УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКРЫВАНИЯ КАНАЛА
CANAL OPENER

Изобретение касается устройства для открывания канала, в частности канала системы шлангов для крови или контейнеров для крови, при этом канал снабжен закрывающим элементом, запирающим проходное отверстие канала, при этом устройство имеет, по меньшей мере, одно открывающее устройство, которое выполнено таким образом, что оно оказывает усилие, действующее на канал снаружи, благодаря чему закрывающий элемент сжимается и канал открывается.
Такое устройство для открывания канала известно, например, из DE 10 2005 019 855 A1. Описанное там открывающее устройство состоит из двух колодок, которые механически или вручную сводятся друг с другом. При этом находящийся между колодками участок канала сжимается, и закрывающий элемент пластически деформируется, так что в канале возникает свободное поперечное сечение потока, которое остается свободным даже после воздействия открывающего устройства.
Персоналу клиник и персоналу в банках крови часто приходится обрабатывать сравнительно большое количество комплектов контейнеров для крови, чтобы в сепараторе разделять кровь на составляющие части и хранить эти части в отдельных емкостях. С этим связаны сравнительно высокие требования к персоналу, так как, в частности, продолжительное открывание распространенных стерильных крышек связано с затратой больших усилий и может привести к продолжительным болям у персонала. К тому же персонал часто находится в большом цейтноте, так что отдельные шаги способа должны осуществляться в промежутки времени, равные нескольким секундам.
Наконец, существует опасность, что произойдут ошибки в обслуживании и что стерильные крышки по ошибке не будут открыты или будут открыты только частично, или будут иметь места с острыми кромками. В частности, при наличии мест с острыми кромками существует опасность, что компоненты крови могут пострадать вследствие гемолиза.
Поэтому существует необходимость упростить и ускорить протекание способа и при этом одновременно выполнить высокие стандарты безопасности и качества. Это относится, в частности, к открыванию стерильных крышек, которые известны из DE 10 2005 019 855 A1.
Важно, чтобы открывающее устройство для открывания закрывающего элемента работало за кратчайшее время и с наилучшей точностью. При этом, в частности, в случае, когда устройство выполнено в виде устройства, приводимого в действие вручную, должно обеспечиваться быстрое и простое обслуживание, так чтобы достигалась высокая приемлемость для пользователей.
Из WO 2004/058046 A2 известен прибор для переработки крови, на котором находится устройство для открывания стерильных крышек в шлангах для крови. Это открывающее устройство может перемещаться в осевом направлении и дополнительно вращаться. Оно служит для открывания стерильной крышки с отламывающимся конусом. Как уже было сказано выше, такие стерильные крышки обладают тем недостатком, что при определенных обстоятельствах могут образоваться острые кромки и обломки стерильной крышки, которые могут привести к повреждению компонентов крови. Другой недостаток описанной в WO 2004/058046 A2 системы заключается в том, что описанный механизм является сравнительно затратным, так как должно осуществляться постоянное возвратно-поступательное движение исполнительного элемента. Это, к тому же, связано с определенной затратой времени.
Из EP 1 294 061 B1 известно работающее на батарейках гидравлическое прессовое устройство для ручной эксплуатации, которое имеет сравнительно затратную конструкцию. Применение таких конструкций является сравнительно трудным и не быстрым в обращении, как это необходимо, когда речь идет о том, чтобы с высокой точностью и скоростью открывать стерильные крышки в системах контейнеров для крови или шлангов для крови.
Соответствующее относится к описанному в WO 03/084719 A2 электрогидравлическому ручному инструменту, который служит для опрессовки трубчатых предметов и кабельных наконечников. Описанная конструкция является сравнительно затратной и тяжелой и поэтому не подходит для открывания стерильных крышек.
Наконец, из EP 0 106 182 B1 известен инструмент для опрессовки втулок, кабельных наконечников или тому подобных. И этот инструмент работает на гидравлической основе. Он не подходит в качестве ручного инструмента для открывания стерильных крышек.
В основу настоящего изобретения положена задача, усовершенствовать устройство вышеназванного рода, чтобы оно за короткое время и с высокой точностью обеспечивало возможность открывания стерильных крышек, которые известны из DE 10 2005 019 855 A1.
Эта задача решается с помощью устройства с признаками пункта 1.
Соответственно этому предусмотрено, что открывающее устройство выполнено с таким контуром, что канал может вкладываться в открывающее устройство только таким образом, что оказываемое на канал усилие действует исключительно или, по меньшей мере, также в той области, в которой находится закрывающий элемент. Поэтому канал, соответственно, снабженный закрывающим элементом участок канала может вкладываться в открывающее устройство только таким образом, что оказываемое на канал снаружи сжимающее усилие действует в заданном месте, и за счет этого канал открывается. Между открывающим устройством и данным участком канала существует, таким образом, взаимодействие по принципу ключа и замка, благодаря которому предотвращается, чтобы по ошибке в открывающее устройство вкладывался участок канала, в котором не находится закрывающий элемент. Таким образом можно надежно препятствовать тому, чтобы открывающее устройство хотя и приводилось в действие, но это не приводило бы к открыванию канала.
Правильному вводу участка канала, соответственно, канала в открывающее устройство способствует, таким образом, так называемый принцип ключа и замка. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусмотрены также средства, которые препятствуют только частичному вкладыванию канала. Пользователь устройства может, таким образом, получить поддержку в том отношении, что предотвращается приведение в действие открывающего устройства, когда канал только частично вложен в открывающее устройство. Например, эти средства могут быть снабжены пружинным механизмом, который выполнен таким образом, что канал либо выдавливается из открывающего устройства, либо вдавливается в правильное положение в открывающем устройстве. Этот пружинный механизм, таким образом, либо выдавливает неправильно расположенные каналы, соответственно, участки каналов из открывающего устройства, соответственно, из его приемного элемента, либо вдавливает их в правильное положение, в котором возможно открывание закрывающего элемента.
Настоящее изобретение касается также устройства для открывания канала, в частности, канала системы шлангов для крови или контейнеров для крови, при этом канал снабжен закрывающим элементом, запирающим проходное отверстие канала, при этом устройство имеет, по меньшей мере, одно открывающее устройство, которое выполнено таким образом, что оно оказывает усилие, действующее на канал снаружи, благодаря чему закрывающий элемент сжимается и канал открывается. Это устройство отличается тем, что устройство или открывающее устройство имеет процессорный блок, который выполнен таким образом, что он показывает или вызывает подлежащее осуществлению приведение в действие открывающего устройства в заданные моменты времени и/или вызывает это приведение в действие только тогда, когда канал находится в своем правильном положении в открывающем устройстве и/или контролирует процесс открывания закрывающего элемента.
Таким образом, например, возможно, чтобы открывающее устройство активировалось только тогда, когда это предопределяется процессорным блоком. Необходимость в этом может возникнуть в определенный (заданный) момент времени в течение процесса, (например, сепарации клеток или какой-либо другой обработки крови). Если это произошло, процессорный блок подает открывающему устройству сигнал, по которому открывающее устройство приводится в действие и закрывающий элемент сжимается, благодаря чему происходит желаемое открывание канала.
Альтернативно или дополнительно может быть предусмотрено, чтобы процессорный блок был выполнен таким образом, чтобы он вызывал открытие закрывающего элемента путем приложения усилия только тогда, когда канал находится в открывающем устройстве в своем правильном положении. Если это не так, может быть предусмотрено, чтобы процессорный блок препятствовал приведению в действие открывающего устройства.
Альтернативно или дополнительно может быть предусмотрено, чтобы процессорный блок был выполнен таким образом, чтобы он контролировал процесс открывания закрывающего элемента. Это может осуществляться, например, посредством динамометрических элементов, контроля момента вращения или измерения тока двигателя приводного узла, который приводит в действие открывающее устройство. При отсутствующем, неправильно вложенном или не безупречно открытом канале, соответственно, участке канала может быть предусмотрено, что процессорный блок прекратит или прервет процесс и/или иным образом целесообразно повлияет на него, например, с помощью указаний или подачи сигнала тревоги.
Может быть предусмотрено, чтобы открывающее устройство было выполнено таким образом, чтобы в случае ошибки, когда канал был расположен неправильно, а процесс открывания, несмотря на это, был инициирован, закрывающий элемент был поврежден не так сильно, чтобы поставить под угрозу стерильность продуктов. Процесс открывания может быть, таким образом, например, своевременно прекращен, соответственно, закрывающий элемент может быть деформирован только настольно незначительно, что канал остается закрытым и тем самым продолжает обеспечиваться стерильность продуктов крови.
В другом варианте осуществления изобретения предусмотрено, что устройство или открывающее устройство снабжено, по меньшей мере, одним сенсором, который выполнен таким образом, что он регистрирует наличие канала в открывающем устройстве и/или его положение в открывающем устройстве и/или, по меньшей мере, один характерный для процесса открывания закрывающего элемента параметр. Как уже было сказано, этот, по меньшей мере, один характерный параметр может представлять собой усилие, момент вращения или ток двигателя или тому подобное, которые возникают при открывании закрывающего элемента.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что сенсор соединен с процессорным блоком, при этом процессорный блок выполнен таким образом, что он вызывает приведение в действие открывающего устройства только тогда, когда зарегистрированное сенсором положение канала в открывающем устройстве является правильным.
Кроме того, может быть предусмотрено, что сенсор открывающего устройства соединен с процессорным блоком, и что процессорный блок выполнен таким образом, что он прерывает процесс открывания закрывающего элемента и/или подает понятный для пользователя устройства указательный сигнал, если процесс открывания отличается от предусмотренного процесса. Это может произойти, например, тогда, когда процесс открывания был инициирован без правильного расположения канала в открывающем устройстве.
Настоящее изобретение может быть выполнено в виде ручного инструмента, то есть в виде устройства, удерживаемого в руке. Предпочтительно это устройство, удерживаемое в руке, применяется в способах, в которых манипулирование системами контейнеров для крови с целью сепарации клеток или другой обработки крови, по меньшей мере, частично осуществляется вручную. Однако изобретение не ограничено этим, а включает в себя, например, также машины для обработки крови, которые образованы соответствующим изобретению устройством или составной частью которых является соответствующее изобретению устройство. У этих машин для обработки крови может быть предусмотрено, что для сепарации клеток или другой обработки крови применяются преимущественно автоматические процессы. Предпочтительно предусмотрено, что открывание закрывающего элемента также осуществляется автоматически, соответственно, инициируется в определенный (заданный) момент времени в течение процесса.
Если инструмент представляет собой устройство, удерживаемое в руке, может быть предусмотрено, что оно находится в коммуникационной связи с процессорным блоком устройства посредством проводного или же беспроводного соединения. Эта коммуникационная связь может служить, например, для того, чтобы отображать информацию на устройстве, удерживаемом в руке, например, руководство для пользователя, которое показывает пользователю, какой закрывающий элемент в какой момент времени он должен открыть посредством устройства, удерживаемого в руке. В этом случае ручной инструмент обслуживается особенно просто и быстро, так как пользователю, например, на дисплее или акустически или иным образом сообщается, что он должен открыть закрывающий элемент и, соответственно, какой именно закрывающий элемент.
Указанный процессорный блок может, например, быть расположен в машине для обработки крови, а сенсор или сенсоры в устройстве, удерживаемом в руке.
Как уже было сказано выше, изобретение, однако, не ограничено устройствами, удерживаемыми в руке, а включает в себя также тот случай, когда, по меньшей мере, одно открывающее устройство является составной частью более крупного узла, в частности, машины для обработки крови.
В другом варианте осуществления изобретения предусмотрено, что устройство выполнено по одному из пунктов 3-9 в соответствии с отличительной частью одного из пунктов 1 или 2. Это означает, что устройство дополнительно к указанным выше признакам может также обладать и тем признаком, что вкладывание участка канала в открывающее устройство осуществляется по принципу «ключ-замок», благодаря чему может быть предотвращено вкладывание участков канала без закрывающего элемента.
Изобретение касается также устройства для открывания канала, в частности, канала системы шлангов для крови или контейнеров для крови, при этом канал снабжен закрывающим элементом, запирающим проходное отверстие канала, при этом устройство имеет, по меньшей мере, одно открывающее устройство, которое выполнено таким образом, что оно оказывает усилие, действующее на канал снаружи, благодаря чему закрывающий элемент сжимается и канал открывается. Устройство отличается тем, что открывающее устройство включает в себя открывающий элемент и приводной узел, при этом открывающий элемент или приводной узел соединены с кулисной направляющей, а приводной узел или открывающий элемент - с движущимся по кулисной направляющей вращающимся или скользящим элементом, который при работе приводного узла приводится во вращательное движение относительно кулисной направляющей, при этом кулисная направляющая выполнена таким образом, что относительное перемещение между вращающимся или скользящим элементом и кулисной направляющей вызывает движение выдвигания или втягивания открывающего элемента.
Таким образом, например, возможно, чтобы приводной узел был соединен с вращающимся или скользящим элементом, который при работе приводного узла приводится во вращательное движение. Этот вращающийся или скользящий элемент движется в кулисной направляющей или по ней, которая выполнена таким образом, что указанное вращательное движение вращающегося или скользящего элемента вызывает движение выдвигания открывающего элемента. При этом может быть предусмотрено, кулисная направляющая жестко соединена с открывающим элементом, а вращающийся или скользящий элемент жестко соединен с приводным узлом. В принципе, можно также расположить кулисную направляющую на приводном узле, а вращающийся или скользящий элемент - на открывающем элементе. Важно, чтобы относительное перемещение между вращающимся или скользящим элементом и кулисной направляющей вызывало движение выдвигания, соответственно, движение втягивания открывающего элемента.
Открывающий элемент может быть подпружинен, при этом пружина расположена так, что она оказывает на открывающий элемент или на один из соединенных с ним конструктивных элементов усилие, направленное против движения выдвигания. Таким образом, благодаря пружинному элементу обеспечивается, что открывающий элемент снова втягивается, когда он не нужен для открывания канала.
Кулисная направляющая может быть выполнена таким образом, что во время движения выдвигания открывающего элемента развивался постоянный или практически постоянный момент вращения приводного узла. Предпочтительно предусмотрено, что практически постоянный момент вращения необходим для того, чтобы обеспечивать постоянно возрастающее до максимального значения усилие и открывание закрывающего элемента. Благодаря этому возможно применение сравнительно меньшего, более легкого и более дешевого привода.
Этот вариант осуществления предпочтителен, в частности, когда устройство применяется в качестве устройства, удерживаемого в руке. Возможно, например, чтобы для машины для обработки крови были необходимы только один или при необходимости также несколько таких удерживаемых в руке приборов. Пользователь должен тогда открывать закрывающий элемент, соответственно, поочередно различные закрывающие элементы сам с помощью руководства пользователя. При этом, как уже было сказано, может осуществляться коммуникация с процессорным блоком посредством кабеля или беспроводная.
Однако изобретение не ограничено этим, а включает в себя также открывающие устройства, которые осуществляют открывание закрывающих элементов по простому принципу клещей с вытянутым или угловым приводом.
Как уже было сказано, устройство может представлять собой прибор для обработки крови, в частности, прибор для сепарации клеток. Однако изобретение не ограничено этим.
Понятие «канал» должно пониматься широко и включает в себя любую область, через которую протекает поток, такую как, например, участки канала, шланги, а также области разъемов, например, систем контейнеров для крови.
Другие подробности и преимущества изобретения поясняются более подробно с помощью одного из примеров осуществления, изображенного на чертежах, где:
Фиг.1: изображение в перспективе части устройства для обработки крови, снабженного открывающим устройством.
Фиг.2: открывающее устройство в сборе на изображении в перспективе, а также на подетальном изображении,
Фиг.3, 4: удерживаемое в руке устройство для открывания стерильных крышек на изображении в перспективе, а также в сечении,
Фиг.5, 6: детальные изображения кулисной направляющей, а также вращающегося элемента устройства, изображенного на фиг.1, 2,
Фиг.7-12: детальные изображения вращающегося элемента, а также кулисной направляющей с открывающим элементом,
Фиг.13-18: различные виды, а также изображения контура кулисной направляющей устройства, изображенного на фиг.3, 4.
На фиг.1 на изображении в перспективе показана часть 100 прибора для обработки крови для сепарации клеток. На фронтальной стороне этого прибора имеется открывающее устройство 10, которое служит для открывания закрывающего элемента, который описан детально в DE 10 2005 019 855 A1. В этом отношении на эту публикацию делается ссылка.
Открывающее устройство 10 активируется в определенные моменты времени посредством не изображенного подробно процессорного блока прибора, чтобы осуществить сжатие закрывающего элемента и вместе с тем открывание канала.
На фиг.2a в увеличенном изображении в перспективе показано открывающее устройство 10, на фиг.2b показана система в подетальном изображении. Позицией 12 обозначен корпус системы. Позиция 14 обозначает оба взаимодействующих подобно клещам элемента механизма, который препятствует тому, чтобы участок шланга вкладывался в изображенное открывающее устройство 10 только частично. Как следует из фиг.2b, обе колодки 14 нагружены пружинами 19. Эти подпружиненные колодки 14 способствуют тому, чтобы шланг либо полностью вдавливался в открывающее устройство, либо снова выдавливался, если он был вложен только частично. Сами предпочтительно взаимодействующие подобно клещам колодки или клещи для открывания закрывающего элемента находятся с точки зрения наблюдателя позади ограниченной колодками 14 области и на фигурах не изображены.
Правильному вводу участка канала в открывающее устройство 10 для открывания закрывающего элемента может, таким образом, способствовать механизм, который показан на фиг.2b в виде подпружиненных колодок 14.
Позиция 16 обозначает фронтальное, а позиция 18 нижнее покрытие, которое дополнительно служит устройством отламывания для стандартных подключений.
Открывающее устройство 10, показанное на фиг.1, 2, работает по принципу клещей. Оно может быть снабжено вытянутым или же угловым приводом. Открывающее устройство 10 выполнено в отношении своего контура таким образом, что закрывающие элементы, соответственно, содержащие их участки канала могут вкладываться только так, чтобы они прижимались в заданном месте, и тем самым каналы открывались. Этот принцип «ключа-замка» препятствует тому, чтобы по ошибке вкладывались участки канала, в которых не расположен такой закрывающий элемент. Это могло бы привести к тому, что открывающее устройство хотя и было бы приведено в действие, но открытие канала не произошло бы.
Кроме того, открывающие устройства 10 соединены с процессорным блоком, который посредством сенсора открывающего устройства 10 получает информацию о том, что участок канала с закрывающим элементов вложен и находится в правильном положении. Этот процессорный блок контролирует во время процесса открывания его безупречное протекание, что, например, может осуществляться посредством динамометрического элемента, контроля момента вращения или измерения тока двигателя. При неправильно вложенном или отсутствующем участке канала, соответственно, закрывающем элементе или при не безупречно открытом закрывающем элементе процессорный блок может, например, прервать, прекратить процесс открывания, или подать указательный сигнал, соответственно, сигнал тревоги.
Предлагаемое изобретением открывающее устройство может быть скомбинировано с вспомогательным устройством для открывания стандартных крышек (позиция 18 на фиг.2b), которое открывается путем надлома. Оно может быть выполнено так, чтобы не препятствовать, а способствовать посредством указанного вспомогательного отламывающего устройства применению традиционных систем контейнеров для крови.
Фиг.3-18 касаются удерживаемого в руке устройства 20 для открывания закрывающих элементов, которые известны из DE 10 2005 019 855 A1.
Как следует из фиг.3 и 4, удерживаемое в руке устройство имеет стержнеобразную форму. Оно включает в себя аккумулятор или батарею 22, которая приводит в действие двигатель 24 постоянного тока. При приведении двигателя 24 вращающийся элемент 28 приводится в движение посредством соединенной с двигателем 24 передачи 26, т.е. во вращательное движение. Вращающийся элемент 28 в своих обоих расположенных диаметрально друг напротив друга областях имеет оси, на которых установлены вращающиеся колеса 29. Это видно, например, на детальных изображениях, приведенных на фиг.5 и 6. Эти колеса 29 движутся в кулисной направляющей 30, которая, в свою очередь, соединена с открывающим элементом 40 без возможности проворота, что, в частности, видно из фиг.6. На фиг.7-12 показано расположение кулисной направляющей, а также приводимых в движение вращающимся элементом 28 колес 29 еще раз в различных изображениях в перспективе, а также в сечении.
Когда вращающийся элемент 28 приводится в действие двигателем 24, соответственно, посредством передачи 26, колеса 29 обкатываются по поверхности кулисной направляющей 30, что приводит к тому, что происходит осевое движение выдвигания или втягивания открывающего элемента 40. На фиг.7-9 показан открывающий элемент во втянутом положении. Если необходимо открыть стерильную крышку, соответствующий участок канала вкладывается в крючкообразную концевую область 50 устройства 20 и затем путем нажатия кнопки пользователем открывающий элемент 40 выдвигается, так что происходит сжатие закрывающего элемента и вместе с тем открывание канала. Движение возврата открывающего элемента в исходное положение осуществляется пружиной 60, которая, в частности, показана на фиг.7-12. Открывающий элемент при приведении его в действие частично втягивается в эту крючкообразную концевую область, соответственно, в образованное ею свободное пространство и таким образом сжимает канал.
Возможно, чтобы устройство, показанное на фиг.3, 4, было снабжено сенсором, который автоматически распознает, что канал был вложен в соответствии с предписанием, и автоматически инициирует процесс открывания. Также возможно, чтобы руководство пользователя указывало пользователю осуществить путем нажатия кнопки или выключателя движение выдвигания открывающего элемента 40.
Устройство, показанное на фиг.3, 4, может быть, например, посредством проводного или же беспроводного соединения связано с прибором для обработки крови и получать от него соответствующие сигналы. Коммуникация между двумя этими узлами может также быть двунаправленной или, например, включать в себя передачу данных, из которых следует, что процесс открывания произошел.
На фиг.13-18 показаны различные изображения в перспективе кулисной направляющей 30, а также ее контурных линий. Кулисная направляющая 30 выполнена по существу в виде участка полого цилиндра и в одной концевой области с торцевой стороны имеет направляющую поверхность 32, по которой движутся колесики или ползуны или тому подобные, которые посредством приводного узла приводятся во вращательное движение. Контурирование поверхности 32 кулисной направляющей 30 при этом выполнено таким образом, что она не имеет постоянного наклона, а что необходим почти постоянный момент вращения, чтобы создавалось постоянно повышающееся до максимального значения усилие открывания закрывающего элемента. Такой вариант осуществления обладает тем преимуществом, что привод может быть выполнен сравнительно небольшим, легким и дешевым.