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体液成分分离装置的制作方法

2022-06-22 20:57:32 来源:中国专利 TAG:


1.以下实施例涉及一种体液成分分离装置。


背景技术:

2.人体体液(如,血液和骨髓等)含有各种活性成分和细胞。其中,血液中的血浆(plasma)是一种通过分离和去除血液中的红细胞获得的中性黄色液体成分,通过离心血浆获得的富含血小板血浆(prp,platelet rich plasma)具有多种功能,例如,体内胶水(glue)功能、凝血和止血功能、干细胞和原代细胞(primary cell)迁移和分化的支架(scaffold)功能、血管生成调节、抗炎作用、抗菌作用、镇痛作用等。尤其,由于prp与组织再生有关,例如肌腱、韧带、软骨及肌肉中的细胞增殖、分化促进及血管生成等,因此prp的临床应用在肌肉骨骼损伤的情况下受到瞩目。例如,韩国专利公报第10-2019-0059019号公开了一种用于血液成分离心的装置。


技术实现要素:

3.要解决的技术问题
4.根据一实施例的目的在于提供一种体液成分分离装置,其可向下移动活塞,同时保持活塞的上部空间与活塞的下部空间之间的压力平衡,而不考虑导致活塞向下移动的外力,使得当活塞下降时,活塞的下部空间的压力增加,活塞的上部空间的压力降低。
5.根据一实施例的目的在于提供一种体液成分分离装置,其通过根据其容量调整活塞的初始位置来将活塞设置为固定,从而使待分离的目标体液具有任意容量。
6.解决问题的技术方法
7.根据一实施例的体液成分分离装置可以包括:外壳;活塞,其将所述外壳分为第一空间及第二空间,并流体连接所述第一空间及所述第二空间;以及机械手,其可操作地耦合到所述活塞,并被配置为保持所述第一空间与所述第二空间之间的压力平衡,同时调节所述活塞在所述第一空间具有第一体积的第一位置与所述第一空间具有不同于所述第一体积的第二体积的第二位置之间的运动,并用于将所述活塞固定在所述第一位置与所述第二位置之间的任意位置。
8.所述机械手可以包括:轴,其具有纵向轴;公型啮合元件,其形成在所述轴上;以及母型啮合元件,其与所述公型啮合元件啮合,并固定安装到所述活塞。
9.所述机械手可以包括:手柄,其包括第一啮合构件;以及第二啮合构件,其连接至所述轴并与所述第一啮合构件啮合。
10.所述装置还可以包括指示器,其被配置成流体连接所述第一空间及所述第二空间,并指示包括从所述第一空间流向所述第二空间的目标材料的层。
11.所述指示器可以包括:管,其包括入口、出口及限定在所述入口与所述出口之间的主通道;以及插入件,其设置在所述管的内部和所述主通道上,并与所述管一起限定子通道,其中所述子通道的横截面小于所述主通道的横截面。
12.所述插入件可以包括引导部分,用于将流经所述主通道的流体引导至所述子通道。
13.所述装置还可以包括过滤器结构体,其流体连接所述第一空间及所述第二空间,并过滤从所述第一空间流向所述第二空间的流体。
14.所述过滤器结构体可以包括:过滤器外壳,其具有流体连接至所述第一空间的入口、流体连接至所述第二空间的第一出口以及流体连接至所述第二空间并布置在所述第一出口对面的第二出口;第一过滤器,其安装在所述第一出口;以及第二过滤器,其安装在所述第二出口。
15.所述过滤器结构体包括管,其中所述管包括流体连接至所述第一空间的第一端部、流体连接至所述过滤器外壳的入口的第二端部以及在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的纵向部分,并且所述管的第二端部可以从所述过滤器外壳的内壁向所述过滤器外壳的内部突出。
16.所述活塞可以包括:外部主体,其沿所述外壳移动;内部主体,其位于所述外部主体的内部;隔板,其连接所述外部主体的端部和所述内部主体的端部,并将所述外壳的内部分隔成所述第一空间和所述第二空间;以及流体通道,其在所述外部主体与所述内部主体之间延伸并从所述隔板延伸,并流体连接所述第一空间和所述第二空间。
17.所述隔板可以包括用于容纳目标材料的凹槽。
18.根据一实施例的用于体液成分分离装置的活塞,可以包括:外部主体;内部主体,其位于所述外部主体的内部,并与所述外部主体一起限定内部空间;隔板,其连接所述外部主体和所述内部主体,并分隔所述外部主体的外部和所述内部空间;以及流体通道,其在所述内部空间中延伸并从所述隔板延伸,并流体连接所述内部空间和所述外部主体的外部。
19.发明的效果
20.根据一实施例的体液成分分离装置,其可向下移动活塞,同时保持活塞的上部空间与活塞的下部空间之间的压力平衡,而不考虑导致活塞向下移动的外力,使得当活塞下降时,活塞的下部空间的压力增加,活塞的上部空间的压力降低。
21.根据一实施例的体液成分分离装置,其可以通过根据其容量调整活塞的初始位置来将活塞设置为固定,从而使待分离的目标体液具有任意容量。
22.根据一实施例的体液成分分离装置的效果并非限于以上言及部分,未言及的其他效果将通过以下说明,被本领域普通技术人员所理解。
附图说明
23.图1为根据第一实施例的体液成分分离装置的透视图。
24.图2为根据第一实施例的体液成分分离装置的分解透视图。
25.图3为从a-a线观察的图1的体液成分分离装置的断面图。
26.图4为从b-b线观察的图3的体液成分分离装置的断面图。
27.图5为图3的体液成分分离装置的指示器的放大图。
28.图6至图10为根据第一实施例的体液成分分离装置的操作图。
29.图11为根据第二实施例的体液成分分离装置的透视图。
30.图12为根据第二实施例的体液成分分离装置的分解透视图。
31.图13为从c-c线观察的图11的体液成分分离装置的断面图。
32.图14是从d-d线观察的图11的体液成分分离装置的断面图。
33.图15为图12的体液成分分离装置的过滤器结构体的分解透视图。
34.图16为图14的体液成分分离装置的过滤器结构体的断面图。
35.图17至图20为根据第二实施例的体液成分分离装置的操作图。
36.图21为根据第三实施例的体液成分分离装置的透视图。
37.图22为根据第三实施例的体液成分分离装置的分解透视图。
38.图23为从e-e线观察的图21的体液成分分离装置的断面图。
具体实施方式
39.以下,将参照附图对实施例进行详细说明。然而,能够对实施例进行多种变更,本发明的权利范围并非受到实施例的限制或限定。对于实施例的全部应变、等同物或替代物均包括在权利范围内。
40.实施例中使用的术语仅用于说明特定实施例,并非用于限定实施例。在内容中没有特别说明的情况下,单数表达包括复数含义。在本说明书中,“包括”或者“具有”等术语用于表达存在说明书中所记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、配件或其组合,并不排除还具有一个或以上的其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、配件或其组合,或者附加功能。
41.在没有其他定义的情况下,包括技术或者科学术语在内的在此使用的全部术语,都具有本领域普通技术人员所理解的通常的含义。通常使用的与词典定义相同的术语,应理解为与相关技术的通常的内容相一致的含义,在本技术中没有明确言及的情况下,不能过度理想化或解释为形式上的含义。
42.并且,在参照附图进行说明的过程中,与附图标记无关,相同的构成要素赋予相同的附图标记,并省略对此的重复的说明。在说明实施例的过程中,当判断对于相关公知技术的具体说明会不必要地混淆实施例时,省略对其详细说明。
43.此外,在对实施例的组件的描述中,可以使用第一、第二、a、b、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于区分其构成元素和另一构成元素,该元素的性质、序列或顺序不受这些术语的限制。当一构成元素被描述为“连接”、“结合”或“接触”到另一构成元素时,应理解为其构成元素可以直接连接或附加到另一构成元素,也可以理解为另一构成元素“连接”、“结合”或“接触”到各构成元素之间。
44.对于包括在某一实施例的构成要素和具有公共功能的元素,可以在另一实施例中使用相同的名称来描述。除非另外提及,关于某一实施例的描述可以适用于其他实施例,在重复的范围内,将省略其详细描述。
45.参照图1至图5,根据一实施例的体液成分分离装置10可以将作为目标材料的富血小板血浆(prp,platelet rich plasma)及骨髓细胞浓缩物(bmc,bone marrow cell concentrate)从待分离的目标体液中分离。例如,体液成分分离装置10可以使用离心法将流体分离成多个层,并且可以从多个层中的淡黄色涂层中提取prp及bmc。体液成分分离装置10可以包括外壳110、活塞120、机械手130及指示器140。
46.外壳110可以容纳活塞120、机械手130的至少一部分及指示器140。外壳110可以包括容器111及盖子112。容器111及盖子112可以限定紧靠外部密封的空间。
47.容器111可以具有细长的圆柱形。此外,容器111可以具有开放的上部端部、封闭的侧部及下部端部。容器111的开放的上部端部可以具有沿容器111的径向凹陷的阶梯差111e。
48.容器111可以由基本上透明的材料或基本上半透明的材料形成,以便可以从容器111的外部看到容器111的内部。用户可以确认容器111内部中的待分离的目标体液的量、通过分离体液获得的多层材料的移动等。
49.盖子112可以密封容器111的开放的上部端部。盖子112可以包括密封板113、第一塞子114a、第二塞子114b、单向阀115、密封盖116a、密封圈116b及活塞导件117。
50.密封板113可以覆盖容器111的开放的上部端部。密封板113可以具有基本上呈圆盘状的形状。密封板113可以从容器111的开放的上部端部连接到容器111的阶梯差111e。
51.密封板113可以包括流体连通的第一塞子114a和第二塞子114b。在一示例中,分离目标体液可以通过第一塞子114a和第一开口o1容纳在容器111中。在另一示例中,容纳在容器111中的材料的一部分可以通过第一塞子114a和第一开口o1从容器111中移除。此外,容纳在第二空间s2中的目标材料可以通过第二塞子114b被提取。第一开口o1可以形成在密封板113的中心部分,第二开口o2可以形成在密封板113的外围部分。
52.密封板113可以包括围绕第一开口o1形成并从容器111向外突出的第一环形突出部p1,以及围绕第一开口o1形成并向容器111的内侧突出的第一针耦合部c1。此外,密封板113可以包括形成在第二开口o2周围并从容器111向外突出的第二突出部p2,以及形成在第二开口o2周围并向容器111的内侧突出的第二针耦合部c2。第一针n1可以被配置为将待分离的目标流体注入容器111中,并且可以被耦合到第一针耦合部c1。此外,第一针n1可以用于将容器111中包括的材料的一部分移出容器111。第二针n2可以被配置为提取包括在第二空间s2中的目标材料,并且可以被耦合到第二针耦合部c2。
53.第一塞子114a可以打开和关闭第一开口o1。第一塞子114a可以包括第一螺纹114a-1,其可以在其一端耦合到外部单元(如注射器),并且可以容纳第一密封构件114a-2。第一密封构件114a-2可以基本上打开和关闭第一开口o1。第一塞子114a可以可拆卸地耦合到第一环形突出部p1。
54.第二塞子114b可以打开和关闭第二开口o2。第二塞子114b可以包括第二螺纹114b-1,其可以在其一端耦合到外部单元(如注射器),并且可以容纳第二密封构件114b-2。第二塞子114b可以可拆卸地耦合到第二环形突出部p2。
55.第一密封构件114a-2和/或第二密封构件114b-2可以由诸如硅酮的软材料形成。由此,当第一塞子114a和/或第二塞子114b耦合到外部单元时,第一密封构件114a-2和/或第二密封构件114b-2可能会变形,并且第一开口o1和/或第二开口o2可能会打开。另外,当第一塞子114a和/或第二塞子114b从外部单元分离时,变形的第一密封构件114a-2和/或第二密封构件114b-2可以恢复到原始形状,并且第一开口o1和/或第二开口o2可以再次闭合。
56.单向阀115可以阻止流体(例如,空气)从容器111的外部流入容器111的内部,但可以允许容器111中包括的流体流出容器111。单向阀115可以设置在密封板113的外围部分。
57.密封盖116a和密封圈116b可以密封密封板113与将后述的机械手130的调节部136之间的耦合部分。密封板113可以包括第三环形突出部p3,其包围调节部136的轴1361的一部分并从容器111向外突出,并且,密封盖116a和密封圈116b可以插入在第三环形突出部p3
与轴1361之间。
58.活塞导件117可以引导活塞120的移动。活塞导件117可以从具有第三环形突出部p3的密封板113的位置向容器111的内部延伸。
59.活塞120可以容纳在容器111中,并且可以沿着容器111的内面在容器111的纵向上移动。活塞120可以包括外部主体121、内部主体122、隔板123、流体通道124及活塞密封圈125。
60.内部主体122可以布置在外部主体121的内侧。外部主体121和内部主体122中的每一个都可以具有圆柱形。因此,可以在外部主体121与内部主体122之间基本上限定环形空间。第二空间s2可以包括如上所述的由外部主体121和内部主体122定义的环形空间。活塞导件117可以布置在外部主体121与内部主体122之间的环形空间中。内部主体122的外面的至少一部分可以基本上与活塞导件117接触。当活塞120沿容器111的纵向移动时,活塞120的内部主体122可以沿活塞导件117移动。
61.内部主体122可以包括具有第一直径的第一纵向部分1221,以及连接到第一纵向部分1221且具有第二直径的第二纵向部分1222。第一纵向部分1221的第一直径可以小于第二纵向部分1222的第二直径。因此,可以在第一纵向部分1221与第二纵向部分1222之间形成有阶梯差。
62.隔板123可以连接外部主体121和内部主体122,并可以将由容器111和盖子112限定的外壳110的密封空间分割成第一空间s1和第二空间s2。例如,第一空间s1可以指由隔板123分隔的容器111的下部空间,而第二空间s2可以指由隔板123分隔的容器111的上部空间和活塞120的内部。隔板123可以连接外部主体121的下部端部和内部主体122的下部端部。此外,隔板123可以具有截锥形状,其直径从外侧到内侧减小。
63.隔板123可以包括凹槽1231,用于在第二空间s2中容纳至少一种材料。在此,凹槽1231可以形成在形成为基本倾斜的隔板123的最低位置,并且可以具有宽度在隔板123的厚度方向上变窄的形状。
64.隔板123可以包括在活塞120的径向上形成的密封凹槽1232。活塞密封圈125可以与密封凹槽1232耦合,以保持活塞120与容器111之间的密封。
65.流体通道124可以流体连接第一空间s1和第二空间s2。由于隔板123将外壳110的密封空间分隔为第一空间s1和第二空间s2,因此第一空间s1和第二空间s2可以通过流体通道124流体连通。流体通道124可以在外部主体121与内部主体122之间延伸以及从隔板123延伸。流体通道124的延伸长度可以小于外部主体121的长度和内部主体122的长度。另外,流体通道124可以容纳第一针n1。第一针n1可以通过流体通道124流体连接第一开口o1和第一空间s1。
66.此外,隔板123可以将外部主体121和内部主体122连接至流体通道124。例如,当在第一径向上观察活塞120时,隔板123可以具有从外部主体121的下部端部向流体通道124的下部端部收敛的形状;当在与第一径向相交的第二径向上观察活塞120时,隔板123可以具有从流体通道124的下部端部向外部主体121的下部端部发散的形状。换言之,隔板123可以具有基本倾斜的上部(该上部将外部主体121和内部主体122连接到流体通道124),以及基本倾斜的下部(该下部从流体通道124的端部延伸并从上部远离),并且,可以在上部与下部之间形成有间隙g。
67.机械手130可以相对于外壳110移动活塞120。机械手130可以可操作地耦合到活塞120。在此,“可操作地耦合”可以指示机械手130直接驱动活塞120。优选地,机械手130可以移动活塞120,同时将活塞120保持在基本稳定的状态(steady state)。这可以意味着保持相对于由活塞120隔开的第一空间s1和第二空间s2的外部密封,并且活塞120的压力在第一空间s1与第二空间s2之间保持平衡。此外,当机械手130不由公型啮合元件1362和母型啮合元件1363操作时,机械手130可以固定活塞120相对于外壳110的位置。因此,即使向体液成分分离装置10施加离心力或振动等外力,活塞120也可以固定到位,并且可以根据外壳110中包括的分离目标体液的容量准确地确定第一空间s1和第二空间s2的体积比。
68.机械手130可以包括手柄131、一对啮合构件134a、134b以及调节部136。
69.手柄131可以被配置为由用户操纵。在此,手柄131可以由机械和/或电气机构以及人来操纵。手柄131可以具有限定内侧空间132的底面和侧面135a,并且可以具有基本上圆柱形的形状。多个凹部135b可以沿手柄131的圆周方向形成在手柄131的侧面135a上。此外,手柄131可以包括从限定内侧空间132的底表面突出的中空突出部133。中空突出部133可以容纳第一塞子114a。
70.手柄131可以可旋转地耦合到外壳110。此外,手柄131可以可拆卸地耦合到外壳110。
71.一对啮合构件134a、134b可以包括围绕中空突出部133形成的第一啮合构件134a和可操作地连接到调节部136的第二啮合构件134b。第一啮合构件134a和第二啮合构件134b可以可操作地彼此啮合。当用户在使用期间旋转手柄131时,第一啮合构件134a也随之旋转,并且与第一啮合构件134a啮合的第二啮合构件134b也一起旋转,从而可以操作调节部136。在一示例中,一对啮合构件134a、134b可以包括正齿轮。
72.调节部136可以精细地调整活塞120的移动。此外,调节部136可以将活塞120固定到位。调节部136可以包括轴1361、公型啮合元件1362及母型啮合元件1363。
73.轴1361可以具有纵轴,并且可以绕纵轴旋转。轴1361可以包括安装在密封板113上的头部1365及耦合到第二啮合构件134b的耦合部1366。头部1365可以放置在密封板113的顶面上,密封盖116a和密封圈116b可以插入到头部1365上方以及轴1361与第三环形突出部p3之间。耦合部1366作为位于头部1365上方和密封盖116a上方的部分,可以限定轴1361的上端。
74.公型啮合元件1362可以在轴1361的纵向上形成,并可以具有预定的螺距。公型啮合元件1362可以螺旋形地形成在密封板113下方的轴1361的一部分中。轴1361和公型啮合元件1362可以理解为形成刚性螺钉的结构。母型啮合元件1363可以与公型啮合元件1362啮合,并且可以具有与公型啮合元件1362的螺距相对应的螺距。母型啮合元件1363可以理解为形成螺母结构。公型啮合元件1362的螺距和母型啮合元件1363的螺距可以基于用户的手柄131的旋转角度和活塞120的移动距离来确定。此外,如果螺距极高,则当轴1361通过外力(例如,离心力)施加到活塞上的力旋转时,活塞120可以移动,因此,可以在适当的范围内确定螺距,以防止轴1361被外力旋转,同时最小化手柄131的操纵。
75.同时,母型啮合元件1363可以被容纳并被安装在活塞120的第二纵向部分1222的空腔中。因此,母型啮合元件1363可以与活塞120一起移动。例如,母型啮合元件1363可以包括可刚性固定至活塞120的内部主体122的突起1364。此外,母型啮合元件1363可以由第一
纵向部分1221与第二纵向部分1222之间的阶梯差被限制。
76.如上所述,公型啮合元件1362和母型啮合元件1363的啮合可以允许用户将活塞120固定在所需位置,同时确保活塞120在稳定状态下移动。
77.指示器140可以被配置为指示在第一空间s1与第二空间s2之间流动的预定流体。可以将指示器140“指示流体”理解为:向用户显示通过预定过程分离目标流体而获得的多个层中含有富含血小板血浆的淡黄色涂层的量和流量。
78.通常,待分离的目标流体可以通过一系列处理(例如,离心处理)分成多个层,由于与其他成分相比,多个层中的淡黄色涂层(buffy coat)含有相对较少的富含血小板的血浆,因此淡黄色涂层可能非常薄。因此,用户可能需要非常注意提取淡黄色涂层中包含的富含血小板的血浆,并且在提取过程中,用户可能通过操纵将淡黄色涂层与其他层混合。因此,需要更清楚地向用户显示淡黄色涂层,以防止通过用户的操作混合淡黄色涂层。
79.指示器140可以包括管141和插入件143。
80.管141可以具有与流体通道124流体连通的入口和与第二空间s2流体连通的出口。可在管141的内部定义流体可流经的主通道ch1。此外,管141可以包括形成在出口中的薄板142。
81.插入件143可以布置在管141的内部。在此,术语“插入件”除了以预定方向插入管141之外,还可以理解为仅布置在管141的内部。插入件143可以具有管状形状,并且第一针n1可以穿过插入件143的内部。此外,插入件143可以包括连接至薄板142的径向延伸部144。
82.插入件143可以布置在主通道ch1上,以与管141一起形成流动面积小于主通道ch1流动面积的子通道ch2。因此,当流经具有预定流速的主通道ch1的流体进入子通道ch2时,与主通道ch1相比,该流体在子通道ch2中的流动长度可能显著增加。例如,由于在待分离的目标流体中含有明显较少的富含血小板血浆的淡黄色涂层在子通道ch2中的流动长度大于在主通道ch1中的流动长度,因此用户可以准确地分析淡黄色涂层的范围和存在。
83.插入件143可以包括容纳第一针n1的中空部分。第一针n1可以穿过插入件143的中空部分并穿透插入件143,并且穿过插入件143后可以依次进入流体通道124和第一空间s1。
84.插入件143可以包括引导部分145,以将流体从主通道ch1平滑地引导至子通道ch2。引导部分145可以形成在子通道ch2的上游部分的插入件143的端部中。引导部分145可以具有锥形形状,其宽度朝向插入件143的端部变化。例如,引导部分145可以在插入件143的纵向上朝向插入件143的端部变窄。
85.下面,将参照图6至图10描述根据一实施例的体液成分分离装置10的操作。未显示在图6至图10中的组件可以从图1至图5清楚地理解。
86.参照图6,在手柄131被移除的状态下,用户可以将第一塞子114a耦合到外部单元(例如,注射器),以通过第一针n1将作为分离目标体液的血液bf或骨髓注射到活塞120下的容器111的第一空间s1中。随后,用户可以根据血液bf或骨髓的容量降低活塞120,以定位和固定活塞120,使得活塞密封圈125可以靠近血液bf或骨髓。
87.随后,当在手柄131耦合的状态下执行体液成分分离装置10的离心时,根据比重,血液bf或骨髓可以分为包括第一材料m1层、包括第二材料m2的层、以及包括第三材料m3的层,并且这些层可以从容器111的底部形成。例如,第一材料m1可以包括红细胞,第二材料m2可以包括富含血小板的血浆(prp)和骨髓细胞浓缩物,第三材料m3可以包括缺乏血小板的
血浆(platelet poor plasma)、脂肪或油。具体地,包括第二材料m2的层的厚度可能比包括第一材料m1的层及包括第三材料m3的层的厚度小得多。
88.参照图7,如果用户握持手柄131并旋转手柄131,则第一啮合构件134a可以与手柄131一起旋转,且与第一啮合构件134a啮合的第二啮合构件134a可以旋转。此外,连接到第二啮合构件134b的轴1361可以旋转,并且可以与形成在轴1361中的公型啮合元件1362啮合,以使公型啮合元件1362能够以预定的螺距移动。由此,安装有母型啮合元件1363的活塞120可以与母型啮合元件1363一起下降预定的螺距。当活塞120下降时,第一空间s1的体积减小,而第二空间s2的体积增大到相应的尺寸。结果,第一空间s1和第二空间s2可以形成压力平衡。此时,第三材料m3可以沿着隔板123移动,并且可以流过流体通道124和指示器140的主通道ch1和子通道ch2,从而可以填充第二空间s2。第二材料m2可以沿隔板123移动,并流入流体通道124,从而流体通道124可以被填充至流体通道124的预定高度。
89.随后,用户可以移除手柄131,并且通过将提取装置耦合到第一塞子114a,通过第一针n1从容器111中提取第二材料m2。例如,提取装置可以包括用于提取其他材料的各种机制,例如,可以耦合到第一塞子114a的第一螺纹114a-1的注射器、以及从注射器的前方向后方施加压力的压力单元等。通过该过程,第一材料m1可以基本上主要留在第一空间s1中,并且可以存在未通过上述提取装置提取的少量的第二材料m2。
90.在此,为了浓缩第二材料m2并最小化第二材料m2的损失,可以优选地以以下方式提取第二材料m2,而不是以上述方式提取第二材料m2。
91.参照图8,如果用户握持手柄131并旋转手柄131,则动力可以传递至第一啮合构件134a、第二啮合构件134b、轴1361、公型啮合构件1362、母型啮合构件1363及活塞120,并且活塞120可以继续下降。因此,第一空间s1中的第二材料m2和第一材料m1可以进一步被迫通过流体通道124流入第二空间s2。尤其,当极少量的第二材料m2流过管141的主通道ch1并进入由管141和插入件143定义的子通道ch2时,包括第二材料m2的层可以沿着管141与插入件143之间的子通道ch2扩散。因此可以理解为,由于子通道ch2的流动面积小于主通道ch1的流动面积,因此流过子通道ch2的第二材料m2的流动长度大于流过主通道ch1的第二材料m2的流动长度。基于上述方案,用户可以直观且容易地确定第二材料m2是否存在于子信道ch2中,以及第二材料m2的量,从而更清楚地识别第二材料m2与第一材料m1之间的边界。
92.参照图9,用户还可以旋转手柄131以进一步降低活塞120。如果活塞120充分降下,除了第三材料m3之外,管141的内部以及管141与插入件143之间的第二材料m2可以通过管141的出口进入第二空间s2。进入第二空间s2的第二材料m2和第三材料m3可以沿隔板123容纳在凹槽1231及第二空间s2中。此时,可以保持第二材料m2和第三材料m3在凹槽1231和第二空间s2中混合的状态。在通过指示器140的子通道ch2监测第二材料m2和第一材料m1的流动时,用户可以在第一材料m1不通过管141的出口进入第二空间s2的位置停止活塞120,以防止第一材料m1通过管141的出口流入第二空间s2,并且可以通过以相反方向旋转手柄131来提升活塞120,以允许第二针n2充分提取第二材料m2(通过离心将其容纳在凹槽1231中)。随后,用户可以对体液成分分离装置10进行额外离心。由此,由于比重的差异,包括第二材料m2的层可以主要形成在凹槽1231中,并且包括第三材料m3的层可以形成在凹槽1231上。
93.参照图10,在额外离心后,用户可以移除手柄131(参见图3),并使用如上参照图7所述的提取装置,通过第二针n2从容器111中提取第二材料m2。此时,用户可以在必要时提
取第二材料m2并一起提取第三材料m3的一部分,或通过将活塞降低到适当位置来提取第三种材料m3后通过升高活塞120来提取第二材料m2。
94.参照图11至图16,与上文参照图1至10所述的体液成分分离装置10类似,根据一实施例的体液成分分离装置20可以将作为目标材料的富血小板血浆(prp)和骨髓细胞浓缩物(bmc)从待分离的目标流体中分离。根据本实施例的体液成分分离装置20可以包括过滤器结构体240,而不是参照图1至10描述的体液成分分离装置10的指示器140。因此,除非另有说明,否则根据基于具有相同参考符号的部件及其子部件具有相同结构、功能、效果等的假设,描述根据一实施例的体液成分分离装置20。
95.过滤器结构体240可以流体连接由活塞120分隔的容器111的第一空间s1和第二空间s2,并且可以过滤从第一空间s1流向第二空间s2的流体中的一部分材料。
96.过滤器结构体240可以包括过滤器外壳241、第一过滤器f1、第二过滤器f2、管242、过滤器盖243、密封盖244a及密封圈244b。
97.过滤器外壳241可以形成从第一空间s1流向第二空间s2的流体所停留的空间。例如,过滤器外壳241可以包括与第一空间s1流体连通的入口ip、与第二空间s2流体连通的一对出口op1、op2、以及入口ip与一对出口op1、op2之间的停留空间。一对出口op1、op2可以相对于流动方向彼此相对。这可以理解为,通过过滤器外壳241的流体被分为通过停留空间从入口ip到第一出口op1的第一路径及通过停留空间从入口ip到第二出口op2的第二路径。
98.第一过滤器f1和第二过滤器f2可以过滤从过滤器外壳241的停留空间流向第二空间s2的流体。此外,第一过滤器f1可以安装在第一出口op1中,第二过滤器f2可以安装在第二出口op2中。第一过滤器f1和第二过滤器f2的孔径(pore size)可适于将富含血小板的血浆和骨髓细胞浓缩物输送至第二空间s2并阻断红细胞。例如,第一滤波器f1和第二滤波器f2可以是网格滤波器。
99.在过滤器外壳241中,过滤器外壳241的中心部分可以容纳第一针n1,过滤器外壳241的第一侧2411可以围绕第二针n2,并与第一侧2411相对的过滤器外壳241的第二侧2412可以围绕活塞导件117。例如,过滤器外壳241可以具有整体圆柱形,第一侧2411和第二侧2412可以具有弯曲凹槽的形状,并且第一侧2411的曲率半径可以小于该第二侧2412的曲率半径。
100.管242可以流体连接流体通道124和过滤器外壳241。例如,管242可以包括连接到流体通道124的下游部分的第一端部2421、通向过滤器外壳241的停留空间并连接到过滤器外壳241的入口ip的第二端部2422、以及在第一端部2421与第二端部2422之间延伸的纵向部分2423。第一针n1可以穿过过滤器外壳241、管242及流体通道124。
101.管242的第二端部2422可以突出到过滤器外壳241的停留空间中。例如,管242的第二端部2422可以从过滤器外壳241的内壁突出。这可能有利,因为用户可以看到流经管242并进入停留空间的目标材料(例如,富含血小板的血浆)。此外,管242可以包括在管242的第二端部2422与过滤器外壳241的内壁之间形成的阶梯差2424。阶梯差2424的一部分的厚度可以在从过滤器外壳241的内壁朝向第二端部2422的方向上变化。
102.过滤器盖243可以容纳第一过滤器f1。过滤器盖243的断面可以具有与过滤器外壳241相同的形状。过滤器盖243可以可拆卸地安装在过滤器外壳241的第一出口op1。此外,过滤器盖243的中心部分可以容纳第一针n1。
103.密封盖244a和密封圈244b密可以封第一针n1与过滤器盖243之间的耦合部分。
104.下面,将参照图17至图20描述体液成分分离装置20的操作。图17至图20中未示出的组件将从图5及图11至图16中清楚地理解。图17至图20中未描述的操作方法与上文参照图6至图10描述的体液成分分离装置10的操作方法的一部分重叠,因此本文将省略重复的描述。
105.参照图17,如果用户通过操作机械手130降下活塞120,则第三材料m3、第二材料m2和第一材料m1可以依次沿流体通道124流动。尤其,用户可以捕捉第二材料m2即将从管242进入过滤器外壳241的停留空间的时间点,移除手柄131,然后可以使用如上所述的相同的提取装置通过第一针n1提取第二材料m2。另外,未通过第一针n1提取的额外的第二材料m2可以进入过滤器外壳241的停留空间。
106.参照图18,第二材料m2和第三材料m3的一部分可以在过滤器外壳241的停留空间中混合。如果活塞继续下降,则第二空间s2中可能会产生真空,迫使气流从过滤器外壳241的停留空间流向第二空间s2。在此,第一过滤器f1和第二过滤器f2可以允许第二材料m2和第三材料m3流动,但阻止第一材料m1流动。因此,只有存在于过滤器外壳241的停留空间中的第二材料m2和第三材料m3可以逃逸到第二空间s2中,而剩余的第二材料m2和第三材料m3的一部分可以在随后的离心过程中释放。
107.参照图19,逃逸到第二空间s2中的第二材料m2和第三材料m3可以在混合状态下容纳在隔板123的凹槽1231和第二空间2s中。随后,用户可以对体液成分分离装置20进行离心。因此,由于比重的差异,包括第二材料m2的层可以主要形成在凹槽1231中,而包括第三材料m3的层可以形成在其上。
108.参照图20,用户可以升高活塞120以提取第二材料m2。如果活塞120上升到足以允许第二针n2提取容纳在凹槽1231中的第二材料m2,则用户可以移除手柄131(参见图3),并使用如上所述的相同的提取装置,通过第二针n2将第二材料m2从容器111中提取。此时,用户可以在必要时提取第二材料m2并一起提取第三材料m3的一部分,或通过将活塞提升到适当位置来提取第三材料m3后通过提升活塞120来提取第二材料m2。
109.参照图21至图23,根据一实施例的体液成分分离装置30可以将作为目标材料的富含血小板血浆(prp)和骨髓细胞浓缩物(bmc)从待分离的目标体液中分离,类似于上文参照图1至图20描述的体液成分分离装置10、20。本实施例的体液成分分离装置30可以包括机械手330(其结构不同于参照图1至图20描述的体液成分分离装置10、20的机械手130的结构)、以及过滤器结构体340(其结构不同于参照图11至图20描述的体液成分分离装置20的过滤器结构体240的结构)。除非另有说明,否则根据基于具有相同参考符号的部件及其子部件具有相同结构、功能、效果等的假设,描述根据一实施例的prp分离装置30。
110.机械手330可以包括调节部336,其被配置成精细地调整活塞120的运动并将活塞120固定到位。调节部336可以包括轴3361,其形成有公型啮合元件1362。
111.轴3361可以具有管状形状。此外,公型啮合元件1362可以沿轴3361的纵向仅在轴3361的一部分上形成。例如,公型啮合元件1362可以仅从轴3361的上部到轴3361的中心部分形成。
112.当在轴3361的纵向上观看轴3361时,轴3361可以包括位于上部的第一端部的第一开口h1和位于下部的第二端部的第二开口h2。在移除手柄131之后,用户可以通过第一开口
h1注入分离目标体液,并且注入的分离目标体液可以通过第二开口h2沿着轴3361的内腔容纳在第一空间s1中。
113.轴3361可以布置在容器111的中心部分。此时,活塞导件117和内部主体122也可以位于容器111的中心部分,并且流体通道124可以位于活塞导件117周围。
114.另外,活塞120可以包括轴3361与内部主体122之间的附加密封圈126。密封圈126可以容纳在内部主体122的内部凹槽中,以保持轴3361与内部主体122之间的密封。
115.过滤器结构体340可以包括过滤器外壳341和第一过滤器f1。过滤器外壳341可以基本上具有碗(bowl)的形状,并且流体通道124的端部可以穿透过滤器外壳341。过滤器外壳341的上部可以与第二空间s2相通,而过滤器外壳341的下部可以通过第一过滤器f1与第二空间s2流体连接。因此,穿过流体通道124的体液的目标材料(例如,富含血小板的血浆)可以容纳在过滤器外壳341,并在离心期间通过第一过滤器f1流入第二空间s2,并且特定材料(例如,红血球)可以在容纳在过滤器外壳341中的同时保持在过滤器外壳341中。
116.综上,通过有限的附图对实施例进行了说明,本领域普通技术人员能够基于所述记载进行多种更改与应变。例如,所说明的技术按照与说明的方法不同的顺序执行,和/或所说明的系统、结构、装置、电路等构成要素按照与说明的方法不同的形态进行结合或组合,或者由其他构成要素或者等同物置换或代替,也能得到适当的结果。
117.由此,其他体现,其他实施例以及权利要求范围的等同物,均属于本发明的权利要求范围。
再多了解一些

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