全自动血液成分分离技术及装备的研究

　　1　引　　言

　　传统的手工血液分离技术是工作人员利用血液分浆夹把离心后的血液放在分浆夹板上,夹住后,根据所需要的成分进行分离,利用该分离技术导致悬液红细胞的重量有多有少,其血浆也重量不一,并且该分离技术工作比较繁琐,工作人员对分离的血液成分都要手工进行登记、记录并签名,其记录的保存也不完整[1]。

　　为了改变这种落后的分离技术,提升血液分离质量,降低人为误差,提出了一种全新的血液成分分离技术并开发了全自动血液成分分离机。它由安装了用户分离程序编制系统和数据管理系统(简称专用软件HIT-WG-A)的上位计算机、CAN通信网络和下位分离机构成。用户在上位机上编制合适的分离程序,通过CAN通信网络传输给下位分离机,下位分离机利用自身的编译系统,将用户分离程序转换成能识别的运行指令,并按照指令协调控制分离机各执行部件的工作,从而实现血液成分的分离,在联机的状态下数据管理系统将管理分离过程,采集设定需要记录的各项数据并形成报表。基于该分离机的分离技术不仅实现了分离过程的自动化、标准化,满足药品生产管理规范要求能全自动保存所有的相关制备数据,而且适用于目前国内所有的普通血袋系统。

　　2　全自动血液成分分离机的构成及分离技术

　　2.1　系统构成

　　参照国外血站(如荷兰Amsterdam Blood Bank)在血液成分分离方面的成功经验[2-6],系统设计采用分布式控制思想,即一台上位机管理多台下位分离机。如图1所示,系统由装有专用软件HIT-WG-A的上位机、CAN通信网络和下位分离机构成,每台上位机最多可以挂接50台分离机。HIT-WG-A包含用户分离程序编制系统和数据管理系统,利用用户程序编制系统用户可以方便的编制所需的程序,如:制备速度最优化、最优血浆产出、最大程度去除白细胞等。数据管理系统则用于记录操作人员信息及其操作过程、分离过程的数据保存等。

　　下位分离机作为系统的执行结构,它由血液袋挤压模块、顶部挤压模块、多功能夹封头(热合头)、流速控制器B、红细胞秤盘、血浆秤盘、条码扫描器(可选)、压力为7 bar的空气压缩机、驱动模块和控制模块组成。其中血袋挤压模块是整个执行机构的核心,它由门挡板、上压板、下压板、分隔板及多区域光学传感器(A1~A8)组成。上、下压板由自主研发的气液混合式气缸推动,分隔板的设置是为了将白膜层快速地从红细胞里面分离出来,它由普通气缸推动,镶嵌在上、下压板上的多区域光学传感器用于血液分层界面位置的检测。

　　2.2　分离技术

　　全自动血液成分分离就是把经过良好离心后的血液,再通过自动化、数字化的血袋挤压模块将血浆、红细胞、白膜层等离心分层后的不同组分精细地转移到专门的保存袋内,然后按照指令分别热合或嵌夹相应管路,从而达到成分转移包装的目的。