DE2821057C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sammelkammer gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Eine aus der DE-OS 26 24 154 bekannte Sammelkammer dieser Art, die insbesondere zum Zerlegen von Blut in seine Bestand­ teile dient, befindet sich in einem aus flexiblem Material geformten auswechselbaren Behälter am einen Ende eines ring­ förmigen inneren Kanals und führt über eine radiale Verbindung in einen ebenfalls ringförmigen äußeren Kanal des Behälters. Zwischen dem Ende des inneren Kanals und der Verbindung zum äußeren Kanal ist durch eine Behälternaht ein Damm gebildet, der nur den radial inneren Rand des inneren Kanals freiläßt. In die vordere der durch den Damm gebildeten Teilkammern ragt bis in deren radial äußersten Teil ein Abzugrohr für die sich hier sammelnden roten Blutzellen. Die weißen Blut­ zellen und Blutplasma werden dagegen aus einer weiteren Sammel­ kammer durch jeweilige weitere Rohre am entfernten Ende des äußeren Kanals abgezogen. In der Sammelkammer bildet sich also keine Schicht mittlerer Dichte zwischen inneren und äußeren Schichten niedriger bzw. hoher Dichte aus, sondern in der ersten Teilkammer werden nur die roten Zellen von den restlichen Blutbestandteilen getrennt, aus denen dann in der zweiten Teilkammer wieder zwei Schichten aus weißen Zellen bzw. Plasma gebildet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Auftrennung einer aus drei verschieden dichten Bestandteilen bestehenden Suspension so zu verbessern, daß die mittlere Komponente, also der Bestand­ teil mittlerer Dichte, gesondert von den anderen beiden Komponenten abgezogen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Sammel­ kammer gelöst.

Die Sammelkammer ist einfach herstellbar und hat den beson­ deren Vorteil, daß sich zwischen den Suspensionsbestandteilen größerer und kleinerer Dichte eine stabile Zwischenschicht einer mittleren Bestandteildichte einstellt, die problemlos von den anderen Bestandteilen gesondert und abgezogen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch ein Zentrifugengefäß und nach oben herausgezogen einen Flüssigkeits­ behälter mit der hier beschriebenen Sammel­ kammer;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Sammelkammer gemäß Fig. 1 längs der Ebene 2-2, und

Fig. 3 eine Ansicht der Sammelkammer gemäß Fig. 1 in auseinandergezogener Darstellung, die die Ein­ zelheiten erkennen läßt.

In Fig. 1 ist ein Flüssigkeitsbehälter 10 erkennbar, der aus einer Röhre 11 aus halbsteifem Kunststoffmaterial besteht, vorzugsweise aus medizinisch geeignetem Polyvinylchlorid mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Die Röhre 11 bil­ det einen Trennkanal und ist ringförmig ausgebildet, wobei ihre beiden Enden 12 und 13 mit den Enden 14 und 15 der Sammelkammer 16 durch Kleben oder Verschweißen verbunden sind. Die Sammelkammer 16 weist innen eine hier nicht erkenn­ bare Unterteilung auf, die das Einlaßende 14 von der eigent­ lichen Sammelkammer abtrennt. Flüssigkeitsverbindungen 17, 18, 19 und 20 für den Behälter 10 sind in Verbindung mit einer Drehdichtung 21 vorgesehen. Die Verbindung 17 dient als Einlaßverbindung und die übrigen Verbindungen 18 bis 20 als Auslaßverbindungen zwischen Behälter 10 und Dreh­ dichtung 21.

Der Flüssigkeitsbehälter 10 ist für das Einlegen in eine Zentrifuge ausgebildet, mit deren Hilfe die Fraktionierung einer eingegebenen Suspensionsflüssigkeit wie z. B. Blut durchführbar ist. Eine solche Zentrifugenanordnung ist in Fig. 1 dargestellt und umfaßt ein Zentrifugengefäß 24 mit einem Mittelstück 25, welches an seinem Umfang gegenüber der Zentrifugengefäßwand eine ringförmige Mulde 23 bildet, in welche der Behälter 10 mit der Sammelkammer 16 hineinpaßt. Radiale Schlitze 26 sind im Mittelstück 25 vorgesehen zur Aufnahme der Röhrenverbindungen für Einlaß und Auslaß über die Drehdichtung. Das Zentrifugengefäß 24 kann z. B. aus Metall oder Kunststoff oder aus einer Materialkombination bestehen. Das Mittelstück 25 kann z. B. aus Kunststoff herge­ stellt sein. Es wird durch eine Mittelerhebung oder mehrere verteilte Warzen oder Stifte, die nicht gezeigt sind, in der richtigen Lage zum Zentrifugengefäß gehalten. Das Mittel­ stück hat eine innere Öffnung 27 für die Drehdichtung und die Röhrenverbindungen. Löcher 28 mögen im Mittelstück zur bequemen Herausnehmbarkeit und zum dynamischen Auswuchten der Gesamtanordnung vorgesehen sein.

Die in näheren Einzelheiten in den Fig. 2 und 3 darge­ stellte Sammelkammer 16 ist so ausgebildet, daß die das selektive und gleichzeitige Herausziehen der einzelnen sich bei der Zentrifugierung trennenden Bestandteile der einge­ leiteten Suspensionsflüssigkeit gestattet. Wenn z. B. normales Blut zentrifugiert wird, ergeben sich drei deutlich unterscheidbare Fraktionen: ganz außen ordnen sich wegen ihrer relativ größten Dichte die roten Blutzellen an; dann folgt als nächstes mit etwas geringerer Dichte die schwabbelige Schicht aus weißen Blutzellen in einem verhältnismäßig dünnen Bereich, wohingegen sich innen mit geringster Dichte das Plasma sammelt.

Das normale Ziel beim Blutschleudern ist die Sammlung der schwabbeligen Zwischenschicht mit höchstmöglicher Wirksamkeit. Dazu ist eine genaue Abgrenzung der roten von den weißen Zellen und dabei das Sammeln und Abziehen der weißen Zellen erforderlich. Dazu ist die beschriebene Sammelkammer mit zwei untereinander verbundenen Teilkammern und mit einem Abzug für ein Gemisch aus roten Zellen und Plasma und einem Abzug für weiße Zellen ausgestattet.

In Fig. 2 ist die Sammelkammer 16 als Schnittbild dargestellt. Die Schicht mit den roten Blutzellen ist gestrichelt darge­ stellt, die schwabbelige Schicht mit den weißen Zellen punktiert und das übrigbleibende Plasma als weißer Bereich. Die Sammelkammer ist in die beiden über den Damm 32 verbundenen Teilkammern 30 und 31 unterteilt, wobei mittels des Trenndamms ein Durchfluß weißer Zellen nach rechts ver­ hindert wird. Weiße Zellen die sich in der für sie gegebenen Schicht ansammeln, werden mittels Vakuum über den Abzug 34 abgezogen. Der Damm ermöglicht dabei aber die freie Bewegung von roten Blutzellen zwischen den beiden Teilkammern. Plasma kann ebenfalls frei in den rechten Kam­ merteil durch Durchführungskanäle hinter den Abzug für die weißen Zellen hindurchtreten. Ein solcher Durchführungskanal 35 ist gestrichelt dargestellt. In der zweiten Teilkammer 31 ist der Abzug 36 zur Abnahme des Gemisches aus roten Zellen und Plasma angeordnet. Der Kanal 35 ermöglicht dem Plasma den Durchfluß, so daß es zusammen mit roten Zellen abgezogen werden kann. Es ist darauf hinzuweisen, daß dieser Sammel­ abzug in die rechte Teilkammer etwa ebenso weit hineinragt, wie der Abzug 34 für die weißen Zellen; damit wird die Anordnung der weißen Zellen in der gezeigten Lage möglich. Die Entnahmekapazität des Abzugs 36 ist größer als die des Abzugs 34. Gewisse Variationen in der Auslaßwirksamkeit können durch Variation des jeweils anliegenden Vakuums ge­ steuert werden.

Während des Schleuderns erfolgt die Trennung des Blutes infolge von Schwereunterschieden bei der Rotation. Die weißen Zellen sammeln sich über der Trennlinie zu den roten Zellen in der ersten, linken Teilkammer 30, werden jedoch vom Durchtritt nach rechts durch den Trenndamm gehindert und über den Abzug 34 abgezogen. Die roten Zellen und das Plasma können frei nach rechts in die zweite Teilkammer 31 durchtreten und bilden dort ein von weißen Zellen nahezu freies Gemisch. Der Abzug 36 hält, da er genauso weit in die Kammer hineinreicht wie sein Gegenstück für die weißen Zellen, die Trennlinie in fester vorgegebener Lage, womit eine hochwirksame Entfernung der weißen Zellen möglich wird. Die beschriebene Anordnung erübrigt die laufende Nachstellung der Abzugsmengen über die einzelnen Abzüge von Hand.

Die Sammelkammer gemäß Fig. 2 unterliegt bei der Dichte­ schichtung der roten Zellen in der ersten und zweiten Teilkammer 30 und 31 und im Durchlaß einer gewissen Zeit­ abhängigkeit. Während die roten Zellen hindurchtreten, sammeln sich die dichteren Zellen ganz außen (in Fig. 2 unten) im Durchlaß und verengen dessen wirksame Weite, wobei der Durchfluß der roten Zellen in Richtung zum Abzug 36 gehemmt wird. Die zunehmende Behinderung des Durchtritts der roten Zellen verursacht die Verlagerung der Trennschicht nach innen (in der Fig. nach oben), wobei die automatische Steuerfunktion der beiden gleich weit hineinragenden Ab­ züge 34 und 36 gestört wird. Die Ablagerung roter Zellen an der äußeren Wand wird durch einen zusätzlichen Abzug 37 (in Fig. 3) für verdichtete rote Zellen verhindert. Dieser Abzug ragt so weit wie möglich nach außen in die Kammer hinein, so daß mit seiner Hilfe rote Zellen höchster Dichte abgezogen werden können und die Verstopfung des Durchlasses verhindert wird.

Der Abzug für verdichtete rote Zellen gewährt eine weitere Steuerungsmöglichkeit und Flexibilität bei der automatischen Funktion der Abzüge 34 und 36. Ein Kriterium für die Qualität der Arbeitsweise ist der Grad der Verunreinigung der roten Zellen. Durch Erhöhung des Flusses im Abzug für die verdichteten roten Zellen kann die Schichtlinie der roten Zellen um Bruchteile eines Millimeters radial verschoben werden und der Verunreinigungsgrad geringstmöglich gehalten werden. Der Durchfluß im Abzug für die verdichteten roten Zellen kann so eingestellt werden, daß sich ein optimales Verunreinigungsverhältnis weißer Zellen zu roten Zellen ergibt und die Gesamtanordnung für eine längere Zeit ohne Zugriff eines Bedieners laufen kann.

Der Behälter 10 mit der schlauchförmigen Röhre 11 und die Sammelkammer 16 sind durch geeignete Gieß- oder Spritztechnik leicht herstellbar und ermöglichen das Wegwerfen der Gesamtanordnung nach einmaliger Verwendung. Der Behälter kann fortlaufend extrudiert werden, während die Sammelkammer in zwei Stücken wie in Fig. 3 darge­ stellt gespritzt werden kann. Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, weist das Unterteil 40 der Kammer Öffnungen an ihren beiden Enden 14 und 15 auf, in die sich die beiden Enden 12 und 13 des schlauchförmigen Behälters einfügen lassen. Des weiteren sind Anschläge 41 zur Positionierung des Deckelteils 42 beim Einsetzen in das Unterteil vorgesehen. Die Unterfläche des Deckels weist eine rechteckige Warze 43 auf, die das Ende des Behälters 10 beim Einsetzen stoppt, so daß später der ungehinderte Eintritt von Suspensionsflüssigkeit in den Behälter gewährleistet ist. Der Damm 32 und die Verdickungen 44 und 45 mit den darin enthaltenen Abzügen 34 und 36 werden als gemeinsames Teil hergestellt und ragen aus dem Deckelteil nach innen aus der Verstärkungsrippe 46 heraus. Die Abzüge 34 und 36 sind mit inneren Anschlägen ausgebildet zur Begrenzung beim Einschieben der Verbindungs­ röhren. Beim Zusammensetzen von Deckelteil, Unterteil, Behälter und Röhren werden die Oberflächen mittels Verklebung oder Verschweißung so verbunden, daß sich eine einheitliche Struktur ergibt. Diese Herstellungstechnik garantiert genau angeordnete Abzüge für weiße Blutzellen und für die Mischung roter Blutzellen mit Plasma, wobei die Trennschicht der weißen Blutzellen sich in der richtigen Lage halten läßt.

Wie bereits beschrieben, ragen die Abzüge für weiße Zellen und das Gemisch aus roten Zellen und Plasma etwa gleich weit in die Sammelkammer hinein. Ihre Lage zueinander steht jedoch in gewisser Abhängigkeit von der zufraktionierenden Suspension und von der erwünschten Grenzschichtlage. Die Abzüge können, falls erforderlich, relativ verschieden zueinander sein, wobei eine entsprechende Steuerung der Abzugsmengen in den Abzügen möglich ist. Wenn eine Einstellung für eine spezielle Suspensionsflüssig­ keit durchgeführt ist, läßt sich die Funktion der Sammelkammer jedoch als zeitstabil betrachten.

Claims (4)

1. Sammelkammer (16) für eine Zentrifuge, insbesondere Blutzentrifuge, zum laufenden Abzug von übereinander geschich­ teten Bestandteilen einer Suspension, die mit einem auswechsel­ baren Flüssigkeitsbehälter (10) verbunden ist und zwei in Drehrichtung hintereinanderliegende Teilkammern (30, 31) auf­ weist, die durch einen Damm (32) gebildet werden und jeweils Abzüge (34, 36) für bestimmte Bestandteile der Suspension auf­ weisen, wobei die Sammelkammer (16) an einem Ende vom Einlaß der Suspension in den Flüssigkeitsbehälter (10) abgetrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Damm (32) radial zur Drehachse der Zentrifuge bis in die äußerste Schich­ tung größter Bestandteildichte ragt und einen Durchtritt von Bestandteilen einer mittleren Schichtung mittlerer Dichte von der mit dem Flüssigkeitsbehälter (10) verbundenen vorderen Teilkammer (30) in die hintere Teilkammer (31) verhindert, wobei zwischen der vorderen Teilkammer (30) und der hinteren Teilkammer (31) mindestens ein Durchführungskanal (35) für die sich am weitesten innen ansammelnden Bestandteile geringer Dichte vorgesehen ist, und daß in die Teilkammern Abzüge (34, 36) ragen, die annähernd in Höhe der mittleren Schichtung enden.

2. Sammelkammer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein weiterer Abzug (37) vorgesehen ist, der tiefer in eine der Teilkammern (30, 31) bis in die äußerste Schichtung größter Dichte ragt.

3. Sammelkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Damm (32) mit einem Deckel (42) der Sammelkammer einstückig ausgebildet ist.

4. Sammelkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche die Kammer bildende Teile aus halbstarrem, für medizinische Zwecke geeignetem Polyvinylchlorid hergestellt sind.