專利名稱：用于除去白細(xì)胞的過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及重力加料的液體過濾裝置。具體地講，本發(fā)明涉及可用于過濾血液和血液成分的重力加料的液體過濾裝置。
背景技術(shù)：
目前，已有幾種可處理血液的重力加料過濾裝置。但是在過濾過程中，所有這些裝置都要求使用者操作排氣過濾器。在過濾過程期間，排氣過濾器的操作必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行，否則，該過濾系統(tǒng)將不會正常地過濾而使被過濾的血液不能被使用。因?yàn)槭褂谜卟僮髋艢膺^濾器耗時(shí)費(fèi)力，人們就渴望得到不操作排氣過濾器就可以過濾血液的液體過濾裝置。
發(fā)明概述利用按本發(fā)明原理制造的過濾裝置就可以減少現(xiàn)有技術(shù)液體過濾器的缺點(diǎn)。這種過濾裝置能夠過濾血液，從血液中除去白細(xì)胞和其它的血液成分。該過濾裝置包括能夠?qū)⑽催^濾的液體收集在該室中的第一室和與第一室成流體流動關(guān)系的第二室；在第一室的流體流入第二室前，用于過濾第一室內(nèi)流體的部件；從第二室通往第一室的通道；用于阻止第一室內(nèi)未過濾液體通過通道流入第二室的部件；和在第二室中的第一出口。
該過濾裝置還可以包括在第二室中的位于第一出口上面的第二出口，和在疏水過濾器變濕后以阻止空氣流過第二出口定向的親水過濾器。
用于阻止第一室內(nèi)未過濾液體通過通道流入第二室的部件可以包括一疏水過濾器。用于過濾第一室內(nèi)的流體的部件可以包括至少一個(gè)過濾元件。當(dāng)用作血液過濾時(shí)，至少一個(gè)過濾元件可以包括許多清除白細(xì)胞的元件。
第一室和第二室可以設(shè)置在第一截面(Sec-tion)和第二截面形成的殼體內(nèi)。至少一個(gè)過濾元件可位于在第一截面和第二截面之間，并伸入殼體內(nèi)，形成將殼體內(nèi)部分成第一室和第二室的阻擋層。至少一個(gè)過濾元件在殼體內(nèi)可以形成內(nèi)壁。至少一個(gè)過濾元件的邊緣可以設(shè)置在第一截面和第二截面之間，在它們之間形成夾緊型(Pinch type)密封。
從第二室通往第一室的通道可以通過至少一個(gè)過濾元件延伸，且可由一固定到第二截面上的管形成。
該過濾裝置還包括用于阻止未過濾流體由于在該管和至少一個(gè)過濾元件間的流動進(jìn)入第二室的部件。該阻止部件包括安裝在該管上的一襯墊，其中至少一個(gè)過濾元件設(shè)置在該管上的法蘭和襯墊之間。該管可以包括一與至少一個(gè)過濾元件相接觸的法蘭。疏水過濾器可密封該管的開口。親水過濾器在第二出口處可以密封第二截面。
該過濾裝置還包括用于設(shè)置與第二出口成流體流動關(guān)系的第一出口的部件。該部件可包括一導(dǎo)管，它可以與界定上述至少一個(gè)室的殼體整體地形成。管可與該管連接，以便使已過濾的流體流入流體收集部件。該過濾裝置也可包括排放未過濾流體的部件。這種排放部件可包括一在線排氣過濾器，它設(shè)置在供血或供其它液體的部件和第一室之間，與第一室成流體流動關(guān)系。
一個(gè)或多個(gè)法蘭襯墊可以用于阻止未過濾流體由于在管和至少一個(gè)過濾元件之間的流動進(jìn)入第二室。同樣，利用至少一個(gè)法蘭環(huán)，至少一個(gè)過濾元件的邊緣可以密封第二截面。至少一個(gè)過濾元件的某些邊緣，包括位于管周圍的邊緣，都可以利用一個(gè)以上過濾元件邊緣的各層間熱塑性膜進(jìn)行熱密封。
按照本發(fā)明原理的在線排氣過濾器包括在其上有一個(gè)入口和出口的殼體，在該殼體內(nèi)的至少一個(gè)排氣口，和至少一個(gè)以阻止該殼體內(nèi)的流體通過至少一個(gè)排氣口定向的疏水過濾器。疏水過濾器可密封該殼體，且可包括一個(gè)與入口共軸定向的口。該殼體可包括密封在一起的入口的一部分和出口的一部分。該殼體還包括支撐疏水過濾器的一根或幾根肋。該殼體還包括節(jié)流部件。
附圖簡述通過參考優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述，和結(jié)合閱讀下述附圖，本發(fā)明將會更清楚。


圖1A是描述按本發(fā)明原理可使用的在線排氣過濾器的剖視圖；圖1B是描述從在線排氣過濾器除去了一部分且可按本發(fā)明原理使用的在線排氣過濾器的等角圖；圖2是描述按本發(fā)明原理制造的過濾裝置的示意剖視圖3是描述供血袋已被充裝的用于過濾血液的過濾裝置和在線排氣過濾器的示意圖；圖4是描述供血袋是空的，用于過濾血液的過濾裝置和在線排氣過濾器的示意圖；圖5是描述按本發(fā)明原理制造的過濾裝置的一個(gè)實(shí)施方案的出口截面，用于設(shè)置與裝置的第二室的第二出口成流體流動關(guān)系的第一出口的部件是與裝置的出口截面整體地形成；圖6是描述圖5所示的出口截面的裝置的另一個(gè)實(shí)施方案的剖視圖；圖7是描述圖6所示的過濾裝置的實(shí)施方案除去了其中一部分的等角圖；圖8是描述圖7所示過濾裝置的實(shí)施方案的第一截面的內(nèi)表面的等角圖；圖9是以操作組件方式描述圖7所示的過濾裝置包括在線排氣過濾器、管件、供血部件和血液收集部件的實(shí)施方案；圖10是描述一個(gè)實(shí)施方案的過濾裝置的下部的剖視圖，示出了密封多個(gè)過濾元件的一種技術(shù)；圖11是描述一個(gè)實(shí)施方案的過濾裝置下部的剖視圖，示出了密封多個(gè)過濾元件的另一種技術(shù)；圖12是描述按本發(fā)明原理制造的過濾裝置下部的剖視圖，示出了密封多個(gè)過濾元件的外邊邊緣的一種技術(shù)；圖13是描述按本發(fā)明原理制造的過濾裝置下部的剖視圖，示出了密封許多過濾元件外邊緣的另一種技術(shù)；圖14是描述按照本發(fā)明原理制造的又一實(shí)施方案的過濾裝置，以及排氣過濾器的供血部件和血液收集部件的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳述按照本發(fā)明原理制造的液體過濾裝置，利用一個(gè)與流體過濾部件操作上關(guān)連的空氣排放部件。按照本發(fā)明原理制造的過濾裝置的一個(gè)實(shí)施方案示如圖2，而它的操作在圖3和圖4中描述。
圖1A是描述按本發(fā)明原理的可用作空氣排部件的在線排氣過濾器15的示意圖。如本文所述，當(dāng)供血袋20中的流體停止流動時(shí)，自動在線排氣過濾器就使流體過濾系統(tǒng)自動地放空。當(dāng)供血袋20中的流體流動時(shí)，在線過濾器15就自動地停止放空。這種排氣過濾器可由入口截面1、出口截面2和消毒級疏水過濾器3組成。這種疏水過濾器阻止液體從這里通過，(假設(shè)液體的壓力是小于過濾材料的起始沸點(diǎn)壓力)而允許空氣從這里通過。甚至在過濾器已經(jīng)暴露液體后，空氣也能通過疏水過濾器。入口截面1可以包括與排氣過濾器的外邊成空氣流動關(guān)系的排氣口4。疏水過濾器3通過密封件5和6密封入口截面1，密封件5和6優(yōu)選為熱密封件。但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的任何類型可靠的防漏密封件，例如超聲型，溶劑型或粘合劑型的密封件都可以在本發(fā)明中使用。在線排氣過濾器15可以是一個(gè)圓形的裝置，而疏水過濾器可以為在其中心沖孔的圓盤形狀。但是在線排氣過濾器15不限于某一具體形狀，且可以包括一個(gè)以上的疏水過濾器3。密封件5應(yīng)當(dāng)繞疏水過濾器3的中心孔整個(gè)周邊延伸，因此口7的整個(gè)周邊就將疏水過濾器3與入口截面1密封。密封件6繞疏水過濾器3的整個(gè)外周邊將疏水過濾器與入口截面1密封。雖然室10內(nèi)的液體不通過疏水過濾器3，但是空氣可以進(jìn)入排氣口4并通過疏水過濾器3。排氣過濾器的入口截面1也可包括管套8，管14的長度可以插入管套8中。管套8與口7成流體流動關(guān)系，口7應(yīng)與管14的內(nèi)徑有相似的直徑。
出口截面2通過一密封件9可以與入口截面1連接。密封件9應(yīng)當(dāng)繞排氣過濾器15的整個(gè)周邊延伸，這樣就形成室10。密封件9優(yōu)選為一超聲密封件。但是，可以采用包括熱密封件、粘合劑密封件或任何其它氣密的密封件。出口截面2包括形成室10出口的節(jié)流件11，而套管12從節(jié)流件11延伸，管13的長度可以插入其中。節(jié)流體11通常是連接室10與管13的長形的小直徑孔。節(jié)流件的截面積應(yīng)當(dāng)小于入口的截面積，以允許流體通過這里流動充裝室10，并接觸疏水過濾器3。
被過濾的液體經(jīng)管14和口7進(jìn)入排氣過濾器15，并經(jīng)節(jié)流件11和管13排出。節(jié)流件11的長度和直徑取決于被過濾液體的粘度，且應(yīng)當(dāng)通過這樣的方式來確定尺寸，以使經(jīng)口7進(jìn)入在線排氣過濾器15的液體將補(bǔ)充和充裝室10。在此條件下，室10中的液體將處于壓頭大于大氣壓力和低于疏水過濾器3的始沸點(diǎn)壓力。由于疏水過濾器不能通過壓力低于疏水過濾器始沸點(diǎn)壓力的水溶液，因此流體將不會經(jīng)口4排出。同樣，由于室10中的壓頭大于大氣壓力，因此空氣就不能經(jīng)口4進(jìn)入室10。節(jié)流體11不應(yīng)當(dāng)限制通過液體過濾裝置129(如下述)的流體的流動，該液體過濾裝置129可以接到管13的另一端。當(dāng)進(jìn)入排氣過濾器15的口7的流體流動結(jié)束時(shí)，室10中的壓頭就降低到零，而空氣經(jīng)口4和疏水過濾器3能夠進(jìn)入室10，因此排出節(jié)流件11和管13。
圖1B是描述一在線排氣過濾器，它的結(jié)構(gòu)和操作都與圖1A中的排氣過濾器相似，但是還包含內(nèi)部通道17和許多支撐肋18。
如圖1B所述，排氣過濾器15的入口截面1的內(nèi)部可以包含通道17，通道17在疏水過濾器3和通往排氣口4的入口截面1之間提供一間隙。出口的一部分2包含許多支撐肋18，它幫助支撐疏水過濾器3。
圖2是過濾裝置129的示意圖，它適合于過濾血液和從血液中除去白細(xì)胞和/或血液的其它成分。過濾裝置129包括入口截面或一部分101，它通過密封件120與出口截面或一部分102相連接。這種密封件120優(yōu)選超聲密封件。但是，諸如熱密封件或粘合劑密封件或任何其它的氣密性之類的密封件都可以使用。入口截面101包括管套113，管13的出口端和孔122固定在管套13中。管13的入口端固定到排氣過濾器15的出口上。入口截面101包含大約在底壁130周邊延伸的側(cè)壁131。側(cè)壁131和底壁130構(gòu)成室108。經(jīng)管13排出排氣過濾器15的任何流體都將通過口122進(jìn)入室108。
過濾裝置129的出口截面102可以包括固定在其上的管110，且管110構(gòu)成通道111。管110優(yōu)選圓形且多直徑，但是其它形狀也行。出口截面102還可包括口121、123、124、管套114和管套115。出口截面102包括底壁132和在底壁周邊延伸的側(cè)壁133。側(cè)壁133和底壁132構(gòu)成出口一部分102的室109。蓋112可以通過密封件125固定到出口一部分102上。密封件125優(yōu)選超聲密封件。但是，其它的密封件也行。蓋112和多直徑管110構(gòu)成室111，室111經(jīng)口121與室109成流體流動關(guān)系。疏水過濾器104密封多直徑管110的一端，伸進(jìn)室108，由周邊密封件105密封。周邊密封件105優(yōu)選熱密封件。但是，同樣，諸如超聲密封件或粘合劑密封件之類的其它類型可靠的防漏密封件也行。親水過濾器106由周邊密封件107密封出口截面102，以覆蓋口123。當(dāng)干燥時(shí)，親水過濾器106允許空氣從這里通過，但是周邊密封件107處除外，周邊密封件107應(yīng)當(dāng)優(yōu)選熱密封件。但是，諸如超聲或粘合劑之類的其它類型可靠的防漏密封件也行。當(dāng)濕潤時(shí)，親水過濾器106不允空氣從這里通過，除非空氣的壓力高于親水過濾器106的始沸點(diǎn)壓力。
疏水過濾器104覆蓋了管110的一端，因此，應(yīng)當(dāng)與管110的該端同形。用于血液過濾的可以除去白細(xì)胞的過濾元件103(多個(gè))應(yīng)當(dāng)制成將過濾裝置129分成室108和109這樣的形狀。過濾元件103與入口截面101、室108和與出口截面102、室109一起構(gòu)成。每個(gè)過濾元件103可有一個(gè)孔，當(dāng)過濾元件103設(shè)置在過濾裝置129中時(shí)，設(shè)置的孔能夠使該孔與管110成一直線。因此，優(yōu)選該孔有與管110的小端相同的形狀和大小。過濾元件103適合于并裝入過濾元件容器內(nèi)，該過濾元件容器是由出口截面102的側(cè)壁145和出口截面102的自身147及入口截面101的密封肋148構(gòu)成。
圖2中的過濾裝置129包含四個(gè)(4)過濾元件103。當(dāng)利用過濾裝置129進(jìn)行血液過濾時(shí)，過濾元件103可以包括多個(gè)本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的白細(xì)胞除去元件。按照用途，過濾裝置129可以制造成包括四個(gè)以上或四個(gè)以下過濾元件103。過濾元件103的外周邊由夾緊密封元件119密封過濾裝置129，其中過濾元件的外周邊在入口截面101的密封肋148和出口截面102的擱板147之間加壓產(chǎn)生密封。同樣，過濾元件103通過夾緊密封件126可以密封管110。在此情況下，被壓裝在多直徑管110上的襯墊118對在襯墊118和管110的法蘭99之間的過濾元件103施加力形成密封126。另外，襯墊118可以超聲焊接、熱密封或用粘合劑密封到管110上。同樣，過濾元件103通過其它的可靠密封技術(shù)可以密封到過濾裝置129和多直徑管110上。
室109的第一出口由口124構(gòu)成，口124經(jīng)虹吸管116與T形管127成流體流動關(guān)系。室109的第二出口由口123構(gòu)成，口123經(jīng)管128與T形管127成流體流動關(guān)系。T形管127經(jīng)管117與一流體或液體接收部件成流體流動關(guān)系。管128、T形管127和管116起一個(gè)部件的作用，該部件用于設(shè)置與由口123形成的第二出口成流體流動關(guān)系的由口124形成的第一出口。接收部件可以是一血袋或甚至是一開口的容器。但是當(dāng)用于血液過濾系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用消毒的血液接收袋。
雖然圖2說明入口122在入口一部分101的頂部，但是入口122可以設(shè)置在其它的位置。然而入口122不需要設(shè)置在入口一部分101的垂直中心線上。但是入口122不應(yīng)當(dāng)靠近疏水過濾器104設(shè)置，或不應(yīng)當(dāng)直接設(shè)置在疏水過濾器104的下面，尤其是，在如果入口的一部分101的壁130和疏水過濾器104間的間隙小時(shí)。
圖3描述了本發(fā)明的設(shè)備或系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，它包括排氣過濾器15，過濾部件129，供血袋20、血液接收袋21和所有必須的連接管。通常，使用者購買的該系統(tǒng)沒有供血袋20。使用者將進(jìn)行接收系統(tǒng)消毒，并封閉管14的入口端，以保持系統(tǒng)的消毒性。因此，除口4外，系統(tǒng)是關(guān)閉的。但是排氣過濾器15的疏水過濾器3應(yīng)是消毒級的防漏密封過濾器，緊密密封排氣過濾器15的入口截面1。所以，該系統(tǒng)的內(nèi)部應(yīng)保持消毒。
當(dāng)過濾血液時(shí)，使用者首先用管夾鉗(未示出)關(guān)閉管13(在排氣過濾器15的出口附近)，然后利用本領(lǐng)域公知的消毒對接裝置，對管14的入口端與供血袋20間的連接處進(jìn)行消毒。實(shí)際消毒的連接部分是在管14與供血袋20的一部分的短管頭之間形成的。得到的系統(tǒng)示于圖3。供血袋20可吊掛在適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)上。過濾裝置129也可吊掛在該機(jī)構(gòu)上，或吊掛在管13上。血液接收袋21可以用該機(jī)構(gòu)吊掛，或可以依靠在工作臺上部等的表面。一旦供血袋20和管14間的連接處消毒和該系統(tǒng)的各個(gè)部件吊掛好后，血液將從供血袋20流動，并充滿管14、排氣過濾器15和管13的上部，到達(dá)管夾鉗(沒示出)夾緊管13的那點(diǎn)。管14、排氣過濾器15和管13上部的空氣將通過消毒級疏水過濾器3排出，然后通過口4到大氣。這種空氣中的一部分也可鼓泡到供血袋20的頂部。
仍然參考圖3，管夾鉗(沒示出)一旦打開，血液將從供血袋20開始流動，通過管14、排氣過濾器15、管13和口122，進(jìn)入室108。在圖3中，血液的流動由實(shí)心箭頭表示。由于血液從底部向上開始充裝室108，空氣將通過過濾元件103未濕潤部分(即通過在血液面上的過濾元件103的部分)和通過疏水過濾器104從室108排出。通過疏水過濾器104排出的空氣將通過室111，然后通過口121并最后進(jìn)入室109。通過過濾元件103的未濕潤部分排出的空氣將直接進(jìn)入室109。從室108到室109排出的全部空氣然后通過口124從室109排出，且通過虹吸管116進(jìn)入T形管127；和通過親水過濾器106從室109排出，然后通過口123和通過管128進(jìn)入T形管127。然后該空氣從T形管127通過管117排出進(jìn)入血液接收袋21。
一旦室108中的血液面高到足以覆蓋疏水過濾器104時(shí)，空氣將停止通過疏水過濾器104從室108排出，而且從室108排出的全部空氣將通過過濾元件103的未濕潤部分出現(xiàn)(在這種血液過濾應(yīng)用中，過濾元件103可以包括除去白細(xì)胞的元件(多個(gè))或使用這些元件除去血液其它的成分)。室108繼續(xù)用血液充裝，直到室108的全部空氣已經(jīng)排出并充滿血液為止。
在過濾元件103的各層變濕后，除去白細(xì)胞的血液將開始通過過濾元件3進(jìn)入室109。流入室109的這種除去白細(xì)胞的血液將在室109或其底部附近出現(xiàn)。由于過濾元件103的表面積比親水過濾器106的大很多，還由于通過過濾元件103的血液的初始流速高，和由于親水過濾器106的始沸點(diǎn)壓力必須大于在親水過濾器106相對于血液接收袋21處的壓頭，因此下述偶然事件的順序?qū)⒊霈F(xiàn)。一旦室109的血液面達(dá)到覆蓋口124的面時(shí)，室109中的空氣壓力將開始增加，這是由于進(jìn)入室109的除去白細(xì)胞的血液的流速將比通過親水過濾器106(因?yàn)橛H水過濾器106必須最大的孔尺寸)排出室109的空氣的流速大。室109中空氣壓力的這種增加將使血液流出口124進(jìn)入虹吸管116。然后管116中的血液面將比室109中的血液面上升得快。管116中白細(xì)胞貧化的血液將到達(dá)T形127并充填它，如果管128足夠長，或口123足夠小，那么親水過濾器106將不被在親水過濾器106的T形邊處白細(xì)胞貧化的血液弄濕。假設(shè)這些情況的一種或兩種是真的，那么T形127中白細(xì)胞貧化的血液將流出T形127，再沿117管向下流入血液接收袋21。在室108的底部相對于供血袋20頂部這點(diǎn)處的壓頭，將大于相對于供血袋20頂部的壓頭。但是，109室中空氣的壓力將在大氣壓力之上，并且在T形127中相對血液接收袋21的壓頭將小于在室109頂部和在室109底部的壓頭。因此，在T形127中的壓力將比室109中的低。所以空氣將通過親水過濾器106被從109室吸入，然后經(jīng)口123、經(jīng)管128進(jìn)入T形127。在這點(diǎn)處，白細(xì)胞貧化的血液和空氣的混合物流沿管117向下流入血液接收袋21。由于將109室的空氣排空，室109中白細(xì)胞貧化的血液面將上升。這種過程繼續(xù)直到室109中白細(xì)胞貧化的血液面覆蓋親水過濾器106，或直到親水過濾器106因毛細(xì)管作用變濕為止。一旦親水過濾器被濕潤，它將不再讓空氣從這里通過，除非空氣的壓力超過親水過濾器106的始沸點(diǎn)壓力。親水過濾器106的孔尺寸應(yīng)當(dāng)這樣來選擇，即一旦親水過濾器106被濕潤，在過程的持續(xù)期間，它就不允許空氣從這里通過。為保證在室109的頂部捕集了少量空氣，優(yōu)選圍繞親水過濾器106的室109的體積保持最小。
由于供血袋20繼續(xù)排出血液，管14、排氣過濾器15、管13和室108將被未過濾的血液充裝。室109、虹吸管116、T形127和管117將被白細(xì)胞貧化的血液充裝，而血液接收袋21將被白細(xì)胞貧化的血液和在血液接收袋21頂部的少量空氣泡部分充裝，該空氣是由于開始清洗系統(tǒng)時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的。在室108頂部相對于供血袋20的壓頭，將仍然小于室108底部相對于供血袋20的壓頭。在室109底部相對于供血袋的壓頭，將等于在室108底部處的壓頭減去穿過白細(xì)胞除去片103的壓降，而由于血液接收袋21已經(jīng)開充裝的事實(shí)當(dāng)接收袋開始充裝時(shí)，在T形127中相對于接收袋的壓頭將稍大于上述的。整個(gè)過程中，加在供血袋20和血液接收袋21上的外壓都將是大氣壓。
從過濾過程開始，當(dāng)血液從供血袋20開始排出時(shí)，室108中的壓力總是大于室109中的壓力。所以，空氣決不會從室109流入室108。只要口121足夠小，白細(xì)胞貧化的血液也決不從室109流入室111。
參考圖4，當(dāng)供血袋20已經(jīng)倒空時(shí)，管14在其頂部將有一密封的空氣帽(即癟的供血袋20)。由于管14中的血液壓頭被管14頂部的防漏帽的負(fù)壓頭弄成負(fù)壓，排氣過濾器15的室10中的壓力將是大氣壓?，F(xiàn)在空氣可進(jìn)入排氣過濾器15的口4，并通過消毒級的疏水過濾器3進(jìn)入排氣過濾器15的室10。進(jìn)入室10的空氣將置換室10中的血液排出室10。一旦室10已經(jīng)排出，節(jié)流件11將排放，然后管13將排放。由于輸入系統(tǒng)的壓力(在口4出)是大氣壓，和在T形127中相對于血液接收袋21的壓頭小于大氣壓，排放將繼續(xù)而血液接收袋21將繼續(xù)充填。此時(shí)，口122處于大氣壓下，而在室108頂部的壓頭小于大氣壓。因此空氣現(xiàn)在將通過口122進(jìn)入室108，并鼓泡到室108的頂部，這樣室108從頂部向下排放。由于在T形127中的壓頭保持相對低于室108中的，室108將繼續(xù)排放。
一旦室108中的血液面排放到低于疏水過濾器104的液面，空氣將開始從室108流入室111，然后通過口121進(jìn)入室109。由于室108的空隙部分是處在大氣壓下，并且口121的壓力相對于血液接收袋21較低，所以空氣將從室108經(jīng)上述路徑流到室109。為保證室108完全地排放，在通過口121進(jìn)入室109的空氣排出前，室109應(yīng)當(dāng)使用下述標(biāo)準(zhǔn)
a)疏水過濾器104應(yīng)當(dāng)是所需的最小表面積，以使室109在合理的時(shí)間內(nèi)排放。從用于管110除去過濾元件103的最小量有效表面積來說，疏水過濾器104也應(yīng)當(dāng)是所需最小表面積。
b)由于考慮到其它設(shè)計(jì)的允許，多直徑管110應(yīng)緊靠室108底部設(shè)置。
c)為最大的安全性起見，疏水過濾器104應(yīng)當(dāng)是消毒級的。
當(dāng)空氣從口121開始進(jìn)入室109時(shí)，在口121處的壓頭就大于在室109頂部處的壓頭。因此從口121進(jìn)入室109的空氣將向上鼓泡到室109的頂部并把室109中白細(xì)胞貧化的血液從頂部向下置換。由于親水過濾器106現(xiàn)在是濕的，所以空氣不能夠從室109室通過親水過濾器106、口123和管128流入T形127。因此管117不允許經(jīng)親水過濾器106排放。如果管117允許經(jīng)親水過濾器106排放，那么室109中已過濾的血液就只能排放到T形127的底部。室109將以這種方式繼續(xù)排放，直到白細(xì)胞貧化的血液面達(dá)到口124的頂部。然后管116將被迫排放而管117將排放白細(xì)胞貧化的血液達(dá)血液接收袋21的頂部處的液面。然后管117將密封關(guān)閉血液接收袋21，而血液接收袋21與密封管117的短頭一起可以與系統(tǒng)的其余部分?jǐn)嚅_備用。系統(tǒng)的其余部分(即供血袋20、排氣過濾器15、流體過濾部件129、T形127和所有剩余的管件應(yīng)當(dāng)以適當(dāng)?shù)姆绞綇U棄。
當(dāng)系統(tǒng)用血液裝填時(shí)，初始充填系統(tǒng)空隙的空氣被排入血液接收袋21。為使排入血液接收袋21的空氣量減至最小，空隙體積應(yīng)保持一最小量。為使空隙體積減至最小，入口截面101的壁130與疏水過濾器104間的間隙應(yīng)保持減至最小。所以，入口截面101的口122不應(yīng)當(dāng)靠近或直接設(shè)置在疏水過濾器104的下面。
圖5-9描述了按本發(fā)明原理制造的過濾裝置229的另一些實(shí)施方案。利用可處理的注模塑料元件該實(shí)施方案易于制備。但是，過濾裝置229可以被設(shè)計(jì)成使用者可以將全部系統(tǒng)的部件容易懸掛在一懸掛部件例如帶幾個(gè)鉤的棒上，以便被過濾的流體例如血液靠重力供料。這種實(shí)施方案以與上述討論的實(shí)施方案相同的方式操作。
參考圖5，在這個(gè)實(shí)施方案中，用于設(shè)置由室109的口124形成的第一出口與由室109的口123形成的第二出口成流體流動關(guān)系的部件，整體地形成出口截面202。導(dǎo)管251是由從出口截面202延伸的脊249和密封脊249的出口蓋212形成。脊249和出口蓋212密封，防止在導(dǎo)管251內(nèi)流動的流體從其中泄漏出。內(nèi)部的脊250從出口截面延伸，但是處在導(dǎo)管251內(nèi)。突起的脊250也接觸出口蓋212，生成與導(dǎo)管251相隔離的室111，因此導(dǎo)管251內(nèi)的流體不能進(jìn)入室111。通過過濾元件103(圖6)的管110的內(nèi)部一端位于室111內(nèi)。參考圖6，口121設(shè)置與室109成流體流動關(guān)系的室111。因此，室109通過管110的內(nèi)部、室111和口121設(shè)置成與室108成流體流動關(guān)系，它們互相都成流體流動關(guān)系。由口124形成的室109的第一出口和由口123形成的室109的第二出口在導(dǎo)管251內(nèi)?？?23和124兩者構(gòu)成了置于導(dǎo)管251的通入室109的通道，與室109成流體流動關(guān)系。懸掛裝置244可以定向成使第一截面201與第二截面形成的殼體處于重力懸掛的。在懸掛位置，由口123形成的第二出口位于由口124形成的第一出口之上，以便于改進(jìn)過濾裝置的操作。
仍參考圖6，入口截面201與出口截面202形成一殼體。過濾元件103的各邊位于入口截面201和出口截面202之間。使用密封件120來密封入口截面201與出口截面202。入口122通往與管110成流體流動關(guān)系的室108。疏水過濾器104位于管110的一端，阻止被過濾液體，例如血液從這里通過。密封件105密封疏水過濾器與管110。襯墊118繞管110設(shè)置，結(jié)果過濾元件103就位于襯墊118和法蘭299之間。親水過濾器106優(yōu)選位于口123的上方，當(dāng)親水過濾器106濕潤時(shí)，阻止室109內(nèi)的空氣通過口123流動。親水過濾器可以是壁207的開槽。優(yōu)選地使用一熱密封件密封親水過濾器與出口截面202。口123是與導(dǎo)管251成流體流動關(guān)系。螺紋接口260可以繞口123形成，用于使過濾過的流體如血液從這里流入收集管117并最后進(jìn)入接收袋221。
圖5-9描述的實(shí)施方案的操作與圖1-4所述的裝置的實(shí)施方案相似。但是，代替管116的導(dǎo)管251將過濾過的血液從出口124輸送到流體收集管117。同樣，室108和109減少體積，使排入血液接收袋221的空氣體積減至最小。利用這樣的構(gòu)型，第一截面101需要一開槽區(qū)域260，使管110伸入室108。
圖7描述了過濾裝置229的上述實(shí)施方案的剖視圖。在第二截面202的內(nèi)部表面上，設(shè)置許多肋242。肋242用來固定過濾元件103的位置，同時(shí)使液體如被過濾的血液通過室109流動。這些肋阻止施加在室108內(nèi)的壓力使過濾元件103變形。圖8描述第一截面201的內(nèi)表面。凹槽260包含位于凹槽的一個(gè)或幾個(gè)邊緣的脊261，并從第一截面的內(nèi)表面230延伸。如圖6所示，脊261接觸襯墊118，對襯墊118與法蘭299間的過濾元件103的一部保持一個(gè)力。
參考圖9，當(dāng)用于血液過濾時(shí)，通過設(shè)置與在線排氣過濾器15成流體流動關(guān)系的供血袋220，流體過濾裝置就可使用。通過排氣過濾器流動的血液由管13經(jīng)入口螺紋接口113載到過濾裝置229。收集管117的一端與出口螺紋接口260連接，另一端與血液收集袋221連接。血液進(jìn)行過濾時(shí)，無需手工打開和關(guān)閉排氣，也無需將血液收集袋移動到相對供血袋或殼體229的不同高度。
圖10是描述圖6所示過濾裝置229的下部的放大圖，用于描述可用于本發(fā)明的密封技術(shù)。流體過濾裝置229包含四個(gè)過濾元件103。但是多于四個(gè)或少于四個(gè)過濾元件103都可使用，這取決于所應(yīng)用的領(lǐng)域。每一過濾元件103可以使通過該過濾元件過濾層的血液白細(xì)胞數(shù)量呈對數(shù)下降。例如，假如未過濾的血液初始含1000白細(xì)胞/ml，在通過一個(gè)過濾元件103后，它將含100白細(xì)胞/ml。因此，四個(gè)過濾元件103應(yīng)當(dāng)對白細(xì)胞和/或其它血液成分給出四級對數(shù)下降。圖10描述了通過四個(gè)過濾元件103的血液流動路徑。血液可以通過這些過濾元件的任一個(gè)進(jìn)行旁路過濾。例如，血液流動可在室108開始，然后從室108通過第一過濾元件進(jìn)入管110與多個(gè)過濾元件103的邊緣之間的間隙284后，通過最后一個(gè)過濾元件103進(jìn)入室109。
如果通過元件103和間隙284流動的血液移動的距離小于全部過濾元件103的厚度，那么血液可以旁路一些過濾元件，并可以不被充分地過濾。解決這個(gè)問題的一種方法是增加襯墊218的直徑和增加環(huán)250的寬度。這將增加血液必須通過的旁路過濾元件的中間層的長度。但是，由于管110和環(huán)299應(yīng)當(dāng)位于該裝置的底部附近，因此它們的直徑受限。而且，增加襯墊118的直徑就增加了用于在過濾元件103中形成褶皺使血液從這里流過和避免完全過濾的可能性。
解決上述旁路問題的優(yōu)選方案描述在圖11。在圖11中，法蘭襯墊285、286、287和288繞管110獨(dú)立地密封白細(xì)胞除去元件103的每層。每個(gè)法蘭襯墊應(yīng)根據(jù)它的位置，接觸重疊其上的襯墊，表面255，或脊261來定尺寸。同樣，法蘭襯墊285、286、287和288優(yōu)選繞管110緊壓配合。但是，其它的可靠密封技術(shù)也可以用于將法蘭襯墊與管254密封。同樣，不用使每個(gè)法蘭襯墊與管110密封，每個(gè)內(nèi)部法蘭襯墊可以密封到鄰接的法蘭襯墊。而且，與脊261接觸的法蘭襯墊可以在那里密封表面255和/或與表面255接觸的法蘭襯墊可以密封表面255。同樣，可以使用數(shù)量少于過濾元件數(shù)量的法蘭襯墊。假如在法蘭襯墊和管254之間使用壓配合，那么法蘭襯墊和管254可以使用不同的、優(yōu)選輻射可消毒的材料制造。法蘭襯墊的法蘭應(yīng)當(dāng)制成如實(shí)用的那樣薄，以便使過濾元件103的褶皺減至最小。一旦入口的一部分201密封出口的一部分202時(shí)，入口的一部分201的脊261就阻止法蘭襯墊高出管254。
圖12是使用密封過濾元件103的各邊緣的另一種部件，來描述圖11中所述的過濾裝置229的實(shí)施方案的下部。法蘭襯墊271、272、273和274置于每個(gè)過濾元件103的邊緣之上。每個(gè)法蘭環(huán)可以密封第二截面202，或每個(gè)法蘭環(huán)可以密封它鄰近的法蘭環(huán)，并且下部的法蘭環(huán)274可以密封第二截面202。同樣，法蘭環(huán)271、272、273和274可以壓配合到第二截面202的側(cè)壁245。每個(gè)法蘭環(huán)應(yīng)當(dāng)延伸貫穿過濾元件的外邊緣。同樣，可以使用數(shù)量少于過濾元件數(shù)量的法蘭環(huán)。
圖13描述了用于密封過濾元件103邊緣的另一種技術(shù)。使用這種技術(shù)，底部過濾元件的邊緣276被連接到第二截面202，優(yōu)選用繞過濾元件103的全部周邊延伸的熱密封元件進(jìn)行這種連接。但是，過濾元件的熱密封元件將壓緊在邊緣276、277、278、279處的纖維，這將有效地降低在壓縮區(qū)和非壓縮區(qū)之間的界面處的過濾元件過濾能力。為了防止降低過濾能力，在每層276、277、278、279的邊緣相互密封前，可在過濾元件103的各層之間設(shè)置多層聚乙烯膜98。多層聚乙烯膜層98可以阻止血液過濾通過受熱密封元件影響的界面區(qū)域。可以使用其它類型熱塑性膜代替聚乙烯膜98。但是，膜層應(yīng)當(dāng)繞過濾元件103的整個(gè)周邊延伸。同樣，下部過濾元件的邊緣276可以密封第二截面，而過濾元件的其它邊緣277、278、279可以相互密封。但是，邊緣276、277、278、279相互密封，或密封第二截面202的其它型式和技術(shù)都可使用。
圖14也描述了本發(fā)明的另一實(shí)施方案。這種過濾裝置并不包含第二室109的第二出口，或不包含用于將第一出口124與第二出口設(shè)置成流體流動關(guān)系的部件。管168繞過濾元件129的背面形成回路，用作將第一室108與第二室設(shè)置成流體流動關(guān)系的部件。假設(shè)在裝置129內(nèi)過濾血液，如上所討論的，就在管14與供血袋20之間制作一個(gè)消毒連接件。那么系統(tǒng)的各個(gè)部件如圖14所述那樣懸掛起來。血液從管13通過口122流入入口的一部分101的室108。室108將從底向上充填，直到裝滿為止。就像前述的實(shí)施方案那樣，管套113和口122可以位于入口一部分101的任何地方。過濾器104是疏水過濾器，它可以阻止血液從這里通過。當(dāng)室108開始裝填時(shí)，過濾元件103將從底部向上開始變濕。隨著室108的充填，室108中的空氣通過過濾元件103非濕部分排入室109。這種空氣將從室109通過口124和管117排入血液接收袋21。由于過濾元件103變濕，在這些過濾元件中的空氣也將排入室109后，通過口124和管117進(jìn)入血液接收袋21。血液將通過過濾元件103從下向上開始流動。在這點(diǎn)處，血液和空氣將都從過濾元件103通入出口截面102的室109，而血液與空氣的混合物流將通過口124和管117進(jìn)入血液接收袋21。在過濾元件103被血液完全弄濕前，這個(gè)過程將繼續(xù)進(jìn)行。然后室109中的血液面將剛好上升到管117的液面之上，如圖14所示。在這一點(diǎn)處，管117將被血液(即沒有空氣)充填，而空氣不再流入血液接收袋21。
當(dāng)供血袋20空時(shí)，空氣將從口4通過排氣過濾器15疏水過濾器3。入口部分101的排氣過濾器15、管13和室108，將通過過濾元件(多個(gè))103排入出口部分102的室109。室108將從上向下排放。一旦室108中的血液面降到低于疏水過濾器106非密封部分時(shí)，空氣將從室108通過口194、管168和口169進(jìn)入室109。從室108流入室109的這種空氣流動將使109達(dá)大氣壓力，因此從室109和管117排放進(jìn)入血液接收袋21。為保證室108完全排放，疏水過濾器106應(yīng)當(dāng)設(shè)置在室108的底部，且疏水過濾器106的孔尺寸應(yīng)當(dāng)足夠小以達(dá)到必須的滯后(即在足夠的空氣通過疏水過濾器106通入室109并使室109排放之前，允許室108結(jié)束排放)。如果疏水過濾器106、管套167和口194都位于入口一部分101的較高位置處，那么過濾裝置129仍將以相同方式過濾，但是室108在過濾過程結(jié)束時(shí)將不完全排放。
雖然本發(fā)明已經(jīng)在本文公開的有關(guān)的一些實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將很清楚，可以使用各種對本文中描述的一些實(shí)施方案的變化和替代來進(jìn)行本發(fā)明。任何的這類變化或替代都打算包括在由下述權(quán)利要求所規(guī)定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液體過濾裝置，包括能夠收集未過濾液體的第一室；能夠收集過濾過的液體的第二室，上述第二室與第一室成流體流動關(guān)系；在第一室內(nèi)的液體流入第二室前， 用于過濾第一室內(nèi)的液體的部件；從第二室通往第一室的通道；用于阻止第一室內(nèi)的未過濾液體通過所述通道進(jìn)入上述第二室的部件；和位于第二室的第一出口。
2.權(quán)利要求1的過濾裝置還包括位于第二室的第二出口，上述的第二出口位于上述的第一出口之上；和如果上述的親水過濾器被弄濕的話，以阻止空氣通過上述第二出口流動來定向的親水過濾器。
3.按權(quán)利要求1或2的過濾裝置，其中用于阻止第一室內(nèi)未過濾液體通過通道從第一室流入第二室的部件包括疏水過濾器。
4.按權(quán)利要求3的過濾裝置，其中用于過濾第一室內(nèi)液體的所述部件包括至少一個(gè)過濾元件。
5.按權(quán)利要求4的過濾裝置，其中上述第一室和第二室位于由第一截面和第二截面形成的殼體內(nèi)。
6.按權(quán)利要求5的過濾裝置，其中上述至少一個(gè)過濾元件位于上述第一截面和第二截面之間，上述至少一個(gè)過濾元件在上述殼體的內(nèi)部內(nèi)延伸，形成一阻擋層，將該殼體的內(nèi)部分成上述第一室和第二室。
7.按權(quán)利要求6的過濾裝置，其中上述至少一個(gè)過濾元件在上述殼體內(nèi)生成一內(nèi)壁。
8.按權(quán)利要求7的過濾裝置，其中上述至少一個(gè)過濾元件的邊緣定向在第一截面與第二截面之間。
9.按權(quán)利要求8的過濾裝置，其中上述通道通過上述至少一個(gè)過濾元件延伸。
10.按權(quán)利要求9的過濾裝置，其中上述通道包括固定到上述第二截面上的一根管。
11.按權(quán)利要求9的過濾裝置，還包括用于阻止未過濾的流體由于在該管與上述至少一個(gè)過濾元件的流動而進(jìn)入第二室的部件。
12.按權(quán)利要求11的過濾裝置，其中上述的管包括與上述至少一個(gè)過濾元件相接觸的法蘭。
13.按權(quán)利要求11的過濾裝置，其中用于阻止未過濾流體進(jìn)入第二室的上述部件包括一個(gè)襯墊，其中上述至少一個(gè)過濾元件位于安裝在上述管上的上述法蘭和上述襯墊之間。
14.按權(quán)利要求13的過濾裝置，其中上述的疏水過濾器封閉上述管的口。
15.按權(quán)利要求14的過濾裝置，其中上述親水過濾器在上述第二出口處，封閉上述第二截面。
16.權(quán)利要求2的過濾裝置還包括用于設(shè)置的第一出口與第二出口成流體流動關(guān)系的部件。
17.按權(quán)利要求16的過濾裝置，其中用于設(shè)置第一出口與第二出口成流體流動關(guān)系的部件包括一導(dǎo)管。
18.按權(quán)利要求17的過濾裝置，其中上述導(dǎo)管是與上述室的至少一個(gè)界定的殼體整體地形成。
19.權(quán)利要求17的過濾裝置，還包括連接上述導(dǎo)管的管，用于讓過濾過的流體流入流體收集部件。
20.權(quán)利要求4的過濾裝置，還包括排放未過濾流體的部件。
21.按權(quán)利要求20的過濾裝置，其中上述排放部件包括自動在線排氣過濾器。
22.按權(quán)利要求20的過濾裝置，其中上述在線排氣過濾器設(shè)置成與上述第一室成流體流動關(guān)系。
23.按權(quán)利要求4的過濾裝置，其中上述至少一個(gè)過濾元件包括許多白細(xì)胞除去元件。
24.權(quán)利要求4的過濾裝置還包括一設(shè)置與上述在線排氣過濾器成流體流動關(guān)系的供液部件。
25.權(quán)利要求24的過濾裝置還包括固定到上述第一導(dǎo)管部件上的流體收集部件。
26.按權(quán)利要求11的過濾裝置，其中上述阻止部件包括一個(gè)或幾個(gè)法蘭襯墊。
27.按權(quán)利要求11的過濾裝置，其中上述至少一個(gè)過濾元件的邊緣利用一個(gè)法蘭環(huán)密封上述第二截面。
28.按權(quán)利要求11的過濾裝置，其中上述至少一個(gè)過濾元件的邊緣是使用在一個(gè)以上過濾元件的邊緣層之間的熱塑性膜熱密封。
29.在過濾血液中使用的一種過濾裝置，包括殼體；都置于上述殼體內(nèi)的第一室和第二室，其中上述第一和第二室被許多白細(xì)胞除去元件分開；從第一室通往第二室的通道；以阻止第一室內(nèi)的未過濾血液從第一室通過該通道流入第二室這樣來定向的疏水過濾器；在上述第二室的第一出口；在上述第二室的第二出口，上述第一出口位于上述第二出口之下；若親水過濾器濕時(shí)，以阻止空氣通過上述第二出口流動這樣來定向的親水過濾器；和用于設(shè)置上述第一出口與上述第二出口成流體流動關(guān)系的部件。
30.按權(quán)利要求29的過濾裝置，其中用于設(shè)置上述第一出口與上述第二出口成流體流動關(guān)系的部件包括一導(dǎo)管。
31.按權(quán)利要求30的過濾裝置，其中上述導(dǎo)管與上述殼體是整體地形成。
32.一種在線排氣過濾器包括帶入口和出口的殼體；在上述殼體內(nèi)有至少一排放口；和以阻止上述殼體內(nèi)的流體從殼體通過上述至少一個(gè)排放口這樣來定向的至少一個(gè)疏水過濾器。
33.按權(quán)利要求32的在線排氣過濾器，其中上述至少一個(gè)疏水過濾器封閉上述殼體。
34.按權(quán)利要求33的在線排氣過濾器，其中上述至少一個(gè)疏水過濾器包括與上述入口同軸定向的一個(gè)開口。
35.按權(quán)利要求32或33的在線排氣過濾器，其中上述殼體包括入口的一部分和出口的一部分。
36.按權(quán)利要求32或33的在線排氣過濾器，其中上述出口包含截面積小于入口截面積的節(jié)流體。
全文摘要
一種能夠用于從血液中除去白細(xì)胞的液體過濾裝置(129)包含第一室(108)，它與第二室(109)成流體流動關(guān)系。過濾元件(多個(gè))(103)將第一室(108)與第二室(109)分開，因此來自第一室(108)的液流在進(jìn)入第二室(109)前被過濾。從第二室(109)導(dǎo)入第一室(108)的通道(111)和使用疏水過濾器(104)以阻止來自第一室(108)的液體通過通道(111)從第一室(108)流入第二室(109)，而允許空氣從此流過，一個(gè)出口(123)位于第二室(109)中。第二出口(124)位于第二室(109)內(nèi)，和通過導(dǎo)管(116)以此設(shè)置成流體流動關(guān)系。
文檔編號B01D46/00GK1148349SQ9519298
公開日1997年4月23日 申請日期1995年2月15日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月10日
發(fā)明者P·朱克 申請人:亨克素爾公司