冷沉澱凝血因子製備儀

《冷沉澱凝血因子製備儀》是山東中保康醫療器具有限公司於2011年11月8日申請的發明專利，該專利申請號為2011103503437，公布號為CN102389592A，公布日為2012年3月28日，發明人是趙淑紅、張峰、李欣、胡慶浩、路志浩、宋奎良、畢立剛、田茂文、鞏獻輝。

《冷沉澱凝血因子製備儀》涉及一種冷沉澱凝血因子製備儀，屬於醫療設備技術領域，包括櫃體，其特徵在於：櫃體前端設有櫃門，櫃體內設有血袋升降機構、水循環裝置、上稱重感測器、下稱重感測器、蠕動泵、上血袋稱量盒、下血袋稱量盒、溫度變送器、內環境蒸發器、製冷壓縮機組和控制系統。冷沉澱凝血因子製備儀可實現自動上水和排水功能，通過蠕動泵實現了自動虹吸過程，在冷沉澱製備過程中減少了人為因素的影響，在製備過程中，採用兩步自動稱重，稱量精確度高，設定了血袋升降機構，自動化程度高，整體設備可方便的完成冷沉澱凝血因子製備，減輕了勞動強度。

2021年6月24日，《冷沉澱凝血因子製備儀》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《冷沉澱凝血因子製備儀》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：冷沉澱凝血因子製備儀
• 申請人：山東中保康醫療器具有限公司
• 發明人：趙淑紅、張峰、李欣、胡慶浩、路志浩、宋奎良、畢立剛、田茂文、鞏獻輝
• 申請號：2011103503437
• 申請日：2011年11月8日
• 公布號：CN102389592A
• 公布日：2012年3月28日
• 地址：山東省淄博市桓台縣少海路北首
• 代理機構：青島發思特專利商標代理有限公司
• 代理人：馬俊榮
• Int. Cl.：A61M1/02; A61K35/16; A61P7/04
• 類別：發明專利

專利背景

2011年11月前，隨著科學技術的進步，人類逐漸擺脫了繁重的體力勞動，將越來越多的工作交給機器設備進行完成，在醫療領域的發展更加如此。設備技術正朝著自動化、集成化以及智慧型化方向發展，在血站的設備使用中也正朝著這個方向發展，新的操作技術和方法不斷出現，導致新的技術設備不斷出現，在血站開展的各項成分製備業務中，冷沉澱製備需要的設備較多，操作也比較麻煩、占用的人員較多，並且都是手工作業操作，並且根據血站設備的分布情況，製備該項業務的設備較分散，操作人員需要在各種設備之間來回穿梭。

冷沉澱的製備原理以及製備技術：製備冷沉澱是血站常規開展的項目。冷沉澱作為血液製品，富含大量的Ⅷ因子、纖維蛋白原、纖維結合蛋白和其它一些凝血因子。臨床上主要用於甲型血友病，纖維蛋白原及凝血因子缺乏所致的出血性疾病的治療，以及手術、創傷引起的凝血機制障礙的治療。隨著製劑的供應量增加及臨床對製劑的了解，冷沉澱由以前單純地套用於甲型血友患者，到2011年前遍及各臨床專業科室套用，並隨著對冷沉澱的研究的深入，冷沉澱製劑在臨床的套用越來越廣闊，冷沉澱的製備技術和原理是，冷沉澱是由新鮮冰凍血漿（fresh frozen p las2ma，FFP）製備而成的成分血，是FFP在4攝氏度環境下融化後殘留的白色沉澱物。根據冷沉澱在4攝氏度不融化的特性，血站製備冷沉澱常用方法有兩種，一種是將FFP放置於4攝氏度冰櫃緩慢融化後離心分離的方法；另一種是以及將FFP置於4攝氏度恆溫水浴融化後虹吸分離的水浴虹吸法。對兩種方法的對比比較，第二種方法製備比第一種製備在冷沉澱的質量上要高於第一種方法。

這兩種方法存在以下問題：設備占用多，製備周期長，以及有效成分損失過多，以及冷沉澱在製備過程中沒有在冷鏈環境下進行，在製備過程存在安全隱患，不符合相關製備環境要求，另外存在操作人員要在不同的設備之間來回穿梭，勞動強度大等缺陷。

發明內容

專利目的

根據專利背景中相關技術中的不足，《冷沉澱凝血因子製備儀》要解決的技術問題是：提供一種解決了上述缺陷的，只需一台設備即可完成冷沉澱凝血因子製備，減輕了勞動強度，自動化程度高的冷沉澱凝血因子製備儀。

技術方案

《冷沉澱凝血因子製備儀》所述的冷沉澱凝血因子製備儀，包括櫃體，其特徵在於：櫃體前端設有櫃門，櫃體內設有血袋升降機構、水循環裝置、上稱重感測器、下稱重感測器、蠕動泵、上血袋稱量盒、下血袋稱量盒、溫度變送器、內環境蒸發器、製冷壓縮機組和控制系統；

血袋升降機構包括安裝底座，安裝底座上設有電機安裝座，電機安裝座上安裝有步進電機，安裝底座的兩端設定有螺桿升降機構，步進電機通過同步帶與螺桿升降機構相連線，螺桿升降機構的底部連線有稱重感測器安裝座，稱重感測器安裝座上安裝有上稱重感測器，上血袋稱量盒的頂端連線在稱重感測器安裝座上；

水循環裝置包括融化水箱、冷水進管、回水管和水製冷鈦包，水製冷鈦包內設有蒸發器，融化水箱內設有溫度感測器，融化水箱一側設有水位感測器，水位感測器內設有水位浮球，水位感測器底部通過U形管與融化水箱的底部相連通，冷水進管的一端與融化水箱底部相連線，另一端經禁止泵後與水製冷鈦包的出水口相連線，回水管的一端與融化水箱底部相連線，另一端與水製冷鈦包的回水口相連線，水製冷鈦包的進水口通過三通連線件分別與進水管路和排水管路相連線，進水管路和排水管路上分別設有進水電磁閥和排水電磁閥；

融化水箱位於上血袋稱量盒的下方，下血袋稱量盒位於上血袋稱量盒的一側下方，蠕動泵位於上血袋稱量盒與下血袋稱量盒之間，蠕動泵一側設有夾管閥，下血袋稱量盒的頂端設有下稱重感測器，控制系統安裝在櫃體的內頂部，製冷壓縮機組位於櫃體的內底部，內環境蒸發器與製冷壓縮機組相連線；

融化水箱內的溫度感測器與溫度變送器通過線路連線，溫度變送器、上稱重感測器、下稱重感測器、內環境蒸發器、血袋升降機構、製冷壓縮機組、蠕動泵、夾管閥和水循環裝置分別通過線路與控制系統相連線。

所述的蠕動泵的主軸為蝸桿，蝸桿的一側通過螺旋齒連線有渦輪，渦輪安裝在渦輪軸上，渦輪軸上還安裝有兩個加緊凸輪，兩個加緊凸輪分別位於渦輪的兩側，加緊凸輪的前側設有連線滑塊，連線滑塊頂端連線有夾緊滑塊，夾緊滑塊位於蠕動泵的蠕動泵頭的一側。蠕動泵的其他結構與已有的蠕動泵相同。

採用此種蠕動泵可以實現制動夾緊管路，在形成虹吸效應後，蠕動泵的夾緊裝置自動鬆開，夾緊鬆開後轉子停止運動。

所述的上稱重感測器、下稱重感測器、蠕動泵、夾管閥、上血袋稱量盒和下血袋稱量盒均包括並排設定的多組。通常設定為10~15組。

所述的櫃體內頂部安裝有照明燈及紫外滅菌燈。

所述的融化水箱的底部的四角為圓角結構。清理時可做到不留死角。

使用時，打開櫃門，準備好製取冷沉澱用的二聯袋，將新鮮冰凍血漿袋放入設備上血袋稱量盒中，將空血漿袋放入下血袋稱量盒中，放置完畢後，開始稱重，稱重完成後，將管路依次穿過蠕動泵、夾管閥，關閉櫃門，開始製取。

製取開始後，通過進水電磁閥向融化水箱內注水，通過水位感測器檢測，達到需要的水位後停止注水，隨後通過禁止泵帶動，融化水箱內的水經冷水進管、回水管和位於水製冷鈦包內的蒸發器進行循環，使得融化水箱內的水降溫，達到需要的溫度後，通過血袋升降機構將新鮮冷凍血漿袋降至融化水箱內，當冷凍血漿融化時，由於蠕動泵的作用，融化的血漿流入空血漿袋內，新鮮冷凍血漿袋內剩餘的白色結晶顆粒的血漿塊即為冷沉澱，通過下稱重感測器對下血袋稱量盒進行稱重，達到設定的重量時，關閉夾管閥，將帶有冷沉澱的空血漿袋快速置於低溫冰櫃中保存備用。

櫃體內的溫度可通過內環境蒸發器調控。

為控制製取的重量，採用兩步稱量，第一步稱量方式是通過上稱量感測器將全血袋進行稱量，在稱量完畢後進行存儲相關數據，第二部稱量通過下稱量感測器在融化過程中進行實時稱量，以第二步實時稱量的數據和第一步存儲的數據進行對比，當數據對比達到設定的數值後，控制系統將通知夾管閥通電工作，夾管閥關閉閉合，將新鮮冷凍血漿袋與空血漿袋之間的連線軟管夾緊閉合，使管路內的血漿停止流通。

《冷沉澱凝血因子製備儀》所具有的有益效果是：冷沉澱凝血因子製備儀可實現自動上水和排水功能，通過蠕動泵實現了自動虹吸過程，在冷沉澱製備過程中減少了人為因素的影響，在製備過程中，採用兩步自動稱重，稱量精確度高，設定了血袋升降機構，自動化程度高，整體設備可方便的完成冷沉澱凝血因子製備，減輕了勞動強度。

創新要點

自動上水和排水功能：進水管路和自來水管路連線，在設備的進水管路上安裝的進水電磁閥，在設備通電開機時，水位感測器檢測到融化水箱內無水後，將進水電磁閥打開，融化水箱進水，當融化水箱內的水位達到設定的位置後，水位感測器將進水電磁閥關閉，融化水箱停止上水。當製取完成或需要放掉融化水箱內的水後，將排水管路上的排水電磁閥打開，將融化水箱內的水排空，當水排空後，水位感測器將排水電磁閥關閉。進水電磁閥和排水電磁閥相互自鎖。

自動稱重功能的：為控制製取的重量，採用兩步稱量，第一步稱量方式是通過上稱量感測器將全血袋進行稱量，在稱量完畢後進行存儲相關數據，第二部稱量通過下稱量感測器在融化過程中進行實時稱量，以第二步實時稱量的數據和第一步存儲的數據進行對比，當數據對比達到設定的數值後，控制系統將通知夾管閥通電工作，夾管閥關閉閉合，將新鮮冷凍血漿袋與空血漿袋之間的連線軟管夾緊閉合，使管路內的血漿停止流通。

溫度控制系統的設計：設備融化水箱內水的溫度控制原理是由製冷壓縮機組通過管路將相關製冷組件連線在一起，蒸發器進行能量交換，蒸發器放在水製冷鈦包內，水製冷鈦包內的水通過水泵進行不停的循環，循環水通過和蒸發器進行能量交換，能量交換的結果是將融化水箱內的水降溫。由於冷卻介質水具有良好的熱傳導性以及水的比熱容較大，因此水具有良好的溫度穩定性，在實現溫度的精確控制上均勻性上具有良好的性能，是實現溫度精確控制的常用冷卻介質。設備內環境溫度的控制原理和空調是一樣的，製冷壓縮機組將空氣製冷，通過循環風機將內環境進行降溫，來達到設定的內環境溫度範圍。通過在融化水箱內的溫度感測器，將溫度的變化傳遞給溫度變送器。溫度變送器根據設定的溫度範圍來控制相應的製冷壓縮機組的工作狀態。通過溫度感測器和溫控器對製冷壓縮機組進行工作狀態控制，在結合採用比熱容較大循環水作為融化冷卻介質，可以實現循環融化水溫度的精確控制。

蠕動自動虹吸：虹吸要滿足以下兩個條件：第一，兩個袋之間要有一個高度落差，落差要大於一個血袋的高度；第二，兩個血袋必須為真空狀態。第一個條件容易滿足。第二個條件，由於在製取過程中的操作和血袋在製取過程中進入空氣，已經形不成真空，在製取的時候依靠真空虹吸時，不能形成有效虹吸，在這種情況下，往往需要進行人為干預，將血漿擠到衛星袋內己形成虹吸。由於人為干預，使有效成分流失；另外在人為干預的過程中工作人員需要接觸低溫冰水，對操作人員的身體健康造成影響。為解決此問題在設備中加入了蠕動泵。蠕動泵的工作原理十分簡單，它是通過對泵管進行交替擠壓和釋放來泵送流體的。就象用兩根手指夾擠軟管一樣，隨著手指的移動，管內形成負壓，使得液體隨之流動。

附圖說明

圖1是《冷沉澱凝血因子製備儀》的結構示意圖；

圖2是圖1的右視結構示意圖；

圖3是血袋升降機構的結構示意圖；

圖4是水循環裝置的原理示意圖；

圖5是蠕動泵的結構示意圖；

圖6是圖5的A-A剖視圖；

圖7是圖5的B-B剖視圖。

圖中：1、櫃體；2、櫃門；3、血袋升降機構；4、水循環裝置；5、上稱重感測器；6、下稱重感測器；7、蠕動泵；8、上血袋稱量盒；9、下血袋稱量盒；10、溫度變送器；11、內環境蒸發器；12、製冷壓縮機組；13、控制系統；14、安裝底座；15、電機安裝座；16、步進電機；17、螺桿升降機構；18、同步帶；19、稱重感測器安裝座；20、融化水箱；21、冷水進管；22、回水管；23、水製冷鈦包；24、蒸發器；25、溫度感測器；26、水位感測器；27、水位浮球；28、U形管；29、禁止泵；30、進水管路；31、排水管路；32、進水電磁閥；33、排水電磁閥；34、夾管閥；35、蝸桿；36、渦輪；37、渦輪軸；38、加緊凸輪；39、連線滑塊；40、夾緊滑塊；41、蠕動泵頭；42、照明燈及紫外滅菌燈。

技術領域

《冷沉澱凝血因子製備儀》涉及一種冷沉澱凝血因子製備儀，屬於醫療設備技術領域。

權利要求

1.一種冷沉澱凝血因子製備儀，包括櫃體，其特徵在於：櫃體前端設有櫃門，櫃體內設有血袋升降機構、水循環裝置、上稱重感測器、下稱重感測器、蠕動泵、上血袋稱量盒、下血袋稱量盒、溫度變送器、內環境蒸發器、製冷壓縮機組和控制系統；血袋升降機構包括安裝底座，安裝底座上設有電機安裝座，電機安裝座上安裝有步進電機，安裝底座的兩端設定有螺桿升降機構，步進電機通過同步帶與螺桿升降機構相連線，螺桿升降機構的底部連線有稱重感測器安裝座，稱重感測器安裝座上安裝有上稱重感測器，上血袋稱量盒的頂端連線在稱重感測器安裝座上；水循環裝置包括融化水箱、冷水進管、回水管和水製冷鈦包，水製冷鈦包內設有蒸發器，融化水箱內設有溫度感測器，融化水箱一側設有水位感測器，水位感測器內設有水位浮球，水位感測器底部通過U形管與融化水箱的底部相連通，冷水進管的一端與融化水箱底部相連線，另一端經禁止泵後與水製冷鈦包的出水口相連線，回水管的一端與融化水箱底部相連線，另一端與水製冷鈦包的回水口相連線，水製冷鈦包的進水口通過三通連線件分別與進水管路和排水管路相連線，進水管路和排水管路上分別設有進水電磁閥和排水電磁閥；融化水箱位於上血袋稱量盒的下方，下血袋稱量盒位於上血袋稱量盒的一側下方，蠕動泵位於上血袋稱量盒與下血袋稱量盒之間，蠕動泵一側設有夾管閥，下血袋稱量盒的頂端設有下稱重感測器，控制系統安裝在櫃體的內頂部，製冷壓縮機組位於櫃體的內底部，內環境蒸發器與製冷壓縮機組相連線；融化水箱內的溫度感測器與溫度變送器通過線路連線，溫度變送器、上稱重感測器、下稱重感測器、內環境蒸發器、血袋升降機構、製冷壓縮機組、蠕動泵、夾管閥和水循環裝置分別通過線路與控制系統相連線。

2.根據權利要求1所述的冷沉澱凝血因子製備儀，其特徵在於：所述的蠕動泵的主軸為蝸桿，蝸桿的一側通過螺旋齒連線有渦輪，渦輪安裝在渦輪軸上，渦輪軸上還安裝有兩個加緊凸輪，兩個加緊凸輪分別位於渦輪的兩側，加緊凸輪的前側設有連線滑塊，連線滑塊頂端連線有夾緊滑塊，夾緊滑塊位於蠕動泵的蠕動泵頭的一側。

3.根據權利要求1所述的冷沉澱凝血因子製備儀，其特徵在於：所述的上稱重感測器、下稱重感測器、蠕動泵、夾管閥、上血袋稱量盒和下血袋稱量盒均包括並排設定的多組。

4.根據權利要求1所述的冷沉澱凝血因子製備儀，其特徵在於：所述的櫃體內頂部安裝有照明燈及紫外滅菌燈。

5.根據權利要求1所述的冷沉澱凝血因子製備儀，其特徵在於：所述的融化水箱的底部的四角為圓角結構。

實施方式

如圖1~7所示，櫃體1前端設有櫃門2，櫃體1內設有血袋升降機構3、水循環裝置4、上稱重感測器5、下稱重感測器6、蠕動泵7、上血袋稱量盒8、下血袋稱量盒9、溫度變送器10、內環境蒸發器11、製冷壓縮機組12和控制系統13；血袋升降機構3包括安裝底座14，安裝底座14上設有電機安裝座15，電機安裝座15上安裝有步進電機16，安裝底座14的兩端設定有螺桿升降機構17，步進電機16通過同步帶18與螺桿升降機構17相連線，螺桿升降機構17的底部連線有稱重感測器安裝座19，稱重感測器安裝座19上安裝有上稱重感測器5，上血袋稱量盒8的頂端連線在稱重感測器安裝座19上；水循環裝置4包括融化水箱20、冷水進管21、回水管22和水製冷鈦包23，水製冷鈦包23內設有蒸發器24，融化水箱20內設有溫度感測器25，融化水箱20一側設有水位感測器26，水位感測器26內設有水位浮球27，水位感測器26底部通過U形管28與融化水箱20的底部相連通，冷水進管21的一端與融化水箱20底部相連線，另一端經禁止泵29後與水製冷鈦包23的出水口相連線，回水管22的一端與融化水箱20底部相連線，另一端與水製冷鈦包23的回水口相連線，水製冷鈦包23的進水口通過三通連線件分別與進水管路30和排水管路31相連線，進水管路30和排水管路31上分別設有進水電磁閥32和排水電磁閥33；融化水箱20位於上血袋稱量盒8的下方，下血袋稱量盒9位於上血袋稱量盒8的一側下方，蠕動泵7位於上血袋稱量盒8與下血袋稱量盒9之間，蠕動泵7一側設有夾管閥34，下血袋稱量盒9的頂端設有下稱重感測器6，控制系統13安裝在櫃體1的內頂部，製冷壓縮機組12位於櫃體1的內底部，內環境蒸發器11與製冷壓縮機組12相連線；融化水箱20內的溫度感測器25與溫度變送器10通過線路連線，溫度變送器10、上稱重感測器5、下稱重感測器6、內環境蒸發器11、血袋升降機構3、製冷壓縮機組12、蠕動泵7、夾管閥34和水循環裝置4分別通過線路與控制系統13相連線。

蠕動泵7的主軸為蝸桿35，蝸桿35的一側通過螺旋齒連線有渦輪36，渦輪36安裝在渦輪軸37上，渦輪軸37上還安裝有兩個加緊凸輪38，兩個加緊凸輪38分別位於渦輪36的兩側，加緊凸輪38的前側設有連線滑塊39，連線滑塊39頂端連線有夾緊滑塊40，夾緊滑塊30位於蠕動泵7的蠕動泵頭41的一側。

採用此種蠕動泵7可以實現制動夾緊管路，通過蝸桿35的轉動帶動渦輪36轉動，從而帶動加緊凸輪38轉動，加緊凸輪38頂在連線滑塊39上，在轉動時可帶動連線滑塊39前後移動，從而帶動夾緊滑塊40前後移動。

上稱重感測器5、下稱重感測器6、蠕動泵7、夾管閥34、上血袋稱量盒8和下血袋稱量盒9均包括並排設定的15組。櫃體1內頂部安裝有照明燈及紫外滅菌燈42，融化水箱20的底部的四角為圓角結構。

使用時，打開櫃門1，準備好製取冷沉澱用的二聯袋，將新鮮冰凍血漿袋放入設備上血袋稱量盒8中，將空血漿袋放入下血袋稱量盒9中，放置完畢後，開始稱重，稱重完成後，將管路依次穿過蠕動泵7、夾管閥34，關閉櫃門，開始製取。

製取開始後，通過進水電磁閥32向融化水箱20內注水，通過水位感測器26檢測，達到需要的水位後停止注水，隨後通過禁止泵29帶動，融化水箱20內的水經冷水進管21、回水管22和位於水製冷鈦包23內的蒸發器24進行循環，使得融化水箱20內的水降溫，達到需要的溫度後，通過血袋升降機構3將新鮮冷凍血漿袋降至融化水箱20內，當冷凍血漿融化時，由於蠕動泵7的作用，融化的血漿流入空血漿袋內，新鮮冷凍血漿袋內剩餘的白色結晶顆粒的血漿塊即為冷沉澱，通過下稱重感測器6對下血袋稱量盒9進行稱重，達到設定的重量時，關閉夾管閥34，將帶有冷沉澱的空血漿袋快速置於低溫冰櫃中保存備用。

專利榮譽

2021年6月24日，《冷沉澱凝血因子製備儀》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。