in the sensor housing 14 is connected to the microprocessor 11 and is configured to detect the presence or absence of an air bubble in the liquid being processed based on the presence or absence of an infrared light signal from an infrared LED 9.

Микропроцессор 11 предназначен для управления, контроля и обеспечения устойчивого функционирования всех составляющих датчика пузырька воздуха и выполнен в виде сложно-компонентной электронной платы со встроенным стабилизатором напряжения (на рис. не показан).Microprocessor 11 is designed to control, control and ensure the stable functioning of all components of the air bubble sensor and is made in the form of a complex component electronic circuit board with a built-in voltage stabilizer (not shown in the figure).

Вход микропроцессора 11 соединен с выходом фотодиода 10, выход микропроцессора 11 соединен с входом инфракрасного светодиода 9.The input of the microprocessor 11 is connected to the output of the photodiode 10, the output of the microprocessor 11 is connected to the input of the infrared LED 9.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

В процессе работы осуществляют сбор крови, теряемой в течение или после операции или в результате травмы, в стерильный резервуар. Затем собранную кровь обрабатывают в сепараторе 3 с помощью встроенной в него центрифуги (на рис. не показан). Далее кровь промывают моющим раствором для удаления стромы клеток, тромбоцитов, активированных факторов свертывания, внеклеточного калия, свободного гемоглобина, антикоагулянта и т.п.In the process, collect blood lost during or after surgery or as a result of trauma in a sterile reservoir. Then, the collected blood is processed in the separator 3 using a centrifuge built into it (not shown in Fig.). Then, the blood is washed with a washing solution to remove stroma of cells, platelets, activated coagulation factors, extracellular potassium, free hemoglobin, anticoagulant, etc.

Процедура обработки раневой крови заканчивается получением конечного продукта - эритроцитарной взвеси в физиологическом растворе.The treatment of wound blood ends with obtaining the final product - erythrocyte suspension in physiological saline.

Процедура включает следующие последовательные этапы:The procedure includes the following sequential steps:

сбор крови («Сбор»);blood collection (“Collection”);

заполнение сепаратора («Заполнение»);separator filling ("Filling");

отмывания крови моющим раствором («Отмывка»);washing blood with a washing solution ("Washing");

опустошения сепаратора и подачи отмытых эритроцитов в емкость (на рис. не показан) для реинфузии («Контейнер»).emptying the separator and feeding the washed red blood cells into a container (not shown in the figure) for reinfusion (“Container”).

Датчик 7 пузырька воздуха контролирует появление пузырьков воздуха в трубке-переходнике 8.The air bubble sensor 7 monitors the appearance of air bubbles in the adapter tube 8.

Если на этапе «Отмывка» датчик 7 пузырька воздуха определяет наличие воздуха в трубке-переходнике 8, когда было использовано менее 90% моющего раствора, вакуумный насос 2 остановится, подаст звуковой сигнал, и на панели (на рис. не показан) устройства появится соответствующее сообщение.If at the “Washing” stage the air bubble sensor 7 detects the presence of air in the adapter tube 8, when less than 90% of the washing solution was used, the vacuum pump 2 will stop, give a sound signal, and the corresponding device will appear on the panel (not shown). message.

Если датчик 7 пузырька воздуха обнаруживает в трубке-переходнике 8 воздух до достижения по меньшей мере 90% запрограммированного объема отмывки, то жидкость в автоматическом режиме перекачивается в емкость (на рис. не показан) для реинфузии.If the air bubble sensor 7 detects air in the adapter tube 8 until at least 90% of the programmed wash volume is reached, then the fluid is automatically pumped into a container (not shown in the figure) for reinfusion.

Подобным образом датчик 7 пузырька воздуха функционирует на этапах «Контейнер» и «Возврат» для определения момента опорожнения сепаратора.Similarly, the air bubble sensor 7 operates in the “Container” and “Return” steps to determine when the separator is emptied.

Когда датчик 7 пузырька воздуха обнаружит воздух в трубке-переходнике 8, вакуумный насос 2 остановится, и этап «Контейнер» завершится.When the air bubble sensor 7 detects air in the adapter tube 8, the vacuum pump 2 will stop and the “Container” step will end.

Как только на этапе «Контейнер» датчик 7 пузырька воздуха обнаружит воздух в трубке-переходнике 8, режим обработки крови автоматически изменится, и устройство переключится на этап «Сбор».As soon as at the “Container” stage, the air bubble sensor 7 detects air in the adapter tube 8, the blood processing mode will automatically change, and the device will switch to the “Collection” stage.

Отмытые и концентрированные эритроциты перекачиваются в емкость для реинфузии и далее возвращаются пациенту с помощью капельницы или в артериальную линию экстракорпорального контура.Washed and concentrated red blood cells are pumped into the reinfusion container and then returned to the patient with a dropper or in the arterial line of the extracorporeal circuit.

При работе устройства через магистрали 5 проходят физиологические растворы или кровь и по трубке-переходнику 8 попадают в датчик 7 пузырька воздуха.During operation of the device, physiological solutions or blood pass through lines 5 and pass through an adapter tube 8 into the air bubble sensor 7.

В датчике 7 пузырька воздуха рассеянный свет инфракрасного светодиода 9 просвечивает трубку 8, а фотодиод 10 фиксирует излучение и, в зависимости от степени освещенности, передает соответствующий сигнал микропроцессору 11, который принимает решение об остановке (при наличии пузырька воздуха) или продолжении дальнейшей работы устройства.In the sensor 7 of the air bubble, the scattered light of the infrared LED 9 shines through the tube 8, and the photodiode 10 captures the radiation and, depending on the degree of illumination, transmits the corresponding signal to the microprocessor 11, which makes a decision to stop (if there is an air bubble) or to continue further operation of the device.

Степень освещенности фотодиода 10 зависит от рассеивания инфракрасного излучения инфракрасного светодиода 9 в пустой или наполненной жидкостью трубке-переходнике 8.The degree of illumination of the photodiode 10 depends on the scattering of infrared radiation from the infrared LED 9 in an empty or liquid-filled adapter tube 8.

Микропроцессор 11, входящий в состав датчика, преобразует уровень освещенности фотодиода 10 в цифровые данные.The microprocessor 11, which is part of the sensor, converts the light level of the photodiode 10 into digital data.

Полученные цифровые данные позволяют надежно различать наличие пузырьков воздуха в трубке-переходнике 8 с помощью микропроцессора 11, управляющего инфракрасным светодиодом 9 инфракрасного излучения и фотодиодом 10, выдающим на выходе датчика 7 пузырьков воздуха логический сигнал об обнаружении пузырька воздуха.The obtained digital data makes it possible to reliably distinguish the presence of air bubbles in the adapter tube 8 using a microprocessor 11, which controls the infrared LED 9 of infrared radiation and the photodiode 10, which generates a logic signal about the detection of an air bubble at the output of the sensor 7 of air bubbles.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы устройства за счет обеспечения устойчивого контроля поступления требуемого объема жидкости в сепаратор и из него.Thus, the proposed technical solution allows to increase the reliability of the device by ensuring stable control of the flow of the required volume of liquid into and out of the separator.

Claims

A blood collection device comprising a vacuum pump, a separator, a control unit, a compressor and highways, located in the housing, characterized in that it is equipped with an adapter tube and an air bubble sensor, the air bubble sensor being made in a single housing with a groove for accommodating the adapter tube and a protrusion that protects the adapter tube from external background radiation, an infrared LED, a photodiode and a microprocessor are installed inside the sensor case, while the adapter tube is installed in the groove in the sensor case and it can be interacted with highways of different sizes, the infrared LED is connected to the microprocessor and is configured to operate in intermittent mode, and the photodiode is connected to the microprocessor and is configured to detect the presence or absence of an air bubble in the liquid being processed based on the presence or absence of an infrared light signal from infrared LED, and the microprocessor is made in the form of a complex component electronic circuit board with a built-in stabilizer conjugation and is connected at its input to the output of the photodiode, and the output - to the input of an infrared LED.