血浆单采仪的研究

　　1　引　　言

　　随着生物工程技术的发展,国内外对血液制品的需求量迅速上升,血液成分采集、分离、回输等逐渐在国内普及。通过使用自动血液成分分离机与配套用一次性耗材,可充分利用血液的有效成分,有目的地提取血液成分,而血液中其余成分回输给献血者,这一系列操作过程均在密闭无菌状态下进行,从而保证采集的血液成分无交叉感染,无细菌感染,同时可从一名献血者身上分离出一个治疗量所需的血液成分,大大提高了采浆效率,保证了输注患者的安全,同时也保护了献血者的健康,避免了血液有关成分的不必要浪费,适合于临床使用及保存。

　　国家卫生部从98年起在全国推行机器自动采浆,而国内在血液成分采集、分离技术设备的开发方面至今还是一片空白,各大中城市的血液中心和中心血站都从国外进口了专用的血液成分分离机,替代过去从10多名献血者采集血液后用离心机进行血液成分分离。国内进口的用于进行血液成分采集、分离、回输的血浆单采仪有200多台,主要机型是美国血液技术公司的PCS+、PCS2、MCS3P、MCS+等,这些仪器进入中国市场主要有两种途径:一是花高价进口,二是美方给机器,但必须使用美方的一次性耗材,进口这些耗材,国家每年要花几亿外汇。由于耗材制造十分容易且美国耗材是国内耗材价格好几倍,绝大多数用户相继改用国内耗材,致使美方公司无利可图,基本退出中国市场,已进口的2200多台单采仪处于无专业人员保养维护状态。由于这些产品都是90年代初进入中国市场的,已渐近使用年限,故障频频,急需替代。国内个别厂商试图仿制,但由于关键传感器件[1]、计算机控制技术、驱动技术等方面的困难,效较差,难以与国外机器抗衡。鉴于上述原因,研制拥有自主知识产权的血浆单采仪很有实际意义。

　　2　工作原理

　　血浆单采仪主要用于采集血浆,其工作原理是:在封闭条件下,从血员采集血液经三通管路与来自抗凝剂泵输出的抗凝剂按一定的比例混合构成全血,再经血泵输入离心杯,由离心机拖动离心杯旋转,将不同比重的血液成分进行离心分离,从而获得血浆,其离心分离原理如图1所示。

　　血液中血浆密度为ρ1,红细胞有形成分密度为ρ2,其它血液成分密度为ρ3,根据血液的理化特性,离心机转速ω必须在一适中范围,转速太高全血受压增大,会挤碎血液有效成分中的细胞,转速太低,血液成分不能有效分离,两种情况均不能获得高质量血浆。分离时,全血质点所受单位质量力为:

　　对血浆有:

　　全血其余成分允许压力为pσ3,红细胞允许压力为pσ2,血浆允许压力为pσ1,应有: