专利名称：插入物和具有插入物的离心机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种被特别提供应用于离心机中的滤筒，以将血液分离成其各成分，
以及涉及一种具有这样的滤筒的离心机。
背景技术：
九十年代伊始，在输血医学中已经建立了所谓的血液成分治疗。这意味着仅给予 患者该个体患者所需的那些血液成分而不是整体血液保存。通过这种单独给予各血液成 分，单个血液保存可以为平均1. 8个患者提供最佳的帮助。
基本血液成分有-在所谓的红血细胞浓縮液中的红血球，在严重失血后输入红血球以保持氧气供 给。-在凝血细胞浓縮液中的血小板，在凝血障碍(血友病)的情况下给予血小板，以 及-血浆，在凝血障碍和凝血量不足的情况下给予血浆。除此之外，血浆是用于生产 多种药物的基本成分。 已知的是通过在离心机中对血液进行处理来实现被定义为细胞分离/隔离的各 血液成分的分离。通过离心过滤，各血液成分被分离，然后可被分别装入相应的容器中以便
进一步使用。 这样的离心机例如从文献EP 1351772B1中获知。根据该现有技术，在离心机转子 中的轮轴周围设置有多个滤筒。这些滤筒被牢固地保持在转子中，使得血液袋在竖直状态 下被离心分离。在内部，滤筒包括容纳器件，用于容纳包含全部血液的血液袋以及分别收集 血浆和红血球浓縮液的产物袋。为了避免各成分被分离之后产物的继续流动和重新混合， 在滤筒中设置有各种夹紧装置，用于夹紧各个导管。在实现分离之后将袋子从滤筒中移除 之前，必须通过合适的措施密封袋子的各连接导管。只有在袋子被移除并且该滤筒准备容 纳新的一组袋子时可以将滤筒的夹具打开。 在分离并排出血浆或红血球之后，在血液袋中留有被称为"淡黄色表层"的混合 物。该"淡黄色表层"主要由血小板以及白血球和红血球组成。为了从该"淡黄色表层"获 得血小板，利用添加剂溶液将该"淡黄色表层"稀释，并且该稀释的"淡黄色表层"然后又通 过离心分离被分离为其各成分。 从文献W0 03/089027已经知道用于此目的的系统和方法。该文献公开了一种离 心机，其中在该离心机的单个腔室中插入有包含"淡黄色表层"和添加剂溶液的混合物的环 状袋。然后，通过离心操作分离血液成分，且分离出的成分经由导管线被输送通过设置在轮 轴区域中的过滤器到达也被设置在该轮轴区域中的收集容器中。
发明内容
技术目的
本发明的目的是提供一种改进的滤筒和包括该滤筒的离心机，该滤筒和离心机允 许在细胞分离/隔离中实现更好的产出并实现更加经济的细胞分离/隔离。
肖鮮肖 本发明的目的是通过根据权利要求1所述的滤筒和根据权利要求13所述的离心 机来实现的。本发明的有利的实施例根据从属权利要求来实现。 根据本发明的用于容纳血液袋的滤筒包括隔断壁，其中，滤筒被提供应用于离心 机中以用于分离血液成分，隔断壁将径向上位于内部的血液袋部分和径向上位于外部的产 物部分隔开。在产物部分中设置有用于过滤器的固定装置。产物输送通道从血液袋部分经 由用于过滤器的固定装置通向产物部分。产物传输通道被限定为来自血液袋部分，在径向 上从外部且从下部通向用于过滤器的固定装置中。 通过限定根据本发明的产物传输通道并定位过滤器，确保无意间输送通过导管的 红血球由于离心力而在外部和在过滤器的底表面聚集。这样就不存在红血球被进一步输送 进入产物袋的风险。 有益地，固定装置可以包括外壁，该外壁在径向上位于隔断壁的外部并配备有用 于引导导管沿产物输送通道行进的导向装置。所述导向装置可优选地被设置为固定装置的 外壁中的槽。 有益地，产物输送通道从用于过滤器的固定装置经由形成在隔断壁之上的凹进部 通向产物袋部分。 具体地，血液袋部分可以包括盖，并且产物输送通道还能由所述盖中的凹进部来 限定，其中所述凹进部被提供用于保持导管和/或导管夹。 产物输送通道可以从用于过滤器的固定装置经由形成在所述盖中的第二凹进部 通向产物袋部分。在上述凹进部之一中和/或第二凹进部之一中可以设置有至少一个光传 感器。具体地，第二传感器允许在细胞分离/隔离中实现产出的优化。 在由第一传感器输出"注意"信号之后，可以降低产物的传送速度以在第二传感器 处实现准确测量。基于导管中产物的预定组成，用于终止该输送的最终信号与用于关闭导 管夹的信号一起输出。 第二凹进部例如可以相对于第一凹进部以基本镜像的方式形成。
在滤筒的盖中，可以设置用于操作导管夹的操作装置。在凹进部之一中或第二凹 进部之一中容纳有所述导管夹。具体地，也可以在凹进部之一中设置一个导管夹且在第二 凹进部之一中设置一个导管夹。用于导管夹的操作装置允许有目的且准确地终止细胞分离 过程，同时防止不希望的血液成分进入产物袋。 滤筒的盖可以在第一点以可分离方式连接到隔断壁，并且在第二点以枢轴方式连 接到隔断壁。于是，当所述盖被横向旋转到一旁时，设置在所述盖以下的血液袋部分可被自 由触及。这使得能够快速更换血液袋部分中的血液袋。所述盖与隔断壁的枢轴式连接使得 容易定位血液袋和一个或多个连接导管。这样，导管和袋在短时间内被最佳地固定。
此外，滤筒还可以配备有收集箱，该收集箱在径向上位于外部并可包含产物区域 和部分的血液袋区域。有益地，在收集箱内部设置有操纵器件以利于操纵收集箱和部分地 包含在收集箱中的滤筒。该操纵器件例如可以设置成手指洞或手柄的形式。
上述滤筒被提供用于离心机中用于分离血液成分。离心机包括轮轴和围绕该轮轴
5旋转的转子。有益地，在转子中，围绕轮轴设置有容纳箱，所述容纳箱也被描述为系统箱并 用于容纳滤筒。但是，也可以使用其中仅容纳一个滤筒的离心机。通过激励连接到容纳箱 的锁定部件可以将每个滤筒自由地从容纳箱中移除，进而从离心机中移除。这些容纳箱可 以可分离地连接到转子。 这使得能够通过新的包含未被分离的血液成分的滤筒来快速更换包含已分离出 的血液成分的滤筒，同时使得在细胞分离过程中能够有更高的产物产出以及优化的设备利 用率。 锁定部件可以在其非操作状态下处于锁定位置。这样，一旦转子的容纳箱中插入
滤筒就立即实现锁定。该锁定部件还可被设置在轮轴或容纳箱的区域中。 此外，该锁定部件可被设置在分配给滤筒的支撑件处。相应地，该滤筒于是被容纳
在支撑件与容纳箱的一个壁之间，并且仅可以在一个方向上向上运动。但是，该运动仅可以
通过操作锁定部件来实现。这使得可以在容纳箱中安全定位滤筒，用于离心操作。 为了保持该滤筒，处于非操作状态的锁定部件能够与位于隔断壁对面的盖的侧表
面咬合。凸出部形成在锁定部件上以防止滤筒向上运动。 支撑件还可以包括用于建立容纳箱与滤筒之间的导电连接的接触垫。该接触垫可 以由多个电接触点组成。 在支撑件处，按压部件可以被设置成可径向移动到盖下面的区域中。这用于将来 自血液袋的分离出的成分按压到导管中，通过该导管，这些成分被进一步输送到过滤器并 进入产物袋。 血液袋的线路的第一部分可以有益地向上并径向向内引导。这避免在血液成分彼 此分离之前液体不希望地溢出至导管中。 根据本发明的滤筒和离心机一方面适于从整个血液中分离出细胞和血浆，而且还
被设置用于从在已知的离心过滤操作之后剩余的"淡黄色表层"中提取细胞。 为此，来自于数个血液袋的"淡黄色表层"与添加剂溶液一起被收集到新的血液袋
中并被混合。新的血液袋对应于根据本发明的血液袋。有益地，该新的血液袋可以配备有
导管和/或过滤器，尤其是设置有用于过滤白血球的过滤器。
下面通过附图描述本发明的实施例，附图中示出 图1为根据本发明的滤筒的俯视图； 图2为滤筒的透视图； 图3为沿对称线剖开的滤筒的透视图； 图4为与图3的视图互补的滤筒的截面透视图； 图5为滤筒的另一透视图及截面图； 图6为滤筒的盖的底表面； 图7为容纳箱的透视图；以及 图8a到图8c为滤筒的示意性截面图，从这些截面图中可以看到细胞分离；以及 图9示出了血产物流动通过过滤器。
具体实施例方式
通过图1到图9描述本发明的实施例。 滤筒1基本上由隔断壁3和盖9组成。隔断壁限定血液袋部分5和产物袋部分7。 当滤筒1被插入到离心机的转子的系统箱89中时，血液袋部分5在径向上位于隔断壁3的 内部，而产物袋部分7在径向上位于隔断壁3的外部。根据本发明的容纳箱89被指定作为 系统箱89。 盖9被设置在血液袋部分5之上。盖9具有基本上为矩形的形状，且在其闭合状 态下，其纵向壁之一与隔断壁3接触。在一个拐角点处，所述盖被以枢轴方式安装到隔断壁 上，而在第二拐角点处，所述盖通过螺栓10与隔断壁3咬合。为了打开盖，在螺栓10上施 加压力，然后盖被转动到一侧。由此，可以自由触及血液袋部分5，并用血液袋35填充血液 带部分5。 通过简单的枢轴机构，导管36和血液袋35可在盖9闭合时被非常容易地保持在 所希望的位置，并且可以通过闭合所述盖9而被固定在该预定位置。 在盖9被闭合后，可以将导管36插入到形成在盖9的上表面中的凹进部15、 19中。 凹进部15中设置有第一光传感器25。 处于闭合状态的导管夹34(其与血液袋一起提供，且其被置于导管上，例如由 "Halkey Roberts"生产的导管夹)被置于也形成在盖9的上表面中的凹陷部17中。
导管36的、相对于血液袋35为远端的末端通向产物袋部分7，该末端在产物袋部 分7中连接到被保持在固定装置29中的白血球过滤器31。导管36在径向上从外部且从下 部插入白血球过滤器31中。通过固定装置29的外壁71中的槽73，使得能够进行过滤器 31和导管36的插入。通过该槽73，在过滤器被插入到固定装置中时，连接到过滤器31的 导管36从顶部到底部可以偏置，使得导管可以径向地从外部且从下部通向该过滤器
在过滤器31后面，导管36通过设置在盖9中的、以基本上镜像方式关于凹进部 15、17、19放置的第二凹进部75、79、81、83通向产物袋33，该产物袋在径向上位于固定装置 29的外部。 凹进部81中设置有第二导管夹34。第二光传感器85位于凹进部79中。
在盖9内部，作为用于操作导管夹34的操作器件的两个杆21、23分别穿过所述 盖，使得两个杆的末端中的一端从盖9的侧表面8(位于隔断壁3的对面)稍微凸出，而另 一端位于容纳导管夹34的凹进部17的区域中。通过向从侧表面8凸出的一端施加压力， 共同使用的导管夹34于是可以被打开和关闭。根据该实施例，导管夹34可以被单独地以 气动方式操作。 滤筒1在被装载之后可以插入到离心机的转子的系统箱89中。当这一过程完成 时，盖9的、位于隔断壁3对面的侧表面8依靠在设置于离心机的轮轴区域中的系统箱89 的支撑件57上。在支撑件57处，还具有杆形锁定部件55，该锁定部件55在其径向外部具 有凸出物56。通过将滤筒1插入，盖9的侧表面8滑过凸出物56并将锁定部件55径向向 内移动，直到该侧表面8位于凸出物56之下并且锁定部件55弹回到其原始位置，这样防止 了滤筒1向上运动。现在，滤筒1被牢固地定位在系统箱89的外壁与支撑件之间。
根据该实施例，离心机的转子被设计为用于六个系统箱89，每个系统箱具有一个 滤筒l。在全部滤筒l被插入之后，离心机被启动。借助于离心力，实现了对血液成分的希
7望的分离。由于被添加剂溶液所稀释的"淡黄色表层"是在血液袋35中，所以其较轻的成分在径向上将保留在内部，而较重的成分(即红血球)聚集在外部。 为了高质量地(即没有混合其它血细胞)从血液袋输送所希望的血液成分(根据本发明，这些成分是血小板)，在成分分离之后，通过已知的按压垫61对血液袋施加轻微的压力，这样，在导管夹34打开之后，富含血小板的溶液开始上升到向上以及径向向内引导的导管36中。富含血小板的溶液被引导通过导管36进入白血球过滤器31中，该溶液在径向上从外部且从下部进入到白血球过滤器31中。 在白血球过滤器31中，不希望的白血球、即白细胞被去除。由于根据本发明的具
有过滤器31的导管36的这种设置，该过滤依靠离心力来完成。这样，较重的血液成分(诸
如无意间输入的红血球)被捕获进在径向上向外定位的过滤器的前端腔室中。 当通过白血球过滤器31之后，富含血小板的溶液继续流过导管36进入收集该溶
液的产物袋33中。优选地，产物袋33已经形成为用于产物的最终储藏袋。图8a到8c示
意性地示出了整个过程。 为了去除可能出现在过滤器中的空气，在产物转移的开始针对一定体积量保持低的流速，这样使得过滤器可靠且完全地被血产物填充。在转移该预定的体积量之后，通过对按压垫的适当控制，提高针对特定的第二体积量的输送速度。当输送该第二体积时，几乎没有红血球污染血产物(这里是血小板浓縮液)的风险。然而在这种情况发生时，由于导管从径向上的外部且从下部馈入过滤器以及由于离心力的作用，该少量的红血球被收集在过滤器的较低外部区域。 输送完第二体积之后，启动第一光传感器，并且降低导管36中的血产物的流速。
当第一光传感器25在富含血小板的溶液中检测到预定比例的红血球时，其输出信号，借助于该信号，再次降低流速。此外，启动设置于过滤器31后面的第二光传感器85。
在该阶段，还有相当大量的红血球可能进入过滤器31中甚至通过该过滤器，直到第二光传感器85在血产物中检测到预定比例的红血球并输出用于终止该细胞分离过程的信号为止。借助于该信号，通过触发所述杆23，关闭导管夹34，使得过滤器中的红血球与产物袋中的血小板浓縮液可靠地分离。借助于设置在系统箱89中的致动装置来实现对杆的操作。 作为借助于第二光传感器85进行终止的替选方案，细胞分离过程还可以在启动第二光传感器85后过去一段时间之后被终止。 在该实施例中，离心机中总共设置有六个滤筒。借助于按压垫61、导管夹34的打开与关闭以及借助于两个光传感器25、85进行的过程控制对滤筒1中的细胞分离过程进行的上述控制使得能够在其它系统箱89的滤筒中进行连续的细胞分离，因为所述过程控制关于滤筒和系统箱的每个组合单独操作。 为了传送该控制以及其它电信号，在系统箱89的支撑件57处设有单独接触点59形式的电接触垫。在盖9的底表面，设置有分配给接触点59的接触表面27，在滤筒1被插入到系统箱中时该接触表面27与接触点59接触。为此，接触点59是弹性安装的。
—方面为了更容易操纵，并且在血液成分由于袋33、35、导管36或过滤器31损坏而溢出的情况下，滤筒1从径向向内的方向被插入到收集箱87中。在损坏的情况下，溢出的血液成分大部分被收集到收集箱中，使得系统箱89或转子本身仅有少许污染。在这种情况下，系统箱89能够容易地从转子卸下。 在细胞分离终止后，通过在锁定部件55上施加轻微的压力以将该锁定部件55径 向地移动到内部来移除每个滤筒1。 同时，在收集箱87的手指洞88处抓住滤筒l，将其向上提出离心机的系统箱89， 并立即由新的刚装载的滤筒1来代替。在随后的细胞分离过程中，血液袋35和产物袋33 可以从更换的滤筒1移除，并且它们可以被重新装载。 —种插入离心机中用于容纳血液袋(35)的滤筒(1)被用于分离血液成分。滤筒 (1)具有隔断壁(3)，该隔断壁(3)将径向上位于内部的血液袋部分(5)和径向上位于外 部的产物部分(7)隔开，其中产物部分(7)中设置有用于过滤器(31)的固定装置(29);产 物输送通道(36)从血液袋部分(5)经由用于过滤器(31)的固定装置(29)通向产物部分 (7)。源自血液袋部分(5)的产物输送通道(36)在径向上从外部且从下部通到用于过滤器 (31)的固定装置(29)中。
权利要求
一种用于容纳血液袋(35)的滤筒(1)，被插入到离心机中用以分离血液成分，该滤筒包括隔断壁(3)，该隔断壁将径向上位于内部的血液袋部分(5)和径向上位于外部的产物部分(7)隔开，其中，在产物部分(7)中设置有用于过滤器(31)的固定装置(29)；产物输送通道(36)，该产物输送通道从血液袋部分(5)经由用于过滤器(31)的固定装置(29)通向产物部分(7)，其特征在于源自血液袋部分(5)的产物输送通道(36)在径向上从外部且从下部通到用于过滤器(31)的固定装置(29)。
2. 根据权利要求l所述的滤筒(l)，其中，固定装置(29)包括外壁(71)，该外壁(71) 在径向上位于隔断壁(3)外部，并且具有用于引导导管(36)沿产物输送通道行进的导向装 置(73)。
3. 根据权利要求2所述的滤筒(l)，其中，导向装置(73)被设置为固定装置(29)的外 壁(71)中的槽(73)。
4. 根据权利要求1到3所述的滤筒(l)，其中，产物输送通道从用于过滤器(31)的固 定装置(29)进一步经由设置在隔断壁(3)上方的凹进部(75)通向产物袋部分(7)。
5. 根据权利要求1到4所述的滤筒(l)，其中，血液袋部分(5)包括盖(9)，且产物输送 通道还由所述盖(9)中的凹进部(15， 17， 19)限定，其中，凹进部(15， 17， 19)被提供用于保 持导管(36)和/或导管夹(34)。
6. 根据权利要求5所述的滤筒(l)，其中，产物输送通道从用于过滤器的固定装置(29) 经由设置在所述盖(9)中的第二凹进部(79，81，83)通向产物袋部分(7)。
7. 根据权利要求5和6所述的滤筒(l)，其中，在凹进部(15， 17， 19)之一中和/或第 二凹进部(79，81，83)之一中设置有至少一个光传感器。
8. 根据权利要求6或7所述的滤筒(l)，其中，第二凹进部(79，81，83)以基本上镜像 的方式相对于第一凹进部(15， 17， 19)定位。
9. 根据权利要求5到8所述的滤筒(l)，其中，在所述盖(9)中设置有用于操作导管夹 (34)的操作装置(21，23)，其中，导管夹(34)保持在凹进部(15， 17， 19)之一中和/或第二 凹进部(79，81，83)之一中。
10. 根据权利要求5到9之一所述的滤筒，其中，所述盖(9)在第一点以可分离方式连 接到所述隔断壁(3)，且在第二点以枢轴方式连接到所述隔断壁(3)，且在所述盖(9)被横 向旋转到一旁时，设置在盖(9)之下的血液袋部分(5)可被自由触及。
11. 根据权利要求1到io之一所述的滤筒，其中，设置有在径向上位于外部的收集箱(87)，且该收集箱(87)包含产物部分(7)和部分的血液袋部分(5)。
12. 根据权利要求ll所述的滤筒，其中，收集箱(87)配备有操纵装置(88)，用于操纵 收集箱和滤筒。
13. —种用于分离血液成分的离心机，包括 围绕轮轴(51)旋转的转子；根据权利要求1到12之一所述的用于容纳血液袋(35)的至少一个滤筒(1)，所述滤筒 (1)被保持在该转子中，并且被部分地设置在该轮轴周围；其特征在于连接到转子并分配给滤筒(1)的锁定部件(55)，在操作该锁定部件时，能够从所述转 子自由地移除滤筒(1)。
14. 根据权利要求13所述的离心机，其中，在所述转子中设置有用于容纳滤筒(1)的至 少一个容纳箱(89)。
15. 根据权利要求14所述的离心机，其中，容纳箱(89)以可分离方式连接到所述转子， 且锁定部件(55)被设置在该容纳箱处。
16. 根据权利要求13到15之一所述的离心机，其中，滤筒(1)被容纳在径向上位于外 部的收集箱(87)中，并能够连同收集箱(87) —起被插入到转子中和从转子中移除。
17. 根据权利要求13到16之一所述的离心机，其中，锁定元件(55)位于转子的轮轴 (51)处。
18. 根据权利要求13到17之一所述的离心机，其中，锁定部件(55)被设置在分配给滤 筒(1)的支撑件(57)处。
19. 根据权利要求13到18之一所述的离心机，其中，处于非操作状态的锁定部件(55) 与所述盖(9)的位于隔断壁(3)对面的侧表面(8)咬合，且锁定部件(55)上的凸出部(56) 防止滤筒(1)向上运动。
20. 根据权利要求18或19所述的离心机，其中，支撑件(57)和/或容纳箱(89)包括 用于在转子与滤筒(1)之间建立导电连接的接触垫(59)。
21. 根据权利要求20所述的离心机，其中，所述接触垫由多个电接触点(59)组成。
22. 根据权利要求13到21之一所述的离心机，其中，在转子的轮轴(51)的区域中设置 有致动机构，用以操作设置在滤筒中的操作器件(21,23)。
23. 根据权利要求22所述的离心机，其中，以气动方式或电的方式或液压方式实现致 动机构的操作。
24. 根据权利要求13到23之一所述的离心机，其中，在轮轴(51)的区域中设置有能够 被径向向外偏置的按压部件(61)，用以在血液袋(35)上施加压力。
全文摘要
本发明涉及一种用于容纳血液袋(35)的插入物(1)，该插入物用于离心机中以分离血液成分。该插入物(1)具有隔断壁(3)，其将径向上位于内部的血液袋部分(5)和径向上位于外部的产物部分(7)隔开，产物部分(7)中设置有用于容纳过滤器(31)的容纳部件(29)；所述插入物还包括产物输送通道(36)，该产物输送通道(36)从血液袋部分(5)经由用于过滤器(31)的容纳部件(29)通向产物部分(7)。源自血液袋部分(5)的产物输送通道(36)在径向上从外部且从下部通到用于过滤器(31)的容纳部件(29)中。
文档编号B04B5/04GK101790422SQ200880018893
公开日2010年7月28日 申请日期2008年6月4日 优先权日2007年6月5日
发明者克劳斯·古恩特·埃伯勒, 罗兰·比塞特 申请人:泰尔茂株式会社;安德烈亚斯海特西有限公司