用来将复合液体分离成至少两种成分的设备和方法

专利名称：用来将复合液体分离成至少两种成分的设备和方法
技术领域：
本发明涉及用来将一定体积的复合液体分离成至少两种成分的一 种设备和一种方法。
本发明的设备和方法特别适于包括水分和一种或多种细胞成分的 生物流体的分离。例如，本发明的潜在用途包括从一定体积的全血中 提取血浆成分、包括血小板的第一细胞成分、包括单核细胞的第二细 胞成分、及包括红血球和粒细胞的第三细胞成分。
背景技术：
欧洲专利申请EP 1 566 191描述了用来按照各种分离规约 (protocol,或称为协议)将一定体积的全血分离成至少两种成分的一种 方法和一种设备。例如， 一种规约规定将一定体积的全血分离成血浆 成分、血小板成分、及红血球成分。设备包括适于与各种袋组合作的 离心机，所述袋组特别是包括用于全血的环形分离袋的袋组，该环形 分离袋连接到血小板成分袋、血浆成分袋、及红血球成分袋上。
离心机包括转子，用来旋转分离袋并分离包含在其中的全血，转 子具有用来支撑分离袋的转盘、用来包含与分离袋连接的成分袋的中 心腔室和挤压系统，该挤压系统用来挤压分离袋并且使血浆成分从分 离袋传送到血浆成分袋中、使红血球成分传送到红血球成分袋中、并 根据情况，使血小板成分传送到血小板成分袋中。
1
发明内容
本发明的目的是设计一种分离设备，该分离设备可进行优化分离 过程以便在最小时间段中将复合流体分离成至少两种高质量成分。
根据本发明的第一实施例， 一种用来将一定体积的复合液体分离
成至少第一成分和第二成分的方法包括对包含一定体积的复合液体 的分离袋施加离心作用，从而引起在分离袋中的至少第一成分和第二 成分的沉积，其中一定体积的气体在分离袋中存在；移动一定体积的 液压流体以抵压分离袋，从而将压力施加到分离袋上并且使分离袋内 容物的至少一部分传送到与分离袋连接的至少一个成分袋中；确定被 移动从而使分离袋内容物的至少一部分传送到至少一个成分袋中的液 压流体的体积；由所确定的液压流体的移动体积，确定在分离袋中复 合液体的实际体积、在分离袋中第二成分的实际体积、及传送到第一 成分袋中的第一成分的至少一部分的实际体积的至少一个。
这种方法的另外或可选择特征如下。将压力施加到分离袋上从而 使分离袋内容物的至少一部分传送到至少一个成分袋中包括使剩余 体积的气体和第一成分流入第一成分袋中；和当第一成分的至少笫一 部分已经传送到第 一成分袋中时，停止第 一成分到第 一成分袋中的流 动。
该方法还包括在剩佘体积的气体已经传送到第 一成分袋中之后确 定第一成分的第一部分何时开始灌注到第一成分袋中，其中传送到第 一成分袋中的第一成分的第一部分的实际体积大体与在第一成分开始 灌注到第 一成分袋中与第 一成分停止流到第 一成分袋中之间传送的体 积相对应。
确定第一成分的第一部分何时开始灌注到第一成分袋中包括监视 施加到分离袋上的压力的进展、和由施加到分离袋上的压力的变化确 定第一成分的第一部分何时开始灌注到第一成分袋中。
压力的变化与在气体传送到第 一成分袋中期间在已经大体稳定地 升高之后变得大体恒定的压力相对应。
将压力施加到分离袋上包括将液压液体泵送到分离腔室中，分离
15袋被包围在该分离腔室中。
监视施加到分离袋上的压力的进展包括测量液压液体的压力。 将液压液体泵送到分离腔室中包括按确定离散体积的增量而泵送
液压液体，并且确定传送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的实
际体积包括对在第 一成分开始灌注到第 一成分袋中与第 一成分停止流
到第一成分袋中之间的增量数量进行计数。
该方法还包括探测在与离心轴线相距一段距离处在分离袋中的第
一与第二成分之间的界面，其中在探测到该界面之后停止第 一成分到
第一成分袋中的流动。
确定在分离袋中复合液体的实际体积包括移动一定体积的液压 流体以抵压分离袋，从而使分离袋中所包含的气体体积传送到至少一 个成分袋中并且使第一成分的第一部分灌注到第一成分袋中，其中分 离袋被包围在具有固定体积的分离腔室中，确定直到第一成分的第一 部分开始灌注到第一成分袋中移动液压流体的体积；和至少由分离腔 室的固定体积和直到第一成分的第一部分开始灌注到第一成分袋中移 动液压流体的确定体积，确定在分离袋中复合液体的实际体积。
移动一定体积的液压流体以抵压分离袋包括在包围分离袋的分离 腔室中，按确定离散体积的增量，泵送液压液体；并且确定在分离袋 中复合液体的实际体积，包括计数在液压流体开始流到分离腔室中与 第一成分的第一部分开始灌注到第一成分袋中之间的增量数量。
该方法还包括至少由在分离袋中所确定的复合液体的实际体积、 和所确定的传送到第一成分袋中的第一成分的实际体积，来确定在分 离袋中第二成分的实际体积。
对分离袋施加离心作用引起在分离袋中的第一成分与第二成分之 间的中间成分的沉积。
该方法还包括当第一成分的第一部分已经传送到第一成分袋中 时使第三成分流到与分离袋连接的第三成分袋中，其中第三成分包括 第二成分的一部分、中间成分以及当第一成分的第一部分已经传送到
第一成分袋中时留在分离袋中的第一成分的第二部分；当第三成分的一定体积已经传送到第三成分袋中时，停止第三成分到第三成分袋中
的流动；以及确定传送到第三成分袋中的第三成分的实际体积。
该方法还包括最初将一定体积的复合液体从与分离袋连接的复 合液体袋传送到分离袋中，其中一定剩余体积的复合液体留在复合液 体袋中，并且其中该剩余体积具有已知值；将复合液体袋用作第三成 分袋；以及至少由复合液体的剩余体积和传送到复合液体袋中的第三 成分的实际体积，确定在复合液体袋中第三成分的实际体积。
使第三成分流到复合液体袋中包括按确定离散体积的增量将液压 液体泵送到包含分离袋的分离腔室中。
确定传送到复合液体袋中第三成分的实际体积包括对在第三成 分开始流到第三成分袋中与第三成分停止流到第三成分袋中之间的增 量进行计数；和由增量的计数数量和一个增量的确定体积，计算传送 到复合液体袋中第三成分的实际体积。
该方法还包括确定在分离袋中复合液体的实际体积；和至少由 所确定的复合液体的实际体积、所确定的传送到第 一成分袋中的第一 成分的实际体积、及所确定的传送到笫三成分袋中的第三成分的实际 体积，确定第二成分的实际体积。
在本发明的一个实施例中，复合液体包括全血，第一成分包括血 浆，第二成分包括红血球并且中间成分包括血小板。
根据本发明的第二实施例， 一种用来将一定体积的复合液体分离 成至少第一成分和第二成分的方法包括对包含一定体积的复合液体 的分离袋施加离心作用，从而引起在分离袋中的至少第一成分和第二 成分的沉积，其中剩余体积的气体存在于分离袋中；使剩余体积的气 体和第一成分流到与分离袋连接的第一成分袋中；当第一成分的至少 第一部分已经传送到第一成分袋中时，停止第一成分到第一成分袋中 的流动；在剩余体积的气体已经传送到第一成分袋中之后，确定第一 成分何时开始灌注到第 一成分袋中；确定传送到第 一成分袋中的第一 成分的第一部分的实际体积，其中第一成分的第一部分的实际体积大 体与在第一成分开始灌注到第一成分袋中与第一成分停止流到第一成分袋中之间被传送的体积相对应。
根据本发明的第三实施例， 一种用来将一定体积的复合液体分离
成至少第一成分和第二成分的方法包括对包含一定体积的复合液体 的分离袋施加离心作用，从而引起在分离袋中的至少第一成分和第二 成分的沉积，其中一定体积的气体在分离袋中存在；将液压流体泵入 到包围分离袋的分离腔室中，从而使分离袋中所包含的气体体积传送 到与分离袋连接的至少一个成分袋中并使第一成分的第一部分传送到 与分离袋连接的第一成分袋中，其中分离腔室具有固定体积；确定在 第一成分的第一部分开始灌注到第一成分袋中以前泵送到分离腔室中 的液压流体的体积；以及至少由分离腔室的固定体积、和在第一成分 的第一部分开始灌注到第一成分袋中以前泵送到分离腔室中的液压流 体的体积，确定在分离袋中复合液体的实际体积。
根据本发明的第四实施例， 一种用来将一定体积的复合液体分离 成至少第一成分和第二成分的方法包括对包含一定体积的复合液体 的分离袋施加离心作用，从而引起在分离袋中的至少第一成分和第二 成分的沉积，其中剩余体积的气体存在于分离袋中；确定在分离袋中 复合液体的实际体积；使第 一成分的至少第一部分流到与分离袋连接 的第一成分袋中；确定传送到第一成分袋中笫一成分的至少第一部分 的实际体积；以及至少由复合液体的实际体积和第一成分的第一部分 的实际体积，确定在分离袋中第二成分的实际体积。
根据本发明的第五实施例， 一种用来将一定体积的复合液体分离 成至少第一成分、第二成分、及中间成分的方法包括对包含一定体 积的复合液体的分离袋施加离心作用，从而引起在分离袋中的至少第 一成分、第二成分、及中间成分的沉积；使第一成分流到与分离袋连 接的第一成分袋中；探测在与离心轴线相距一段距离处在分离袋中的 第一与中间成分之间的界面；在探测到该界面之后，停止第一成分到
第一成分袋中的流动；当第一成分的第一部分已经传送到第一成分袋 中时，使第三成分流到与分离袋连接的第三成分袋中，其中第三成分 包括第二成分的一部分、中间成分以及当第 一成分的第 一部分已经传
18送到第一成分袋中时留在分离袋中的第一成分的第二部分；当第三成 分的一定体积已经传送到第三成分袋中时，停止第三成分到第三成分 袋中的流动；以及确定在第三成分袋中的第三成分的实际体积。
根据本发明， 一种用来将一定体积的复合液体分离成至少第一成 分和第二成分的设备包括转子，用来绕转子的转动轴线旋转分离袋； 流体传送系统，用来使气体和第 一成分的至少第 一部分从分离袋传送 到连接到其上的第一成分袋中；存储器，用来存储允许分离袋中所包 含的一定体积的复合液体的至少第一成分和第二成分的沉积的至少一 个离心速度；以及控制单元，编程成，用来使转子以至少一个离心速 度转动从而引起分离袋中所包含的一定体积的复合液体的至少第一和 第二成分的沉积、用来使流体传送系统将气体和第一成分的至少一部 分传送到与分离袋连接的第一成分袋中、及用来确定在第一成分开始 灌注到第 一成分袋中与第 一成分停止流到第 一成分袋中之间传送到第 一成分袋中的第一成分的至少一部分的实际体积。
这种设备的另外或可选择特征如下。流体传送系统包括用来将 压力施加到分离袋上的装置；和压力传感器，用来测量施加到分离袋 上的压力，其中控制单元还被编程成用来从压力传感器接收信息、和 用来监视来自压力传感器的压力信息，从而在一定体积的气体已经传 送到第一成分袋中之后确定何时第一成分的第一部分实际开始灌注到 第一成分袋中。
控制单元还被编程成，用来通过探测与在所述一定体积的气体的 传送期间在已经大体稳定地升高之后变得大体恒定的压力相对应的压 力变化，确定何时第一成分的第一部分实际开始灌注到第一成分袋中。
该设备还包括用来探测在离转动轴线的一段距离处在分离袋中的 笫一与第二成分之间的界面的界面传感器，并且控制单元还被编程成，
用来从界面传感器接收信息、和用来在第一与第二成分之间的界面由
界面传感器探测到之后使流体传送系统停止将第一成分传送到第一成
分袋中。
流体传送系统包括用来按确定离散体积的增量将液压液体泵送到
19用来包含分离袋的转子的分离腔室中的泵送装置；并且控制单元还被 编程成，用来对在第一成分开始灌注到第一成分袋中与第一成分停止 流到第一成分袋中之间的增量数量进行计数、和用来由增量的计数数 量和与一个增量相对应的确定体积，确定传送到第一成分袋中的第一
成分的第 一部分的实际体积。
该设备还包括用来探测在离转动轴线的 一段距离处在分离袋中的 气体与复合液体之间的界面的界面传感器，并且控制单元还被编程成，
用来从界面传感器接收信息、和用来在气体与复合液体之间的界面由 界面传感器探测到之后，使流体传送系统将气体从分离袋传送到与该 分离袋连接的卫星袋中，直到确定时间段已经过去。
流体传送系统包括用来将液压液体泵送到用来包含分离袋的转子 的分离腔室中的泵送装置，其中分离腔室具有固定体积；并且控制单 元还被编程成，用来将液压流体泵送到分离腔室中从而使分离袋中所 包含的一定体积的气体传送到至少一个成分袋中并使第一成分的第一 部分传送到第一成分袋中、用来确定在第一成分的第一部分开始灌注 到第 一成分袋中以前泵送到分离腔室中的液压流体的体积、及至少由 分离腔室的固定体积和在第 一成分的第 一部分开始灌注到笫 一成分袋 中以前泵送到分离腔室中的液压流体的体积，来确定在分离袋中复合 液体的实际体积。
泵送装置设计成用来按确定离散体积的增量而泵送液压流体，并 且控制单元还被编程成，用来计数在液压流体开始流到分离腔室中与 第一成分的第一部分开始灌注到第一成分袋中之间的增量数量、和用 来由增量的计数数量和一个增量的确定离散体积，来计算泵送到分离 腔室中的液压流体的体积。
控制单元还被编程成，用来至少由所确定的在分离袋中的复合液 体的实际体积、和传送到第一成分袋中的第一成分的实际体积，确定 第二成分的实际体积。
在存储器中存储的至少一个离心速度之一允许分离袋中所包含的 一定体积的复合液体的至少第一成分、第二成分及中间成分的沉积，并且控制单元还被编程成用来使转子在允许分离袋中所包含的一定 体积的复合液体的笫一、第二及中间成分沉积的离心速度下转动；当
第一成分的第一部分已经传送到第一成分袋中时，使流体传送系统将 一定体积的第三成分传送到与分离袋连接的第三成分袋中，其中第三 成分包括第二成分的一部分、中间成分以及当第一成分的第一部分已
经传送到第一成分袋中时留在分离袋中的第一成分的第二部分；以及 确定传送到第三成分袋中的笫三成分的实际体积。
流体传送系统包括用来泵送液压流体的泵送装置，并且控制单元 还被编程成用来计数在泵送装置被致动以将第三成分传送到第三成 分袋中与泵送装置被停止之间的增量数量；及由增量的计数数量和一 个增量的确定体积，确定传送到笫三成分袋中的第三成分的实际体积。
控制单元还被编程成，用来至少由复合液体的实际体积、所确定 的传送到第一成分袋中的第一成分的实际体积、及所确定的传送到第 三成分袋中的第三成分的实际体积确定第二成分的实际体积。
该设备还包括连接到控制单元上的屏幕，并且控制单元还被编程 成用来在屏幕上显示在分离袋中的复合液体的实际体积、在分离袋中
第二成分的实际体积、传送到第一成分袋中的第一成分的至少一部分 的实际体积、及传送到第三成分袋中的第三成分的实际体积的至少一个。


本发明的其它特征和优点由如下仅用于例示的说明和附图所显现。
在附图中
图1是设计成用来与根据本发明的分离设备合作的 一组袋的示意
图2是图1的袋组的分离袋的放大视图3是根据本发明的分离设备的部分剖视示意图4是根据本发明的分离设备的转子的剖视图。
2具体实施例方式
为了清楚起见，将参照特定用途来描述本发明，所述特定用途是
将全血分离成四种成分，即血浆成分、血小板成分、单核细胞成分、 及红血球成分。然而应该理解，这种特定用途只是例示性的。
图1和2表示适于将全血分离成血浆成分(基本上包括血浆)、血 小板成分(基本上包括血小板)、单核细胞成分(包括单核细胞、淋巴 细胞及红血球)及红血球成分(基本上包括红血球和粒细胞)的一组 袋的例子。这种袋组包括柔性分离袋1和连接到其上的四个柔性卫星 袋2、 3、 4、 5。分离袋1包括环形分离腔室6，其具有大致为圆形的 外和内边缘7、 8。分离腔室6的外圆形边缘7和内圆形边缘8大体是 同心的。
分离腔室6包括从其外边缘7向外突出的第一、锐角、漏斗状延 伸部9，用来帮助将分离腔室6的内容物排放到第四卫星袋5中。分 离腔室6还包括从内边缘8向袋1的中心突出的第二、钝角、漏斗状 延伸部IO，用来帮助被漏斗分离的成分进入第一、笫二及第三卫星袋 2、 3、 4中。
分离袋1还包括连接到环形腔室5的内边缘8上的半柔性盘形连 接元件11。盘形连接元件11在其面对第二漏斗状延伸部10的边缘上 包括三个圆凹口 12，用来部分地围绕以后要描述的离心机转子的三个 夹紧阀部件(在图2中以虛线图示)。盘形连接元件11包括用来将分 离袋1连接到离心机转子上的一系列孔13。
笫一卫星袋2具有两个目的，并且依次用作全血收集袋和用作单 核细胞成分袋。第一卫星袋2打算用来在分离过程之前初始接收来自 献血者的一定体积的全血(通常约450 ml)、和在分离过程期间接收 单核细胞成分。第一卫星袋2是扁平、大体上矩形的，并且在其上部 角部处包括两个具有用来悬挂袋的孔14的加强耳状物。它由第一传送 管20连接到分离袋1上，该第一传送管20具有连接到第一卫星袋2 的上边缘上的第一端，和连接到第二漏斗状延伸部IO上的、靠近内圆形边缘8的第二端。第一卫星袋2包含一定体积的抗凝溶液(对于约 450 ml的捐献，典型地约63ml的柠檬酸磷酸盐葡萄糖溶液)。在传送 管20上安装的易卸接头21阻止液体流过第一传送管20，并且防止抗 凝溶液从第一卫星袋2流到分离袋1中。
袋组还包括收集管22，该收集管22在一端处连接到第一卫星袋2 的上边缘上，并且在另一端处包括由护套23保护的针。收集管22装 配有夹子24。
第二卫星袋3打算用来接收血浆成分。第二卫星袋3是扁平、大 体上矩形的，并且在其上部角部处包括两个具有用来悬挂袋的孔14 的加强耳状物。它由第二传送管25连接到分离袋1上。第二传送管 25具有第一端和第二端，第一端连接到第二卫星袋3的上边缘上，第 二端连接到第二漏斗状延伸部10上，靠近内圆形边缘8，并关于第二 漏斗状延伸部10的末端与第一传送管20的第二端相对。
第三卫星袋4打算用来接收血小板成分。它是扁平、大体上矩形 的，并且在其上部角部处包括两个具有用来悬挂袋的孔14的加强耳状 物。它由第三传送管26连接到分离袋1上。第三传送管26具有连接 到第三卫星袋4的上边缘上的第一端，和连接到第二漏斗状延伸部10 的末端上的第二端。
第四卫星袋5打算用来接收红血球成分。它是扁平、大体上矩形 的，并且在其上部角部处包括两个具有用来悬挂袋的孔14的加强耳状 物。它由第四传送管27连接到分离袋1上。第四传送管27具有连接 到第四卫星袋5的上边缘上的第一端，和连接到第一漏斗状延伸部9 的末端上的第二端。它包括分别连接到白细胞减少过滤器 (leuko-reduction filter)28的进口和出口上的两个管段。连接到分离袋 1上的管段装配有夹子24。连接到第四卫星袋5上的管段装配有易卸 接头29，该易卸接头29当打开时允许在分离袋1与第四卫星袋5之 间的液体流动。过滤器可以是例如由Pall Corporation制造的类型 RC2D的过滤器。这样一种过滤器包括盘形壳体，径向进口和出口沿 直径方向相对地连接到该盘形壳体上。由聚碳酸酯(GE Lexan HF
231140)制成的壳体具有约33 ml的内部体积。它填充有包括多层聚酯 纤维(约两微米直径)的无纺布的过滤介质。第三卫星袋4包含用于 红血球的一定体积的存储溶液。
分离袋l的变化方式可以包括具有是偏心的外圆形边缘7和/或内 圓形边缘8的分离腔室6;分离腔室6包括从内边缘8延伸到外边缘7 的径向壁，从而腔室6是C形的而不是环形的。分离腔室6具有包括 内边缘和外边缘(当将分离袋安装在离心机转子上时，内边缘比外边 缘更靠近离心机转子的轴线)的任何形状，例如，由两个横向径向边 缘定界的环形一部分的形状或矩形形状。在这种变化方式中，所有卫 星袋都可以连接到分离袋的内边缘上。
而且，分离袋l可以被成形为或者配合在离心机转子的扁平支 撑表面上，或者配合在离心机转子的截头-锥体支撑表面上。
在图1和2中表示的袋组的袋和管都由适于接触血液和血液成分 的柔性塑料材料制成。
图3和4表示通过离心来分离一定体积的复合液体的设备的实施 例。设备包括适于用来接收在图1和2中表示的分离袋组的离心机、 和用来使分离成分传送到卫星袋中的成分传送装置。
离心机包括转子，该转子由允许转子绕竖直中心轴线31转动的轴 承组件30支撑。转子包括圆柱形转子轴，该圆柱形转子轴包括第一上 部部分32和第二下部部分33;轴的上部部分32部分地穿过轴承组件 30而延伸；皮带轮34连接到轴的上部部分32的下端上；中心腔室35， 用来包含卫星袋，该中心腔室35连接到转子轴32、 33的上端处；支 撑部件36，配合在中心腔室34中，用来支撑在中心腔室35内在确定 位置中的至少一个卫星袋；圆形转盘37，用来支撑分离袋，该分离袋 连接到腔室35的上端处，转子轴32、 33、腔室35及转盘37的中心 轴线与转动轴线31重合；以及平衡组件38，它固定到转盘37上。
离心机还包括由在皮带轮34的凹槽中接合的皮带41联接到转子 上的电机40，从而绕中心竖直轴线31使转子转动。
分离设备还包括第一、第二及第三夹紧阀部件42、 43、 44，它们安装在转子上用来选择性地阻止或允许液体流过柔性塑料管、和选择
性地密封和切断塑料管。每个夹紧阀部件42、 43、 44包括细长圆柱形 本体和头部，该头部具有由静止上部爪和在打开与关闭位置之间可运 动的下部爪限定的凹槽，凹槽定尺寸成，当下部爪在打开位置中时在 图1和2中表示的袋组的传送管20、 25、 26之一可以妥帖地接合在其 中。细长本体包含用来运动下部爪的机构，并且它连接到供给用来密 封和切断塑料管必需的能量的射频发生器上。夹紧阀部件42、 43、 44 安装在中心腔室34的周缘处，从而它们的纵向轴线共面、并与转子的 中心轴线31相平行，且它们的头部在中心腔室35的边沿上方突出。 当分离袋1安装在转盘37上时夹紧阀部件42、 43、 44关于分离袋1 和连接到其上的传送管20、 25、 26的位置在图2中用虚线表示。电力 通过绕转子轴的下部部分33安装的滑环阵列45供给到夹紧阀部件 42、 43、 44。
支撑部件36 —般包括相对于转子的转动轴线31倾斜的壁46的一 部分。由卫星袋的上部部分固定到倾斜壁46的上部部分上的卫星袋在 转子的转动期间通过离心力压靠倾斜壁46，并且卫星袋的下部部分比 其上部部分更靠近转动轴线。作为结果，在被支撑卫星袋中包含的液 体在离心力下从被支撑卫星袋排放到分离袋中。
转盘37包括中心截头锥形部分47，其上部、较小边缘连接到 腔室34的边沿上；环形平部分48，连接到截头锥形部分47的下部、 较大边缘上；以及外部圆柱形凸缘49，从环形部分48的外周缘向上 延伸。转盘35还包括拱顶圆形盖50，该拱顶圆形盖50由铰链固定到 凸缘49上，从而在打开与关闭位置之间枢转。盖50装配有锁51，通 过该锁51它可在关闭位置中被锁闭。盖50具有环形内部表面，该环 形内部表面成形为，当盖50在关闭位置中时，它与转盘37的截头锥 形部分47和环形平部分48限定具有径向横截面的截头锥形环形腔室 52,该径向横截面具有大体平行四边形的形状。具有固定体积的截头 锥形环形腔室52 (以后为"分离腔室，，)打算用来包含在图1和2中表 示的分离袋1。
25大致环形的平衡组件38在中心腔室35的上端与转盘37的截头锥 形壁47之间延伸的空间内被安装于转子上。平衡组件38包括限定空 腔的圆环形壳体53,该空腔的横截面沿径向平面是大体矩形的。平衡 组件还包括多个沉重球54，这些沉重球54具有稍小于壳体53的空腔 的径向深度的直径。当球54彼此接触时，它们占据约180度的壳体 52的扇区。
成分传送装置包括用来挤压在分离腔室52内的分离袋并且使分 离成分传送到卫星袋中的挤压系统。挤压系统包括柔性环形隔膜55， 该柔性环形隔膜55成形为与转盘37的截头锥形部分47和环形平部分 48成排齐，它沿其较小和较大圆形边缘固定到这些部分上。挤压系统 还包括液压泵站60，用来经穿过转子从转子轴的下部部分33的下端 到转盘37延伸的导管57将液压液体泵送到在柔性隔膜55与转盘37 之间限定的可扩张液压腔室56中和从其泵出。泵站60包括柱塞泵， 该柱塞泵具有在经旋转流体接头58流体连接到转子导管57上的液压 缸62中可运动的柱塞61。柱塞61由步进马达63致动，该步进马达 63对链接到柱塞杆62上的丝杠64加以移动。步进马达63可通过离 散增量或步幅控制，每个步幅与电机63的轴线的一圈的一部分相对 应；就是说，也与柱塞61的4艮小线性位移相对应；这也与泵入或泵出 液压腔室56的^艮小确定体积的液体相对应。液压缸62还连接到具有 进口的液压液体箱65上，该进口由用来选择性地允许液压液体引入到 液压回路中和从其退出的阀66来控制，该液压回路包括液压缸62、 转子导管57及可扩张液压腔室56。压力表67连接到液压回路上用来 测量其中的液压压力。
分离设备还包括当设备操作时用来探测在分离袋1内发生的分离 过程的特性的三个传感器70、 71、 72。三个传感器70、 71、 72嵌在 盖50中在离转子的转动轴线31的不同距离处，第一传感器70最靠近 转动轴线31，第二传感器71离转动轴线31最远，而第三传感器72 占据中间位置。当盖50被关闭时，三个传感器70、 71、 72如图2中 所示面对分离袋1。第一传感器70 (以后为"内部传感器，，)嵌在盖50中，从而定位在分离腔室6上方在离连接到第二漏斗状延伸部10的第 二传送管25的端部(血浆出口 )的短距离处。内部传感器70能够探 测气体/液体界面、在血浆与血小板/单核细胞层之间的界面、在富血 小板血浆与单核细胞之间的界面、以及红血球。第二传感器71(以后 为"外部传感器")嵌在盖50中，从而定位在分离腔室6上方在分离腔 室离其内边缘8的宽度的约三分之二处，并且它相对于第二漏斗状延 伸部IO偏移，同时离第二传送管25的端部比离第一和第二传送管20、 26的相应端部近。外部传感器71能够探测液体，例如血液。第三传 感器72 (以后为"中间传感器，，)嵌在盖50中，从而定位在分离腔室6 上方在分离腔室离其内边缘8的宽度的约三分之一处，大体在与连接 到第二漏斗状延伸部IO上的第三传送管26的端部(血小板出口 )相 同的半径上。中间传感器72能够探测在血浆与血细胞之间的界面。每 个传感器70、 71、 72可包括光电管，该光电管包括红外LED和光电 探测器。电力通过滑环阵列45供给到传感器70、 71、 72。
分离设备还包括控制器80，该控制器80包括控制单元(微处理 器)和用来将与各种分离规约相关的和与按照这样的分离规约的设备 操作相关的信息和编程指令提供给微处理器的存储器。具体地说，微 处理器被编程成用来接收与离心速度相关的信息，在分离过程的各 个阶段期间转子要在该离心速度下转动；以及与各种传送流量相关的 信息，在这些各种传送流量下，被分离成分要从分离袋1传送到卫星 袋2、 3、 4中。与各种传送流量相关的信息例如可表达为在液压回路 中的液压液体流量，或表达为液压泵站60的步进马达63的转动速度。 微处理器还被编程成，用来直接地或通过存储器接收来自压力表67 和来自光电管70、 71、 72的信息，并用来控制离心机马达40、步进 马达63及夹紧阀部件42、 43、 44从而使分离设备按照选定的分离规 约而操作。
控制单元80还被编程成，用来确定和在分离设备的屏幕81上显 示在分离过程期间被分离的成分的实际体积、以及在分离袋l中初始 包含的复合液体(全血)的实际体积。
27下面解释目标在于从全血捐献制备四种血液成分，即血浆成分、 血小板成分、单核细胞成分及红血球成分，的第一分离规约的例子。 按照第一分离规约的分离设备的操作如下。 第一阶段(第一规约)
在图1中所示的袋组-其中卫星袋2包含一定体积的全血，在离心 机的转子中设置到位(如图3、 4中所示)。
在第一阶段的开始处，图1的袋组的第一卫星袋2包含一定体积 的抗凝全血(通常约500 ml )。收集管22相对于第一卫星袋2已经密 封和切断。在将第四卫星袋5连接到分离袋1上的传送管27上的夹子 24被关闭。四个卫星袋2、 3、 4、 5彼此上下叠置从而形成堆叠，该 堆叠被插入在袋加载器36中，从而第一卫星袋2与袋加载器36的倾 斜壁46相邻。卫星袋2、 3、 4、 5由它们的上部耳状物固定到袋加载 器36的上部部分上、在倾斜壁46上方。在这个位置中，它们大体布 置在包含转子的转动轴线31的平面的一侧上，并且包含全血的体积的 第一卫星袋2的下部部分比其上部部分离转动轴线31近。
收集袋1然后被放在转盘37上，并且绕中心腔室35的开口在转 盘37上突出的销(未表示)接合在分离袋l的盘形连接元件11的孔 13中。将第一卫星袋2连接到分离袋1上的第一传送管20接合在第 一夹紧阀部件42中，将第二卫星袋3连接到分离袋1上的第二传送管 25接合在第二夹紧阀部件43中，并且将笫三卫星袋4连接到分离袋1 上的笫三传送管26接合在第三夹紧阀部件44中。阻止在第一卫星袋 2与分离袋1之间的连通的易卸接头21被打开。转子的盖49被关闭。
第二阶段(第一规约)
在第一卫星袋2中包含的抗凝全血被传送到分离袋1中。 在第二阶段的开始处，第一夹紧阀部件42是敞开的，并且第二和 第三夹紧阀部件43、 44被关闭。转子由离心机马达40带动而运行， 并且其转动速度稳定地增大，直到它达到第一离心速度(例如，约1500 RPM)，该第一离心速度选择成高得足以使第一卫星袋的内容物在 离心力下传送到分离袋l中；高得足以使全部传送在短时间段中发生；而同时，低得足以不会使在第一卫星袋2内的压力显著超过确定的压 力阈值，在该压力阈值以上会发生溶血；并且低得足以不会在进入分 离袋l的血液流动中产生剪切力，这会引起溶血。
已经确定压力阈值是约10PSI，在该压力阈值以上在第一卫星 袋2中发生溶血；并且最大转动速度是约1800 RPM,在该最大转动 速度下，不会到达这样的压力阈值并且在进入分离袋的血液流动中的 剪切力不引起溶血。在约1500 RPM的转动速度下，花费约一分钟用 来将约500 ml的抗凝血液从卫星袋2传送到分离袋1中。
当外部单元71探测到血液时，控制流体通过连接到第二卫星袋3 (其中血浆成分将被以后传送)上的第二传送管25的流动的阀部件 43打开预定量的时间(例如，约30秒)，从而当血液灌注在分离袋l 中时允许空气从分离袋l排出。
如果外部单元71在离心过程开始后的预定时间段内还未探测到 血液，则控制单元80使转子停止和发出警报。这可能发生，特别是如 果易卸接头21偶然地还未打开。
第三阶段(第一规约)
在分离袋l中存在的空气被清除到第一卫星袋2中，其中单核细 胞成分要在以后传送。
在第三阶段的开始处，第一卫星袋2的全部内容物已经传送到分 离袋1中，第一夹紧阀部件42是敞开的，而第二和第三夹紧阀部件 43、 44被关闭。转子在第一转动速度(约1500 RPM)下转动。泵站 60被致动，从而在恒定流量(例如，240 ml/nin)下将液压液体泵送 到液压腔室56中并因此挤压分离袋l。在分离袋l中存在的空气被排 出到用于单核细胞成分的第一卫星袋2中。在由内部传感器70探测到 空气/液体界面后的预定时间段之后，泵站60被停止，并且第一夹紧 阀部件42被关闭。很小剩余体积的空气剩余在分离袋1中。
第四阶段(第一规约)
在分离腔室中的血液被沉积到希望水平。
在这个阶段的开始处，三个夹紧阀部件42、 43、 44被关闭。转子
29的速度被稳定地增大，直到它达到第二、高、离心速度(例如，约3200 RPM，所谓的"强旋转，，)，在该离心速度下，血液成分将在希望水平 下沉积。转子在第二离心速度下转动预定时间段(例如，约220秒)， 该预定时间段选择成，无论初始传送在分离腔室1中的全血的血细胞 比容(hematocrit)如何，血液在其中在预定时段的结束处都沉积到其中 外部环形红血球层的血细胞比容是约90并且内部环形血浆层大体没 有细胞的点。更详细地说，在这个沉积阶段的最后，分离袋l呈现四 层主要包括血浆的第一内部层、主要包括血小板的第二中间部层、 主要包括白血球(淋巴细胞、单细胞及粒细胞)的第三中间部层、及 主要包括红血球的第四外部层，其中第三和第四层部分地重叠(粒细 胞部分地嵌在第四层中)。
第五阶段(第一规约)
血球成分被传送到第二卫星袋3中。
在这个阶段的开始处，三个夹紧阀部件42、 43、 44被关闭。转子 在与在沉积阶段中相同的高离心速度下转动。在中间传感器72已经探 测到向外移动的血浆/血细胞界面——这可能发生在预定沉积时段的 结束之前，之后的预定时间段之后，控制到第二卫星袋3的进口的第 二夹紧阀部件43被打开，并且泵站60被致动从而以恒定流量(例如， 220 ml/min)将液压液体泵送到液压腔室56中。扩张的液压腔室56 挤压分离袋1，并且使剩余体积的空气和血浆传送到第二卫星袋3中。 在由中间传感器72探测到向内移动的血浆/血细胞界面后预定时间段 已经过去之后，泵站60被停止并且第二夹紧阀部件43被关闭。在这 个阶段的结束处，血浆总体积的第一、较大、部分在第二卫星袋3中， 而血浆总体积的第二、较小、部分剩余在分离袋l中。
血浆成分的传送流量(它与液压流体的流量直接相关)选择成尽 可能高而不干扰血小板层，从而避免用血小板污染血浆成分。
控制单元80按如下步骤确定已经传送到第二卫星袋3中的血浆的 体积。首先，在分离袋中存在的残余量的空气已经在第二卫星袋3中 排空之后，确定何时血浆实际开始灌注到第二卫星袋3中。第二，计数在血浆实际开始灌注到第二卫星袋3中的时刻、与在中间传感器72 已经探测到界面血浆/血细胞之后泵站60停止将液压液体泵送到液压 腔室56中的时刻之间由步进马达63进行的步数。最后，控制单元80 由计数步数和与一步相关联的确定小体积，计算在这个阶段期间泵送 到液压腔室56中的液压液体的总体积，该总体积与在第二卫星袋3 中的血浆的体积相对应。
控制单元80通过连续地记录由压力传感器67所测量的液压液体 的压力的离散顺序值、并且同时分析压力如何进展，例如通过每当记 录新压力值时由最近四个测量值的平均值计算代表压力关于时间的进 展的曲线的斜率、和通过比较如此计算的斜率系列，确定何时血浆实 际开始灌注到第二卫星袋3中。控制单元80确定血浆开始灌注到第二 卫星袋中的时间点，作为与在稳定增大压力的第一阶段与大体恒定压 力的第二阶段之间的急剧拐点相对应。
控制单元80可编程成，使在第二卫星袋3中的血浆的实际体积一 旦确定就显示在屏幕81上。
控制单元80也确定在第三阶段期间已经传送到分离袋1中的抗凝 全血的体积，首先，通过计数在泵站60在第三阶段处开始将液压液体 泵送到液压腔室56中(将空气传送到第一卫星袋2中)的时刻、与当 血浆实际开始灌注到第二卫星袋3中的时刻之间由步进马达63进行的 步数，如以上确定的那样；其次，通过控制单元80由计数步数和与一 步相关联的确定小体积，计算直到分离腔室52不包含任何空气而泵送 到液压腔室56中的液压液体的总体积；最后，由控制单元80通过将 如此计算的液压液体的体积从在控制单元80的存储器中存储的固定 体积减去，计算在分离腔室1中的抗凝血液的体积。这个固定体积与 减去隔膜55的体积、减去定界分离腔室6的两个叠加塑料薄片环的体 积、并减去在液压腔室56中的液压液体的固定剩余体积的分离腔室 52的固定体积相对应。
控制单元80可编程成，使在分离袋1中的抗凝血液的实际体积一 旦确定就显示在屏幕81上。第六阶段(第一规约) 血小板成分在分离袋1中制备。
第一变化方式控制到第三卫星袋4的进口的第三夹紧阀部件44 是敞开的，并且第一和第二夹紧阀部件42、 43被关闭。转子的转动速 度从第二离心速度迅速减小到第三离心速度(例如，在约IO秒内从约
3200 RPM到约2000 RPM )从而将由血小板悬浮液生成的中间成分形 成血浆的第二部分，而红血球层和悬浮血小板层保持大体分离。
第二变化方式三个夹紧阀部件42、 43、 44被关闭。转子的转动 速度从第二离心速度迅速减小到第三离心速度(例如，在约20秒内从 约3200 RPM到约1000 RPM)从而混合红血球、血小板及血浆的第 二部分。转子的转动速度然后从第三离心速度增大到比第 一 离心速度 低的第四离心速度(例如，从约1000 RPM到约2500 RPM)，从而在 分离袋1中分离红血球成分和包括在血浆中的血小板悬浮液的血小板 成分。
第七阶段(第一规约) 血小板成分被传送到第四卫星袋3中。
控制到第三卫星袋4的进口的第三夹紧阀部件44是敞开的，并且 第一和第二夹紧阀部件42、 43被关闭。转子在第三离心速度(例如， 如果以前阶段是第六阶段的第一变化方式，则约2000 RPM)下或在 笫四离心速度(例如，如果以前阶段是第六阶段的笫二变化方式，则 约2500 RPM)下转动。泵站60^皮致动，从而在第一流量下将液压液 体泵送到液压腔室56中并因此挤压分离袋1并且使血小板成分传送到 第三卫星袋4中。笫一流量(例如，约140 ml/min)显著低于在第五 阶段中血浆成分被传送到第二卫星袋3中的流量(例如，约220 ml/min)。血小板成分的第一传送流量(它直接与液压流体的第一流量 相关)，选择成高得足以防止悬浮血小板沉积，而同时不触发血小板的 活化。
当内部传感器70探测到在悬浮血小板与单核/红血球之间的界面 时，泵站60被致动从而在显著低于第一流量的第二流量(例如，约40 ml/min)下将液压液体泵送到液压腔室56中，以便防止血小板成 分由单核/红血球污染。
当预定体积的液压液体在第二流量下已经泵送到液压腔室56中 时，泵站60被致动从而在比第二流量低的第三流量(例如，约20 ml/min)下泵送液压液体。当预定体积的液压液体在第三流量下已经 泵送到液压腔室56中时，泵站60被停止。
控制单元80按如下方式确定已经传送到第三卫星袋中的血小板 成分的体积它首先计数在第三夹紧阀部件44的打开后泵站60开始 将液压流体泵送到液压腔室56中的时刻、与内部传感器70已经探测 到在悬浮血小板与单核/红血球之间的界面之后泵站60停止这样做的 时刻之间由步进马达63进行的步数；第二，控制单元80由计数步数 和与一步相关联的确定小体积，计算在这个阶段期间泵送到液压腔室 56中的液压液体的总体积，该总体积与在第三卫星袋4中的血小板成 分的体积相对应。
控制单元80可编程成，使在第三卫星袋4中的血小板成分的实际 体积一旦确定就显示在屏幕81上。
第八阶段(笫一规约)
单核细胞成分被传送到第一卫星袋2中。
第八阶段在第三夹紧阀部件44在第七阶段的结束处一被关闭就 可开始。在这个第八阶段的开始处，三个夹紧阀部件42、 43、 44被关 闭。转子在与以前相同的离心速度下转动。控制到第一卫星袋2的进 口的第一夹紧阀部件42被打开，并且泵送系统60被致动从而在恒定 流量(例如，约140 ml/min )下将液压液体泵送到液压腔室56中。扩 张的液压腔室56挤压分离袋1，并且使包括淋巴细胞、单细胞、少量 红血球、及剩余体积的富血小板血浆的单核细胞成分传送到第一卫星 袋2中。在预定体积(例如，在10与15ml之间)已经传送到第一卫 星袋2中时，泵送系统60被停止并且第一夹紧阀部件42被关闭。
控制单元80通过将实际传送到第一卫星袋2中的单核细胞成分的 体积-该体积与在第一夹紧阀部件42的打开和关闭之间由步进马达进行的步数相对应，添加到在第一卫星袋2中剩余的全血的经验确定体 积上-该体积被存储在控制单元的存储器中，确定在第一卫星袋2中的 单核细胞成分的实际体积。
控制单元80可编程成，使在第一卫星袋2中的单核细胞成分的实 际体积一旦确定就显示在屏幕81上。
控制单元80通过从抗凝全血的以前确定体积减去血浆成分、血小 板成分、及单核细胞成分的以前确定体积，确定在分离袋l中剩余的 红血球的体积。
控制单元80也可确定在第四卫星袋5中红血球的体积，该体积由 在第一分离规约的第十阶段的最后处红血球从分离袋1到第四卫星袋 5中的实际后续传送而生成。控制单元80通过从抗凝全血的以前确定 体积减去血浆成分、血小板成分、单核细胞成分的以前确定体积、和 白细胞减少过滤器28的内部体积；并将在第四卫星袋5中包含的红血 球存储溶液的已知体积添加到结果上，计算红血球的体积。
控制单元80可编程成，使在分离袋1中的红血球成分的实际体积 和在第四卫星袋5中的红血球成分的实际体积之一、或两者一旦确定 就显示在屏幕81上。
第九阶段(第一规约)
离心过程#_结束。
转子的转动速度减小直到转子停止，泵送系统60被致动从而在高 流量(例如，约800 ml/min )下将液压液体从液压腔室56泵出，直到 液压腔室56大体是空的，并且夹紧阀部件42、 43、 44被致动从而密 封和切断传送管20、 25、 26。红血球保持在分离袋l中。
第十阶段(第一规约)
红血球成分被传送到第四卫星袋5中。
转子的盖50被打开，并且从其除去连接到第四卫星袋5上的分离 袋l。在传送管27上的夹子24被打开。堵塞在第四卫星袋5与白细 胞减少过滤器28之间的连通的易卸接头29被打开。在第四卫星袋5 中包含的存储溶液被允许通过重力流过过滤器28并且流入分离袋1中，在该处它与红血球混合从而降低其粘度。分离袋l的内容物然后
允许通过重力流过过滤器28并且流入第四卫星袋5中。白血球(粒细 胞和残余单细胞和淋巴细胞)由过滤器28捕获，从而在笫四卫星袋5 中的最终包装红血球成分基本没有白血球，并且满足小于每包装红血 球成分5xl06白血球的AABB (American Association of Blood Banks(美国血库协会))的标准。
以上设备可编程成执行其它分离规约，例如用来执行用来分离三 种成分——即血浆成分；包括血浆、血小板、白血球及红血球的"血沉 棕黄层(buffy coat)，，成分；以及红血球成分的第二分离规约，或用来分 离两种成分——即富血小板血浆成分和红血球成分的第三分离规约。
在图l中所示的袋组，没有第三卫星袋(用于血小板)，被用来执 行第二规约。第二规约的主要步骤如下全血从第一卫星袋2被传送 到分离袋l中；在强旋转沉积步骤(3200 RPM)之后，血浆的大部分 被传送到第二卫星袋3中，并且预定体积的"血沉棕黄层，，成分被传送 到第一卫星袋2中；并且红血球通过重力传送到红血球卫星袋5中。 控制单元80如以上关于第一规约解释的那样，确定抗凝全血的、血浆 成分的、"血沉棕黄层，，成分的、及红血球成分的体积("血沉棕黄层" 成分与单核细胞成分相对应)。
在图1中所示的袋组，没有第三卫星袋(用于血小板)，被用来执 行第三规约。第三规约的主要步骤如下全血从第一卫星袋2(它以 后不重复使用)传送到分离袋l中；在弱旋转沉积步骤(2000 RPM) 之后，富血小板血浆成分被传送到第二卫星袋3中；而红血球最终通 过重力传送到红血球卫星袋5中。控制单元80如以上关于第一规约解 释的那样，确定抗凝全血的、富血小板血浆成分的、及红血球成分的 体积(富血小板血浆成分与血浆成分相对应)。
如以上提到的那样，由控制单元80确定的各个实际体积值可选择 性地显示在分离设备的屏幕81上。它们也存储在控制单元的存储器中 以便以后打印在卫星袋上。这种数据也可传送到从多个分离设备和规 约收集分离数据的数据库，从而用于统计分析。对于本领域的技术人员显然的是，对于这里描述的设备和方法可 进行各种修改。因而，应该理解，本发明不限于在说明书中讨论的主 题。而是，本发明打算覆盖修改和变更。
权利要求
1. 一种用来将一定体积的复合液体分离成至少第一成分和第二成分的方法，包括对包含内容物的分离袋施加离心作用，所述内容物包括一定体积的复合液体和剩余体积的气体，从而引起在分离袋中的至少第一成分和第二成分的沉积；移动一定体积的液压流体以抵压分离袋，包括将压力施加到分离袋上；并且使分离袋内容物的至少一部分传送到与分离袋连接的至少一个成分袋中；确定被移动从而使分离袋内容物的至少一部分传送到至少一个成分袋中的液压流体的体积；由所确定的液压流体的移动体积，确定在分离袋中复合液体的实际体积、在分离袋中第二成分的实际体积、及传送到第一成分袋中的第一成分的实际体积的至少一个。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中，将压力施加到分离袋上并 且使分离袋内容物的至少一部分传送到至少一个成分袋中包括使剩余体积的气体和第一成分流入笫一成分袋中；和 当第 一成分的至少第 一部分已经传送到第 一成分袋中时，停止第 一成分到第 一成分袋中的流动。
3. 根据权利要求2所述的方法，还包括在剩余体积的气体已经传送到第一成分袋中之后，确定第一成分 何时开始灌注到第一成分袋中，以及由第 一成分开始灌注到第 一成分袋中与第 一成分停止流到第 一成 分袋中之间所传送的体积，确定传送到第一成分袋中的笫一成分的第 一部分的实际体积。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，确定第一成分何时开始灌 注到第一成分袋中包括监视施加到分离袋上的压力的进展；由施加到分离袋上的压力的变化确定第一成分的部分何时开始灌 注到第一成分袋中。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，压力的变化与在剩余体积 的气体传送到第 一成分袋中期间在已经大体稳定地升高之后变得大体 恒定的压力相对应。
6. 根据权利要求4所述的方法，其中，将压力施加到分离袋上包 括将液压液体泵送到分离腔室中，分离袋被包围在该分离腔室中。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，监视施加到分离袋上的压 力的进展包括测量液压液体的压力。
8. 根据权利要求6所述的方法，其中，将液压液体泵送到分离腔 室中包括按确定离散体积的增量而泵送液压液体；并且确定传送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的实际体积包括 对在第 一成分开始灌注到第 一成分袋中与第一成分停止流到第 一成分 袋中之间的增量数量进行计数。
9. 根据权利要求2所述的方法，还包括探测在与离心轴线相距一 段距离处在分离袋中的第一与第二成分之间的界面，其中在探测到该 界面之后停止第 一成分到第 一成分袋中的流动。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中，由所确定的液压流体的 移动体积确定的步骤包括确定在分离袋中复合液体的实际体积，并且 移动步骤还包括移动一定体积的液压流体以抵压分离袋，从而使分离袋中所包含 的气体体积传送到至少 一个成分袋中并且使笫 一成分的第 一部分灌注到第一成分袋中，其中分离袋被包围在具有固定体积的分离腔室中； 并且确定^皮移动的液压流体的体积包括确定直到第 一成分开始灌注到第一成分袋中时被移动的液压 流体的体积；并且由所确定的移动液压流体的确定包括至少由分离腔室的固定体积、和直到第一成分开始灌注到第 一成分袋中时被移动的液压流体的确定体积，确定在分离袋中复合液 体的实际体积。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中，移动一定体积的液压流 体以抵压分离袋包括按确定离散体积的增量，向包围着分离袋的分离腔室中泵送液压 流体；并且确定在分离袋中复合液体的实际体积包括对在液压流体开始流到 分离腔室中与第一成分开始灌注到第一成分袋中之间的增量数量进行 计数。
12. 根据权利要求IO所述的方法，还包括至少由在分离袋中所确 定的复合液体的实际体积、和所确定的传送到第一成分袋中的第一成 分的实际体积，来确定在分离袋中第二成分的实际体积。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中，对分离袋施加离心作用 引起在分离袋中的第 一成分与第二成分之间的中间成分的沉积。
14. 根据权利要求13所述的方法，还包括 当第一成分的第一部分已经传送到第一成分袋中时，使第三成分流到与分离袋连接的第三成分袋中，其中第三成分包括第二成分的一 部分、中间成分、及在第一成分的第一部分已经传送到第一成分袋中 之后留在分离袋中的第一成分的第二部分；当第三成分的一定体积已经传送到第三成分袋中时，停止第三成 分到第三成分袋中的流动；以及确定传送到第三成分袋中的第三成分的实际体积。
15. 根据权利要求13所述的方法，还包括 最初将一定体积的复合液体从与分离袋连接的复合液体袋传送到分离袋中，其中一定剩余体积的复合液体留在复合液体袋中，并且其 中该剩余体积具有已知值；将复合液体袋用作第三成分袋；以及至少由复合液体的剩余体积和传送到复合液体袋中的第三成分的 实际体积，确定在复合液体袋中笫三成分的实际体积。
16. 根据权利要求14所述的方法，其中，使第三成分流到复合液 体袋中包括按确定离散体积的增量将液压液体泵送到包含分离袋的分 离腔室中。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中，确定传送到复合液体袋 中第三成分的实际体积包括对在第三成分开始流到第三成分袋中与第三成分停止流到第三成 分袋中之间的增量进行计数，以及由增量的计数数量和一个增量的确定体积，计算传送到复合液体 袋中第三成分的实际体积。
18. 根据权利要求14所述的方法，其中，由所确定的液压流体的 移动体积确定的步骤还包括确定在分离袋中复合液体的实际体积；至少由所确定的复合液体的实际体积、所确定的传送到第 一成分 袋中的第 一成分的实际体积、及所确定的传送到第三成分袋中的第三 成分的实际体积，确定第二成分的实际体积。
19. 一种用来将一定体积的复合液体分离成至少第一成分和第二 成分的方法，包括对包含一定体积的复合液体的分离袋施加离心作用，从而引起在 分离袋中的至少第一成分和第二成分的沉积，其中剩余体积的气体存 在于分离袋中；使剩余体积的气体和第 一成分流到与分离袋连接的第 一成分袋中；当第一成分的至少第一部分已经传送到第一成分袋中时，停止第一成分到第 一成分袋中的流动；在剩余体积的气体已经传送到第 一成分袋中之后，确定第一成分 何时开始灌注到第一成分袋中；确定传送到第 一成分袋中的第 一成分的第 一部分的实际体积，其中第 一成分的第 一部分的实际体积大体与在第 一成分开始灌注到第一 成分袋中与第 一成分停止流到第 一成分袋中之间被传送的体积相对 应。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中，使剩余体积的气体和第 一成分流到第 一成分袋中包括将压力施加到分离袋上。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中，确定第一成分何时开始 灌注到第一成分袋中包括监视施加到分离袋上的压力的进展；由施加到分离袋上的压力的变化确定第 一成分何时开始灌注到第 一成分袋中。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中，压力的变化与在剩余体 积的气体传送到第 一成分袋中期间在已经大体稳定地升高之后变得大 体恒定的压力相对应。
23. 根据权利要求21所述的方法，其中，将压力施加到分离袋上 包括将液压液体泵送到分离腔室中，分离袋被包围在该分离腔室中。
24. 根据权利要求23所述的方法，其中，监视施加到分离袋上的 压力的进展包括测量液压液体的压力。
25. 根据权利要求23所述的方法，其中将液压液体泵送到分离腔室中包括按确定离散体积的增量而泵送 液压液体，并且确定传送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的实际体积包括 对在第 一成分开始灌注到第 一成分袋中与第 一成分停止流到第 一成分 袋中之间的增量数量进行计数。
26. 根据权利要求19所述的方法，还包括探测在与离心轴线相距 一段距离处在分离袋中的第一与第二成分之间的界面，其中在探测到 该界面之后停止第 一成分到笫 一成分袋中的流动。
27. 根据权利要求19所述的方法，还包括确定在分离袋中复合液 体的实际体积，并且其中引起步骤还包括将液压流体泵送到具有固定体积并且其中包围有分离袋的分离腔室中，从而使分离袋中所包含的气体体积传送到至少 一个成分袋中并且使第 一成分的第 一部分传送到第 一成分袋中；确定在第一成分开始灌注到第一成分袋中以前泵送到分离腔室中 的液压流体的体积；以及至少由分离腔室的固定体积、和在第一成分开始灌注到第一成分 袋中以前泵送到分离腔室中的液压流体的体积，确定在分离袋中复合 液体的实际体积。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中将液压流体泵送到其中包围有分离袋的分离腔室中包括按确定离 散体积的增量而泵送液压流体；并且确定在分离袋中复合液体的实际体积包括对在液压流体开始流到 分离腔室中与第一成分开始灌注到第一成分袋中之间的增量数量进行 计数。
29. 根据权利要求27所述的方法，还包括至少由所确定的复合液 体的实际体积和传送到笫一成分袋中的第一成分的第一部分的确定体 积，确定第二成分的实际体积。
30. 根据权利要求19所述的方法，其中，对分离袋施加离心作用 引起在分离袋中的第一成分与第二成分之间的中间成分的沉积。
31. 根据权利要求30所述的方法，还包括当第一成分的第一部分已经传送到第一成分袋中时，使第三成分 流到与分离袋连接的第三成分袋中，其中第三成分包括第二成分的一 部分、中间成分以及当第 一成分的第 一部分已经传送到第 一成分袋中 时留在分离袋中的第一成分的第二部分；当第三成分的一定体积已经传送到第三成分袋中时，停止第三成 分到第三成分袋中的流动；以及确定传送到第三成分袋中的第三成分的实际体积。
32. 根据权利要求31所述的方法，还包括最初将一定体积的复合液体从与分离袋连接的复合液体袋传送到 分离袋中，其中一定剩余体积的复合液体留在复合液体袋中，并且其中该剩余体积具有已知值；将复合液体袋用作第三成分袋；以及至少由复合液体的剩余体积和传送到复合液体袋中的第三成分的实际体积，确定在复合液体袋中第三成分的实际体积。
33. 根据权利要求31所述的方法，其中，使笫三成分流到复合液体袋中包括按确定离散体积的增量将液压液体泵送到包含分离袋的分离腔室中。
34. 根据权利要求33所述的方法，其中，确定传送到第三成分袋中的第三成分的实际体积包括对在第三成分开始流到第三成分袋中与第三成分停止流到第三成分袋中之间的增量进行计数，以及由增量的计数数量和一个增量的确定体积，计算传送到复合液体袋中第三成分的实际体积。
35. 根据权利要求31所述的方法，还包括确定在分离袋中复合液体的实际体积；至少由所确定的复合液体的实际体积、所确定的传送到第 一成分袋中的第 一成分的实际体积、及所确定的传送到第三成分袋中的第三成分的实际体积，确定第二成分的实际体积。
36. —种用来将一定体积的复合液体分离成至少第一成分和第二成分的方法，包括对包含一定体积的复合液体的分离袋施加离心作用，从而引起在分离袋中的至少第一成分和第二成分的沉积，其中一定体积的气体在分离袋中存在；将液压流体泵入到包围分离袋的分离腔室中，从而使分离袋中所包含的气体体积传送到与分离袋连接的至少一个成分袋中并使第 一成分的第一部分传送到与分离袋连接的第一成分袋中，其中分离腔室具有固定体积；确定在第一成分的第一部分开始灌注到第一成分袋中以前泵送到分离腔室中的液压流体的体积；以及至少由分离腔室的固定体积和在第一成分的第一部分开始灌注到第 一成分袋中以前泵送到分离腔室中的液压流体的体积，确定在分离袋中复合液体的实际体积。
37. —种用来将一定体积的复合液体分离成至少第一成分和第二成分的方法，包括对包含一定体积的复合液体的分离袋施加离心作用，从而引起在分离袋中的至少第一成分和第二成分的沉积，其中剩余体积的气体存在于分离袋中；确定在分离袋中复合液体的实际体积；使第 一成分的至少第 一部分流到与分离袋连接的第 一成分袋中；确定传送到第一成分袋中第一成分的至少笫一部分的实际体积；以及至少由复合液体的实际体积和第 一成分的第 一部分的实际体积，确定在分离袋中第二成分的实际体积。
38. —种用来将一定体积的复合液体分离成至少第一成分、第二成分、及中间成分的方法，包括对包含一定体积的复合液体的分离袋施加离心作用，从而引起在分离袋中的至少第一成分、第二成分、及中间成分的沉积；使第 一成分流到与分离袋连接的第 一成分袋中；探测在与离心轴线相距一段距离处在分离袋中的第一与中间成分之间的界面；在探测到界面之后，停止第一成分到第一成分袋中的流动；当第一成分的第一部分已经传送到第一成分袋中时，使得第三成分流到与分离袋连接的第三成分袋中，其中第三成分包括第二成分的一部分、中间成分以及当第一成分的第一部分已经传送到第一成分袋中时留在分离袋中的第一成分的第二部分；当第三成分的一定体积已经传送到第三成分袋中时，停止第三成分到第三成分袋中的流动；以及确定在第三成分袋中的第三成分的实际体积。
39. 根据权利要求38所述的方法，还包括最初将一定体积的复合液体从与分离袋连接的复合液体袋传送到分离袋中，其中一定剩余体积的复合液体留在复合液体袋中，并且其中该剩余体积具有已知值；将复合液体袋用作第三成分袋。
40. 根据权利要求39所述的方法，其中，确定在第三成分袋中的第三成分的实际体积包括确定流到第三成分袋中的第三成分的体积，其中至少由复合液体的剩余体积和所确定的流到复合液体袋中的第三成分的体积，来确定在复合液体袋中第三成分的实际体积。
41. 根据权利要求38所述的方法，其中，复合液体包括全血，第一成分包括血浆，第二成分包括红血球并且中间成分包括血小板。
42. —种用来在分离袋中将一定体积的复合液体分离成至少第一成分和第二成分的设备，包括转子，用来绕转子的转动轴线旋转分离袋；流体传送系统，用来使气体和第一成分的至少第一部分从分离袋传送到连接到其上的第一成分袋中；存储器，用来存储允许分离袋中所包含的一定体积的复合液体的至少第一成分和第二成分的沉积的至少一个转子离心速度；以及控制单元，编程成用来使转子以至少 一个转子离心速度转动，从而引起分离袋中所包含的一定体积的复合液体的至少第一和第二成分的沉积；使流体传送系统将气体和第 一成分的至少 一部分传送到与分离袋连接的第一成分袋中；以及确定在第 一成分开始灌注到第 一成分袋中与第 一成分停止流到第 一成分袋中之间、传送到第一成分袋中的第 一成分的至少一部分的实际体积。
43. 根据权利要求42所述的设备，其中，流体传送系统包括挤压系统，用来将压力施加到分离袋上；和压力传感器，用来测量施加到分离袋上的压力，其中控制单元还,皮编程成用来从压力传感器接收信息；监视来自压力传感器的压力信息，从而在一定体积的气体已经传送到第一成分袋中之后，确定第一成分何时实际开始灌注到第一成分袋中。
44. 根据权利要求43所述的设备，其中，控制单元还被编程成，用来通过探测与在所述一定体积的气体的传送期间在已经大体稳定地升高之后变得大体恒定的压力相对应的压力变化，确定第一成分何时实际开始灌注到第一成分袋中。
45. 根据权利要求42所述的设备，还包括用来探测在离转动轴线的一段距离处在分离袋中的第一与第二成分之间的界面的界面传感器，其中控制单元还被编程成用来从界面传感器接收信息；并且在第 一与第二成分之间的界面由界面传感器探测到之后使流体传送系统停止将第 一成分的第 一部分传送到第 一成分袋中。
46. 根据权利要求42所述的设备，其中，转子还包括用来包含分离袋的分离腔室，其中流体传送系统包括用来按确定离散体积的增量将液压液体泵送到用来包含分离袋的转子的分离腔室中的泵送装置，并且其中控制单元还被编程成用来对在第 一成分开始灌注到第 一成分袋中与第 一成分停止流到第一成分袋中之间的增量数量进行计数；以及由增量的计数数量和与一个增量相对应的确定体积，确定传送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的实际体积。
47. 根据权利要求42所述的设备，还包括用来探测在离转动轴线的一段距离处在分离袋中的气体与复合液体之间的界面的界面传感器，其中控制单元还被编程成用来从界面传感器接收信息；和在气体与复合液体之间的界面由界面传感器探测到之后，使流体传送系统将气体从分离袋传送到与该分离袋连接的卫星袋中，直到确定时间段已经过去。
48. 根据权利要求42所述的设备，其中，转子还包括包含分离袋 的固定体积的分离腔室，流体传送系统包括用来将液压液体泵送到分 离腔室中的泵送系统，并且其中控制单元还被编程成用来将液压流体泵送到分离腔室中，从而使分离袋中所包含的一定体 积的气体传送到至少 一个成分袋中和使第 一成分的第 一部分传送到第 一成分袋中；确定在第一成分开始灌注到第一成分袋中以前泵送到分离腔室中 的液压流体的体积；以及至少由分离腔室的固定体积和在第 一成分开始灌注到第 一成分袋 中以前泵送到分离腔室中的液压流体的体积，确定在分离袋中复合液 体的实际体积。
49. 根据权利要求48所述的设备，其中，泵送系统设计成用来按 确定离散体积的增量而泵送液压流体，并且控制单元还被编程成用来对在液压流体开始流到分离腔室中与第 一成分开始灌注到第 一成 分袋中之间的增量数量进行计数；由增量的计数数量和一个增量的确定离散体积，计算泵送到分离 腔室中的液压流体的体积。
50. 根据权利要求49所述的设备，其中，控制单元还被编程成， 用来至少由所确定的在分离袋中的复合液体的实际体积和传送到第一 成分袋中的第一成分的实际体积，确定第二成分的实际体积。
51. 根据权利要求42所述的设备，其中存储器中所存储的至少 一个转子离心速度允许分离袋中所包含的 一定体积的复合液体的至少第一成分、第二成分及中间成分的沉积； 并且控制单元还被编程成用来使转子在允许分离袋中所包含的一定体积的复合液体的第 一、第二及中间成分沉积的至少一个离心速度下转动；当第一成分的第一部分已经传送到第一成分袋中时，使流体传送系统将一定体积的第三成分传送到与分离袋连接的第三成分袋 中，其中第三成分包括第二成分的一部分、中间成分以及当第一成分 的第一部分已经传送到第一成分袋中时留在分离袋中的第一成分的第二部分；以及确定传送到第三成分袋中的第三成分的实际体积。
52. 根据权利要求51所述的设备，其中转子还包括包含分离袋的 分离腔室，并且其中流体传送系统包括用来按确定离散体积的增量将 液压流体泵送到分离腔室中的泵送系统，并且其中控制单元还被编程 成用来对在泵送系统被致动以将第三成分传送到第三成分袋中与泵送装置被停止之间的增量数量进行计数；和由增量的计数数量和一个增量的确定体积，确定传送到第三成分 袋中的第三成分的实际体积。
53. 根据权利要求52所述的设备，控制单元还被编程成，用来至少由复合液体的实际体积、所确定的传送到第 一成分袋中的第 一成分 的实际体积以及所确定的传送到第三成分袋中的第三成分的实际体积，确定第二成分的实际体积。
54. 根据权利要求51所述的设备，还包括连接到控制单元上的屏 幕，其中控制单元还被编程成用来在屏幕上显示在分离袋中的复合液 体的实际体积、在分离袋中第二成分的实际体积、传送到第一成分袋 中的第一成分的至少一部分的实际体积、及传送到第三成分袋中的第 三成分的实际体积的至少一个。
全文摘要
用来将一定体积的复合液体分离成至少第一成分和第二成分的方法和设备，包括离心包含一定体积的复合液体和一定体积的气体的分离袋(1)，从而沉积至少第一成分和第二成分分离袋(1)；移动一定体积的液压流体以抵压分离袋，从而使分离袋(1)的内容物的至少一部分传送到连接到分离袋(1)上的至少一个成分袋(2、3、4、5)中；确定移动的液压流体的体积；并且由所确定的液压流体的移动体积确定复合液体或传送成分的体积。
文档编号B04B13/00GK101511406SQ200780033178
公开日2009年8月19日 申请日期2007年8月28日 优先权日2006年9月6日
发明者B·M·霍姆斯, B·R·斯坦顿, L·斯特兰德博格, L·珀森, N·赫格博格, P·皮尔斯泰德 申请人:科安比司特公司