專利名稱：一種多向離心式連續(xù)性血液成分分離設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及血液循環(huán)系統(tǒng)的清除技術(shù)領(lǐng)域，一種多向離心式連續(xù)性血液成分分離設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
在醫(yī)學(xué)醫(yī)療活動過程中，當(dāng)人們的血液中出現(xiàn)了病理血液成分，臨床上對血液病理成分的祛除或置換治療，在血液采集過程中，對血液進(jìn)行重力離心，分離各種血液成分。是將人體血液，在通過體外循環(huán)過程中，短時間內(nèi)提取收集血液中單一或某幾種血液成分，對健康者血液成分提取收集，或?qū)颊哌M(jìn)行單采血液成分祛除的目的，是近年來迅速推廣的一種技術(shù)。
目前，臨床應(yīng)用的血液成分分離技術(shù)有多種，如美國伯特公司的設(shè)備Fewtlcs-3000plus和美國血液技術(shù)公司HAEMONETIC的細(xì)胞分離機(jī)，在對人體進(jìn)行血液采集過程中，經(jīng)體外循環(huán)，利用單向離心的方法，將血液中各種比重不同的成分，沉淀到各自相應(yīng)層面。再從各自層面上吸取收集相應(yīng)的血液成分，而達(dá)到對血液成分分離的目的。
單向離心分離血液成分方法的缺陷因為血液成分的分離是在對血液采集過程中完成的。血液采集與血液離心，同步進(jìn)行，是邊采集血液邊離心血液。在血液采集過程中，血液進(jìn)入離心容器的時間有差別。先進(jìn)入離心容器的血液，其各種不同比重的血液成分，經(jīng)過重力離心，將按照比重的大、小，形成各自的介面。而再進(jìn)入離心容器的血液將會疊壓在最上層，因為血液各種成分體積大小的差別不大。又因為在對血液離心時，對于離心容器內(nèi)，通過中心軸的平面上在轉(zhuǎn)動中心軸同側(cè)，任意一個質(zhì)點的離心受力方向都是一致的。導(dǎo)致大小比重不同的血液成分，有相當(dāng)一部分運動不到相應(yīng)的界面，混雜疊壓。在對血液成分收集時收集不到，致使血液成分收集率低。單項離心方法的血液成分收集率，若采集一個治療量的血液成分時，收集率在50％左右。收集時，在各血液成分形成的界面，從四周向收集管口擠壓，再通過管道向離心體外吸取收集。吸取力本身，就是對離心中的血液，附加了一個外力。這個外力不是來自于離心力，使被收集的血液成分，形成了血液的流動，使形成了無數(shù)條液體流動線路。各流動線路的流動速度難以控制，從四周向收集管口，形成了無數(shù)對相向?qū)α鞯那闆r。又由于各血液成分之間的比重差很小，各血液成分之間的界面，本來就不十分清晰，各血液成分所形成的層面又相當(dāng)薄，所以很容易形成流動渾濁，而混入其他成分的比例率過高。在收集血液成分的過程中，由于其他血液成分的混入量過高，而終止對相應(yīng)血液成分收集的連續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)致一部分需要收集的血液成分的滯留，而收集不完全。粘滯性較高的血液，在四周各方向上的流動速度不一致，當(dāng)收集相應(yīng)界面的成分時，界面就會被相對打亂，越是接近界面處，所需的血液成分濃度越高，收集的不徹底，混入其它成分的量大大增加，所以收集的純度較差。
目前應(yīng)用的血液成分分離工藝均是利用單項離心分離血液成分的方法，因為紅細(xì)胞比重相對較大，離心時紅細(xì)胞將處于離心容器的最低層。如Fewtlcs-3000plus的分離方法，離心容器距離離心軸較遠(yuǎn)，在離心的過程中，無法依靠離心容器內(nèi)的自然壓力，將相應(yīng)的血液成分壓向離心容器外。HAEMONETIL是斷口連接，無法將血液提取管伸向紅細(xì)胞層。因血液提取管道，不能與離心容器同步轉(zhuǎn)動，否則，會將離心過程中的血液攪渾，難以形成各自的界面。在對人體血液采集時，因人體生理原因，對人體一次性離體血液量是有一定限量。又根據(jù)對血液成分分離，對血液成分的收集量的所需要求，在對血液成分分離時，需要達(dá)到相當(dāng)量的原料血，才能達(dá)到對血液成分的收集量。所以在采集血液，進(jìn)行成分分離時，需要多次反復(fù)采集、離心、收集、還輸?shù)倪^程才能完成對血液成分分離的指標(biāo)或達(dá)到治療目的。所以上述兩種產(chǎn)品，在對所需血液成分的每一次收集后，對比重相對較大的紅細(xì)胞進(jìn)行還輸時離心后的血液，紅細(xì)胞處在離心容器的最底層，將需要停止血液離心和離心血液的采集，專門提取紅細(xì)胞還輸給人體。所以形成間斷性的血液分離過程。

發(fā)明內(nèi)容
為解決對血液進(jìn)行單向離心方法存在的缺陷，本發(fā)明的目的提供一種多向離心式連續(xù)性血液成分分離設(shè)備及方法，使其能縮短血液采集時間，提高對血液成分的收集率，在用于臨床對血液病理成分的祛除或置換治療中，提高臨床療效，增加血液成分對臨床供應(yīng)的應(yīng)急能力。
所述的多向離心式連續(xù)性血液成分分離設(shè)備及方法，在血液體外循環(huán)管路中，其由采集針頭從人體內(nèi)采集的血液，通過管路送至離心容器；將體外血液流程管路系統(tǒng)置于多向離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備中；血液流程管道由離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的若干個控速泵壓緊連接；離心容器置于離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備的自轉(zhuǎn)半球中，自轉(zhuǎn)半球與離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備的主驅(qū)動軸相固定連接，在隨主驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)的同時，自轉(zhuǎn)半球有其自轉(zhuǎn)的軌道軌跡；經(jīng)多向旋轉(zhuǎn)離心分層的血液成分由比色計傳感器將傳感的信號傳輸信號到相應(yīng)控制系統(tǒng)，將離心分離后的血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞血液成分按其不同類別，一部分收集到血液成分收集袋里，另一部分暫存于血液空氣收集袋里再還輸給人體；對血液成分收集袋里中存在病理成分的血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞，進(jìn)行祛除；對血液成分收集袋里存有部分對他人身體內(nèi)需要的血液成分的血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞可供給他人進(jìn)行輸注，用于治療缺乏相應(yīng)血液成分的患病人員。
所述的多向離心式連續(xù)性血液成分分離的方法，在血液體外循環(huán)系統(tǒng)的整體密閉管路里完成；其管路一端是連接人體血液的采集針頭，采集針頭通過軟管和手動管道卡①與防止血液凝固的抗疑劑混合，混合后通過管道進(jìn)入離心容器一側(cè)內(nèi)壁的附近；在其離心容器內(nèi)壁的另一側(cè)有紅細(xì)胞吸取管，紅細(xì)胞吸取管連通成分血收集袋和血液空氣袋；離心容器中心位置的血液成分收集管連通成分血收集袋和血液空氣袋；從血液空氣袋里出來的混合血液成分經(jīng)手動管道卡②連通到血液回輸針頭。
所述的多向離心式連續(xù)性血液成分分離的方法，利用兩個有一定角度的旋轉(zhuǎn)軸的異向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動速率為1∶1的轉(zhuǎn)動比，在離心力的作用下，便形成了血液各質(zhì)點在離心容器內(nèi)的相對移動；離心容器內(nèi)比重相同的血液成分，都會游離位移到各自相應(yīng)的層面上，采用管道直接通向離心血液的紅細(xì)胞層，隨時吸取紅細(xì)胞，形成了血液離心分離過程的連續(xù)性；向離心容器內(nèi)連續(xù)采集血液，依靠中心位的壓力差，成分血向離心容器中心位置自然移位；中心軸到離心容器的周邊之間的離心半徑越長、兩種血液成分之間的接觸面越小，對血液的各種成分收集越完全、純度越高；在離心血液的成分血層中，位于整體密閉管路，離心容器中心位或管道附近，設(shè)有比色儀傳感器，其時刻監(jiān)測著離心容器內(nèi)空氣、半透明液體、不透光顆粒三種血液的狀態(tài)，對于不透光顆粒血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞，按照直徑和體積的大小、濃度分別持續(xù)轉(zhuǎn)換成電模擬信號，再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送給相應(yīng)控制軟件，加以分析并發(fā)生相應(yīng)指令，以控制整個設(shè)備的運行；根據(jù)所需血液成分，達(dá)到一定濃度值時，再收集相應(yīng)的血液成分；在收集血液成分時，其他血液成分，達(dá)到一定濃度值時，再終止此種血液成分的收集；血液在離心容器中離心時，血液的各種不同成分，將按照比重的大小、分層，血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞、年輕紅細(xì)胞的層面，依次被擠向離心球的中心位，再按照相應(yīng)的層面，提取收集相應(yīng)的血液成分。
所述的多向離心連續(xù)性血液成分分離設(shè)備，電機(jī)輸出軸與分離設(shè)備的自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸相固定連接，自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸呈中空結(jié)構(gòu)，穿過中空驅(qū)動軸有兩個支撐軸承，穿過支撐軸承有一齒輪軸，齒輪軸的兩端各有一滾動傘齒輪，支撐軸的中部有與自轉(zhuǎn)半球齒輪相嚙合連接的傳動齒輪，齒輪軸兩端的滾動傘齒輪與下部的環(huán)形傘齒輪相嚙合連接，環(huán)形傘齒輪固定在支架上；自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸上端有一支撐環(huán)，支撐環(huán)的一側(cè)具有支撐軸承，支撐軸承通過支撐自轉(zhuǎn)軸固定連接自轉(zhuǎn)半球；其離心容器置于自轉(zhuǎn)離心半球內(nèi)，并由活動卡固定在自轉(zhuǎn)離心半球內(nèi)；支撐環(huán)的另一側(cè)固定著一管束扎血液管道的懸掛環(huán)，懸掛環(huán)的上方有一固定喇叭環(huán)，固定喇叭環(huán)連接到固定臺面上，固定喇叭環(huán)的上部有一比色儀傳感器，傳感信號經(jīng)比色分析儀與控制血液流向和流速的設(shè)備電路相連接。
所述的多向離心式連續(xù)性血液成分分離設(shè)備，由電機(jī)輸出軸與皮帶輪連接，皮帶輪的皮帶套裝在自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸的皮帶槽里，在自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸的下部有一軸承底座；在自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸的上部有一與水平面成一定角度的偏心的軸承座，軸承座里有圓錐滾子軸承，自轉(zhuǎn)半球底部的中空自轉(zhuǎn)軸固定在圓錐滾子軸承里；自轉(zhuǎn)半球驅(qū)動軸上端的一側(cè)固定連接著一懸掛臂，懸掛臂的上固定連接著管道懸掛環(huán)；自轉(zhuǎn)半球驅(qū)動軸上端另一側(cè)通過齒輪軸經(jīng)軸承連接一滾動傘齒輪，滾動傘齒輪的下部有一個環(huán)形傘齒輪，滾動傘齒輪與環(huán)形傘齒輪相嚙合，環(huán)形傘齒輪下部有固定支架，滾動傘齒輪的上部還有一自轉(zhuǎn)半球齒輪，滾動傘齒輪與其相嚙合；自轉(zhuǎn)半球內(nèi)的上部有活結(jié)卡連接著盤式離心容器；自轉(zhuǎn)半球內(nèi)中心位附近有一比色儀傳感器，比色儀傳感器固定在比色儀支撐桿上，比色儀支撐桿固定連接在支架上，比色儀傳感器信號經(jīng)比色分析儀與控制血液流向和流速的設(shè)備電路相連接。
所述的多向離心式連續(xù)性血液成分設(shè)備，其放置在離心容器上的血液管道束具有防其扭曲的“S”型反轉(zhuǎn)彎角；扭曲的“S”型反轉(zhuǎn)彎角由管道束的兩個彎角處分別套有喇叭環(huán)和管道懸掛環(huán)。
所述的多向離心式連續(xù)性血液成分分離的方法，在離心設(shè)備上具有若干個血液流動控速泵，在控速泵的轉(zhuǎn)動盤旋轉(zhuǎn)時，利用圓周上的滾動輪對血液管道滾動擠壓，以達(dá)到對血液流向、流速的控制。
由于采用如上技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性該一種多向離心連續(xù)性血液成分分離設(shè)備及工藝方法，主要用于血漿、血小板、白細(xì)胞、干細(xì)胞、紅細(xì)胞的單采分離。采用血液各種成分的比重差，同時進(jìn)行多向重力離心，完成對血液一種或多種成分的分離工作，消除了整體密閉管路在高速運轉(zhuǎn)時，部分管路扭曲問題，因為整體管密閉路上的，血液采集管道和血液回輸管道都需要靜止；管路中的離心容器是硬質(zhì)材料，而所連接的管道是軟體材料，在離心容器高速運轉(zhuǎn)的情況下，在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時各自所形成的管道轉(zhuǎn)動方向相反，軟體管道可隨兩個相反方向上的扭曲自動翻身，管道也就不會發(fā)生扭曲?？蛇M(jìn)行不間斷的連續(xù)分離，縮短血液采集時間，減輕工作員的勞動強(qiáng)度，增加血液成分需求的應(yīng)急能力。所分離出的血液成分純度高、收集率高。在對患者進(jìn)行病理性血液成分單采祛除術(shù)或置換術(shù)的應(yīng)用上，明顯好于間斷方式的祛除或置換術(shù)的療效，提高了臨床療效。
這種離心收集方法，在高速轉(zhuǎn)動的情況下，要作好轉(zhuǎn)動的動態(tài)平衡的配平，收集相應(yīng)血液成分較為完全，且純度高。其血液成分分離方法，實現(xiàn)了可不間斷的連續(xù)進(jìn)行血液成分分離工作，縮短工作時間；在血液互動的情況下，不會形成不同比重的血液成分相互疊壓，比重相同的血液成分集中比較徹底，收集也比較徹底，所以對相應(yīng)血液成分的收集，有較高的收集率。在沒有離心力以外作用力的情況下，向中心點集中的血液成分，不會形成渾濁，收集相應(yīng)血液成分的純凈度比較高。
離心球內(nèi)徑31厘米是離心球的一部分，內(nèi)容積200毫升。自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軸的夾角為15°，轉(zhuǎn)速均為1350轉(zhuǎn)/分鐘。共實驗兩例，均是收集血小板。
案例一張曉蕊，女，42歲，血液檢測；血小板181×109/L、白細(xì)胞8×109/L、紅細(xì)胞壓積41％、血紅蛋白13.4g/L。
血液采集量1600ml、收集收富血小板血漿160ml，含血小板2.04×1011個、白細(xì)胞5.5×105個。收集率70.1％。獻(xiàn)血后24小時對張曉蕊血液檢測，血小板計數(shù)178×109個/L，其他各項指標(biāo)均無變化。
案例二魏向章，男，33歲，血液檢測；血小板122×109個/L、血紅蛋白15.6g/L、紅細(xì)胞壓積46％、白細(xì)胞5.5×109個/L。
血液采集量2000ml，收集富血小板血漿168ml，含血小板量1.81×1011個、白細(xì)胞2.1×105個。收集率75.4％。獻(xiàn)血后24小時對魏向章血液檢測，血小板計124×109個/L，其他各項指標(biāo)均無變化。
以上兩例，說明本方法，對血小板的收集率大大提高。所收集的血小板中，白細(xì)胞的污染率大大降低，能達(dá)到臨床的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對獻(xiàn)血者無損害作用。


圖1是一種多向離心式連續(xù)性血液成分采集分離的血液流程系統(tǒng)圖；圖2是多向離心式連續(xù)性血液成分分離的球式離心容器設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是多向離心式連續(xù)性血液成分分離的盤式離心容器設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖中所示1—控速泵；2—自動管卡；3—手動管卡；4比色儀傳感器；5—管束扎；6—管道；7—抗疑劑袋；8—成分血收集袋；9—血液空氣袋；10—采集針頭；11—回輸針頭；12—球式離心容器；13—血液進(jìn)口管；14—成分血出口管；15—紅細(xì)胞出口管；16—自轉(zhuǎn)半球；17—支撐自轉(zhuǎn)軸；18—自轉(zhuǎn)半球齒輪；19—支撐軸承；20—支撐環(huán)；21—過度齒輪；22—滾動傘齒輪；23—環(huán)形固定齒輪；24—電機(jī)；25—管道懸掛環(huán)；26—活結(jié)卡；27—喇叭環(huán)；28—支架；29—固定臺；30—盤式離心容器；31—圓錐滾子軸承；32—齒輪軸；33—驅(qū)動軸；34—比色儀桿；35—皮帶槽；36—皮帶；37—皮帶盤。
具體實施例方式
一如圖1中所示該多向離心連續(xù)性血液成分分離設(shè)備，在血液體外循環(huán)管路中，其由采集針頭(10)從人體內(nèi)采集的血液，通過管路送至離心容器(12)、(30)；將體外血液流程管道系統(tǒng)置于多向離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備中；血液流程管道(6)由離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的若干個控速泵(1)壓緊連接；離心容器置于離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備的自轉(zhuǎn)半球(16)中，自轉(zhuǎn)半球與離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備的主驅(qū)動軸(33)相固定連接，隨主驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)的同時，自轉(zhuǎn)半球有其自轉(zhuǎn)的軌道軌跡；經(jīng)多向旋轉(zhuǎn)離心分離的血液成分由比色儀傳感器(4)將傳感信號傳輸?shù)较鄳?yīng)控制系統(tǒng)，將離心分離后的血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞血液成分按其不同類別，一部分收集到成分血收集袋(8)里，另一部分暫存于血液空氣袋(9)里經(jīng)回輸針頭(11)再還輸給人體；對成分血收集袋里中存在病理成分的血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞，進(jìn)行祛除；對成分血收集袋里存有部分對他人身體內(nèi)需要的血液成分的血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞可供給他人進(jìn)行輸注，用于治療缺乏相應(yīng)血液成分的患病人員。其整體密閉管路一端是連接人體血液的采集針頭(10)，采集針頭通過管道(6)和手動管道卡①(3)與防止血液凝固的抗疑劑袋(7)的軟管連通，混有抗疑劑的血液管道連通離心容器內(nèi)壁一側(cè)的血液進(jìn)口管(13)，在其離心容器內(nèi)壁的另一側(cè)有紅細(xì)胞出口管(15)，紅細(xì)胞管出口連通成分血收集袋(8)和血液空氣袋(9)；離心容器中心位置的收集血液成分血出口管(14)連通成分血收集袋和血液空氣袋；從血液空氣袋里出來的混合血液成分經(jīng)手動管道卡②連通到血液回輸針頭(11)。
如圖2所示該多向離心連續(xù)性血液成分球式離心容器分離設(shè)備，由電機(jī)(24)輸出軸與分離設(shè)備的自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸(33)相固定連接，自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸呈中空結(jié)構(gòu)，穿過中空驅(qū)動軸有兩個支撐軸承(19)，穿過支撐軸承有一齒輪軸(32)，齒輪軸的兩端各有一滾動傘齒輪(22)；齒輪軸中部設(shè)置有與自轉(zhuǎn)半球齒輪(18)相嚙合連接的傳動齒輪(21)，齒輪軸兩端的滾動傘齒輪與下部的環(huán)形傘齒輪(23)相嚙合連接，環(huán)形傘齒輪固定在支架(28)上；自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸上端有一支撐環(huán)(20)，支撐環(huán)的一側(cè)具有支撐軸承(19)，支撐軸承通過支撐自轉(zhuǎn)軸(17)固定連接自轉(zhuǎn)半球(16)；其球式離心容器(12)置于自轉(zhuǎn)離心半球內(nèi)，并由活結(jié)卡(26)固定在自轉(zhuǎn)離心半球上；支撐環(huán)的另一側(cè)固定著一管束扎(5)血液管道的懸掛環(huán)(25)，懸掛環(huán)的上方有一使血液管道不產(chǎn)生扭曲的固定喇叭環(huán)(27)，喇叭環(huán)的上部還設(shè)置有一個對著血液管道的比色儀傳感器(4)連接在固定臺(29)上；比色儀傳感器與比色分析儀相連。
該多向離心連續(xù)性血液成分球式離心容器分離設(shè)備，當(dāng)公轉(zhuǎn)面和自轉(zhuǎn)面成90度角時，對血液在離心容器內(nèi)離心過程中，離心容器內(nèi)血液各質(zhì)點的受力方向各異，離心容器內(nèi)各質(zhì)點的血液成分運動方向在隨時變化，血液在容器內(nèi)不停的轉(zhuǎn)換受力和運動方向，形成了血液各質(zhì)點近似螺旋狀的運動方式；總的運動方向，是朝著兩個轉(zhuǎn)動合力的切線方向；即總的受力方向，都是朝向離心容器外部；在離心過程中，不管先、后進(jìn)入離心容器的血液，在離心容器內(nèi)都是時刻在運動過程中；在離心力的作用下，比重相同的血液成分，都會游離移動到各自相應(yīng)的層面上，不管先后進(jìn)入離心球的血液，不會造成比重不同的血液成分混雜疊壓；所以血液經(jīng)過離心，各比重不同的血液成分，在各自層面集中比較完全，可以達(dá)到對血液成分更高的回收率。
具體實施方式
二如圖3所示該多向離心式連續(xù)性血液成分盤式離心容器分離設(shè)備，由電機(jī)(24)輸出軸與皮帶輪(37)連接，皮帶輪上的皮帶(36)套裝在自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸的皮帶槽(35)里，在自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸(33)的下部有一支撐軸承(19)底座；在自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸的上部設(shè)置有一與水平面成一定角度偏心的圓錐滾子軸承(31)座，自轉(zhuǎn)半球(16)經(jīng)中空形支撐自轉(zhuǎn)軸(17)固定在圓錐滾子軸承里；自轉(zhuǎn)半球驅(qū)動軸上端的一側(cè)固定連接著一懸掛臂支撐環(huán)(20)，懸掛臂支撐環(huán)的上固定連接著管道懸掛環(huán)(25)；自轉(zhuǎn)半球驅(qū)動軸上端另一側(cè)通過齒輪軸(32)經(jīng)軸承(19)連接一個滾動傘齒輪(22)，滾動傘齒輪的下部有一個環(huán)形傘齒輪(23)，滾動傘齒輪與環(huán)形固定傘齒輪相嚙合，環(huán)形傘齒輪下部連接在固定支架(28)上；滾動傘齒輪的上部與自轉(zhuǎn)半球下部的環(huán)形自轉(zhuǎn)半球齒輪(18)相嚙合；自轉(zhuǎn)半球內(nèi)的上部有活結(jié)卡(26)連接著盤式離心容器(30)；自轉(zhuǎn)半球內(nèi)中心位附近置有一比色儀傳感器(4)，比色儀傳感器固定在比色儀桿(34)上，比色儀桿固定連接在支架(28)上，比色儀傳感器與比色分析控制儀相連接。
該多向離心式連續(xù)性血液成分設(shè)備，其放置在離心容器上的血液管束扎(5)具有防其扭曲的“S”型反轉(zhuǎn)彎角；扭曲的“S”型反轉(zhuǎn)彎角由管道束的兩個彎角處分別套有喇叭環(huán)(27)和管道懸掛環(huán)(25)形成；在離心設(shè)備上具有若干個血液流動控速泵(1)，在控速泵轉(zhuǎn)動盤旋轉(zhuǎn)時，利用圓周上的滾動輪對血液管道滾動擠壓，以達(dá)到對血液流向、流速的控制；其離心容器內(nèi)的半徑為收集相應(yīng)液體的軸距，軸距俞長，血液的各種成分收集俞完全、純度俞高。
該多向離心式連續(xù)性血液成分設(shè)備的控制系統(tǒng)，由比色分析儀對血液中顆粒大小、濃度、空氣實施監(jiān)測發(fā)出相應(yīng)信號經(jīng)自動控制系統(tǒng)及相應(yīng)控制軟件和系統(tǒng)軟件，對各種相應(yīng)血液成分分離量的計算、設(shè)備運行、程序的設(shè)定、各電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度及方向、控速泵和自動管卡的開啟和關(guān)閉的指令，對各部件和運行程序的控制，以達(dá)到控制血液的流向和流速。
以上兩種多向離心式連續(xù)性血液成分設(shè)備使用時，采集血液前，首先安裝一體管路器材于多向離心式連續(xù)性血液成分設(shè)備中，血液空氣袋(9)之后的回輸管道，暫且不向控速泵V(1)中安裝；當(dāng)指示啟動設(shè)備，控速泵I開始運轉(zhuǎn)，其他各控速泵、自動管道卡均處于關(guān)閉狀態(tài)；待行血液采集針頭(10)穿刺后，再指示開始，即系統(tǒng)開始運轉(zhuǎn)。
在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，首先轉(zhuǎn)動環(huán)開始轉(zhuǎn)動，自動管道卡(2)及控速泵II、III是同時啟動和開啟，且速度相同。血液自動流向球式離心容器(12)或盤式離心容器(30)內(nèi)離心，空氣也隨著轉(zhuǎn)移至血液空氣袋中；比色分析儀將時刻檢測著球式或盤式離心容器中心點處，按照所監(jiān)測到的結(jié)果，發(fā)出相應(yīng)信號到相應(yīng)軟件；經(jīng)軟件處理后發(fā)出指令，控制整個設(shè)備運轉(zhuǎn)；待血液積滿離心球或離心盤后，便會從離心球中心點，向血液空氣袋中轉(zhuǎn)移；待到血漿空氣袋中集存血量到一定量時，再進(jìn)行人工回輸血液的穿刺；完成回輸針頭(11)的穿刺后，立即打開手動管道夾2(3)，同時啟動控速泵V轉(zhuǎn)動，此時控速泵V將血液向血液空氣袋中采集；操作人員同時擠壓血漿空氣袋之后的管道，協(xié)助將管道中的空氣排空，使血液涌滿血漿空氣袋之后的回輸管道；當(dāng)回輸管道采出的血液，與血漿空氣袋中血液匯合后，操作人員迅速將指示控速泵V轉(zhuǎn)向反向轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動速度等同控速泵H；外循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)備運轉(zhuǎn)，將按照事先設(shè)定好的程序運行，即根據(jù)所需收集血液成分各異，而指示按照相應(yīng)程序執(zhí)行，設(shè)備便自行控制各控速泵、自動管路、控制系統(tǒng)的運行；一般都是按照血液比重由小到大，即血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞、年青紅細(xì)胞的先后順序?qū)δ骋欢蔚难撼煞?，收集到血液成分收集袋中?br> 在對所需血液成分開始收集時，控速泵III自動立即關(guān)閉，自動管道卡1立即打開，成分血液將被離心球或離心盤內(nèi)的壓力，推進(jìn)到成分血收集袋(8)中；當(dāng)比色分析儀檢測到超范圍的顆粒，達(dá)到一定濃度時，說明血液成分吸取管口(14)的球式或盤式離心容器中心位，已被下一個層面的成分占據(jù)，此時控制系統(tǒng)將會指示自動管道卡1立即關(guān)閉、控速泵III立即開啟，將血液向血漿空氣袋中轉(zhuǎn)移；當(dāng)比色分析儀監(jiān)測到紅細(xì)胞或紅細(xì)胞達(dá)到一定濃度時，此時紅細(xì)胞已充滿，控速泵Ⅳ和自動管道卡3開啟，將紅細(xì)胞向血漿空氣袋中轉(zhuǎn)移，控制血液流速時刻等于控速泵II的速度，同時關(guān)閉控速泵III，這樣的運轉(zhuǎn)時間是按照循環(huán)血量計算，即循環(huán)量少于獻(xiàn)血著紅細(xì)胞壓積比加1再乘以球式或盤式離心容器內(nèi)實際容血量時，控速泵III開啟，控速泵IV關(guān)閉；中心位的血漿又被轉(zhuǎn)移向血漿空氣袋中，立即開始新的一輪血液采集、收集過程；就以這樣的方式進(jìn)行多次、反復(fù)的過程，即可完成收集血液成分的所需量。
當(dāng)完成所需血液成分的收集量時，程序發(fā)出警報，此時程序會在控速泵I、II、IV、V同時處于運轉(zhuǎn)，自動管道卡3開啟，控速泵III處于關(guān)閉狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，整個系統(tǒng)形成了簡單的血液體外循環(huán)情況；操作人員結(jié)束操作，完成血液分離工作。
權(quán)利要求
1.一種多向離心連續(xù)性血液成分分離設(shè)備及方法，其特征在于其在血液體外循環(huán)管路中，其由采集針頭(10)從人體內(nèi)采集的血液，通過管路送至離心容器(12)、(30)；將體外血液流程管道系統(tǒng)置于多向離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備中；血液流程管道(6)由離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的若干個控速泵(1)壓緊連接；離心容器置于離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備的自轉(zhuǎn)半球(16)中，自轉(zhuǎn)半球與離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備的主驅(qū)動軸(33)相固定連接，隨主驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)的同時，自轉(zhuǎn)半球有其自轉(zhuǎn)的軌道軌跡；經(jīng)多向旋轉(zhuǎn)離心分離的血液成分由比色儀傳感器(4)將傳感的信號傳輸信號到相應(yīng)控制系統(tǒng)，將離心分離后的血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞血液成分按其不同類別，一部分收集到成分血收集袋(8)里，另一部分暫存于血液空氣袋(9)里經(jīng)回輸針頭(11)再還輸給人體；對成分血收集袋里中存在病理成分的血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞，進(jìn)行祛除；對成分血收集袋里存有部分對他人身體內(nèi)需要的血液成分的血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞可供給他人進(jìn)行輸注，用于治療缺乏相應(yīng)血液成分的患病人員。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多向離心式連續(xù)性血液成分分離的方法，其特征在于其由血液體外循環(huán)系統(tǒng)的整體密閉管路，其管路一端是連接人體血液的采集針頭(10)，采集針頭通過軟管(6)和手動管道卡①(3)與防止血液凝固的抗疑劑袋(7)的軟管連通，混有抗疑劑的血液管道連通離心容器內(nèi)壁一側(cè)的血液進(jìn)口管(13)，在其離心容器內(nèi)壁的另一側(cè)有紅細(xì)胞出口管(15)，紅細(xì)胞管出口連通成分血收集袋(8)和血液空氣袋(9)；離心容器中心位置的收集血液成分血出口管(14)連通成分血收集袋和血液空氣袋；從血液空氣袋里出來的混合血液成分經(jīng)手動管道卡②連通到血液回輸針頭(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多向離心式連續(xù)性血液成分分離的方法，其特征在于其在離心設(shè)備上具有若干個血液流動控速泵(1)，在控速泵的轉(zhuǎn)動盤旋轉(zhuǎn)時，利用圓周上的滾動輪對血液管道(6)滾動擠壓，以達(dá)到對血液流向、流速的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多向離心式連續(xù)性血液成分分離的方法，其特征在于其兩個有一定角度的旋轉(zhuǎn)軸的異向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動速率為1∶1；在離心力的作用下，形成了血液各質(zhì)點在離心容器內(nèi)的相對移動；離心容器內(nèi)比重相同的血液成分，都會游離位移到各自相應(yīng)的層面上，由管道直接通向離心血液紅細(xì)胞層，隨時吸取紅細(xì)胞，使血液離心分離形成連續(xù)性；依靠中心位的壓力差，成分血向離心容器中心位置自然移位；中心軸到離心容器的周邊之間的離心半徑越長、兩種血液成分之間的接觸面越小，對血液的各種成分收集越完全、純度越高；在離心容器中心位附近，設(shè)有比色儀傳感器，其時刻監(jiān)測著離心容器內(nèi)空氣、半透明液體、不透光顆粒三種血液的狀態(tài)；對于不透光顆粒血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞，按照直徑和體積的大小、濃度分別持續(xù)轉(zhuǎn)換成電信號傳送給控制系統(tǒng)，并發(fā)出相應(yīng)指令，以控制整個設(shè)備的運行；根據(jù)所需血液成分，達(dá)到一定濃度值時，再收集相應(yīng)的血液成分；在收集血液成分時，其他血液成分，達(dá)到一定濃度值時，再終止此種血液成分的收集；血液的各種不同成分，將按照比重的大小、分層，血漿、血小板、白細(xì)胞、紅細(xì)胞、年輕紅細(xì)胞層面，依次被擠向離心球的中心位，提取收集相應(yīng)的血液成分。
5.一種實施如權(quán)利要求1所述的多向離心連續(xù)性血液成分分離方法所需的設(shè)備，其特征在于球式離心容器分離設(shè)備，由電機(jī)(24)輸出軸與分離設(shè)備的自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸(33)相固定連接，自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸呈中空結(jié)構(gòu)，穿過中空驅(qū)動軸有兩個支撐軸承(19)，穿過支撐軸承有一齒輪軸(32)，齒輪軸的兩端各有一滾動傘齒輪(22)；齒輪軸中部設(shè)置有與自轉(zhuǎn)半球齒輪(18)相嚙合連接的傳動齒輪(21)，齒輪軸兩端的滾動傘齒輪與下部的環(huán)形傘齒輪(23)相嚙合連接，環(huán)形傘齒輪固定在支架(28)上；自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸上端有一支撐環(huán)(20)，支撐環(huán)的一側(cè)具有支撐軸承(19)，支撐軸承通過支撐自轉(zhuǎn)軸(17)固定連接自轉(zhuǎn)半球(16)；其球式離心容器(12)置于自轉(zhuǎn)離心半球內(nèi)，并由活結(jié)卡(26)固定在自轉(zhuǎn)離心半球上；支撐環(huán)的另一側(cè)固定著一管束扎血液管道的懸掛環(huán)(25)，懸掛環(huán)的上方有一使血液管道不產(chǎn)生扭曲的固定喇叭環(huán)(27)，喇叭環(huán)的上部還設(shè)置有一個對著血液管道的比色儀傳感器(4)連接在固定臺(29)上；比色儀傳感器經(jīng)比色分析儀與控制血液流向和流速的設(shè)備電路相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多向離心式連續(xù)性血液成分分離設(shè)備，其特征在于盤式離心容器分離設(shè)備，由電機(jī)(24)輸出軸與皮帶輪(37)連接，皮帶輪(37)的皮帶套裝在自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸的皮帶槽(35)里，在自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸(33)的下部有一支撐軸承(19)底座；在自轉(zhuǎn)半球的驅(qū)動軸的上部設(shè)置有一與水平面成一定角度偏心的圓錐滾子軸承(31)座，自轉(zhuǎn)半球(16)經(jīng)中空形支撐自轉(zhuǎn)軸(17)固定在圓錐滾子軸承里；自轉(zhuǎn)半球驅(qū)動軸上端的一側(cè)固定連接著一懸掛臂支撐環(huán)(20)，懸掛臂支撐環(huán)上固定連接著管道懸掛環(huán)(25)；自轉(zhuǎn)半球驅(qū)動軸上端另一側(cè)通過齒輪軸(32)經(jīng)軸承(19)連接一個滾動傘齒輪(22)，滾動傘齒輪的下部有一個環(huán)形固定傘齒輪(23)，滾動傘齒輪與環(huán)形固定傘齒輪相嚙合，環(huán)形傘齒輪下部連接在固定支架(28)上；滾動傘齒輪的上部與自轉(zhuǎn)半球下部的環(huán)形自轉(zhuǎn)半球齒輪(18)相嚙合；自轉(zhuǎn)半球內(nèi)的上部有活結(jié)卡(26)連接著盤式離心容器(30)；自轉(zhuǎn)半球內(nèi)中心位附近置有一比色儀傳感器(4)，比色儀傳感器固定在比色儀支撐桿(34)上，比色儀支撐桿固定連接在支架(28)上，比色儀傳感器經(jīng)比色分析儀與控制血液流向和流速的設(shè)備電路相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多向離心式連續(xù)性血液成分設(shè)備，其特征在于其放置在離心容器上的血液管束扎(5)具有防其扭曲的“S”型反轉(zhuǎn)彎角；扭曲的“S”型反轉(zhuǎn)彎角由管道束的兩個彎角處分別套有喇叭環(huán)(27)和管道懸掛環(huán)(25)。
全文摘要
一種多向離心連續(xù)性血液成分分離設(shè)備及方法，在血液體外循環(huán)管路中，由采集針頭(10)從人體內(nèi)采集的血液，通過管路送至離心容器(12、30)；將體外血液流程管道系統(tǒng)置于多向離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備中；血液流程管道(6)由離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的若干個控速泵(1)壓緊連接；離心容器置于離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備的自轉(zhuǎn)半球(16)中，自轉(zhuǎn)半球與離心旋轉(zhuǎn)設(shè)備的驅(qū)動軸(33)相固定連接，隨驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)的同時，自轉(zhuǎn)半球有其自轉(zhuǎn)的軌道軌跡；經(jīng)多向旋轉(zhuǎn)離心分離的血液成分由比色儀傳感器(4)將傳感的信號傳輸信號到相應(yīng)控制系統(tǒng)，使其能縮短血液采集時間，提高對血液成分的收集率，在用于臨床對血液病理成分的祛除或置換治療中提高臨床療效。
文檔編號A61M1/38GK1736497SQ200510017870
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者郭經(jīng)緯, 郭建社, 周從章 申請人:郭經(jīng)緯