CN106178165B - 一种气动式采集血液系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动式采集血液系统，涉及医疗器械领域，包括穿刺针、三通接头、血液过滤器、抗凝剂穿刺器、献血员压力检测接头、盐水穿刺器、血液成分分离器、血液成分收集容器、系统压力检测接头、系统压力检测器、压力缓冲装置、气泵和主控制器，本发明还公开了一种气动式采集血液系统的使用方法，本发明能避免蠕动泵蠕动的方式采集血液时容易产生挤压导致的血细胞破裂、高温导致的溶血、挤压导致的管路破裂、蠕动产生的献血员血压波动大、操作复杂等缺点，可以提高血液成分采集设备运行可靠性，保障采血安全和改善献血员舒适度。

Description

一种气动式采集血液系统及其使用方法

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种气动式采集血液系统和一种气动式采集血液系统的采集方法。

背景技术

目前国内外的离心式、膜过滤式血液成分采集设备在血液成分采集时普遍采用蠕动泵蠕动的方式采集和还输人体血液，蠕动泵的制造工艺复杂、技术要求高，各生产厂家的蠕动泵应用水平参差不齐，蠕动泵硅胶轮的寿命问题一直以来成为决定蠕动泵性能和寿命的关键因素而又难以控制，蠕动泵蠕动的方式采集血液时容易产生挤压导致的血细胞破裂、高温导致的溶血、挤压导致的管路破裂、蠕动产生的献血员血压波动大、操作复杂等缺点，其优点是：流量精度高。

鉴于以上缺点，以至于危及到采血安全。在此背景下，本发明为了提高血液成分采集设备运行可靠性和保障采血安全，提出了一种空气动力（即压缩空气和抽真空方式）方式的采集系统和技术，实现血液成分采集。

发明内容

为了克服蠕动泵蠕动方式采集血液的缺点，本发明提出了一种空气动力（即压缩空气和抽真空方式）方式采集血液的系统和技术，以提高血液成分采集设备运行可靠性和保障采血安全。

本发明的技术方案：一种气动式采集血液系统，包括穿刺针、三通接头、血液过滤器、抗凝剂穿刺器、献血员压力检测接头、盐水穿刺器、血液成分分离器、血液成分收集容器、系统压力检测接头、系统压力检测器、压力缓冲装置、气泵和主控制器，所述穿刺针通过三通接头分别与血液过滤器和抗凝剂穿刺器连接，所述血液过滤器的另一端分别与献血员压力检测接头、盐水穿刺器和血液成分分离器连接，所述血液成分分离器、血液成分收集容器、系统压力检测接头、系统压力检测器、压力缓冲装置和气泵依次连接，系统压力检测器和气泵均与主控制器连接，所述三通接头和血液过滤器以及血液过滤器和血液成分分离器之间的连接管上均设置有献血员空气探测器，所述抗凝剂穿刺器和三通接头之间的连接管上依次设置有流量调节装置、抗凝剂空气探测器和抗凝剂阀，所述血液过滤器和盐水穿刺器之间的连接管上依次设置有献血员阀和盐水阀，献血员压力检测接头的末端连接有献血员压力检测器，所述血液成分分离器和血液成分收集容器之间的连接管上依次设置有血细胞探测器和血浆阀。

优选的，所述抗凝剂穿刺器和盐水穿刺器分别连接有抗凝剂袋和盐水袋，抗凝剂袋、盐水袋和血液成分分离器分别连接有抗凝剂称传感器、盐水称传感器和血浆称传感器。

优选的，所述血液成分分离器的底部设置有离心机，离心机的外壳的内侧设置有钵光电传感器。

优选的，所述气泵由马达和泵头组成，所述马达类型具体为直流无刷马达，所述泵头具体为叶轮式泵头或隔膜式泵头。

优选的，所述三通接头中的其中一通孔内径尺寸为另一通孔内径尺寸的1/16。

优选的，所述抗凝剂穿刺器的结构形式为管中管结构或并列双管结构。

优选的，所述抗凝剂穿刺器的结构形式为管中管结构，分为内管和外管，内管为通气管，外管为通液管，具体为抗凝剂出口、入气口、抗凝剂入口和出气口。

一种气动式采集血液系统的使用方法，所述使用方法如下：

（1）血浆采集方法：控制气泵产生负压，将人体血液吸到离心机内，并将分离出的血浆成分吸到血液成分收集容器中，以达到采集血浆的目的；当还输细胞过程时，控制气泵产生正压，将离心杯内的血细胞等成分压回人体，以达到回输细胞的目的；

（2）抗凝剂用量的控制方法：根据献血员压力检测装置的输出情况给抗凝剂袋施加合适的气压，抗凝剂袋内的压力值计算公式为：系统压力*设定配比值/16，以保障抗凝剂与血液配比量符合用户设定要求。

本发明中，气泵为旋叶式气泵或隔膜式气泵，具有正、负压输出能力，为采集系统提供空气动力源，采集血液时输出负压，将血液输送到离心杯进行分离，将分离出的血浆输送到血浆瓶内，负压值的大小取决于献血员压力检测器的压力，献血员压力偏低时，气泵输出负压值减小，以降低采血速度，献血员压力正常时，根据用户设定的采血速度，气泵输出的负压值恢复到合适的值，保障采血速度符合用户设定值。还输时，气泵输出正压，将离心杯内的血液还输到人体，正压值的大小同样取决于献血员压力检测器的压力，献血员压力偏高时，气泵输出正压值减小，以降低还输速度，献血员压力正常时，根据用户设定的还输速度，气泵输出的正压值恢复到合适的值，保障还输速度符合用户设定值。

压力缓冲装置采用普通的低压储气容器，为气泵输出压力进行缓冲，减小输出给系统的压力波动。

压力检测装置实时检测献血员压力和系统压力，并输出至主控制器。

离心机（包括但不限于）通过离心原理将离心杯内的血液成分根据其比重不同进行分离。

夹管阀采用目前行业内的普遍应用的电磁方式，控制管路的打开与关闭。

空气探测器采用目前行业内的普遍应用方法，利用超声波探测方式检测管路内是否有空气。

血细胞探测器采用红外光探测技术以及可编程电气系统，精确识别管路内是否有血细胞。

称重装置采用应变片式电阻传感器及悬梁臂式称重结构，判断收集血液成分的重量和生理盐水的重量。

主控制器负责控制和监视气泵、压力检测装置、离心机（包括但不限于）、夹管阀、空气探测器、血细胞探测器、称重装置等。

采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果：能避免蠕动泵蠕动的方式采集血液时容易产生挤压导致的血细胞破裂、高温导致的溶血、挤压导致的管路破裂、蠕动产生的献血员血压波动大、操作复杂等缺点，可以提高血液成分采集设备运行可靠性，保障采血安全和改善献血员舒适度。

附图说明：

图1为本发明采集血液系统的硬件组成部分示意图。

图2为本发明的一次性输注器具组成结构示意图。

图3为抗凝剂穿刺器结构示意图。

图4为1：16三通接头结构图。

图5为1：16三通接头的工作原理图。

其中：1-流量调节装置、2-抗凝剂空气探测器、3-抗凝剂阀、4-献血员空气探测器、5-献血员空气探测器、6-献血员压力检测器、7-献血员阀、8-献血员空气探测器、9-盐水阀、10-血细胞探测器、11-血浆阀、12-血浆称传感器、13-系统压力检测器、14-压力缓冲装置、15-气泵、16-抗凝剂称传感器、17-盐水称传感器、18-离心机、19-钵光电传感器、21-穿刺针、22-三通接头、23-血液过滤器、24-抗凝剂穿刺器、25-献血员压力检测接头、26-盐水穿刺器、27-血液成分分离器、28-血液成分收集容器、29-系统压力检测接头、31-入气口32、33-抗凝剂入口、34-出气口、41-全血管路接口、42-抗凝剂管路接口、43-1：16孔。

具体实施方式：

下面对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制：

如图1至图5所示，一种气动式采集血液系统，包括穿刺针21、三通接头22、血液过滤器23、抗凝剂穿刺器24、献血员压力检测接头25、盐水穿刺器26、血液成分分离器27、血液成分收集容器28、系统压力检测接头29、系统压力检测器13、压力缓冲装置14、气泵15和主控制器，所述穿刺针21通过三通接头22分别与血液过滤器23和抗凝剂穿刺器24连接，所述血液过滤器23的另一端分别与献血员压力检测接头25、盐水穿刺器26和血液成分分离器27连接，所述血液成分分离器27、血液成分收集容器28、系统压力检测接头29、系统压力检测器13、压力缓冲装置14和气泵15依次连接，系统压力检测器13和气泵15均与主控制器连接，所述三通接头22和血液过滤器23以及血液过滤器23和血液成分分离器27之间的连接管上均设置有献血员空气探测器4、5、8，所述抗凝剂穿刺器24和三通接头22之间的连接管上依次设置有流量调节装置1、抗凝剂空气探测器2和抗凝剂阀3，所述血液过滤器23和盐水穿刺器26之间的连接管上依次设置有献血员阀7和盐水阀9，献血员压力检测接头25的末端连接有献血员压力检测器6，所述血液成分分离器27和血液成分收集容器28之间的连接管上依次设置有血细胞探测器10和血浆阀11。

系统压力检测接头29，采用高分子过滤膜式接头，具有透气和过滤空气的功能，过滤后的气体符合相关要求，且透气流量能满足使用要求。

在本实施例中，所述抗凝剂穿刺器24和盐水穿刺器26分别连接有抗凝剂袋51和盐水袋52，抗凝剂袋51、盐水袋52和血液成分分离器27分别连接有抗凝剂称传感器16、盐水称传感器17和血浆称传感器12。

在本实施例中，所述血液成分分离器27的底部设置有离心机18，离心机18的外壳的内侧设置有钵光电传感器19。

在本实施例中，所述气泵15由马达和泵头组成，所述马达类型具体为直流无刷马达，所述泵头具体为叶轮式泵头或隔膜式泵头。

在本实施例中，所述三通接头22，其包含全血管路接口41、抗凝剂管路接口42、1：16孔43。其作用是实现三通1：16分量的目的，在抗凝剂管路接口42中有一1：16孔43，孔尺寸与全血管路接口管路尺寸比例为1：16。

在本实施例中，所述抗凝剂穿刺器24的结构形式为管中管结构或并列双管结构。

在本实施例中，所述抗凝剂穿刺器24的结构形式为管中管结构，分为内管和外管，内管为通气管，外管为通液管，具体为抗凝剂出口31、入气口32、抗凝剂入口33和出气口34，抗凝剂穿刺后，抗凝剂从外管流出，空气从内管进入抗凝剂容器，以实现对抗凝剂容器加压的目的。。

采集血液时，主控制器控制气泵15开始输出负压，压力大小靠系统压力检测器13来实时检测，同时，主控制器实时处理来自献血员压力检测器4检测的压力，根据献血员压力的大小，主控制器不断的快速调整气泵15输出负压的大小。即根据献血员压力的大小来调整采集血液的速度，以最合适的采集血液速度来进行采集，防止献血员出现身体不适。

采集血液时，血液需要加入抗凝剂防止凝固，而抗凝剂的用量又不能过量，若抗凝剂种型不同在采集血液时的使用比例也有所不同。为此本发明设计了一套控制抗凝剂用量的方法：首先，本发明的采集血液系统所配套的一次性输注器具中包含一个尺寸为1：16的三通接头22。其次，当抗凝剂与血液配比为1：16时，抗凝剂容器内的压力将与系统压力保持一致。最后，如果抗凝剂与血液配比不是1：16时，那么抗凝剂容器内的压力值计算公式为：系统压力*设定配比值/16，例如：抗凝剂配比设定为1：15，系统压力为-50mmHg时，那么抗凝剂容器内的压力值为：-50*15/16＝-46.875mmHg。

采集血液时，离心机18处于运转状态，将进入离心杯内的血液成分进行离心分离。

采集血液时，抗凝剂用尽时，抗凝剂空气探测器2输出信号发生变化，主控制器识别后提示用户处理。

采集血液时，血浆称传感器12实时测量已采集血液成分的重量，并输出给主控制器。

采集血液时，收集血液成分的检测钵光电传感器19和血细胞探测器9进行监控，当收集血液成分发生变化时，钵光电传感器19或血细胞探测器9输出信号发生变化，主控制器识别后执行相应动作。

采集血液时，献血员阀7处于打开状态、盐水阀9处于关闭状态、血浆阀11处于打开状态。献血员空气探测器实时监控管路内是否有空气。

还输血液时，主控制器控制气泵15开始输出正压，压力大小靠系统压力检测器13来实时检测，同时，主控制器实时处理来自献血员压力检测器4检测的压力，根据献血员压力的大小，主控制器不断的快速调整气泵15输出正压的大小。即根据献血员压力的大小来调整还输血液的速度，以最合适的还输血液速度来进行还输，防止献血员出现身体不适。

还输血液时，根据用户设定的盐水还输量给献血员还输生理盐水，还输盐水的速度、用量要可控，本发明设计了一套控制盐水用量和还输盐水速度的方法：首先，盐水容器与献血员穿刺部位保持合适的高度差，还输盐水时，血浆阀11关闭，盐水阀9打开，献血员阀7打开，盐水靠自重流入献血员体内。其次，本发明的采集血液系统所配套的一次性输注器具中包含一个流量调节器30，用于手动调节盐水流速。最后，盐水还输量靠盐水称重装置进行测量，确保还输盐水量符合用户设定值。

还输血液时，离心机18处于停止状态，献血员阀7处于打开状态。还输血液时，盐水用尽时，献血员空气探测器8输出信号发生变化，主控制器识别后提示用户处理。献血员空气探测器4、献血员空气探测器5实时检测管路内是否有空气，一旦发现空气立即停止还输，并且献血员阀7、盐水阀9、血浆阀11全部关闭，系统发出报警信号，提示用户处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种气动式采集血液系统，其特征在于，包括穿刺针、三通接头、血液过滤器、抗凝剂穿刺器、献血员压力检测接头、盐水穿刺器、血液成分分离器、血液成分收集容器、系统压力检测接头、系统压力检测器、压力缓冲装置、气泵和主控制器，所述穿刺针通过三通接头分别与血液过滤器和抗凝剂穿刺器连接，所述血液过滤器的另一端分别与献血员压力检测接头、盐水穿刺器和血液成分分离器连接，所述血液成分分离器、血液成分收集容器、系统压力检测接头、系统压力检测器、压力缓冲装置和气泵依次连接，系统压力检测器和气泵均与主控制器连接，所述三通接头和血液过滤器以及血液过滤器和血液成分分离器之间的连接管上均设置有献血员空气探测器，所述抗凝剂穿刺器和三通接头之间的连接管上依次设置有流量调节装置、抗凝剂空气探测器和抗凝剂阀，所述血液过滤器和盐水穿刺器之间的连接管上依次设置有献血员阀和盐水阀，献血员压力检测接头的末端连接有献血员压力检测器，所述血液成分分离器和血液成分收集容器之间的连接管上依次设置有血细胞探测器和血浆阀；

所述抗凝剂穿刺器的结构形式为管中管结构或并列双管结构；

其中所述抗凝剂穿刺器的结构形式为管中管结构时，分为内管和外管，内管为通气管，外管为通液管，通气管具有入气口和出气口，通液管具有抗凝剂入口和抗凝剂出口。

2.根据权利要求1所述的一种气动式采集血液系统，其特征在于：所述抗凝剂穿刺器和盐水穿刺器分别连接有抗凝剂袋和盐水袋，抗凝剂袋、盐水袋和血液成分分离器分别连接有抗凝剂称传感器、盐水称传感器和血浆称传感器。

3.根据权利要求1所述的一种气动式采集血液系统，其特征在于：所述血液成分分离器的底部设置有离心机，离心机的外壳的内侧设置有钵光电传感器。

4.根据权利要求1所述的一种气动式采集血液系统，其特征在于：所述气泵由马达和泵头组成，所述马达类型具体为直流无刷马达，所述泵头具体为叶轮式泵头或隔膜式泵头。

5.根据权利要求1所述的一种气动式采集血液系统，其特征在于：所述三通接头中的其中一通孔内径尺寸为另一通孔内径尺寸的1/16。