具有防護提取端口和光學控制的血液分離系統(tǒng)技術(shù)方案

一種離心血液分離系統(tǒng)，包括：轉(zhuǎn)子(21)、光源(12)、光學傳感器(16)、控制系統(tǒng)(34)、分離容器(20)和位于所述分離容器上的光學池(180)。所述光學池具有：第一提取端口(182)，其放射狀地向外延伸進所述光學池中；紅血細胞提取端口(186)，其位于所述第一提取端口的下游并延伸進光學池中超過所述第一提取端口；以及位于所述第一提取端口和所述紅血細胞提取端口之間的擋板(192)，所述擋板具有上邊緣和下邊緣，其中所述第一提取端口和所述紅血細胞提取端口在所述擋板的上邊緣和下邊緣之間呈放射狀。另外，第一提取端口具有：具有第一直徑的腔(216)，具有小于所述第一直徑的第二直徑的管腔，以及將所述腔與所述管腔連通的截錐形通路。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】具有防護提取端口和光學控制的血液分離系統(tǒng)相關(guān)申請的交叉引用本申請與美國專利7，605，388相關(guān)，后者通過引用并入本文。本申請要求懸而未決的2009年12月11日提交的美國臨時申請?zhí)?1/285，597的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)介紹
血液采集和處理在全球健康護理系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用。在常規(guī)的大規(guī)模血液采集中，從供血者或患者中取出血液，借助于離心、過濾或淘析技術(shù)，把血液分離成它的各種血液組分，并貯存在無菌容器中，用于未來注入到患者體內(nèi)作為治療用途。經(jīng)分離的血液組分通常包括含有紅血細胞、白血細胞、血小板和血漿的各種級分。在采集期間可以連續(xù)地完成將血液分離成它的各種組分，或者可以在大批量采集之后進行分離，特別是涉及對于全血樣品的處理。在高度無菌條件下，將血液分離成它的各種組分，在許多治療應用中是至關(guān)重要的。 最近,在許多大規(guī)模血液采集中心已經(jīng)使用單采(apheresis)血液采集技術(shù),其中收集所選定的血液組分，并使其余的血液在采集期間返回供血者。在單采技術(shù)中，從供血者取出血液，并利用在線血液處理方法立刻把血液分離成它的各種組分。通常，在線血液處理借助于基于密度離心、過濾或擴散的分離技術(shù)。一種或多種分離的血液組分被收集，并貯存在無菌容器中，同時將其余的血液組分被直接再循環(huán)給供血者。這種方法的優(yōu)點是，它允許供血者個體更頻繁地獻血，因為僅收集和純化所選定的血液組分。例如，接收血小板單采(其中收集血小板，并使非血小板的血液組分返回給供血者)的供血者可以每14天一次地頻繁獻血。單采血液處理技術(shù)在大量治療過程中也發(fā)揮重要的作用。在這些方法中，從接受治療的患者體內(nèi)抽取血液，進行分離，并收集所選定的級分，同時將其余部分返回給患者。例如，患者在輻射治療之前接受白血細胞單采，其中患者血液的白血細胞組分被分離，收集并貯存以避免暴露于輻射下。常規(guī)的血液收集和單采系統(tǒng)通常都采用差速離心方法，用于將血液分離成它的各種血液組分。在差速離心中，血液循環(huán)穿過無菌分離室進行循環(huán)，所述分離室圍繞中心旋轉(zhuǎn)軸在高旋轉(zhuǎn)速度下旋轉(zhuǎn)。分離室的旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生離心力，所述離心力指向分離旋轉(zhuǎn)軸且其方向垂直于離心機的中心旋轉(zhuǎn)軸。在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力會將懸浮于血液樣品中的顆粒分離成具有不同密度的離散級分。具體地，血液樣品分離成離散相，這些離散相對應于包含紅血細胞的高密度級分和包含血漿的低密度級分。另外，包含血小板和白血細胞的中間密度級分形成位于紅血細胞和血漿之間的界面層。在美國專利號5，653，887和美國專利號7，033，512中描述了血液離心裝置。為了實現(xiàn)連續(xù)的、高處理量的血液分離，在大多數(shù)分離室中配置提取端口或收集端口。提取端口能夠以可調(diào)節(jié)的流速從分離室取出物質(zhì)，并且提取端口通常設(shè)置在沿著分離軸上的與離散的血液組分相對應的選定位置處。但是，為了確保從選定的提取端口流出的被提取流體基本限于單相，分離的各血液組分之間的相界必須位于沿著分離軸上的位置，使得提取端口接觸單相。例如，如果含有白血細胞的級分太靠近與富含血小板的血漿相對應的提取端口，則白血細胞可以進入到從分離室中流出的富含血小板的血漿流中，從而降低在血液處理過程中實現(xiàn)的分離程度。盡管借助于密度離心的常規(guī)血液處理方法能夠有效地分離單個血液組分，使用該方法得到的單個組分的純度在許多治療用途中往往不是最佳的。由于單獨使用離心分離不能達到最佳純度水平，人們開發(fā)了以過濾、淘析和基于親和力的技術(shù)為基礎(chǔ)的許多補充分離技術(shù)，以實現(xiàn)使用血液組分作為治療劑所需的最佳純度。但是，這些技術(shù)常常會降低所實現(xiàn)的總產(chǎn)率，且可能降低所收集的血液組分的治療效果。在美國專利編號6，334，842中，描述了借助基于過濾、淘析和親和力的方法來進行血液處理的示例性方法和裝置。在例如共同指定的美國專利7，605, 388中，描述了離心式血液組分分離裝置。如在美國專利7，605，388中所述，可以設(shè)置光學池，使得可以通過第一提取端口提取白血細胞，可以通過第二提取端口提取血漿和/或血小板，并可以通過第三提取端口提取紅血細胞。也如在美國專利7，605，388中所提及的(但是未在圖中示出)，分離室的光學池可以包 括一個或多個擋板，所述擋板位于提取端口附近，以便選擇性提取分離的血液組分，所述血液組分中來自相鄰組分的雜質(zhì)減少。在采用密度離心的血液處理中使用擋板，是本領(lǐng)域已知的，且在美國專利6，053，856,6, 334，842和6，514，189中有所描述。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種用于改善流體處理的方法、裝置和裝置部件，所述流體包括流體組分，諸如血液、血液組分和源自血液的流體。本專利技術(shù)的方法、裝置和裝置部件能夠?qū)σ韵虏僮鬟M行監(jiān)測和控制將血液分離成離散的組分，以及隨后收集選定的組分。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在光控制下的血液分離裝置中某些瞬變條件可以造成某些血液組分、特別是白血細胞的損失。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，光學室(在其中從分離室中提取血液組分)的改進會提高白血細胞收集的效率。本文所述的離心血液處理系統(tǒng)的一個功能是收集白血細胞。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，白血細胞的收集對流動條件的變化是非常敏感的。如果控制流體流的泵停止，在紅血細胞和血沉棕黃層之間的界面通常會至少暫時地下降至紅血細胞提取端口的水平。在這樣的情況下，已經(jīng)在紅血細胞層上面所收集的白細胞層頻繁被攜帶進入紅血細胞提取端口中，并返回給患者或供血者。由于這樣的白細胞與患者/供血者的總血容量共混合，如果不對患者的血液進行有效的重新處理，則這樣的白細胞不再可用于收集。這樣的損失會顯著降低白血細胞收集的效率。根據(jù)本專利技術(shù)，分離容器的光學池至少包括血沉棕黃層提取端口和紅血細胞提取端口。在血沉棕黃層提取端口處收集白細胞。坡道、擋板(Dam)和防護物將白血細胞導向血沉棕黃層提取端口。防護物在血沉棕黃層提取端口附近留出小缺口。紅血細胞提取端口延伸進光學池中，與旋轉(zhuǎn)軸距離沿著分離軸方向的足夠的半徑距離，使得沿著分離軸且在遠離旋轉(zhuǎn)軸的方向上放射狀測量時，防護物頂部和坡道之間存在孔口。該結(jié)構(gòu)使得能夠通過血沉棕黃層提取端口從光學池中取得含有白細胞的血沉棕黃層，以用于在流態(tài)化床過濾室中進一步分離。如果流動條件被中斷(例如，由于停止一個或多個泵而被中斷)，紅血細胞(Red Blood Cell，RBC)水平會下降至紅血細胞提取端口的孔口的水平。但是，擋板和坡道會防止血沉棕黃層和白細胞向下游流至第三提取端口，從而保留白細胞，用于在重新建立穩(wěn)態(tài)流動條件時收集。光學池的另一個特點是會減少第一提取端口中的紅血細胞的誤檢測，所述誤檢測可能造成可收集的白細胞損失的狀況。提取端口包括階梯狀的管腔(Lumen)，所述管腔具有放射狀地向外的較大內(nèi)徑腔(Bore)和放射狀地向內(nèi)的較小內(nèi)徑腔(Bore)。需要較大內(nèi)徑腔以實現(xiàn)足夠大的面積，用于通量監(jiān)測區(qū)中對條件狀況的光學檢測。需要較小內(nèi)徑腔以促進穿過白細胞管的較高流速。與通過該系統(tǒng)進行處理的紅血細胞或血漿的體積相比，所收集的白細胞的體積相對較小。白細胞管中的狹窄管腔會減少白細胞系沉滯的可能性。盡管如此，人們相信在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計中，流過該管腔的流體的漩渦可能暫時捕獲白血細胞。白細胞可能在邊緣附近持續(xù)積累直至臨界體積的量被取出并流過管腔的小直徑區(qū)域。白細胞在通量監(jiān)測區(qū)附近的積累會阻礙光透射穿過通量監(jiān)測區(qū)。這些區(qū)域的變暗可能被錯誤地歸因于紅血細胞。為了減輕該本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2009.12.11 US 61/285,5971.一種光學池，用于分離流體組分的密度離心血液處理系統(tǒng)的分離室中，所述光學池設(shè)置為安裝在所述血液處理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子上，且所述光學池包括 提取室，其設(shè)置為透射入射光束的至少一部分； 第一提取端口，其相對于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸放射狀地向外延伸進所述光學池中，且設(shè)置為透射所述入射光束的至少一部分，且所述第一提取端口具有用于流過流體組分的腔以及具有孔口； 紅血細胞提取端口，其相對于流過所述光學池的流體位于所述第一提取端口的下游，并具有孔口，所述紅血細胞提取端口的孔口放射狀地向外延伸進所述光學池中，超過所述第一提取端口的孔口； 擋板，其位于所述第一提取端口和所述紅血細胞提取端口之間，所述擋板與流過所述光學池的流體基本上垂直，并具有上邊緣和下邊緣，所述下邊緣自所述上邊緣放射狀地向外； 其中，所述第一提取端口的孔口和所述紅血細胞提取端口的孔口在所述擋板的所述上邊緣和所述下邊緣之間呈放射狀。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學池，其中所述光學池進一步包括自所述擋板放射狀地向外的流體通路。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學池，其中所述光學池進一步包括位于所述擋板的所述下邊緣的坡道，所述坡道自所述擋板向上游延伸并超過所述第一提取端口。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學池，其中所述坡道自所述坡道和所述擋板之間的連接處向外延伸。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學池，其中所述坡道基本上是平面的。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學池，其中所述光學池進一步包括自所述坡道放射狀地向外的流體通路。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學池，其中所述光學池進一步包括鄰近所述第一提取端口的孔口的平板，所述平板與所述第一提取端口的孔口間隔設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學池，其中所述擋板自所述光學池的壁附近的上游位置傾斜至所述第一提取端口附近的下游位置。9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學池，其中所述第一提取端口進一步包括 與所述第一提取端口的孔口流體連通的腔，所述腔具有第一直徑； 與所述腔流體連通的管腔，所述管腔具有小于所述第一直徑的第二直徑；以及 將所述腔與所述管腔連通的截錐形通路。10.一種光學池，用于分離流體組分的密度離心血液處理系統(tǒng)的分離室中，所述光學池設(shè)置為安裝在所述血液處理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子上，且所述光學池包括 提取室，其設(shè)置為透射入射光束的至少一部分；和 第一提取端口，其相對于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸放射狀地向外延伸進所述光學池中，且設(shè)置為透射所述入射光束的至少一部分，且所述第一提取端口具有 用于流過流體組分的腔，以及孔口，所述腔與所述第一提取端口的 孔口流體連通，且所述腔具有第一直徑； 與所述腔流體連通的管腔，所述管腔具有小于所述第一直徑的第二直徑；以及將所述腔與所述管腔連通的截錐形通路。11.一種管道套件，用于分離流體組分的密度離心血液處理系統(tǒng)，所述管道套件包括 分離室，其設(shè)置為安裝在所述血液處理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子上， 光學池，與所述分離室流體連通，且所述光學池包括 提取室，其設(shè)置為透射入射光束的至少一部分； 第一提取端口，其相對于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸放射狀地向外延伸進所述光學池中，且設(shè)置為透射所述入射光束的至少一部分，且所述第一提取端口具有用于流過流體組分的腔以及具有孔口； 紅血細胞提取端口，其相對于流過所述光學池的流體位于所述第一提取端口的下游，并具有孔口，所述紅血細胞提取端口的孔口放射狀地向外延伸進所述光學池中，超過所述第一提取端口的孔口； 擋板，其位于所述第一提取端口和所述紅血細胞提取端口之間，所述擋板與流過所述光學池的流體基本上垂直，并具有上邊緣和下邊緣，所述下邊緣自所述上邊緣放射狀地向外， 其中，所述第一提取端口的孔口和所述紅血細胞提取端口的孔口在所述擋板的所述上邊緣和所述下邊緣之間呈放射狀。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的管道套件，其中所述光學池進一步包括自所述擋板放射狀地向外的流體通路。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的管道套件，其中所述管道套件進一步包括位于所述擋板的所述下邊緣的坡道，所述坡道自所述擋板向上游延伸并超過所述第一提取端口。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的管道套件，其中所述坡道自所述坡道和所述擋板之間的連接處向外延伸。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的管道套件，其中所述坡道基本上是平面的。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的管道套件，其中所述管道套件進一步包括自所述坡道放射狀地向外的流體通路。17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的管道套件，其中所述管道套件進一步包括鄰近所述第一提取端口的孔口的平板，所述平板與所述第一提取端口的孔口間隔設(shè)置。18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的管道...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J·P·克倫布蘭德，布賴恩·M·霍姆斯，托馬斯·J·費爾特，J·R·拉德科夫，
申請(專利權(quán))人：泰爾茂比司特公司，
類型：發(fā)明
國別省市：