Устройство для разделения и обработки крови Советский патент 1985 года по МПК A61M5/00 

1 Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для получения плазмы, тромбоцитной массы, лейкоцитовой взвеси и эритроцитной массы из крови, отбираемой непосредственно от донора или пациента в непрерывно-периодическом режиме. Цель изобретения - получение регулируемого соотношения смепшваемых компонентов. На чертеже представлена схема уст ройства для разделения и обработки крови. Узел 1 подключения системы к пациенту или донору (не показан) соединен через магистраль 2 подачи крови с емкостью 4 для антикоагулянта. Подача последнего в тройник 3 осуществляется по магистрали 5 с помощью насоса 6 подачи антикоагулянта.Датчик 7 потока связан с магистралью 2, которая через насос 8 подачи смешанной с антикоагулянтом крови соединена с центрифугой 9, предназначенной для разделения крови на основные компоненты. Для вывода этих компонентов используют магистраль 10. Каждый из электроприводов 11 насосов 6 и 8 связан с блоком 12 управления и содержит датчик 13 скорости и усилител 14-мощности. Блок 12 управления состоит из двух идентичных каналов, каж дый из которых содержит логический элемент И 15, один вход которого сое динен с переключателем 16 ВКЛ-БЫКЛ генератор 17 импульсов и усилитель 18 рассогласования. Одни одноименные входы усилителей 18 заземлены, а другие подключены к соответствующим выходам задатчика 19,обеспечивающего пропорциональное регулирование насосов 6 и 8. Задатчик 19 содержит опер ционные усилители 20 и 21, одни одно именные входы которых заземлены, а к другим по цепи отрицательной обрат ной связи подсоединены переменные ре зисторы 22 VI 23 и через согласующие резисторы 24 подсоединен движок потенциометра 25, соединенного с источ ником опорного напряжения. Датчик 7 потока содержит бесконтактный преобразователь сигнала, включающий общий для двух каналов светодиЬд 26, создающий световой поток через сквозное отверстие управляющей пластины 27, которая упираетс в эластичный трубчатый элемент 28 датчика, например, из силиконовой 42J резины, находящейся под давлением протекающей по ней крови. Этот световой поток воспринимается двумя фотодиодами 29, включенными в базовые цепи транзисторов 30, коллекторы которых подключены к входам инверторов 31, к выходам которых подключены входы логического элемента И-НЕ 32 и сигнальные светодиоды 33. Выход элемента 32 через дополнительный инвертор 34 подключен к другим одноименным входам элемента И 15 блока 12 Управления. Система для разделения и обработки крови работает следующим образом. 1 Узел 1 подключается к донору или пациенту (не показано). В зависимости от решаемой задачи берется-соответствующий антикоагулянт из емкости 4 и с помощ::.ю переменных резисторов 22 и 23 задатчика 19 выставляется требуемое соотношение объемов антикоагулянта и крови. Например, при требуемом соотношении объемов антикоагулянт: кровь 1:10 выбирается производительность насоса 8 подачи крови так, чтобы при прохождении антикоагулянта и крови по магистрали 2 не происходило сжатие эластичного трубчатого элемента 28. Пусть производительность насоса 6 подачи антикоагулянта, выбираемая с помощью резистора 22, равна 5 мл/мин. Тогда производительность насоса 8, задаваемая резистором 23, должна быть равна 55 мл/мин, так.как через насос 8 проходит кровь, уже смещанная с антикоагулянтом. Потенциометром 25 устанавливается суммарная производительность насосов 6 и 8, которая может регулироваться в пшроких пределах при сохранении заданного соотношения за счет изменения уставки, подаваемой на операционные усилители 20 и 21 через согласующие резисторы 24. Изменение соотнощений производительности насоса 6 и 8, осуществляемое с помощью резисторов 22 и 23 соответственно, происходит за счет изменения коэффициента усиления операционных усилителей 20 и 21. Сигналы с выхода операционных усилителей 20 и 21 подаются на инвертирующие входы усилителей 18 рассогласования,на которые также пoдaютcJЯ сигналы с соответствующих датчиков 13 скорости. Сигнал рассогласования с выхода усилителя . 18 каждого из каналов блока 12 управ3ления подается на генератор 17, формирующий широтно-импульсное напр жение, скважность которого зависит от величины напряжения рассогласования . Сигнал генератора 17 подается на вход элем.ента И 15, на Другой вход которого подается сигнал с переключателя 16 ВКЛ-ВЫКЛ. При нахождении переключателя 16 в положеНИИ Включено и наличии на выходе дополнительного инвертора 34 логической 1 с генераторов 1 7 через элементы И 15 подаются сигналы на усилители 14 мощности, питающие электродвигатели насосов 6 и 8. При слишком интенсивном отборе крови от донора или пациента происходит сжатие эластичного трубчатого элемента и управляющей пластиной ,27 перекрывается световой поток от светодирда 26 к фотодиодам 29. Ток в базовых цепях транзисторов 30 падает до уровня темнового тока фотодиодов 29, транзисторы 30 закрывают ся и на входы инверторов 31 поступают высокие потенциалы, под которы ми оказываются коллекторызакрытых транзисторов 30. На выходах инверторов 31 появляю ся низкие потенциалы логического О а так как сюда подключены светодиод 33, то они одновременно начинают светиться, сигнализируя о том, что произошло срабатывание преобразоват ля сигнала датчика потока. Низкие потенциалы с выходрв инверторов 31 424 поступают также на входы логического элемента И-НЕ 32, на выходе которого возникает высокий потенциал логической 1, который подается на вход дополнительного инвертора 34, с выхода которого низкий потенциал логического О поступает на входы элементов И 15 блока 12 управления, останавливая тем самым работу насосов. Для достижения более высокой надежности преобразователь сигнала датчика 7 выполнен по двухканальной схеме с горячим резервированием с сигнализацией срабатывания датчика по каждому каналу отдельно. При выходе из строя одного канала его функции принимает на себя другой канал, при этом неоднозначная индикация сигнальных светодиодов информирует о том, что один из каналов вышел из строя. При остановке насосов по сигналу датчика 7 оператор должен уменьшить общую производительность насосов 6 и 8 с помощью потенциометра 25. По окончании цикла отбора крови оператор останавливает работу насосов 6 и 8 и центрифуги 9 переводом переключателя ВКЛ-ВЫКЛ 16 в положение Выключено. Предлагаемая схема аппарата расширяет функциональные возможности оператора, позволяет работать с антикоагулянтами различного типа, а также резко повышает надежность по обеспечению безопасности донора или пациента.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ КРОВИ, содержащее насос подачи крови и насос подачи антикоагулянта, связанные с помо1дью магистралей с центрифугой, а также блок управления насосами, связанный с датчиком потока, отличающеес я тем, что, с целью получения регулируемого соотношения смешиваемых компонентов, оно снабжено задатчиком пропорционального регулирования, выходы которого соединены с входами блока управления, выполненного в виде двух идентичных каналов, содержащих последовательно соединенные усилитель, генератор, логический элемент И и усилитель мощности, причем выход датчика потока соединен с одIC € f -S р «. .J/.- tl г J .,.,,,,...:..,, 5i ё0{5Дг(«Гс;:1;Лf ним из входов логического элемента И каждого канала. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задатчик пропорционального регулирования насосов содержит nepeMeHHbtft резистор, подключенный к источнику питания, к движку которого подключены входы двух операционных усяпителей с регулируемыми коэффициентами усиления. 3.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности, датчик потока выполнен в виде двух едентичньк каналов, каждый иэ которых содержит фотодиод, включеннь в базовую цепь (Л транзистора, коллектор которого подключен к входу соответствующего инвертора, к выходу которого подключен сигнальный .светодиод и один из двух входов общего для двух каналов элемента И-НЕ, соединенного своим вютодорм с входом вспомогательного инвертора, выход которого подключен к J другим входам И блока управления, причем фотодиоды связаны с фотоэлектsd рическим преобразователем, чувстви1 тельный элемент которого установлен S9 в магистрали подачи крови.