[发明专利]流体处理和体积测定系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物和医药学科中的流体处理领域。具体地，本发明涉及 分子诊断领域，特别是在细菌检测方面、血液处理和诊断或心脏移植中的 应用。

背景技术

在医药应用中，流体处理非常重要。其中流体可在封闭的盒内通过几 步被处理的集成系统具有节约时间、用户友好和限制人为干扰的优点，然 而也有交叉感染的风险。US5193990所述的系统允许对从主腔室中流出的 流体进行流量控制。主腔室被隔膜分为两个区：流体所流入和流出的第一 区和充满气体的第二区。通过监测所述气体相对于在固定参考体积中的气 体的压力变化执行第一级控制，作为流量测量的基础。应用玻意耳定律来 测定第二区的体积，且因为第一和第二区的总体积是常数，所以就可知道 第一区的体积。通过提供更小的辅助分配腔室实现第二级控制。辅助分配 腔室也被隔膜分为两个区以便其第一区的体积在固定上下限之间可变。通 过从主腔室充注辅助分配腔室到其最大体积，并随后使该体积随时间减小 到最小体积，来测定分配腔室每单位时间的体积变化。最后，公开第三级 控制，其中通过以测量腔室中压力的方式监测辅助腔室内压力变化来测定 分配腔室内残留的流体体积。

现有技术的流量控制系统具有需要具备附加的与从中流出的流体流量 希望被测量的腔室连接的固定参考体积或者具备更小的辅助腔室的缺点。 这些要求使机构复杂化，并使装置更加庞大。现有技术装置还需要几个阀 切换和泵送步骤来执行上述流量控制。这些使自动化困难并消耗时间。

所以本领域需要更简单、用户更友好、更快和更紧凑的系统来做此工 作。

发明内容

本发明的目的是提供改进的流体处理系统，其允许非气相流体在多腔 室装置中从一个腔室到另一个腔室的处理，并提供一种改进的测量方法来 测定在流体处理系统中流体从一个腔室流入另一个腔室的程度。

广泛地讲，本发明基于此发现，即，通过对由压敏单向阀导引流体以 及获得准确的关于每个流体处理步骤执行程度的信息这两个操作过程使用 同一压力源，无须使用庞大的标定腔室和烦琐的阀系统，就可使流体从一 个腔室到另一个腔室以受控方式进行有效地处理。

本发明的实施方案涉及一种流体处理系统，其包括至少两个腔室。每 个腔室被柔性隔膜分割为第一和第二部分。第一部分中主要是气体如空气、 氮气、氩气或类似气体，且第二部分中主要是非气相流体。每个腔室具有 入口和/或出口构件。一个或多个通道使所述各第二部分相连，所述一个或 多个通道中至少一个包括压敏单向阀。流体处理系统进一步包括对所述至 少两个腔室中至少一个的所述第一部分施压的构件。

该实施方案是有利的，因为其允许以最少量的阀切换和泵送步骤执行 流体从一种流体处理系统的一个腔室到另一个腔室的处理，并额外减少了 受控阀的数量。

一个附加特点在于，至少两个腔室的第一部分中至少一个与压力传感 器连接。这是有利的，因为其允许在相关腔室内使用压力变化来直接且准 确地测定至或从该腔室流体被处理到的程度，无须附加的参考腔室。

另一附加特点在于，用于施压的构件是单一压力构件，其通过供压管 线与所述至少两个腔室中的每个腔室连接。对应至少两个腔室的每个腔室 的供压的管线包括一个阀，优选3/2阀，允许所述至少两个腔室中每个腔 室与用于施压的构件连接或断开。这是有利的，因为使用单一压力构件是 经济的，并仍然允许对系统内每个腔室的流体输送的完全控制。

另一附加特点在于，至少两个腔室中至少一个的第二部分通过一个或 多个通道直接连接到两个或更多个其他腔室的第二部分。所述一个或多个 通道中至少一个包括压敏单向阀。如果至少两个腔室中至少一个充当接收 腔室，且因此位于充当传输腔室的所述两个或更多其他腔室中至少两个的 下游，则该系统有利地用于实施将来自传输腔室的流体在接收腔室中混合。 另一优点是传输腔室可用于对接收腔室进行再填充。如果至少两个腔室中 至少一个充当传输腔室，则该系统通过选择不同体积的接收腔室有利地用 于如控制系统流动或流体的被传输剂量。另一附加特点是使用多位阀，因 此允许通过选择其转换位置，以选择性地连接或断开传输腔室的第二部分 自/至任意接收腔室，并还有可与上述任意实施方案和附加特点一起应用的 另一附加特点是使用尺寸不同的腔室。