Устройство для разделения крови на фракции

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН И 9) И(54)(5 НИЯ КР приспо ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 23.11.84. Вюл. У 43 (72) Г.В.Шелуханов, З.Е.Илюхина, И.К.Григорьянц, В.Н.Ленченко, Л.М.Винникова, Ю.А.Лотц, З.А.Перминова и Б.В.Добронравов (71) Специальное конструкторское бюро биофизическоЯ аппаратуры и Всесоюзный научно-исследовательск институт медицинских полимеров (53) 616,314(088.8)(56) 1,Патент С 1% М 4185629, кл. А 61 М 5/00, 1980.2,Патент Великобритании Ю 1541344, кл. А 61 М 1/02, 1979 (прототип) . 7) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕОВИ НА ФРАКЦИИ, содержащее собление для взятия крови у пациента, связанное магистралью, на которой установлены реверсивный насос и датчик давления, с ротором, приспособление для подачи антикоагут лянта в магистраль, содержащее насос, приспособление для отбора тяжелых фракций, соединенное с магистралью, приспособление для отбора легких фракций, соединенное с ротором, и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации и повьааения надежности операций разделения крови при одновременном увеличении возможных видов операций н повышения качества получаемых компонентов, оно снабжено приспособлением для реинфуэни пациенту, приспособлением для подачи изотонического раствора, связанным с магистралью трубопроводом, имеющим фильтр, приспособлением для разбавления суспензирующим раствором, подсоединенным прн помощи трубопровода с насосом к трубопроводу, связывающему магистраль с приспособ" лением для отбора тяжелых фракций, последнее соединено с приспособлением для реинфузии пацнечту, на магистрали и на :трубопроводе, сое- Е динянхцем приспособление для отбора тяжелых фракциЯ с магистралью, установлены клапаны, электрически связанные между собой, и блок управле- С ния, при этой приспособление для отбора легких фракций содержит па раллельно установленные бактерицидный фильтр и сборники, на выходах кото-:Мв 4 рых установлены клапаны,. электрически связанные с блоком управления, причем. количество сборников соответствует числу фракций.2.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на магистрали между реверсивным насосом и ротором установлен ресивер.Изобретение относится к медицин-ской технике, в частности к устройствам для разделения крови на фракциив экстракорпоральном контуре и можетбыть применено для проведения различных операций удаления одного или нескольких. компонентов (плазмафереэ,тромбоцитафереэ, лейкоцитаферез, лимфоцитафереэ, гранулоцитаферез) приодновременном возврате остальных компонентов в кровяное русло пациента. 10Известны устройства для плаэмацитафереэа в экстракорпоральном контуре,содержащие приспособления для взятия, крови у пациента, подачи актикоагулянта в цельную кровь, отбора легких 15фракций из аппарата, отбора тяжелойфракции иэ аппарата, возврата тяжелойФракции пациенту и блок управленияЯ.Однако эти устройства не дают 20воэможности одновременного получения в заданном режиме эритроцитноймассы, плазмы, тромбоцитной массы,плазмы, трсмбоцитной массы и лейкоцитной взвеси, что сужает областиприменения их в медицинской практике,в частности для заготовки компонентов донорской крови. Кроме того,устройства сложны в эксплуатации,требуют высокой квалификации оператора,30Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для разделения крови наФракции, содержащее приспособлениедля взятия крови у пациента, связанное магистралью, на которой установлены реверсивный насос и датчик давления, с ротором, приспособление дляподачи антикоагулянта в магистраль,содержащее насос, приспособление для 40отбора тяжелых фракций, вход которого соединен с магистралью, а выход -с приспособлением для реинфуэии паци.енту, приспособление для отбора легких фракций, соединенное с ротором, 45и блок управления.Приспособление для подачи антикоагулянта содержит контейнер с раст.:вором антикоагулянта, соединенныйтрубопроводом через насос подачиантикоагулянта с тройником приспособления для взятия крови.На магистрали для подачи стабилизированной крови в ротор установлена камера-фильтр, один конец магистрали соединен с тройником приспособления для взятия крови, а другой - через датчики контроля веса, давления, контроля пузырьковвоздуха соответственно и реверсивныйнасос подачи крови соединен с каналом ввода ротора.Взятие у пациента крови и возвратему тяжелой фракции осуществляютсяпосредством одной и той же венознойиглы 2 .65 Недостатком известного устройства является то, что процесс плазмафереза ведется в периодическомрежиме. В начале из вены пациентаотбирается кровь и через камеруфильтр подается насосом в ротор, гдеона разделяется на легкую и тяжелуюфракции. Затем после заполнения ротора тяжелой фракцией и его остановатяжелая фракция отбирается из ротора обратным ходом насоса в камеру ичерез камеру-фильтр возвращается в туже вену пациента, За один цикл деления в зависимости от объема ротораможно получить 200-300 мл легкой фракции. При необходимости отбора большего количества проводится 2-3 цикла,Вследствие этого увеличивается длительность процедуры с пациентом еслиучесть, что реинфуэию тяжелой фракцииследует проводить в замедленном режиме(например, 0,2 мл/с), так как процессреинфузии зависит от состояния венпациента. Последнее может оказатьвлияние и на необходимость временного прекращения процедуры из-зарезкого уменьшения скорости кровоподачи пациента, например, вследствиепсихологических факторов,Кроме того, в известном устройствекамера-фильтр используется для фильтрации микросгустков крови поочередно с двумя противоположными потоками:стабилизированной крови и тяжелой фракции, возвращаемой пациенту. При такомиспользовании камеры-Фильтра применение ее, неэффективно: то, что отфильтровалось из крови, попадает обратнопациенту. Возможно также смешениевозвращаемой пациенту тяжелой фракции с пузырьками. воздуха, находившегося в роторе. Датчик контроля пузырьков воздуха подает только сигнал оналичии пузырьков, а удаление ихпроисходит в камере-фильтре, что такжемалоэффективно.Недостатком известного устройстваявляется также ограниченность проводимых операций с пациентами, что позволяет проводить лишь плазмафереэ,т.е. удаление плазмы из крови, а другие легкие фракции (тромбоциты, лейкоциты, лимфоциты, гранулоциты) вместе с тяжелой фракцией возвращаютсяпациенту. Это ограничивает применение устройства в медицинской практике, особенно для лечебных целей.Целью изобретения является интенсификация и повышение надежности операций разделения крови при одновременном увеличении возможных видовопераций и повышении качества, получаемых компонентов.Поставленная цель достигается тем,что усчройство для разделения кровИна фракции,. содержащее приспособление для взятия крови у пациента,связанное, магистралью, на которойустановлены реверсивный насос и датчик давления, с ротором, приспособле ние для подачи антикоагулянта в маги страль, содержащее насос, приспособление для отбора тяжелых фракций, соединенное с магистралью, приспособление для отбора легких фракций, соединенное с ротором, и блок управле-.ния, снабжено присйособлением для реинфузии пациенту, приспособлением для подачи иэотонического раствора, связанным с магистралью трубопроводом, имеющим Фильтр, приспособлением для разбавления суспензирующим раствором, подсоединенным при помощи трубо провода с насосом к трубопроводу, 15 связывающему магистраль с приспособлением для отбора тяжелых фракций, последнее соединено трубопроводом с приспособлением для реинфузии пациенту, на магистрали и на трубопроводе 2 д соединяющем приспособление для отбора тяжелых фракций с магистралью, установлены клапаны, электрически связанные между собой и блок управления, при этом приспособление для отбора легких фракций содержит парал лельно установленные бактерицидный фильтр и сборники, на выходах которых установлены клапаны, электрически связанные с блоком управления, причем количество сборников соответствует числу фракций.Кроме того, на магистрали между реверсивным насосом и ротором установлен ресивер.На чертеже изображена схема предла гаемого устройства для разделения крови на Фракции.Устройство для разделения крови на фракции содержит ротор, 1 с каналом 2 для подачи крови и отбора тяжелой 40 фракции и каналом 3 для отбора легких фракций, датчик 4 давления, насосы 5 и б подачи соответственно антикоагулянта и суспенэирующего раствора и реверсивный насос 7 подачи крови 45 и отбора тяжелой Фракции, приспособление для взятия крови у пациента, содержащее стандартную инъекционную веноэную иглу 8, соединенную с тройником 9, приспособление для подачи антикоагулянта, включающее контейнер 10 с антикоагулянтом, трубопровод, образующий в средней части петлю, входящую в рабочую зону насоса 5, и соединяющий контейнер 10 с трой ником 9. Магистраль 11 подачи стабилизированной крови в ротор 1 соединена Ьдним концом с тройником 9 и далее последова"ельно с тройником 12, гиб- бО кой эластичной трубкой 13, входящей в датчик 4 давления, тройником 14, ресивером 15 и с каналом 2 ввода ротора 1, причем на магистрали 11 перед тройником 14 установлен клапан 65 16. В качестве ресивера 15 можетиспользоваться проточный контейнерили капельница с горизонтальнымплоским фильтром, Приспособление дляподачи изотонического физиологического раствора включает контейнер17 с раствором, соединенный трубопроводом 18 через фильтр 19 с тройником 12. Приспособление для отбора тяжелойФракции иэ ротора содержит. трубопровод20, соединенный одним концом.с тройником 14, а другим - с контейнером 21для сбора тяжелой Фракции. Трубопровод20 соединен через тройник 22 с приспособлением для разбавления суспензирующим раствором, содержащим контейнер23 с суспензирующим раствором, соединенный трубопроводом 24 с насосом б,с тройником 22,Приспособление для отбора легкихфракций содержит трубопровод 25, соединенный одним концом с каналом 3 вывода ротора 1 и далее .последовательно с тройниками 26 - 28, связывающимитрубопровод 25 через клапаны 29 - 32соответственно с бактерицидным фильтром 33 с контейнером 34 для сбораплазмы, с контейнером 35 для сборатромбоцитов и с контейнером 36 длйсбора лейкоцитов,Приспособление для реинфузии тяжелой фракции пациенту, содержащее тру"бопровод 37, соединенный одним концомс контейнером 21 для сбора тяжелойфракции, а другим через капельницуфильтр 38 - с инъекционной иглой 39,Устройство работает следующимобразом.Кровь иэ вены пациента через инъек"ционную иглу 8 поступает в тройник9, расположенный в непосредственнойблизости от иглы, куда насосом 5 потрубопроводу 40 из контейнера 10 подается антикоагулянтПо магистрали 11 стабилизирован ная кровь проходит через гибкую эластичную трубку 13, входящую в датчик4 давления, и реверсивным насосом 7через ресивер 15, гасящий пульсациюперистальтического насоса, подается во вращающийся ротор 1 через центральный канал 2 ввода, При этом привключении насоса 7 на подачу по сигналу с блока 41 управления открываютсяклапаны 16 и 32 и освобождают соответственно магистраль 11 для протекания крови. В исходном положении перед началом процедуры все клапанызакрыты. В случае уменьшения естественной скорости кровоподачи пациента относительно производительности насоса 7 гибкая трубка 13 поддействием атмосферного давления сигнализирует об аварийной ситуации,отключая насосы 7 подачи крови инасос 5 подачи антикоагулянта, Чтобыпредотвратить отключение насосов 7и 5 и, не прекращая процедуры, подкорректировать производительностьнасоса 7 открывают ручной зажим(не показан) на трубопроводе 18 приспособления и изотоническмй физиологический раствор иэ контейнера 17через фильтр 19 и тройник 12 поступает в магистраль 11, а затем в гибкую трубку 13, стабилизируя работудатчика 4 давления. 10Кровь, попадая в ротор 1, под действием центробежной силы разделяетсяи накапливается в камере деления,распределяясь концентрическими слоями всоответствии с удельными весами компо 15 нентов: на периФерии - эритроциты(плотность 1032 г/см ) и ближе к центру плазма (плотность 1,026 г/см 3). 20 В процессе заполнения ротора 1 воздух из него вытесняется через канал 3 вывода по трубопроводу 25 через бактери-; дидный фильтр ЗЗ.После заполнения камеры деления ротора 1 через канал 3 вывода последовательно друг за другом по трубопроводу 25 вытесняются плазма, как наиболее легкая фракция, отбор которой идет в контейнер 34, тром боциты в контейнер 35, лейкоциты в 30 контейнер Зб. При этом по сигналу с блока 41 управления сначала открывается клапан 31 и одновременно закры вается клапан 32, затем открывается клапан 30 и закрывается клапан 31 и 35 открывается клапан 29 и закрывается клапан 30. По окончании отбора легких фракций ротор 1 заполнен тяжелой фракцией (эритроцитной массой), отбор которой осуществляется после оста- нова ротора 1 насосом 7, автоматичес. ки переключенном на реверс, через канал 2 ввода по магистрали 11 и через тройник 14 по трубопроводу 20 в контейнер 21.Тяжелая фракция собирается в нижней части контейнера 21, гдеиз нее выделяются пузырьки воздуха. При переключении насоса 7 на реверс сигнал с насоса поступает на блок 41 управления, по команде которого открывается клапан 42 и закрывается клапан 16,50 При отборе эритроцитов из ротора 1 последний заполняется стерильным воздухом, проходящим через бактерицид-. ный фильтр 33, освобожденный клапаном 32 (клапан 29 при этом эакрыва ется), и по трубопроводу 25 через канал 3 вывода.Для облегчения реинфуэии тяжелой фракции пациенту она может быть разбавлена суспензирующим раствором, 60 подаваемым насосом 6 из контейнера 23 по трубопроводу 24 в тройник 22.После;отбора, в контейнер 21 тяжелой фракции она может быть возвращена пациенту по магистрали 37 65 через капельницу-Фильтр 38 и инъекционную иглу 39. Одновременно с процессом реннфузии тяжелой фракции пациенту можно проводить второй циклразделения крови.Устройство работает таким образом, что пациенту. можно возвратитьне только тяжелую фракцию, но и любую из легких Фракций по комавде сблока 41 управления. Например, припроведении цитафереэа, когда необходимо отобрать у пациента тромбомассу и лейкавзвесь, плазма из контейнера 34 при открытом клапане 31н трубопроводу 25 через канал 3 выво.да поступает в ротор 1, откуда вместе с тяжелой Фракцией отбирается вконтейнер 21 для реинфуэни. В этомслучае отпадает необходимость разбавления тяжелой Фракции,суспенэирующим раствором,Использование предлагаемого устройства для разделения кровина фракции в экстракорноральном контуре открывает широкие лечебные возможностив клинической практике для коррекции агрегатного состояния крови, позволяя проводить различные виды операций плазмаферез, гранулоцитаферез,лимфоцитаферез (гранулоциты и лимфоциты входят в состав лейкоцитнойвзвеси) и тромбоцитафереэ. Удалениепаталогических элементов из периферической крови как метод леченияимеет применение в гематологии, кардиологии, аллергологии, имуннологиин других разделах медицины. Кроме того, использование устройства позволяет значительно сократить длительность процессов плазма- и цитаФереза, поскольку отдельные приспособления устройства соединены таким об" разом, что после проведения первого цикла разделения реинфуэия тяжелой фракции пациенту происходит одновременно с вторым циклом разделения крови в роторе. При этом для ускорения реинфузни, а также для восполнения пациенту жидкой части крови обеспечивается воэможность разбавления переливаемой Фракциисуспензирующим раствором в широком диапазоне концентраций за счет предусмотренного для этой цели в устройстве отдельного приспособления. Уменьшение времени процесса, в свою очередь, повышает гарантии сохранности клеточных элементов крови.Независимое от приспособления для отбора тяжелой Фракции приспособление для реинфузии, включающее капельницу- Фильтр, работающую все время только в одном направлении, т.е. к пациенту, обеспечивает фильтрацию переливаемой фракции и исключает возможность попадания микросгустков в кровяное рус,. ло пациента, что повышает качествоТираж бдарственногоа, Ж, Рауш Подписноомитета СССРкая наб., д,4/5 а П Патент, г,ужгород, ул,Про переливаемой фракции и безопасностьпациента. Наличие в предлагаемом устройстве приспособления для подачи изотонического физиологического раствора в случае необходимости введения кор-.: 8323/5ВНИИПИ Го113035,МосФилиал ПП рекции в режим разделения крови илипринятия экстренных мер к пациентудля ликвидации причин тромбированияинъекционной иглы значительно повышает его надежность и обеспечиваетнепрерывность работы всех функциональных узлов.