费森尢斯CATS自体血液回收机原理.docx

连续离心原理

螺旋型通道中的血液在离心力的作用下沿螺旋型通道转动，随着螺旋通道半径的增加，质量最大的颗粒被挤压到最外圈。这个过程由记录仪记下可以观察。
最重的红细胞在直径最大的边缘上薄薄一层，较轻的白细胞、血小板、细胞碎片、抗凝剂和非乳化脂肪在螺旋通的最里侧（中心部位）。

洗涤室的结构如图所示。图中的下部（左边）对应离心机的外缘，，由于螺旋通道是顷斜的，所以造成离心力最低点在（血连接）位置，最高点在（集中连接）位置。
整个过程分为三个连续阶段。在第一分离阶段：从血连接进入到洗涤，在这个区域集中了80%的血，将分离的红细胞RBC留在外过缘上一薄层，废物被分离进入废物连接。经过分离阶段之后是洗涤阶段，在这个阶段从底部泵入的洗涤液重新将红细胞悬浮。在第二分离阶段：洗涤过的大于50%含量的红细胞进入到一个小凹槽，来自外部的CCD传感器水平监视浓缩后的红细胞的量值（高度），这种处理方法，开始有一个较小的容积30~50ml 是洗涤阶段的残留物。
CATS有六种不同的控制程序，根据不同的应用如：低失血、失血、得污染、快速治疗进行选择。所有的控制程序在三个阶段都是自动运行的。在第一阶段血的流量与进入废物袋的量是固定的参数：洗涤室转速：1500rpm，血流量：120ml/min

在第二阶段入口的血开始进入洗涤腔，此过程与血流量、洗涤腔室、洗涤溶液的流动速度有关。在同一时间开始第三阶段。血液流入时有一个小的旋涡，所以提供175-200 ml（程序设置）是不够的，腔内已经出现的血液填补了凹陷连接的较小的容积30~50ml，洗涤血液最初保留在洗涤腔（图7）直到产生足够的红细胞。

在浓缩过程中传感器连续监测浓缩后的红细胞量，当达到足够的量时将红细胞传送到输液袋中。

在这个阶段血的流量是不恒定的，调节血流量方法是：当过剩的血液在洗涤室不断累计增多，这时将反馈到送液泵，这种技术可以用于改变输送的流量，在治疗结束时剩余的红细胞被转移到输液袋，这个过程与开始时空的状态是相同的，所以不会损失一点浓缩红细胞。

图10示意性地显示出洗涤腔室的结构和连接的出口和入口。通过电磁阀控制三个泵。如图中所示，在正常情况下伤口渗出液与储血罐相连接。目前的研究是在呼吸机（HLM）体外循环结束后。

图中：1、洗涤液（生理盐水） 2、废物袋 3、储血罐 4、红细胞回收袋

离心碗原理
它是一种离心转筒原理的自体输血装置，是不连续工作的系统。离心分离钟由二部分组成，一个是内、外部固定在一起的旋转部件；另一个是位于离心分离钟的内部的入口和出口，它起密封离心分离钟的外部钟与进出血口的作用。离心单元的外部离心室以6000rpm的速度旋转，在离心力的作用下将收集的血液进行处理。（如图11）

患者的血液加入抗凝剂后进入到储血器并经过滤后收集，收集到足够的血后由一个滚子泵送到无菌的离心分离钟内，此时离心分离钟旋转并连续进入过滤后的血液。离心力F=M*a，由于红细胞颗粒较重，离心力大，所以向外偏转，停止于外钟的内壁上，较轻的上清液（血沉棕黄层）在钟的内壁。随着血液不断流入，上清液（血沉棕黄层）从钟内部中心口流出（见图11和图13），当上清液（血沉棕黄层）到达上限时，离心分离钟内就收集满了红细胞。这是通过光电传感器（血沉棕黄层或线传感器）检测的。在洗涤过程中会自动启动弁许的最高的离心转速，以防止红细胞溢出。在洗涤开始时滚子泵连接洗涤液的管中存有生理氯化钠溶液。洗涤液进入钟的底部并向上运动，与红细胞接触。清洗液与没有过滤掉的废物（基质，游离血红蛋白，激活的凝血因子，血小板，脂肪和酶）由出口流入废物袋。洗涤液的泵速由安装在离心机出口的软管处的传咸器控制。如果损失的红细胞过多则降低洗涤液泵速，如果传感器检测到液体已清晰则停止洗涤程序。（见图16）
洗涤液进管关闭，打开收集红细胞软管。此是停止离心分离钟转动，否则红细胞不能流到钟的中心，排出去的全是空气，钟反转，将红细胞和食盐水从钟内抽到产品袋内。整个过程结束。可以进行下一个过程。

比较的原则：
基于上面的分析，只有使用CATS连续处理和输血才可以保证。而自体输血设备、离心碗的原理只有输血后才能结束整个循环程序。如2。2节所述，从上面已经描述使用CATS在这项研究中从体外循环断开后不排除患者与体外循环系统保持连续的工作。将经过心肺机（HLM）与CATS体外系统剩余血的处理。直到输血，血从下肢静脉进入。输血开始后去除动脉导管。

从图1可以看出DF与CF之间的差别。在CF中，血液从储血器由泵送入空心的C型螺旋洗涤腔中，首先红血细胞浓缩在通道的外侧，然后在盐水中悬浮，再浓缩在通道的外侧。血液在系统中连续不停的流动，最后移送到输液袋中，血液在生理盐水中冲洗的废物移送到垃圾袋中。

除了死骨1000介质流动程序，在所有方案中的所有设备，红细胞的回收率在94%~98%之间。死骨1000，在介质的流动过程中可见红细胞损失严重，回收率可减少86%，这是因为在水平旋转的密封上面形成一倒置蝶形红细胞层。所造成的由入口端直接到废液的出口端的压力分流（因是负压，从阻力小的路径流），红细胞在离离心分离场中的压力形成需在一次性碗容量的1/3。
（注：continuous flow 简称CF，连续流动；
Discontinuous flow 简称DF 不连续流动）
RBC：红细胞
PRBC（HCT）：红细胞压积
RCM：