Brevet FR2588777A1 — publié le 19870424

I SEPARATEUR CENTRIFUGE PERFECTIONNE. L'invention concerne un séparateur centrifuge du type qui reçoit de façon continue un courant de liquide à séparer et fournit des courants séparés. Dans certaines centrifugeuses qui reçoivent de facon continue un courant de sang et fournissent des courants séparés des composants du sang, des chambres collectrices ont trois sorties, l'une pour évacuer les globules rouges lourds dans une position de la chambre située radialement à l'extérieur, une pour évacuer le plasma plus léger dans une position située radialement à l'intérieur de la chambre, et une pour évacuer les globules blancs et les plaquettes intéressantes à l'interface entre la couche de globules blancs et la couche de plasma. Les sorties sont reliées à des pompes respectives par des tubes à une structure à tubes tournants à joints tournants ou équivalente sans joints. Dans le brevet US No 4 094 461, la:. déposante a décrit une chambre c o l l e c t r i c e dans laquelle une barrière a été placée à l'arrière de la sortie des globules blancs, pour arrêter le courant de l'interface de globules blancs mais pour permettre le passage du courant de globules rouges et de plasma; la sortie de plasma était disposée à l'arrière de la barrière, généralement dans la même position radiale que la sortie de l'interface dans le but de maintenir la position de l'interface au niveau de la sortie des globules blancs pour permettre une évacuation efficace des globules blancs. Dans un mode de réalisation commercial du dispositif décrit dans ledit brevet, on utilisait un joint tournant à quatre canaux pour relier le tube d'entrée et trois tubes collecteurs à trois pompes. On a découvert qu'en combinant le courant de deux tubes collecteurs d'un séparateur centrifuge continu en un tube collecteur combiné, il était possible d'utiliser très efficacement les pompes pour commander les débits dans les tubes. Ceci permet l'utilisation d'un moins grand nombre de pompes pour un nombre donné de tubes, de simplifier la commande, ou de permettre l'utilisation d'une sortie additionnelle dans la chambre collectrice, pour obtenir une commande améliorée de l'évacuation des fractions séparées, Dans des modes de réalisation préférés, il existe quatre sorties, une sortie d'interface située dans une position radialement intermédiaire à l'avant d'une barrière, une sortie de globules rouges située dans une position radialement à l'extérieur, une sortie de plasma située dans une position radialement à l'intérieur et une sortie d'interface séparée située dans une position d'interface intermédiaire à l'arrière de la barrière, les tubes reliés à la sortie d'interface et à la sortie de globules rouges étant combinés l'un à l'autre. Dans une telle structure, le canal de séparation peut être amorcé automatiquement du fait que l'air est évacué par la sortie de plasma; l'interface du sang se fixe rapidement du fait que la solution saline d'amorçage est évacuée par la sortie à plasma, et l'interface est plus stable du fait que le débit par la sortie de positionnement d'interface est réduit par comparaison à celui du brevet US No 4 094 461. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaTtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un séparateur centrifuge selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe d'une chambre collectrice (avec les quatre sorties représentées schématiquement en rangée, pour montrer leurs positions radiales relatives), reliée à une chambre d'entrée et à un canal de séparation de l'appareil de la figure 1, la figure 3 est une vue en plan de ladite chambre collectrice, la figure 4 est une vue en coupe verticale selon 4-4 de la figure 3 de ladite chambre collectrice, la figure 5 est une vue en coupe verticale selon 5-5 de la figure 3 de ladite chambre collectrice, la figure 6 est une vue en coupe horizontale selon 6-6 de la figure 4, de ladite chambre collectrice. En se référant aux figures 1 et 2, celles-ci représentent un séparateur centrifuge 10 comprenant un canal de séparation centrifuge circulaire jetable 12, une chambre d'entrée 13, une chambre collectrice 14, et des tubes d'entrée et collecteurs 16 reliés à des pompes 18, 20, 22 et 24 par l'intermédiaire de moyens de connexion rotatifs multi-canaux et sans joints (non montrés) du type bien connu montré par exemple dans le brevet US No 4 146 172. En se référant aux figures 1 et 2, les tubes 16 comprennent un tube d'entrée de sang complet 26 relié à l'entrée 28, un tube collecteur de globules blancs 30 relié à la sortie collectrice de globules blancs 32, un tube collecteur de plasma 34 relié à la sortie collectrice de plasma 36, un tube collecteur de globules rouges 38 relié à une sortie collectrice de globules rouges 42 et un tube collecteur de positionnement d'interface 40 relié à la sortie de positionnement d'interface 44. Le tube 38 a une longueur de 9,70 cm et un diamètre interne de 2,39 mm; le tube 40 a une-longueur de 9,50 cm et un diamètre interne de 0,58 mmi, et les tubes 38 et 40 sont reliés par la jonction 46 au tube collecteur combiné 48. En se référant à la figure 2, on voit que la chambre d'entrée 13 et la chambre collectrice 14 sont reliées l'une à l'autre par engagement du prolongement 54 de la chambre d'entrée 13 dans la fente 56 de la chambre collectrice 14. Le canal de séparation 12 est relié de façon similaire à la chambre d'entrée 13 par engagement dans la fente 58 de la chambre d'entrée 13 et à la chambre collectrice 14 à son extrémité opposée par engagement dans la fente 60 de ladite chambre collectrice 14. A la figure 2, la séparateur centrifuge de plasma 36 est représentée schématiquement plus pros de l'extrémité de la chambre collectrice 14 que cela n'est le cas en fait; sa position correcte, telle qu'elle est montrée aux figures 1 et 3 est proche de la sortie de positionnement d'interface 44. En se référant aux figures 3 à 6, la structure de la pièce 50 constituant la chambre collectrice est montrée plus en détail. En se référant à la figure 4, on voit que la barrière 62 s'étend au travers de la pièce 50 constituant la chambre collectrice, cette barrière étant formée par un élément horizontal 64 s'étendant en direction amont et par un élément vertical 66 à son extrémité aval. Comme on le voit à la figure 5, la séparateur centrifuge de globules blancs 32 commence à l'avant de l'élément vertical 66. Un interstice 67 est prévu au-dessous de l'élément horizontal 64 pour permettre au courant de globules rouges de dépasser la barrière 62, et un interstice 68 est prévu à la partie supérieure de l'élément vertical 66 pour permettre au plasma de dépasser la barrière 62. Comme on le voit à la figure 6, l'élément vertical 66 est de forme courbe en section horizontale, avec sa partie le plus en aval juste au- delà de la sortie collectrice de globules blancs 32. La sortie à plasma 34 est située dans la position la plus radialement -à l'intérieur dans la chambre collectrice 14 (figures 2, 4). En se référant aux figures 2 et 5, on voit que la sortie collectrice de globules rouges 42 est située dans la chambre 14 dans la position qui est le plus radialement à l'extérieur. La sortie collectrice de globules blancs 32 est environ à mi-chemin entre le haut et le bas de la barrière 62. La sortie de positionnement d'interface 44 est légèrement plus à l'extérieur que la position radiale de la sortie collectrice de globules blancs 32. En fonctionnement, le canal de séparation 12 est supporté par un bol rotatif (non montré), par exemple tel que celui montré dans le brevet US No 4 094 461, et le sang entier est envoyé par le tube d'entrée 26 à l'entrée 28 de la chambre d'entrée 13. Le sang entier circule dans le canal de séparation 12 et est soumis à des forces centrifuges qui se traduisent par une stratification des composants du sang. Les composants envoyés à la chambre collectrice 14 sont ainsi stratifiés, les globules blancs étant situés dans la position radialement le plus à l'extérieur, le plasma étant situé dans la position radialement le plus à l'intérieur et les globules blancs et les plaquettes étant situés à l'interface entre les deux. Dans la chambre collectrice 14, l'interface est situé au niveau de la sortie collectrice de globules blancs 32 et est dirigée par la barrière 62 vers la sortie 32 o les globules blancs et les plaquettes sont évacués et pompés par la pompe 18. Les globules rouges passent par l'interstice 67 et sont évacués par la sortie collectrice de globules rouges 42 et le plasma passe par l'interstice 68 et est évacué-par la sortie collectrice de plasma 34. Les globules blancs et les plaquettes sont empêchés de parvenir à la sortie 44 par la barrière 62. A l'arrière de la barrière 62, la sortie de positionnement d'interface 44 évacue la quantité désirée de plasma et de globules rouges nécessaire pour maintenir l'interface environ au niveau de la position de la sortie 32. Les globules rouges circulant dans le tube collecteur 38 et les globules rouges et le plasma circulant dans le tube de positionnement d'interface 40 sont réunis à la jonction 46 et évacués par le tube collecteur combiné 48. La somme des courants passant par la sortie de positionnement d'interface 44 et la sortie collectrice de globules rouges 42 est commandée par la pompe 24. Le diamètre du tube collecteur de globules rouges 38, qui achemine les globules rouges denses et visqueux, est supérieur à celui du tube de positionnement d'interface 40 pour permettre un courant de globules rouges pratiquement sans restriction par ce tube 38. Si l'interface à la sortie 44 se déplace radialement vers l'intérieur, le composant constitué par les globules rouges commence par passer par le tube 40, mais avec un débit réduit, du fait que le composant formé par les globules rouges est plus visqueux que le composant constitué par le plasma. Ce courant réduit provoque l'augmentation du composant constitué par le plasma, repoussant l'interface radialement vers l'extérieur pour le ramener à sa position correcte. De manière similaire, si l'interface se déplace radialement vers l'extérieur par rapport à la sortie 44, le composant moins visqueux constitué par le plasma passe par la sortie 44, et le plasma s'écoule relativement rapidement par celle-ci, ramenant l'interface à la position de la sortie 34. On obtient de nombreux avantages du fait que la sortie collectrice de plasma 36 est située dans la position qui est radialement le plus à l'intérieur et est séparée de la sortie de positionnement d'interface. Par exemple, le canal 12 peut être automatiquement amorcé, et ceci plus rapidement, du fait que tout l'air s'échappe par la sortie à plasma 36. L'interface est très stable du fait que le volume du courant passant par la sortie de positionnement d'interface 44 est petit. Moins de plaquettes sont évacuées avec le plasma et perdues dans l'échange du plasma du fait que la sortie à plasma 46 est éloignée des éléments cellulaires. En combinant deux tubes 38 et 40 à la Jonction 46 et en utilisant le tube collecteur combiné 48, on continue de maintenir à quatre le nombre de tubes qui doivent traverser le mécanisme de liaison tournant sans joints, et le nombre de pompes reste à quatre. Ceci est très avantageux du fait que cela permet d'obtenir une commande d'interface améliorée sans augmenter le nombre de pompes et le nombre de canaux dans le mécanisme de liaison tournant sans joints. D'autres modes de réalisation de l'invention font partie du champ d'application des revendications annexées. Par exemple, il n'est pas besoin d'avoir quatre pompes pour l'agencement à une entrée et trois sorties montré à la figure 1. On peut ne prévoir qu'une pompe d'entrée et deux pompes de sortie, ou trois pompes de sortie; dans chaque cas, le courant passant par l'entrée ou la sortie o il n'y a pas de pompage est déterminé par les débits des trois autres. Par ailleurs, en plus ou à la place de prévoir un tube 40 de diamètre plus faible que celui du tube 38, on peut restreindre plus fortement le courant dans le tube 40 que dans le tube 38 en faisant en sorte que le tube 40 soit plus long que le tube 38. REVENDICATIONS 1. Séparateur centrifuge comprenant un canal de séparation centrifuge circulaire (12) comportant une entrée (28) pour recevoir un liquide à séparer et une sortie pour fournir les composants dudit liquide sous forme de couches séparées en différentes positions radiales, un tube d'entrée (26) pour envoyer ledit liquide à séparer à ladite entrée (28), une chambre collectrice (14) pour recevoir lesdites couches séparées, ladite chambre collectrice comprenant des première (42), seconde (44) et troisième (32) sorties pour évacuer les composants en différentes positions dans ladite chambre, des premier (38), second (40) et troisième (30) tubes collecteurs reliés respectivement auxdites première, seconde et troisième sorties, caractérisé en ce que lesdits premier (38) et second (40) tubes collecteurs sont reliés ensemble de manière qu'un courant combiné desdits tubes s'écoule dans un tube collecteur combiné (46), et deux pompes sont reliées de manière à commander les débits dans ledit tube d'entrée, ledit tube collecteur combiné et ledit troisième tube collecteur, lesdites pompes étant situées à l'extérieur dudit canal de séparation et de la chambre collectrice, et ne tournant pas avec eux, ce qui permet de n'utiliser qu'une unique pompe pour évacuer le liquide desdites première et seconde sorties. 2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premier (38) et second (40) tubes collecteurs et au moins une partie dudit tube collecteur combiné (46) sont adaptés à tourner avec ledit canal de séparation (12) et la chambre collectrice (14), et comprend en outre des moyens à multicanaux pour acheminer le liquide dans ledit tube collecteur-combiné et ledit troisième tube collecteur vers lesdites pompes, la jonction des courants de ladite première sortie et desdites sorties en amont desdits moyens à multicanaux réduisant le nombre de canaux desdits moyens à multicanaux. 3. Séparateur selon la revendication. 2, caractérisé en ce que ladite troisième sortie (32) est dans une position radialement intermédiaire dans ladite chambre collectrice, et comprend en outre une barrière à l'arrière de ladite troisième sortie collectrice, ladite barrière empêchant le courant de la dépasser dans une position radialement intermédiaire dans ladite chambre, mais permettant le passage du courant dans des positions (67 et 68) situées radialement à l'intérieur et à l'extérieur. 4. Séparateur selon la revendication 3, comprenant en outre un quatrième tube collecteur (34) relié à une quatrième sortie collectrice (36) disposée dans une position radialement à l'intérieur, caractérisé en ce que ladite première sortie (42) est située dans une position radialement à l'extérieur, et ladite seconde sortie (44) est située dans une position radialement intermédiaire à l'arrière de ladite barrière (62), ladite première sortie (42) étant une sortie à globules rouges, ladite seconde sortie (44) étant une sortie de positionnement d'interface, ladite troisième sortie (32) étant une sortie collectrice de globules blancs et ladite quatrième sortie (36) étant une sortie de plasma. 5. Séparateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit second tube collecteur est de diamètre plus faible que ledit premier tube collecteur de manière à limiter le courant du composant plus dense et plus visqueux qui le traverse dans des positions radialement à l'extérieur. 6. Séparateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit second tube collecteur (40) est plus long que ledit premier tube collecteur (38).