КОНТРОЛЬ ДАВЛЕНИЯ В КАССЕТЕ ДЛЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 2014 года по МПК A61M1/36 

Приоритет

По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании патентной заявки США № 12/465327, поданной 13 мая 2009 г., озаглавленной "Контроль давления в кассете для текучей среды", номер дела патентного поверенного 1611/A55, в которой в качестве изобретателей указаны Edward T. Powers, Matthew J. Murphy и Michael Ragusa, раскрытие которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройствам для обработки крови и, более конкретно, к контролю давления в кассетных устройствах для обработки крови.

Предшествующий уровень техники

Многие существующие в настоящее время системы крови обрабатывают множество текучих сред и имеют сложные конструкции пути для текучей среды, и в них часто используются одна или более кассет для создания каналов и путей для текучей среды. Кассеты создают каналы для текучей среды, позволяя уменьшить всю систему и в значительной степени упростить наполнение и установку устройства. Примером процесса обработки крови является аферез. Аферез представляет собой процесс удаления цельной крови у пациента или донора, разделение крови на ее различные компоненты, удаление одного или более компонентов и возврат оставшихся компонентов пациенту.

Во время процесса обработки крови давление в каналах для текучей среды является особенно важным для безопасности пациента и производительности и эффективности работы системы. С этой целью системы обработки крови обычно контролируют давление в некоторых или во всех каналах для текучей среды (особенно выводящих и возвращающих каналах). В устройстве для афереза, например, давление донора может контролироваться для обеспечения гарантии того, что оно не становится выше или ниже порога во время забора цельной крови и возврата компонентов крови. Были внедрены некоторые решения для контроля давления, но каждое из них имеет существенные недостатки.

Некоторые системы предшествующего уровня техники имеют контролирующий канал, соединенный с каналом для текучей среды. Контролирующий канал может содержать фильтр толщиной 0,2 мкм и может быть вручную соединен с датчиком давления посредством сужающейся соединительной части типа "луер". Когда давление в канале для текучей среды повышается, текучая среда сжимает столб воздуха, попавший в контролирующий канал между текучей средой и датчиком. Затем датчик давления определяет изменение давления. Подобным образом система может определять падение давления. Хотя такой подход доказал свою эффективность, он имеет существенные недостатки. Во-первых, такие конструкции могут с трудом встраиваться в кассету. Кроме того, эти конструкции требуют оператора для ручного соединения с каждым датчиком, делая их подверженными плохим соединениям. Если соединение негерметично, текучая среда может вытеснять воздух из столба и смачивать защитное приспособление датчика. Если такое происходит, сенсор/датчик уже больше не будет работать.

Другие системы предшествующего уровня техники используют другой подход. Эти системы имеют гибкую мембрану (например, силиконовую) внутри пути для текучей среды. Мембрана находится в контакте с текучей средой с одной стороны, и с датчиком - с другой. Увеличение давления в канале для текучей среды создает давление на датчик через гибкую мембрану. Однако эти системы не определяют отрицательное давление без наличия металлического диска, прикрепленного к поверхности мембраны со стороны датчика. В этом случае системы могут использовать магнит, встроенный в мембрану, для создания связи с мембраной даже при отрицательном давлении. Этот подход также доказал свою эффективность, но он имеет существенный недостаток, касающийся стоимости и сложности. И мембрана, и металлический диск увеличивают стоимость комплекта и добавляют сложности процессу изготовления и подготовки к работе.

Сущность изобретения

В первом варианте осуществления изобретения обеспечивается кассета для текучей среды для системы обработки крови. Кассета может включать в себя корпус кассеты и жесткую конструкцию (например, колпак или проводящий путь). Корпус кассеты образует конструкцию кассеты и имеет путь для текучей среды, по меньшей мере частично проходящий через корпус. Путь для текучей среды обеспечивает прохождение текучей среды через корпус. Жесткая конструкция образует полость, которая сообщается по текучей среде с путем для текучей среды, и имеет границу раздела, которая сопрягается/состыковывается с устройством контроля давления. Устройство контроля давления может измерять давление в пути для текучей среды. Полость имеет объем воздуха, расположенный между путем для текучей среды и границей раздела.

Кассета для текучей среды может также иметь бактериостатический фильтр, расположенный в жесткой конструкции. Например, фильтр может быть расположен на верхней части жесткой конструкции и проходить через границу раздела. Фильтр может обеспечивать сохранение стерильности пути для текучей среды, а объем воздуха может не допускать контакта текучей среды в пути для текучей среды с бактериостатическим фильтром. Фильтр может представлять собой пористую пластиковую затычку и может быть гидрофобным.

Объем воздуха в полости может передавать изменения давления в пути для текучей среды на устройство контроля давления посредством сжатия и растяжения в ответ на увеличение и падение давления в пути для текучей среды. Например, увеличение давления в пути для текучей среды может сжимать объем воздуха, увеличивая таким образом давление на устройство контроля давления. Объем воздуха может быть достаточно велик настолько, что когда объем воздуха полностью сжат, объем воздуха не допускает контакта текучей среды, находящейся в пути для текучей среды, с бактериостатическим фильтром.

Согласно затронутым вариантам осуществления кассета может также иметь вертикальную трубку, расположенную в полости жесткой конструкции. Бактериостатический фильтр может быть расположен в нижней части вертикальной трубки. Вертикальная трубка может иметь объем вертикальной трубки, который не включается во внутренний объем воздуха. В вариантах осуществления, в которых жесткой конструкцией является проводящий путь, проводящий путь может включать в себя проводящий путь соединения по текучей среде и проводящий путь внутреннего объема. Проводящий путь соединения по текучей среде может обеспечивать сообщение по текучей среде между путем для текучей среды и проводящим путем внутреннего объема. Граница раздела и фильтр могут быть расположены в проводящем пути внутреннего объема.

Согласно дополнительным вариантам осуществления настоящего изобретения, способ контроля давления в кассете для текучей среды для системы обработки крови включает в себя этапы, на которых вставляют кассету для текучей среды в систему обработки крови, запускают процесс обработки крови и измеряют давление в пути для текучей среды в кассете. Когда оператор/техник вставляет кассету для текучей среды, устройство контроля давления соединяется c границей раздела, расположенной на/в жесткой конструкции. Жесткая конструкция образует полость, сообщающуюся по текучей среде с путем для текучей среды, расположенным в кассете для текучей среды. Полость имеет объем воздуха, расположенный между путем для текучей среды и границей раздела. Измеренное давление в пути для текучей среды может быть функцией от степени сжатия объема воздуха в полости.

Кассета для текучей среды может включать в себя бактериостатический фильтр, который обеспечивает сохранение стерильности пути для текучей среды. Фильтр может быть расположен в верхней части жесткой конструкции и проходить через границу раздела. Объем воздуха в полости может не допускать контакта текучей среды в пути для текучей среды с бактериостатическим фильтром. Кроме того, объем воздуха в полости может передавать изменения давления в пути для текучей среды на устройство контроля давления. Например, увеличение давления в пути для текучей среды может сжимать объем воздуха, который, в свою очередь, увеличивает давление, измеряемое устройством контроля давления. Объем воздуха может быть велик настолько, что, будучи полностью сжатым, он не допускает контакта текучей среды внутри пути для текучей среды с бактериостатическим фильтром.

Согласно другим дополнительным вариантам осуществления настоящего изобретения система контроля давления для использования в устройстве для афереза включает в себя кассету для текучей среды, основной блок, сопрягающийся с кассетой для текучей среды, и устройство контроля давления. Кассета для текучей среды может иметь жесткую конструкцию и путь для текучей среды, проходящий через нее, который обеспечивает прохождение текучей среды через кассету. Жесткая конструкция может иметь полость, сообщающуюся по текучей среде с путем для текучей среды. Полость может иметь объем воздуха, расположенный между путем для текучей среды и границей раздела. Устройство контроля давления может присоединяться к границе раздела на жесткой конструкции. Устройство контроля давления может измерять давление внутри пути для текучей среды на основании, например, по меньшей мере частично, степени сжатия объема воздуха.

Система контроля давления может также иметь бактериостатический фильтр, расположенный в жесткой конструкции и проходящий через границу раздела. Бактериостатический фильтр может обеспечивать сохранение стерильности пути для текучей среды. Кроме того, объем воздуха может быть велик настолько, чтобы объем воздуха, будучи полностью сжатым, не допускал контакта текучей среды внутри пути для текучей среды с бактериостатическим фильтром.

Согласно другим вариантам осуществления, жесткая конструкция может включать в себя вертикальную трубку, а бактериостатический фильтр может быть расположен в нижней части вертикальной трубки. Вертикальная трубка может иметь объем вертикальной трубки, который не включается в объем воздуха. Жесткая конструкция может представлять собой колпак или проводящий путь. Проводящий путь может включать в себя проводящий путь соединения по текучей среде и проводящий путь внутреннего объема. Проводящий путь соединения по текучей среде обеспечивает сообщение по текучей среде между путем для текучей среды и проводящим путем внутреннего объема, и граница раздела может быть расположена в проводящем пути внутреннего объема.

Краткое описание чертежей

Вышеупомянутые признаки изобретения станут более понятными при ссылке на нижеприведенное подробное описание, представленное со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 схематически представляет вид в перспективе кассеты для текучей среды, выполненной согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 схематически представляет вид в разрезе участка кассеты для текучей среды, представленной на фиг.1, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 схематически представляет вид в разрезе кассеты для текучей среды, представленной на фиг.1, вставленной в систему обработки крови, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 схематически представляет вид в разрезе альтернативного варианта осуществления кассеты для текучей среды, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5A и 5B схематически представляют виды в перспективе третьего варианта осуществления кассеты для текучей среды, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 представляет процесс использования вариантов осуществления кассеты для текучей среды для измерения давления в системе обработки крови согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание конкретных вариантов осуществления

В иллюстративных вариантах осуществления кассета 100 для текучей среды для системы обработки крови имеет улучшенные возможности контроля давления. Как было рассмотрено выше, системы для обработки крови, например системы для афереза, используют кассеты для текучей среды для упорядочения и облегчения протекания текучей среды через систему. В целом, системы для афереза забирают цельную кровь у донора, разделяют цельную кровь на компоненты, удаляют и/или собирают определенные компоненты (например, эритроциты, тромбоциты, плазму и т.д.) и возвращают остальные компоненты донору. И при процессе забора, и при процессе возврата система для афереза крови должна контролировать давление в каналах для текучей среды и в кассете 100, чтобы обеспечить, что давление не будет слишком высоким или слишком низким. Выполнение этого позволяет избежать причинения возможного вреда донору и помогает оптимизировать эффективность и производительность системы. Варианты осуществления кассеты 100 для текучей среды могут использоваться во множестве систем для афереза текучей среды/крови для улучшения и упрощения функции контроля давления системы.

На фиг.1 схематически представлена кассета 100 для крови согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Кассета 100 для крови имеет корпус 110, который образует конструкцию кассеты 100. Корпус может представлять собой единое целое или состоять из множества частей. Например, корпус может иметь верхний корпус 120 и нижний корпус 130. Компоненты корпуса могут быть собраны множеством способов, включающих, но без ограничения, защелкивание, ультразвуковую сварку и сварку в пластическом состоянии. Независимо от количества компонентов корпуса и способа сборки корпус 110 должен иметь размеры и форму, подходящие для легкого сопряжения кассеты 100 с системой для афереза крови.

Корпус 110 может включать в себя множество путей 210 для текучей среды (фиг.2), проходящих через кассету 100. Например, корпус может иметь выводящий путь для текучей среды и возвратный путь для текучей среды. Входное отверстие выводящего пути может быть соединено с системой трубок, ведущих к пациенту/донору. Кровь, забранная у пациента/донора, может поступать в кассету 100 для текучей среды через входное отверстие выводящего пути, проходить через выводящий путь и выходить из выходного отверстия выводящего пути. Выходное отверстие выводящего пути может вести к оборудованию для дополнительной обработки крови (не показано), такому как центрифуги, насосы, устройства очистки крови или другое оборудование, которое может быть использовано для разделения крови на компоненты или иного процесса с выведенной кровью. Подобным образом возвратный путь может соединяться с гибкими резервуарами для текучей среды, содержащими компоненты крови и другие текучие среды, подлежащие возврату донору, и/или с другим оборудованием для обработки крови, упомянутым выше. Текучие среды, подлежащие возврату донору, могут проходить через возвратный путь и кассету 100, когда они возвращаются донору. Помимо выводящих и возвратных путей для текучей среды кассета 100 может также иметь множество других путей для текучей среды, включающих в себя, но без ограничения, переносящие пути для текучей среды, которые соединяют различные компоненты системы для афереза крови и обеспечивают перенос текучих сред между компонентами для прохождения через кассету 100.

Как было рассмотрено выше, кассета 100 для текучей среды сопрягается с основным блоком 340 (фиг.3) при сборке. Основной блок 340 может включать в себя различные устройства обнаружения и измерения. Например, основной блок 340 может включать в себя устройство обнаружения воздуха, которое обнаруживает пузырьки воздуха в путях 210 для текучей среды. Кроме того или альтернативно, основной блок 340 может включать в себя устройства контроля давления и уплотнители, что позволяет основному блоку/системе для афереза измерять давление в путях 210 для текучей среды.

Для облегчения контроля давления в путях 210 для текучей среды кассета 100 для текучей среды может иметь одну или более жестких конструкций, расположенных на корпусе 110. Например, как представлено на фиг.1 и 2, корпус 110 может включать в себя множество воздушных колпаков 150. Как представлено на фиг.2, воздушные колпаки 150 могут быть полыми, так что внутреннее пространство воздушного колпака 150 представляет собой полость 220, которая образует внутренний объем воздуха в воздушном колпаке 150. Воздушный колпак 150, полость 220 и, следовательно, внутренний объем воздуха может сообщаться по текучей среде с путем 210 для текучей среды посредством соединительного канала 230 для текучей среды. Как будет более подробно описано ниже, соединительный канал 230 для текучей среды и полость/внутренний объем воздуха 220 взаимодействуют для передачи давления и изменений давления в пути 210 для текучей среды на устройство 310 контроля давления (фиг.3).

Помимо полости 220 и внутреннего объема воздуха, воздушные колпаки 150 могут также иметь границу 240 раздела, в области которой устройство 310 контроля давления соединяется с воздушным колпаком 150. Для сохранения стерильности пути 210 для текучей среды и избегания проникновения каких-либо бактерий или других остатков органических веществ в полость 220 или путь 210 для текучей среды в верхнюю часть 152 воздушного колпака 150 (например, у границы раздела 240) может быть встроен фильтр 250. Фильтр 250 может представлять собой бактериостатический фильтр и может быть гидрофобным. Например, фильтр 250 может представлять собой пористую пластиковую затычку с достаточно затруднительным проходом через него таким образом, что фильтр 250 обеспечивает барьер стерильности, эквивалентный 0,2 микронному фильтру. Альтернативно, фильтр 250 может быть традиционным бактериостатической фильтрующей средой и может быть приварен на место или механически удерживаться на месте другими подходящими средствами. Независимо от типа и конструкции фильтра 250, фильтр 250 должен обеспечивать достаточный поток воздуха через фильтр 250 для обеспечения точного измерения давления.

При работе, когда текучая среда проходит через путь 210 для текучей среды, давление в пути 210 для текучей среды передается на устройство 310 контроля давления через соединительный канал для текучей среды 230 и внутренний объем воздуха в полости 220. В частности, текучая среда и/или давление в пути 210 для текучей среды будет сжимать внутренний объем воздуха в полости 220 и устройство 310 контроля давления будет затем измерять давление в пути 210 для текучей среды на основании степени сжатия внутреннего объема воздуха. Если давление в пути 210 для текучей среды растет, текучая среда/давление будет сжимать внутренний объем воздуха и устройство 310 контроля давления обнаружит и измерит увеличенное давление. Наоборот, если давление в пути 210 для текучей среды снижается, внутренний объем воздуха будет расширяться (то есть он будет становиться менее сжатым), и устройство 310 контроля давления обнаружит и измерит сниженное давление.

Важно отметить, что внутренний объем воздуха должен быть достаточно большим, чтобы, когда внутренний объем воздуха полностью сжат, в полости 220 оставался достаточный объем воздуха для недопущения контакта текучей среды в пути 210 для текучей среды с фильтром 250. Другими словами, внутренний объем воздуха должен действовать как буфер между текучей средой и фильтром 250, даже когда воздух максимально сжат. Соответственно, точная величина внутреннего объема воздуха может являться функцией от максимального предполагаемого давления в пути 210 для текучей среды, общего объема воздуха в устройстве 310 контроля давления между уплотнителем 320 и датчиком давления в устройстве 310 контроля давления и максимальным ожидаемым внешним атмосферным давлением. Сумма объема воздуха в приборе и объема воздуха в полости образуют общий замкнутый объем воздуха (например, объем воздуха, который сжат текучей средой в пути 210 для текучей среды) системы измерения давления.

Кроме того, также следует заметить, что поскольку внутренний объем воздуха сжат давлением текучей среды в пути 210 для текучей среды, согласно закону идеального газа (например, PV=nRT) давление и объем обратно пропорциональны друг другу, а соотношение между ними является линейным (например, P₁V₁=P₂V₂). Другими словами, если требуется запустить систему на высоте 8000 футов, она будет подвергаться внешнему атмосферному давлению, равному 565 мм рт.ст. Следовательно, когда кассета 100 заряжена в систему для афереза, внутренний объем воздуха полости 220 может определяться как V₁, а давление P₁ является внешним атмосферным давлением. Когда путь 210 для текучей среды находится под давлением, то давление (например, P₂) - дифференциальное давление от атмосферного. Таким образом, если максимальное давление текучей среды в пути 210 для текучей среды составляет 500 мм рт.ст., то фактическое давление на внутренний объем воздуха в полости 220 и устройстве 310 контроля давления будет составлять 1065 мм рт.ст. Поскольку V₁ известно, может быть вычислено V₂. В данном примере V₂ будет на 47% меньше, чем V₁.

Как было указано выше, внутренний объем воздуха должен иметь достаточный объем воздуха в полости 220 для недопущения контакта фильтра 250 с текучей средой. В приведенном выше примере общий объем разделен приблизительно пополам. Таким образом, если соотношение объема в полости 220 с объемом в приборе составляет 1:1, полость 220 будет заполнена при полном давлении. Если бы это было так, фильтр 250 пришел бы в контакт с текучей средой. Соответственно, внутренний объем воздуха в полости 220 следует увеличить. Если отношение объема воздуха в полости 220 к объему в приборе составляет 2:1, то полость 220 будет наполнена только на 75% при полном давлении. Точное значение отношения, которое следует выбрать, зависит от требуемого коэффициента надежности. Кроме того, общий объем воздуха следует минимизировать для недопущения запаздывания в реагировании на изменения давления.

Как было рассмотрено выше, устройство 310 контроля давления и соответствующий уплотнитель 320 могут быть частью устройства для афереза. В частности, как представлено на фиг.3, устройство 310 контроля давления и уплотнитель 320 могут быть расположены на движущейся дверце 330. Движущаяся дверца 330 может открываться для вставки кассеты 100 и сопряжения кассеты 100 с основным блоком 340. Как только кассета 100 оказывается на месте, движущаяся дверца 330 может быть закрыта. Уплотнитель 320 и устройство 310 контроля давления могут быть расположены на дверце 330 таким образом, что когда дверца 330 закрыта, уплотнитель 320 и устройство 310 контроля давления совмещаются и герметично прилегают к границе 240 раздела. Уплотнитель может иметь любую из множества конструкций, включающих в себя, но без ограничения, уплотнительное кольцо.

Согласно другим вариантам осуществления, и как представлено на фиг.4, кассета 100 может включать в себя вертикальную трубку 410, расположенную в полости 220 воздушного колпака 150. В таких вариантах осуществления фильтр 250 и граница 240 раздела могут быть расположены в нижней части трубки 410 и, следовательно, в нижней части кассеты 100. За счет перемещения фильтра 250 и границы раздела 240 к нижней части кассеты 100 устройство 310 контроля давления и уплотнитель 320 могут быть помещены под кассету 100. Другими словами, устройство 310 контроля давления и уплотнитель 320 могут отдаляться от подвижной дверцы 330 и помещаться в основной блок 340 под кассету 100. Таким образом, когда кассета 100 сопряжена с основным блоком 340, соединение/уплотнение между устройством 310 контроля давления и границей 240 раздела выполняется при вставке кассеты 100 (например, не нужно закрывать дверцу 330 для создания соединения/уплотнения).

Следует заметить, что для недопущения контакта текучей среды с фильтром 250 в вариантах осуществления, имеющих вертикальную трубку 410, внутренний объем воздуха в полости 220 должен быть велик настолько, чтобы текучая среда не переливалась через стенку 415 вертикальной трубки 410. Соответственно, в предпочтительных вариантах осуществления объем 420 внутри вертикальной трубки (например, объем вертикальной трубки) не включается в расчет требуемого внутреннего объема воздуха в полости 220. Следовательно, в вариантах осуществления, имеющих вертикальные трубки 410, может требоваться несколько больший внутренний объем воздуха в полости 220.

Наличие вертикальной трубки 410 также обеспечивает установку кассеты 100 в негоризонтальных положениях в основном блоке 340. В частности, поскольку вертикальная трубка 410 обеспечивает дополнительное препятствие для достижения текучей средой фильтра 250, кассета 100 может устанавливаться негоризонтально. Однако для установки кассеты 100 негоризонтально конец 430 вертикальной трубки 410 должен находиться в воздухе (например, никакую текучую среду из пути 210 для текучей среды не может окружать конец 430), когда полость 220 находится под полным давлением и/или внутренний объем воздуха полностью сжат.

Хотя внутренний объем воздуха описан выше как содержащийся в воздушных колпаках 150, для образования полости и внутреннего объема воздуха могут быть использованы другие конструкции. В частности, как представлено на фиг.5A и 5B, кассета 100 может иметь жесткую конструкцию, которая представляет собой проводящий путь 510. Проводящий путь 510 может иметь проводящий путь 520 внутреннего объема и проводящий путь 530 соединения по текучей среде. Подобным образом, как и в случае воздушных колпаков 150, проводящий путь 520 внутреннего объема имеет полость 522, которая создает внутренний объем воздуха. Проводящий путь 530 соединения по текучей среде соединяет проводящий путь 520 внутреннего объема с путем 210 для текучей среды.

При работе проводящий путь 510 работает таким же образом, как и воздушные колпаки 150, описанные выше. В частности, давление в пути 210 для текучей среды сжимает внутренний объем воздуха в проводящем пути 520 внутреннего объема (например, с помощью проводящего пути 530 соединения по текучей среде). Устройство 310 контроля давления, граничащее с кассетой 100 на границе раздела 240, может в этом случае обнаруживать и измерять сжатие и, таким образом, давление. Таким же способом, как и в предыдущих вариантах осуществления, проводящий путь 510 может включать в себя фильтр 250, расположенный в проводящем пути внутреннего объема 520 на границе 240 раздела.

Важно помнить, что проводящий путь 510 необязательно должен быть выступающей конструкцией, подобно описанным выше воздушным колпакам 150. Скорее, как представлено на фиг.5A, проводящий путь 510 может являться просто дополнительным проводящим путем, отходящим от пути 210 для текучей среды. Другими словами, проводящий путь 510 может быть по существу на одном уровне с путем 210 для текучей среды. Варианты осуществления, имеющие проводящий путь 510, обычно используются в системах для афереза, требующих вертикальной ориентации кассеты.

На фиг.6 представлен процесс, иллюстрирующий способ использования описанной выше кассеты 100 и систему обработки крови для измерения давления в пути для текучей среды. Сначала техник или оператор системы может вставить кассету 100 для текучей среды в систему обработки крови (этап 610). Как было упомянуто выше, конфигурация кассеты 100 такова, что как только кассета 100 вставляется (например, при вставке или после опускания/закрытия дверцы 330) в основной блок 340, устройство 310 контроля давления соединяется с кассетой 100 на границе 240 раздела и уплотнитель 320 создает уплотнение между устройством 310 контроля давления и границей 240 раздела.

Как только оператор/техник вставляет кассету 100 и опускает/закрывает дверцу 330 (если требуется), техник/оператор может запустить процесс обработки крови (этап 620). Как было упомянуто выше, в вариантах осуществления настоящего изобретения может использоваться множество процедур обработки крови и устройств (например, аферез крови). Как только процесс обработки запускается, цельная кровь, компоненты крови или другая текучая среда (например, антикоагулянт) может начать протекать через путь 210 для текучей среды в кассете 100.

Когда текучая среда протекает через путь 210 для текучей среды, устройство 310 контроля давления может измерять давление в пути 210 для текучей среды (этап 630). Как было описано выше, устройство 310 контроля давления может измерять давление в пути 210 для текучей среды, исходя из, по меньшей мере частично, степени, с которой текучая среда сжимает внутренний объем воздуха в полости 220 или в проводящем пути 520 внутреннего объема. По мере нарастания давления в путь 210 для текучей среды текучая среда все больше сжимает внутренний объем воздуха, приводя к тому, что устройство 310 контроля давления измеряет более высокое давление. Наоборот, если давление в пути 210 для текучей среды снижается, внутренний объем воздуха расширяется, приводя к тому, что устройство 310 контроля давления измеряет сниженное давление в пути для текучей среды. Если система оборудована таким образом, (например, имеет микропроцессор или другой контроллер), система обработки крови может в этом случае увеличивать, уменьшать или поддерживать протекание текучей среды по пути 210 для текучей среды на основе давления, измеренного устройством 310 контроля давления.

Хотя выше было описано множество вариантов осуществления, использующихся в сочетании с системами для афереза крови, могут быть использованы другие варианты осуществления настоящего изобретения в сочетании с другими системами и способами обработки крови. Например, входное отверстие отводящего пути может соединяться с системой трубок, ведущей к контейнеру для хранения крови (например, а не к пациенту или донору). Аналогично, возвратный путь может также быть соединен с системой трубок, ведущих к дополнительному устройству обработки крови и/или к контейнерам для хранения текучей среды. Таким образом, некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут быть использованы для контроля давления в кассете во время процесса обработки крови, который является независимым от пациента/донора.

Как было описано выше, варианты осуществления настоящего изобретения позволяют встраивать контроль давления в пути для текучей среды в кассеты для текучей среды, что исключает операцию по ручной зарядке, требующуюся во многих системах предшествующего уровня техники. Кроме того, уплотнители 320, используемые в вариантах осуществления изобретения, обеспечивают более надежное уплотнение и намного меньшую вероятность протечки, чем системы предшествующего уровня техники, которые могут использовать конусовидное соединение типа "луер". Варианты осуществления настоящего изобретения также снижают себестоимость путем упрощения системы и минимизируют количество дополнительных частей и операций по соединению. Более того, варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают автоматическую загрузку границы раздела датчика давления вместе с зарядкой кассеты и уменьшают вероятность того, что оператор/техник зарядит неправильный одноразовый набор.

Описанные выше варианты осуществления изобретения предназначены только для примера; специалистам в данной области техники будет очевидно множество вариантов и модификаций. Подразумевается, что все такие варианты и модификации находятся в пределах объема настоящего изобретения, как определено в любых пунктах прилагаемой формулы.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Кассета для текучей среды для системы обработки крови содержит корпус кассеты, образующий конструкцию кассеты и имеющий путь для текучей среды, по меньшей мере, частично проходящий через корпус. Путь для текучей среды выполнен с возможностью обеспечения прохождения текучей среды через корпус. Жесткая конструкция образует полость, сообщающуюся по текучей среде с путем для текучей среды. Жесткая конструкция имеет границу раздела для сопряжения с устройством контроля давления и обеспечения измерения давления в пути для текучей среды посредством устройства контроля давления. Полость выполнена с возможностью удерживания объема воздуха, расположенного между путем для текучей среды и границей раздела, при прохождении текучей среды через корпус. Раскрыты способ контроля давления в кассете для текучей среды для системы обработки крови и система контроля давления для использования в устройстве для обработки крови. Технический результат состоит в упрощении изготовления и подготовки к работе. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Кассета для текучей среды для системы обработки крови, содержащая:
корпус кассеты, образующий конструкцию кассеты и имеющий путь для текучей среды, по меньшей мере, частично проходящий через корпус, причем путь для текучей среды выполнен с возможностью обеспечения прохождения текучей среды через корпус; и
жесткую конструкцию, образующую полость, сообщающуюся по текучей среде с путем для текучей среды, причем жесткая конструкция имеет границу раздела для сопряжения с устройством контроля давления и обеспечения измерения давления в пути для текучей среды посредством устройства контроля давления, при этом полость выполнена с возможностью удерживания объема воздуха, расположенного между путем для текучей среды и границей раздела, при прохождении текучей среды через корпус.

2. Кассета для текучей среды по п.1, дополнительно содержащая: бактериостатический фильтр, расположенный в жесткой конструкции, причем бактериостатический фильтр обеспечивает сохранение стерильности пути для текучей среды.

3. Кассета для текучей среды по п.2, в которой бактериостатический фильтр расположен на верхней части жесткой конструкции и проходит через границу раздела, при этом объем воздуха препятствует контакту текучей среды в пути для текучей среды с бактериостатическим фильтром.

4. Кассета для текучей среды по п.2, в которой бактериостатический фильтр является пористой пластиковой затычкой.

5. Кассета для текучей среды по п.2, в которой бактериостатический фильтр является гидрофобным.

6. Кассета для текучей среды по п.1, в которой объем воздуха в полости способен передавать изменения давления в пути для текучей среды устройству контроля давления посредством сжатия и расширения в ответ на увеличение и уменьшение давления в пути для текучей среды.

7. Кассета для текучей среды по п.6, в которой указанный объем воздуха способен сжиматься в ответ на повышение давления в пути для текучей среды, таким образом, увеличивая давление на устройство контроля давления.

8. Кассета для текучей среды по п.7, в которой объем воздуха велик настолько, что когда объем воздуха полностью сжат, объем воздуха препятствует контакту текучей среды в пути для текучей среды с бактериостатическим фильтром, расположенным в жесткой конструкции между путем для текучей среды и устройством контроля давления.

9. Кассета для текучей среды по п.1, дополнительно содержащая вертикальную трубку, расположенную в полости жесткой конструкции.

10. Кассета для текучей среды по п.9, дополнительно содержащая бактериостатический фильтр, расположенный в вертикальной трубке.

11. Кассета для текучей среды по п.10, в которой бактериостатический фильтр расположен в нижней части вертикальной трубки.

12. Кассета для текучей среды по п.10, в которой вертикальная трубка имеет объем вертикальной трубки, причем объем воздуха отделен от объема вертикальной трубки.

13. Кассета для текучей среды по п.1, в которой жесткая конструкция представляет собой колпак.

14. Кассета для текучей среды по п.1, в которой жесткая конструкция определяет проводящий путь.

15. Кассета для текучей среды по п.14, в которой проводящий путь включает в себя проводящий путь соединения по текучей среде и проводящий путь внутреннего объема, причем проводящий путь соединения по текучей среде обеспечивает сообщение по текучей среде между путем по текучей среде и проводящим путем внутреннего объема.

16. Кассета для текучей среды по п.15, в которой граница раздела расположена в проводящем пути внутреннего объема.

17. Кассета для текучей среды по п.15, дополнительно содержащая бактериостатический фильтр, расположенный в проводящем пути внутреннего объема.

18. Способ контроля давления в кассете для текучей среды для системы обработки крови, содержащий этапы, на которых:
вставляют кассету для текучей среды в систему обработки крови, причем при вставке кассеты для текучей среды устройство контроля давления соединяют с границей раздела, при этом граница раздела, расположенная на жесткой конструкции, образует полость, сообщающуюся по текучей среде с путем для текучей среды, расположенным в кассете для текучей среды, причем полость выполнена с возможностью удерживания объема воздуха, расположенного между путем для текучей среды и границей раздела, при прохождении текучей среды через корпус;
запускают процесс обработки крови; и
измеряют давление в пути для текучей среды, используя устройство контроля давления, причем давление в пути для текучей среды является функцией от степени сжатия объема воздуха в полости.

19. Способ по п.18, в котором кассета для текучей среды включает в себя бактериостатический фильтр, расположенный в жесткой конструкции, причем бактериостатический фильтр обеспечивает сохранение стерильности в пути для текучей среды.

20. Способ по п.19, в котором бактериостатический фильтр расположен на верхней части жесткой конструкции и проходит через границу раздела, причем объем воздуха препятствует контакту текучей среды в пути для текучей среды с бактериостатическим фильтром.

21. Способ по п.18, в котором объем воздуха в полости передает изменения давления в пути для текучей среды на устройство контроля давления.

22. Способ по п.18, в котором увеличение давления в пути для текучей среды сжимает объем воздуха, таким образом увеличивая давление, измеряемое устройством контроля давления.

23. Способ по п.18, в котором объем воздуха велик настолько, что когда объем воздуха полностью сжат, объем воздуха препятствует контакту текучей среды в пути для текучей среды с бактериостатическим фильтром, расположенным в жесткой конструкции между путем для текучей среды и устройством контроля давления.

24. Способ по п.18, в котором жесткая конструкция включает в себя вертикальную трубку, расположенную в полости.

25. Способ по п.24, в котором жесткая конструкция включает в себя бактериостатический фильтр, расположенный в вертикальной трубке.

26. Способ по п.25, в котором бактериостатический фильтр расположен в нижней части вертикальной трубки.

27. Способ по п.24, в котором вертикальная трубка имеет объем вертикальной трубки, причем объем воздуха не включает в себя объем вертикальной трубки.

28. Способ по п.18, в котором жесткая конструкция представляет собой колпак.

29. Способ по п.18, в котором жесткая конструкция определяет проводящий путь, имеющий проводящий путь соединения по текучей среде и проводящий путь внутреннего объема, причем проводящий путь соединения по текучей среде обеспечивает сообщение по текучей среде между путем для текучей среды и проводящим путем внутреннего объема.

30. Способ по п.29, в котором граница раздела расположена в проводящем пути внутреннего объема.

31. Система контроля давления для использования в устройстве для обработки крови, при этом система содержит:
кассету для текучей среды, имеющую путь для текучей среды, в которой путь для текучей среды выполнен с возможностью обеспечения прохождения текучей среды через кассету, при этом кассета для текучей среды также имеет жесткую конструкцию, причем жесткая конструкция имеет границу раздела и полость, сообщающуюся по текучей среде с путем для текучей среды, при этом полость выполнена с возможностью удерживания объема воздуха, расположенного между путем для текучей среды и границей раздела, при прохождении текучей среды через корпус;
основной блок устройства для обработки крови, включающий устройства обнаружения и измерения и выполненный с возможностью сопряжения с кассетой для текучей среды; и
устройство контроля давления, выполненное с возможностью соединения с границей раздела, причем устройство контроля давления измеряет давление внутри пути для текучей среды.

32. Система контроля давления по п.31, в которой устройство контроля давления выполнено с возможностью измерения давления внутри пути для текучей среды на основании, по меньшей мере частично, степени сжатия объема воздуха.

33. Система контроля давления по п.31, дополнительно содержащая бактериостатический фильтр, расположенный в жесткой конструкции и проходящий через границу раздела, причем бактериостатический фильтр обеспечивает сохранение стерильности в пути для текучей среды.

34. Система контроля давления по п.31, в которой объем воздуха велик настолько, что когда объем воздуха полностью сжат, объем воздуха препятствует контакту текучей среды в пути для текучей среды с бактериостатическим фильтром, расположенным в жесткой конструкции между путем для текучей среды и устройством контроля давления.

35. Система контроля давления по п.31, в которой жесткая конструкция включает в себя вертикальную трубку, имеющую бактериостатический фильтр, расположенный в нижней части вертикальной трубки.

36. Система контроля давления по п.35, в которой вертикальная трубка имеет объем вертикальной трубки, причем объем воздуха отделен от объема вертикальной трубки.

37. Система контроля давления по п.31, в которой жесткая конструкция представляет собой колпак.

38. Система контроля давления по п.31, в которой жесткая конструкция представляет собой проводящий путь, включающий в себя проводящий путь соединения по текучей среде и проводящий путь внутреннего объема, причем проводящий путь соединения по текучей среде обеспечивает сообщение между путем для текучей среды и проводящим путем внутреннего объема, при этом граница раздела расположена в проводящем пути внутреннего объема.