Устройство для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови - RU2791387C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к медицине, в частности к производственной трансфузиологии, предназначено для извлечения отдельных компонентов послойно разделенной жидкости, и, в частности, устройства для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови и может быть использовано в учреждениях службы крови, на станциях и отделениях переливания крови, гематологических центрах, научно-исследовательских и учебных медицинских учреждениях, подвижных медицинских формированиях.

Для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови, в частности отделения плазмы от эритроцитной массы в полимерных контейнерах, разработаны механические и автоматические устройства, называемые экстракторами. Механические экстракторы дешёвы и отличаются простотой конструкции и, как правило, включают в себя корпус (основание) и механический пресс (подвижную пластину) постоянного давления, воздействующий на контейнер с компонентами донорской крови, полученными в результате ее центрифугирования. При этом один из компонентов крови (плазма) по магистральной трубке перемещается в приемный контейнер.

Недостатком механических устройств для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови является их низкая эффективность, так как при их использовании пережим магистральной трубки производится вручную, а перемещение плазмы в приемный контейнер контролируется визуально, что требует участия обслуживающего персонала в течение всего процесса разделения компонентов крови, что приводит к частым ошибкам.

Известно устройство для извлечения компонентов из жидкости, в частности из цельной крови, причем компоненты присутствуют, по меньшей мере, в двух пространственно разделенных областях, которое состоит из гибкого мешка, имеющего, по меньшей мере, одно выходное устройство, причем этот мешок прижат между неподвижной пластиной и поворотной контактной пластиной, расположенной под углом к последней, и точка поворота контактной пластины, лежащая под мешком на линии пересечения обеих поверхностей пластины, а именно на расстоянии более 30% от длины контактной пластины, и приводное устройство с электрическим или гидравлическим приводом, жестко соединенное с контактной пластиной посредством рычага (Патент DE 3815643 C2. Опубл. 30.11.1989 г.).

Известно устройство для извлечения компонентов крови - плазмоэкстрактор автоматический «ГЕМОПРЕСС», который имеет механический пресс (подвижную пластину) и оптический датчик (датчик прозрачности) для контролирования процесса, а также полимерные контейнеры с заготовленной и идентифицированной донорской кровью (http://nic-com.ru/products/plazmoekstraktor-avtomaticheskij-gemopress).

Известно устройство для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови, содержащее пластину неподвижную,  пластину подвижную с двусторонним ходом, перемещаемую с помощью электродвигателя, магистрали для индивидуального вывода каждого компонента крови с клапанами, блок управления, устройство обработки данных, для передачи данных процесса с блока управления и встроенные оптические датчики (датчики прозрачности) (Патент DE000020316115, МПК С12М 1/26, опубл. 29.04.2004).

Известно устройство для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови, содержащее пластину неподвижную,  пластину подвижную с двусторонним ходом, перемещаемую с помощью электродвигателя, магистрали для индивидуального вывода каждого компонента крови с клапанами, блок управления, устройство обработки данных для передачи данных процесса с блока управления и встроенные оптические датчики (датчики прозрачности), датчик позиции подвижной пластины, блок задания положения подвижной пластины,  блок контроля положения подвижной пластины,  блок расчета положения подвижной пластины (https://www.medicalexpo.ru/prod/lmb-technologie-gmbh/product-76654-504516.html).

Недостатками известных автоматических устройств является статическое задание скорости движения пресса (подвижной пластины), а также отсутствие системы позволяющей минимизировать время одного цикла перемещения подвижной пластины с целью выдавливания жидкости при условии не превышения безопасного уровня давления внутри пакетов и магистралей с компонентами крови, что в свою очередь приводит к снижению производительности работы устройства по перекачке компонентов крови в соответствующие пакеты.

Задачей изобретения является создание эффективного устройства для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови, позволяющего обеспечить высокое качество получаемого продукта, а также
увеличить производительность и снизить риск ошибки оператора.

Технический результат заключается в увеличении производительности устройства и снижение риска ошибки оператора.

Это достигается тем, что в заявляемом устройстве для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови, содержащее пластину неподвижную,  пластину подвижную с двусторонним ходом, перемещаемую с помощью электродвигателя, магистрали для индивидуального вывода каждого компонента крови с клапанами и с датчиками прозрачности, датчик позиции подвижной пластины, блок задания положения подвижной пластины,  блок контроля положения подвижной пластины,  блок расчета положения подвижной пластины, согласно изобретению, дополнительно содержит: блок расчета скорости подвижной пластины на основании данных, полученных от блока контроля положения подвижной пластины; блок контроля скорости, на выходе которого формируется задание на усилие с учетом значения текущей скорости перемещения, связанный с блоком контроля усилия и с блоком расчета усилия по информации от датчика тока, при этом блок контроля усилия, заданного блоком контроля скорости, связан с блоком формирования напряжения, выполненным с возможностью формирования напряжения на обмотке двигателя за счет ограничения напряжения, поступающего с блока питания, а блок задания напора перетока жидкости в магистралях, и блок задания усилия, с которым подвижная пластина давит на пакет с кровью, выполнены с возможностью задания исходных параметров оператором.

Заявляемое устройство для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови в раздельные емкости изображено на Фиг. 1 и состоит из: 1, 2 – неподвижная пластина, 3 – подвижная пластина, 4 – винтовая передача, 5 – электродвигатель, 6 – пакет с компонентами крови; 7, 8 – магистрали, 9 – датчик прозрачности на магистрали 7; 10 - датчик прозрачности на магистрали 8; 11- клапан на магистрали 7; 12 – клапан на магистрали 8; 13 - пакет сбора компонентов с магистрали 7; 14 - пакет сбора компонентов с магистрали 8; 15 - блок задания положения (БЗП), 16 - блок контроля положения (БКП), 17 - блок расчета положения (БРП), 18 - блок расчета скорости (БРС), 19 - блок контроля скорости (БКС), 20 - блок задания напора (БЗН), 21 - блок задания усилия (БЗУ), 22 - блок контроля усилия (БКУ), 23 - блок расчета усилия (БРУ), 24 - блок формирования напряжения (БФН), 25 - датчик тока (ДТ), 26 - датчик позиции подвижной пластины (ДПП), 27 - блок питания (БП).

Устройство работает следующим образом.

Предварительно отцентрифугированная кровь (с разделением на основные компоненты – плазма, тромбоциты, лейкоциты, эритроциты) находится в полиэтиленовом пакете 6, к которому прикреплены пластиковые трубчатые магистрали 7 и 8 для перекачивания жидкости. Подвижная пластина 3 расположена между неподвижными пластинами 1 и 2. Пакет 6 располагают между пластинами 1 и 3. При сдавливании пакета 6 пластиной 3, перемещаемой с помощью электродвигателя 5 через винтовую передачу 4, запускаемой, происходит выдавливание жидкости (компонентов крови) из пакета 6 и перетекание по магистралям 7 и 8 в соответствующие пакеты 13 и 14. При этом скорость сдавливания пакета определяет производительность перекачки, давление в магистралях, напор на выходе. Для каждой магистрали 7 и 8 установлен соответствующий клапан 11 и 12, перекрывающий при необходимости поток в жидкости в магистрали. Наличие в магистрали требуемого для каждого из пакетов 13 и 14 компонента крови определяется с помощью соответствующих датчиков 9 и 10, на основании информации с которых принимается решение о блокировании потока компонентов крови, идущего в пакеты 13 или 14 посредством клапанов 11 или 12. Блокирование потока осуществляется при появлении в магистрали, проходящей через датчик, компонента, не соответствующего для данного пакета.

Оператор устанавливает исходные параметры для допустимого усилия (давления в пакете с компонентами крови) через блок 21 и требуемого напора через блок 20. После этого через блок 15 подает команду на выполнение перемещение подвижной пластины в позицию сдавливания пакета с компонентами крови 6. Команда на перемещение попадает с блока 15 на блок 16. Блок 16 на основе данных с датчика положения 26 и блока 17 формирует задание на скорость перемещения в блок 19. При этом значение этого задания ограничивается на уровне значения, заданного через блок 20 (ограничение на напор). На выходе блока 19 формируется задание на усилие с учетом значения текущей скорости перемещения, получаемого с блока 18, в случае если скорость меньше заданной блок 19 увеличивает задание на усилие, в противном случае уменьшает задание на усилие. Сформированное задание на усилие с блока 19 подается на блок 22, занимающегося формированием усилия подвижной пластины. При этом значение входного значения усилия с блока 19 ограничивается значением усилия, заданного оператором через блок 21. Выходное значение в блоке 22 формируется на основании значение текущего развиваемого усилия, которое рассчитывается в блоке 23 на основе информации с датчика тока 25. В случае если текущее усилие меньше чем заданное (с учетом ограничения с блока 21), то выходное значение блока 22 увеличивается, в противном случае уменьшается. Сформированное значение блока 22 поступает в блок 24, который непосредственно формирует напряжение на обмотки двигателя за счет ограничения напряжения, поступающего с блока питания 27.

Пример

Пакет (контейнер) с осевшими форменными элементами крови осторожно извлекается из центрифуги, помещается в экстрактор. Открывается клапан пакета с фракционированной кровью.

Устанавливаем режим «Получение плазмы». Устанавливаем «ограничение на напор» как 0,1 м., «ограничение на давление» как 0,3 атм. Подается команда на движение пластины, с ограничением по усилию и скорости перемещения пластины. По мере движения пластины плазма,  перекачивается по магистрали в пустой пакет для сбора плазмы. При появлении на датчике прозрачности сигнала об изменении прозрачности, что свидетельствует о полном расходе плазмы и появлении в магистрали эритроцитов, происходит срабатывание клапана, подвижная пластина отодвигается от пакета с исходной кровью. После этого оператор запаивает магистрали пакета с плазмой, разъединяет магистраль соединяющую пакет с полученной плазмой и исходной кровью.

Пластикатный пакет с плазмой отправляется на хранение или на дальнейшую переработку для получения препаратов плазмы по действующим регламентам.

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для извлечения компонентов крови из центрифугированной цельной крови содержит пластину неподвижную,  пластину подвижную с двусторонним ходом, перемещаемую с помощью электродвигателя, магистрали для индивидуального вывода каждого компонента крови с клапанами и с датчиками прозрачности, датчик позиции подвижной пластины, блок задания положения подвижной пластины,  блок контроля положения подвижной пластины,  блок расчета положения подвижной пластины. Блок расчета скорости подвижной пластины работает на основании данных, полученных от блока контроля положения подвижной пластины. Блок контроля скорости, на выходе которого формируется задание на усилие с учетом значения текущей скорости перемещения, связан с блоком контроля усилия и с блоком расчета усилия по информации от датчика тока. Блок контроля усилия, заданного блоком контроля скорости, связан с блоком формирования напряжения, выполненным с возможностью формирования напряжения на обмотке двигателя за счет ограничения напряжения, поступающего с блока питания. Блок задания напора перетока жидкости в магистралях, и блок задания усилия, с которым подвижная пластина давит на пакет с кровью, выполнены с возможностью задания исходных параметров оператором. Технический результат заключается в увеличении производительности устройства и снижение риска ошибки оператора. 1 ил.

Формула