Центрифуга для разделения крови на фракции Советский патент 1983 года по МПК B04B5/00 

Изобретение относится к центрифу гостроению и может быть использован в медицине. Известна центрифуга для разделения крови на фракции, содержащая ротор с рагсположенной в нем вставкой из эластичного материала, имеющей разделительный канал дляпкрори и снабженной трубками для отвода разделенных фракций ij Недостатком известной центрифуги является небольшая производитель ность. Ilej|b изобретения - повышение производительности центрифуги. Для достижения поставленной цели в центрифуге для разделения крови на фракции, содержащей ротор с расположенной в нем вставкой из эласти ного материала, имеющей разделитель ный канал для крови и снабженной трубками для отвода разделенных фракций, ротор выполнен в виде диск с открытым фигурным каналом для раз| мещения в нем вставки, имеющим учас ки, выполненные по дуге и спирали с увеличивающимся в направлении дви жения крови радиусом и соединенные прямолинейным участком, при этом площадь поперечного сечения участ ка фигурного канала, выполненного по спирали, составляет четвертую часть площади поперечного сечения участка, выполненного по дуге, причем вставка имеет форму, аналогичную форме фигурного канала. Вставка должна быть снабжена при крепленной к ней сборной камерой, при этом входные участки трубок для Отвода фракций расположены в камере на разном расстоянии от оси вращени Диск должен иметь сообщающиеся с Фигурным каналом радиальные шлицы для размещения сборной камеры и Трубок . На фиг.1 и 2 изображены ротор и вставка в аксонометрии; на фйг.З ротор, вид сверху; на фиг.4 - разре А-А на фиг.З; на фиг.5 - ротор, продольное сечение; на фиг.6 - часть фигурного канала. I Центрифуга для разделения крови на фракции содержит ротор, выполненный в виде диска 1 с открытым фигур ным каналом 2 для размещения в нем вставки 3 из эластичного материала, выполненной -в виде полого кольца, имеющей внутри разделительный KaHajq для крови и снабженной трубками 4 7для подвода крови и отвода фракций красных кровяных телец, плазмы и белых кровяных телец. Фигурнйй канал 2 имеет участки 8и 9, выполненные по форме дуги и спивали с увеличиваю1цимся в направлении движения крови радиусом и соединенные прямолинейным; участком 10 Площадь поперечного сечения участка фигурного канала, выполненного по спирали, составляет.четвертую часть площади поперечного сечения участка, выполненног з по дуге. Вставка 3 имеетформу, аналогичную форме фигурного канала 2, и снабжена прикрепленной к сборной камерой 11, при этом входные участки трубок 5-7 для- отвода фракций расположены в камере на разном расстоянии. от оси вращения Диск 1 имеет центральное отверстие 12 и сообщающиеся с фигурным каналом 2 радиальнуе шлицы 13 для размещения сборной камеры и трубок 4 - 7. На диске выполнены: отверстия 14, служащие для его балансиро.вки и для извлечения диска из корпуса 15. Участок 9 фигурного канала, выполненный по спирали, образован р,адиусами 16, 17 или 18, проведенными из центров 19, 20 или 21. Боковая поверхность диска расположена по дугам 22, 23 i или 24, простирающимся более чем на 180°, Участок 9 фигурного канала и вставка по дугам 22 и 23 имеют наружный уклон около 8°. На отрезке Дуги 24 этого уклона уже нет. Диск 1 может быть выполнен заодно С корпусом (фиг.5) в случае, если не требуется смена диска. В том случае, если уклон участка 9 фигурного канала не требуется,то этот участок может быть выполнен без уклона, вертикальным (фиг.6), Вставка 3 изготовлена преимущественно из полужесткой пластмассы одноразового применения. Трубки 4-7 подключены к устройству 25 дзля подвода крови и отвода разделенных фракций, состоящему из неподвижного и вращающегося дисковых элементов. Центрифуга работает следующим образом. В открытый сверху фигурный канал 2 диска 1 устанавливают вставку 3. Трубки 4-7 соединяют с вращающимся дисковым элементом устройства 25, жесткие соединительные трубопроводы которого (не показаны) ведут к аппаратуре, например к медицинскому прибору для обработки отдельных фракций крови. Устройство 25 расположено в центральном отверстии 12 диска 1. Трубки 4 - 7 вставляются в соответстт вующие щлицы 13 диска 1. Сепарируемая кровь через устройство 25 и трубку 4 подается внутрь дугообразного участка вставки 3. При вращении ротора плотные фракции крови (красные кровяные клетки) отбрасываются к внешним стенкам дугообразного участка вставки 3. В ётой первой части канала образуются

слои, причем над плотной .фракцией (в направлении к оси вращения) с красными кровяными клетками собирается кровяная жидкость или оббгащенная плазма, которая содержит еще и другие фракции, например белые кровяные клетки.

Чтобы достигнуть полного разделения видов кровяных клеток, прежде всего, отбирается по возможности полностью фракция красных кровяных клеток через трубку 5 в конце дугообразного участка вставки. Входное отверстие трубки 5 расположено у стенки вставки, поэтому производитс отбор только красных кровяных клеток .

Скорость протекания красных кровяных клеток необходимо регулировать так, чтобы во вторую часть канала могла проникнуть только обогащенная плазма, которая в спиралеобразной части разделяется на ,клеточную плазму и белые кровяные клетки. Чтобы обеспечить достаточную скорость жидкости во второй части канала для осязавшейся меньшей части первоначальной крови, поперечное сечение канала там соответственно уменьшается. Кроме того, кансш проходит спиралеобразно с увеличивающимся радиуссж, благодаря чему поддерживается центробежный зффект. Направленный внутрь прямолинейный участок канала вставки 3 образует переходную деталь между дуго образной и спиралеобразной частями канала. Так как этот участок направлен внутрь,- он препятствует перетекнию красных кровяных клеток во втрI

рую часть, пока регулируют скорость вытекания красных кровяных клеток через трубку 5, С этой целью обслуживающий персонал должен четко различать граничный слой между красными кровяными клетками и обогащенной . плазмой в переходной детали. С помсяцью стробоскопического освещения, т,е, световых вспышек, синхронных со скоростью вращения центрифуги,

0 можно добиться того, чтобы для на.блюдателя вращающийся диск 1 центрифуги казался неподвижным. Обслуживающий персонал в этом случае четко видит положение граничного слоя и

5 может соответственно регулировать скорость вытекания красных кровяных клеток,

Плазма со.бирается в конце спиралеобразной части в сборной камере 11 вставки 3. Там образуются слои, причем снаружи собирается плотный концентрат белых клеток, а над ним слой, лишенный клеток ,

Предлагаемая центрифуга экономична в изготовлении и дает возмож5ность применять простые сосуды для жидкости одноразового пользования , благодаря чему снижаются затраты на чистку и стерилизацию.

0

Разделение фракций внутри сосуда для жидкости на центрифуге существенно облегчается с пс 1ощью геометрии канала в роторе. Конструкция особенно ценна для двухступенчатого

5 разделения клеток крови.

Конструкция ротора центрифуги позволяет увеличить ее произ.водительность в сравнении с известной.

т

-13

12

15

П

. 13

Фиа. 2

1. ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ КРОВИ НА ФРАКЦИИ, содержащая ротор с расположенной в нем вставкой из эластичного материала, имею-i щей разделительный канал для крови и снабженной трубками для отвода разделенных фракций, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, ротор выполнен в виде диска с открытым фигурным каналом для размещения в нем вставки, имеющим участки, выполненные по дуге и спирали с увеличивающимся в направлении движения крови радиусом и соединенные прямолинейным участком, при этом площадь поперечного сечения участка фигурного канала, выполненного по спирали, составляет четвертую часть площади поперечного сечения участка, выполненного по дуге, причем вставка имеет форму, аналогичную форме фигурного канала. 2.Центрифуга по п. 1, отличающаяся тем, что вставка снабжена прикрепленной к ней сборной камерой, при этом входные участки трубок для отвода фракций расположены в камере на разном расстоянии СО от оси вращения. 3.Центрифуга по п. 1, Отличающаяся тем, что диск имеет сообщеиощиеся с фигурным каналом радиальные шлицы для размещения сборной камеры и трубок.

Рт.в