一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备
阅读：6发布：2021-01-24
专利汇可以提供一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种循环 肿瘤 细胞在体闭环提取设备，包括 采血 单元，采血单元通过第一输血管与初分离单元连接；初分离单元通过第二输血管与精分离单元或者存储单元连接，初分离单元还通过第三输血管与回输单元连接；初分离单元用于使血液分离成含循环肿瘤细胞的成分和不含循环肿瘤细胞的成分；精分离单元通过第四输血管与回输单元连接，精分离单元还通过排放管与存储单元连接；精分离单元用于对含循环肿瘤细胞的成分进行循环肿瘤细胞的提取；存储单元用于存储含循环肿瘤细胞的成分和/或循环肿瘤细胞；控制单元分别与采血单元、初分离单元、精分离单元、回输单元连接。本发明的一个技术效果在于能对全身血液中的循环肿瘤细胞进行滤除。，下面是一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备专利的具体信息内容。
1.一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，包括采血单元、初分离单元、精分离单元、存储单元、回输单元和控制单元；
所述采血单元通过第一输血管与所述初分离单元连接；
所述初分离单元通过第二输血管与所述精分离单元或者存储单元连接，所述初分离单元还通过第三输血管与所述回输单元连接；所述初分离单元被配置为在离心力的作用下使血液分离成含循环肿瘤细胞的成分和不含循环肿瘤细胞的成分；
所述精分离单元通过第四输血管与所述回输单元连接，所述精分离单元还通过排放管与所述存储单元连接；所述精分离单元被配置为用于对含循环肿瘤细胞的成分进行循环肿瘤细胞的分离提取；
所述存储单元被配置为用于存储含循环肿瘤细胞的成分和/或循环肿瘤细胞；
所述回输单元被配置为用于将分离出的不含循环肿瘤细胞的成分输回身体；
所述控制单元分别通过通讯控制线与所述采血单元、初分离单元、精分离单元、回输单元连接。
2.根据权利要求1所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，所述采血单元和回输单元的外部分别设置有压力传感器，且所述压力传感器均通过通讯控制线与所述控制单元连接。
3.根据权利要求1所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，还包括成分检测装置；
所述成分检测装置通过检测线或者通讯控制线与所述初分离单元连接，所述成分检测装置还通过检测线或者通讯控制线与所述控制单元连接，所述成分检测装置被配置为：在控制单元的控制下检测经初分离单元分离出的各成分的种类，纯度，以及分层状态。
4.根据权利要求1所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，还包括超声气泡传感器，所述超声气泡传感器与所述回输单元连接，所述超声气泡传感器还通过通讯控制线与所述控制单元连接。
5.根据权利要求1所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，还包括补液单元，所述补液单元通过补液管与所述回输单元连接；所述补液单元还通过通讯控制线与所述控制单元连接。
6.根据权利要求1所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，所述精分离单元包括暂存单元，所述暂存单元上分别设置有注射口、输出口；
所述注射口被配置为用于向暂存单元内注入提取循环肿瘤细胞用的免疫磁珠；
所述输出口连接输出管，所述输出管上设置有抽取泵，所述输出管的末端分为两个支路，一个支路与所述第四输血管连接，另一个支路与所述排放管连接，在所述输出管的末端设置有开关，所述开关通过通讯控制线与所述控制单元连接，所述开关被配置为用于控制两个支路的导通或关断，且所述两个支路被配置为：在同一时间一个支路导通，另一个支路关断；
所述输出管的一段的管壁上设置有向下凹的储留槽，在所述储留槽外部设置有电磁单元，所述电磁单元通过通讯控制线与所述控制单元连接，提取循环肿瘤细胞后的免疫磁珠当流过储留槽时，在电磁单元的磁力作用下将免疫磁珠吸引并留存到储留槽中。
7.根据权利要求6所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，所述免疫磁珠外表面包裹有循环肿瘤细胞免疫抗体涂层。
8.根据权利要求6所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，所述精分离单元还包括摆动装置，所述暂存单元设置在摆动装置上。
9.根据权利要求6所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，所述精分离单元还包括网孔板，所述网孔板采用铁磁性材料制成，所述网孔板设置在所述输出管内；
在所述网孔板对应的输出管外壁上绕制有电磁线圈，所述电磁线圈通过通讯控制线与所述控制单元连接；或者是，
在所述网孔板对应的输出管外设置有永久磁铁。
10.根据权利要求9所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其特征在于，所述网孔板设置为一个或者多个；当设置多个网孔板时，多个网孔板在所述输出管内呈相互平行且间隔设置。
一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备
技术领域
[0001] 本发明涉及医疗器械领域，更具体地，本发明涉及一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备。
背景技术
[0002] 循环肿瘤细胞(circulating tumor cell)，又被简称为CTC。循环肿瘤细胞是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称，因自发或诊疗操作从实体肿瘤病灶(原发灶、转移灶)脱落，大部分循环肿瘤细胞在进入外周血后发生凋亡或被吞噬，少数能够逃逸并发展成为转移灶，增加恶性肿瘤患者死亡风险。可见，循环肿瘤细胞与恶性肿瘤细胞的复发和转移有着较为密切的关系。
[0003] 如今，医学技术在不断的发展和革新，为了进一步实现对循环肿瘤细胞的深入研究，避免恶性肿瘤细胞的产生，出现了一些与循环肿瘤细胞检测、提取等相关的仪器或设备。但是，这些仪器或设备都是用于对循环肿瘤细胞进行体外处理，即需要先抽取一定量的血液，之后在体外对血液中是否含有循环肿瘤细胞进行检测，以及制定相应的治疗方案等。实际上，这种体外处理的方法通常只能抽取少量的血液(大约为10ml)，而由于循环肿瘤细胞在外周血中的数量通常是比较少的，一般需要在约上亿个白细胞和几百亿个红细胞中寻找较少量的循环肿瘤细胞，就有可能会产生所抽取的一小部分血液(大约为10ml)中没有循环肿瘤细胞，从而造成假阴性。又或者是，抽取的一小部分血液(大约为10ml)中循环肿瘤细胞的含量极低，比如：只有一个或几个循环肿瘤细胞，那么基于检测灵敏度等一系列的原因，也可能造成假阴性的情况。由此可见，现有的体外检测循环肿瘤细胞很有可能造成最终结果不准确，导致难以制定合适的治疗方案。
发明内容
[0004] 本发明的一个目的在于提供一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备的新技术方案。
[0005] 根据本发明的一个方面，提供了一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，包括采血单元、初分离单元、精分离单元、存储单元、回输单元和控制单元；
[0006] 所述采血单元通过第一输血管与所述初分离单元连接；
[0007] 所述初分离单元通过第二输血管与所述精分离单元或者存储单元连接，所述初分离单元还通过第三输血管与所述回输单元连接；所述初分离单元被配置为在离心力的作用下使血液分离成含循环肿瘤细胞的成分和不含循环肿瘤细胞的成分；
[0008] 所述精分离单元通过第四输血管与所述回输单元连接，所述精分离单元还通过排放管与所述存储单元连接；所述精分离单元被配置为用于对含循环肿瘤细胞的成分进行循环肿瘤细胞的分离提取；
[0009] 所述存储单元被配置为用于存储含循环肿瘤细胞的成分和/或循环肿瘤细胞；
[0010] 所述回输单元被配置为用于将分离出的不含循环肿瘤细胞的成分输回身体；
[0011] 所述控制单元分别通过通讯控制线与所述采血单元、初分离单元、精分离单元、回输单元连接。
[0013] 可选地，所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，还包括成分检测装置；所述成分检测装置通过检测线或者通讯控制线与所述初分离单元连接，所述成分检测装置还通过检测线或者通讯控制线与所述控制单元连接，所述成分检测装置被配置为：在控制单元的控制下检测经初分离单元分离出的各成分的种类，纯度，以及分层状态。
[0014] 可选地，所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，还包括超声气泡传感器，所述超声气泡传感器与所述回输单元连接，所述超声气泡传感器还通过通讯控制线与所述控制单元连接。
[0015] 可选地，所述的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，还包括补液单元，所述补液单元通过补液管与所述回输单元连接；所述补液单元还通过通讯控制线与所述控制单元连接。
[0016] 可选地，所述精分离单元包括暂存单元，所述暂存单元上分别设置有注射口、输出口；
[0017] 所述注射口被配置为用于向暂存单元内注入提取循环肿瘤细胞用的免疫磁珠；
[0018] 所述输出口连接输出管，所述输出管上设置有抽取泵，所述输出管的末端分为两个支路，一个支路与所述第四输血管连接，另一个支路与所述排放管连接，在所述输出管的末端设置有开关，所述开关通过通讯控制线与所述控制单元连接，所述开关被配置为用于控制两个支路的导通或关断，且所述两个支路被配置为：在同一时间一个支路导通，另一个支路关断；
[0019] 所述输出管的一段的管壁上设置有向下凹的储留槽，在所述储留槽外部设置有电磁单元，所述电磁单元通过通讯控制线与所述控制单元连接，提取循环肿瘤细胞后的免疫磁珠当流过储留槽时，在电磁单元的磁力作用下将免疫磁珠吸引并留存到储留槽中。
[0020] 可选地，所述免疫磁珠外表面包裹有循环肿瘤细胞免疫抗体涂层。
[0021] 可选地，所述精分离单元还包括摆动装置，所述暂存单元设置在摆动装置上。
[0023] 在所述网孔板对应的输出管外壁上绕制有电磁线圈，所述电磁线圈通过通讯控制线与所述控制单元连接；或者是，在所述网孔板对应的输出管外设置有永久磁铁。
[0024] 可选地，所述网孔板设置为一个或者多个；当设置多个网孔板时，多个网孔板在所述输出管内呈相互平行且间隔设置。
[0025] 本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，实现了闭环地对体内全身血液进行循环肿瘤细胞的检查、滤除，不仅可以准确的检测，还可以直接、连续的滤除掉全身血液中所含有的循环肿瘤细胞，从而可以有效地避免恶性肿瘤的复发和转移现象。而且，由于采用的是全身血液检测循环肿瘤细胞的方式，避免了少量血液中有可能检测或提取不到循环肿瘤细胞的情况，即可以避免造成检测结果的假阴性。
附图说明
[0028] 图1是本发明实施例提供的一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备的结构示意图。
[0029] 图2是本发明实施例提供的另一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备的结构示意图。
[0030] 图3是本发明实施例提供的又一种循环肿瘤细胞在体闭环提取设备的结构示意图。
[0031] 图4是本发明实施例提供的初分离单元的结构示意图。
[0032] 图5本发明实施例提供的初分离单元内离心池的第一种结构示意图。
[0033] 图6本发明实施例提供的初分离单元内离心池的第二种结构示意图。
[0034] 图7本发明实施例提供的初分离单元内离心池的第三种结构示意图。
[0035] 图8本发明实施例提供的初分离单元内离心池的第四种结构示意图。
[0036] 图9是本发明实施例提供的一种精分离单元的结构示意图。
[0037] 图10是图9中电磁单元部分的局部放大示意图。
[0038] 图11是本发明实施例提供的另一种精分离单元的结构示意图。
[0039] 图12是本发明实施例提供的网孔板吸附免疫磁珠的示意图。
[0040] 图13是本发明实施例提供一种网孔板设置方式示意图。
[0041] 图14是本发明实施例提供的又一种精分离单元的结构示意图。
[0042] 附图标记说明：
[0043] 1-采血单元，2-初分离单元，201-离心分离通道，202-入口端，203-出口端，204-半包围式挡槽，205-连接管，206-提取口，207-进料口，208-第一出料口，209-第二出料口，210-离心池，211-第三出料口，212-滤网，213-送料管，214-控制开关，215-第一支路，216-第二支路，3-存储单元，4-精分离单元，401-暂存单元，402-注射口，403-输出管，404-储留槽，405-抽取泵，406-开关，407-摇摆装置，408-网孔板，4081-网孔，409-注入口，410-免疫磁珠，411-电磁线圈，5-回输单元，6-成分检测装置，7-抗凝剂添加装置，8-压力传感器，9-排放管，10-电磁单元，11-控制单元，12-超声气泡传感器，13-补液单元，14-第一输血管，
15-第二输血管，16-第三输血管，17-第四输血管，18-出料管路，1801-第一控制开关，19-冲洗机构，1901-冲洗头，1902-冲洗管，1903-循环泵，1904-第二控制开关。
15-第二输血管，16-第三输血管，17-第四输血管，18-出料管路，1801-第一控制开关，19-冲洗机构，1901-冲洗头，1902-冲洗管，1903-循环泵，1904-第二控制开关。
具体实施方式
[0044] 现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0045] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
[0046] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0047] 在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0048] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0049] 本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，可用于对患者全身的血液进行循环肿瘤细胞的检查、滤除，从而可以避免恶性肿瘤的复发和转移。需要说明的是，在本发明中，所述“在体”是指与身体连接在一起形成一体。所述“闭环”是指整个血液处理系统与身体形成一个封闭系统，以避免外部细菌等侵入，避免感染而造成危险。另外，本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备可应用于人体、动物体等，本发明对此不作限制。
[0050] 参考图1所示，本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，至少包括：采血单元1、初分离单元2、存储单元3、精分离单元4、回输单元5以及控制单元11。
[0051] 其中，采血单元1可以包括采血针、采血泵、过滤器以及采血管等本领域技术人员熟知的部件，在此不再具体说明。具体来说，采血单元1可以通过第一输血管14与初分离单元2连接，此时，在采血泵的作用下，从身体抽取出的血液可以经第一输血管14送入到初分离单元2中。也就是说，采血单元1用于从身体抽取血液并将血液送入初分离单元2。并且，本实施例中，为了实现对采血单元1运行的自动化控制(例如启动或者停止)，可以将采血单元1通过通讯控制线与控制单元11连接在一起，此时，可以由控制单元11实现对采血单元1启动或者停止的控制。
[0052] 其中，参考图1以及图2所示，初分离单元2通过第二输血管15与精分离单元4或者存储单元3连接，并且，该初分离单元2还通过第三输血管16与回输单元5连接。该初分离单元2被配置为：可以在离心力的作用下使血液中的各成分按照比重分离为含循环肿瘤细胞的成分和不含循环肿瘤细胞的成分。此时，不含循环肿瘤细胞的成分可以通过第三输血管16被直接送到回输单元5中，由回输单元5回输到体内，实现循环过程。而对于从血液中分离出来的含循环肿瘤细胞的成分则有两种处理方式：其中一种是直接送入到存储单元3中存储；还有一种是送入精分离单元4中，由精分离单元4对含循环肿瘤细胞的成分进行进一步的分离提取处理，以提取出循环肿瘤细胞。并且，为了实现对初分离单元2运行的自动化控制，在本实施例中，可以将初分离单元2通过通讯控制线与控制单元11连接，即由控制单元
11实现对初分离单元2运行或者停止的控制。
11实现对初分离单元2运行或者停止的控制。
[0053] 其中，精分离单元4被配置为用于从含循环肿瘤细胞的成分中提取出循环肿瘤细胞。具体来说，经初分离单元2后，血液被分离成含循环肿瘤细胞的成分和不含循环肿瘤细胞的成分，实际上，这次分离并没有完全将循环肿瘤细胞提取出来，分离出的是含循环肿瘤细胞的成分，即循环肿瘤细胞中还混有其它的单核细胞成分。因此，本实施例中设计了在初分离单元2之后加设一个精分离单元4，由精分离单元4通过免疫磁珠法提取出循环肿瘤细胞，所提取出的循环肿瘤细胞可以经排放管9送入到存储单元3中进行存储，而剩余的不含循环肿瘤细胞的成分则被送到回输单元5中，由回输单元5控制回输到体内，实现在体闭环循环过程。这样可以实现对血液中的循环肿瘤细胞的精确提取。由于经过了两次分离提取过程，可以精确的将循环肿瘤细胞从血液中提取出来，就实现了对循环肿瘤细胞的有效滤除。
[0054] 其中，存储单元3例如可以是存储袋或者存储池等具有存储功能的装置，本发明对此不作限制。在本实施例中，存储单元3采用的是存储袋，结构简单、制作成本低，使用起来方便。
[0055] 其中，回输单元5可以包括输血针、输血泵、过滤器以及输血管道等本领域技术人员熟知的部件，在此不再具体说明。回输单元5可以通过第四输血管17与精分离单元4连接，从而实现了回输单元5与精分离单元4的连通。当然，当无需使用精分离单元4时，也可以将回输单元5通过第三输血管16与初分离单元2连接，以实现回输单元5与初分离单元2的连通。回输单元5被配置为：可以在回输泵的作用下，使精分离单元4分离出的不含循环肿瘤细胞的成分直接送回体内，或者将初分离单元2分离出的不含循环肿瘤细胞的成分送回体内。回输单元5与采血单元1相配合可以实现在体闭环循环过程。并且，在本实施例中，为了实现对回输单元5运行的自动化控制(例如启动或者停止)，可以将回输单元5通过通讯控制线与控制单元11连接，由控制单元11实现对回输单元5启动或者停止的控制。
[0056] 本实施例中，可以通过控制单元11实现对采血单元1、初分离单元2、精分离单元4、以及回输单元5工作的分别控制。通过该设计可以使循环肿瘤细胞在体闭环提取设备具有自动化控制的特点。可选的是，控制单元11可以具有显示单元，用户可以通过操作显示单元来控制和观察各部件的工作状态等。其中，显示单元例如可以是触摸式显示屏等本领域技术人员熟知的显示装置，本发明对此不作限制。
[0057] 本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，可以对全身血液中的循环肿瘤细胞进行检测以及滤除。该循环肿瘤细胞在体闭环提取设备采用初分离单元2(一次分离提取)和精分离单元4(二次分离提取)对血液中的循环肿瘤细胞进行反复检测和滤除，可以彻底去除血液中含有的循环肿瘤细胞，有效克服了现有技术中存在的弊端。该循环肿瘤细胞在体闭环提取设备具有检测结果准确和安全性高的特点，可以避免造成检测结果假阴性的情况，可以提高检测循环肿瘤细胞的水平。而且，该循环肿瘤细胞在体闭环提取设备自动化程度高，省时省力，操作方便。
[0058] 另外，参考图3所示，本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，还可以采用单针模式，即将采血单元1与回输单元5合并在一起。此时，可以通过控制单元11控制采血与回输交替进行。具体来说：可以采用一个针，该针可以充当采血针，也可以充当输血针。将该针连接管路，当从体内采血的时候不会向体内回输血，即采血与输血是分时进行工作的，不会产生相互之间的干扰现象。在进行采血时，由控制单元11控制采血泵进行运转，同时控制回输泵停止工作(或小流量)。在回输血液时，由控制单元11控制采血泵停转(停止时流量为0，相当于管路关闭，同时控制回输泵运转)。其中，采血泵的流量大于回输泵流量时，血液自针向外流，反之向体内流。需要说明的是，对于上述的单针模式，其内部可以仅设置初分离单元2，也可以将初分离单元2与精分离单元4配合起来使用(如图3所示)，本发明对此不作限制。
[0059] 本实施例中，第一输血管14、第二输血管15、第三输血管16、第四输血管17以及排放管9等管道均采用本领域技术人员熟知的软管，以便于血液的输送。并且，上述这些管道的尺寸可以根据需要灵活调整，本发明对此不作限制。
[0060] 参考图1-图3所示，本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，还可以包括抗凝剂添加装置7。其中，该抗凝剂添加装置7被配置为：可以向采血单元1中添加抗凝剂。具体来说，当采血单元1将血液抽取出来送入第一输血管14内并开始进行循环时，通过添加抗凝剂可以防止正在处理的血液凝固，从而能保证整个血液循环过程的顺利进行。需要说明的是，抗凝剂的添加量可以根据需要灵活控制，本发明对此不作限制。
[0061] 其中，抗凝剂添加装置7可以与采血单元1直接结合在一起。当然，抗凝剂添加装置7也可以通过管道与采血单元1连接。这两种方式均可以实现抗凝剂的添加，在具体的应用中，可以根据实际情况灵活选择。
[0062] 并且，抗凝剂添加装置7还可以通过通讯控制线与控制单元11连接。该设计可以实现控制单元11对抗凝剂添加装置7的控制，即可以控制抗凝剂添加装置7向血液中添加抗凝剂，或者停止向血液中添加抗凝剂。也就是说，可以通过控制单元11实现对抗凝剂添加的自动控制，这种方式操作起来比较方便，也容易控制添加量。当然，抗凝剂添加装置7也可以不与控制单元11连接，此时，可以采用手动控制抗凝剂的添加以及添加量。在具体应用中可以根据需要灵活选择，本发明对此不作限制。
[0063] 参考图1-图3所示，本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，还包括压力传感器8。具体来说，在采血单元1和回输单元5的外部分别设置有压力传感器8。压力传感器8均通过通讯控制线与控制单元11连接。而为了实现准确的压力检测，压力传感器8在设置时均要靠近相应的输血管。
[0064] 其中，设置在采血单元1外部的压力传感器8用于检测采血端，例如采血单元内采血管的压力情况，以及与采血单元1连接的第一输血管14内的压力情况。同样地，设置在回输单元5外部的压力传感器8用于检测回输端，例如回输单元5内输血管道内的压力情况，以及与回输单元5连接的第三输血管16和第四输血管17内的压力情况。通过压力检测可以判断针(例如采血针、输血针)和相应的管路是否产生堵塞。一旦出现堵塞，很容易造成管内压力异常，引发危险。
[0065] 需要说明的是，压力传感器8的设置位置有多种，并不限于上述实施例中的方式。例如：将压力传感器8分别设置在第一输血管14上和第二输血管15上。或者是，将压力传感器8分别设置在第一输血管14内和第二输血管15内。可以根据实际情况灵活调整，本发明对此不作限制。另外，对于压力传感器8的设置数量本发明也不作具体限定，可以根据需要灵活选择合适的数量。
[0066] 并且，每个压力传感器8均可以通过通信控制线与控制单元11连接。该设计可以实现控制单元11对压力传感器8的控制，即可以控制压力传感8在合适的时机启动压力检测，当然也可以控制压力传感器8不进行压力检测。
[0067] 参考图1-图3所示，本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，还可以包括成分检测装置6。成分检测装置6可以通过检测线或者通讯控制线与初分离单元2连接，该成分检测装置6还通过检测线或者通讯控制线与控制单元11连接。成分检测装置6被配置为：在控制单元11的控制下检测经初分离单元2分离出的各部分的成分和纯度，并且，该成分检测装置6还可以对初分离单元2的成分分离过程进行控制，以使不同的成分能形成良好的分层状态，有利于对不同的成分进行分别提取。也就是说，当初分离单元2将血液分成不同的成分时，通过成分检测装置6可以检测出各成分的分层状态、种类和纯度，例如可以确定是否含有循环肿瘤细胞等。
[0068] 需要说明的是，成分检测装置6也可以通过通讯控制线与精分离单元4连接，本发明对此不作限制。并且，成分检测装置6可以采用本领域技术人员熟知的检测设备，在此不再具体说明。另外，成分检测装置6可以根据需要选择设置或者不设置，本发明对此不作限制。
[0069] 参考图1-图3所示，本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，还包括超声气泡传感器12，该超声气泡传感器12位于回输单元5所在的一端。该超声气泡传感器12与回输单元5连接。具体来说，超声气泡传感器12是采用超声检测回输的血液中是否含有气泡，一旦检测到血液中含有气泡就要立即停止向体内回输血液并报警，否则血液进入身体中会发生危险。
[0070] 并且，超声气泡传感器12还通过通讯控制线与控制单元11连接。该设计可以实现控制单元11对超声气泡传感器12的控制，即可以控制超声气泡传感器12在合适的时机启动检测，当然也可以控制超声气泡传感器12不进行检测。也就是说，通过控制单元11可以实现对超声气泡传感器12的自动化控制。
[0071] 参考图1-图3所示，本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，还可以包括补液单元13。该补液单元13被配置为：在回输血液时，向血液中内进行补液，例如可以向体内补充营养液等。其中，补液单元13可以通过补液管与回输单元5连接。当然，补液单元13也可以与回输单元5结合在一起。所述的两种方式均可以实现向回输的血液中添加营养液或药液。
[0072] 并且，补液单元13可以通过通讯控制线与控制单元11连接。该设计可以实现控制单元11对补液单元13的控制，以实现补液的自动化。
[0073] 需要说明的是，本发明中的凝剂添加装置7和补液单元13可以采用专用的泵，其运行或者停止可以由控制单元11进行控制。本发明中的压力传感器8、超声气泡传感器12、成分检测装置6也由控制单元11进行控制，实现了操作的自动化。
[0074] 本发明实施例提供的循环肿瘤细胞在体闭环提取设备，其中的初分离单元2主要是基于离心分离原理对血液进行分离处理，以将血液分离成不同的成分，例如不含有循环肿瘤细胞的成分和含有循环肿瘤细胞的成分等。
[0075] 参考图4所示，本发明实施例提供的初分离单元2，其结构可以为：包括离心分离通道201，该离心分离通道201分别具有入口端202、出口端203。其中，入口端202被配置为：用于向离心分离通道201内输入血液等待分离原料。离心分离通道201被配置为：能围绕其中心进行预定速度的旋转，并通过旋转产生离心力，用于使血液中不同比重的成分在离心力的作用下产生分离，以形成不同的成分层。在出口端203上对应于各个成分层的位置均设置有提取口206(例如提取口206的数量可以根据需要灵活设置，本发明在此不作限制)，各个提取口206分别用于输出当前的成分层。离心分离通道201接近出口端203的一段的尺寸是逐渐变宽的，且该段的壁面形成渐开线结构，该设计有利于提高分离精度。
[0076] 其中，离心分离通道201可以为单环道结构，也可以为双环道结构，还可以为多环道结构，具体可以根据实际情况灵活选择。需要说明的是，所述的双环道结构并非是指完全闭合的两圈结构，只需要超过一圈即可，例如一圈半的结构。当然，所述的多环道结构也如此，并非是指完全闭合的多圈结构。
[0077] 可选的是，参考图4所示在提取口206处形成有半包围式挡槽204。该半包围式挡槽204被配置为：在从提取口206取出当前的成分层之前，用于使成分能够先汇聚在一起，以及防止其它成分层的成分混入。该设计非常适合对于含量稀少成分的提取，例如提取血液中的循环肿瘤细胞。
[0078] 参考图4以及图5，上述的初分离单元2，还可以包括离心池210，该离心池210分别具有进料端以及出料端。在该离心池210内可以设置有滤网212，且滤网212自进料端延伸至出料端。在进料端上设置有进料口207，出料端上设置有至少一个出料口(例如图4中的第一出料口208和第二出料口209，或者是，图5中的第一出料口208、第二出料口209和第三出料口211)。其中，离心池210的进料口207与离心分离通道201的某一个提取口206之间可以通过连接管205连接。其中，离心池210被配置为：当离心分离通道201进行旋转时，离心池210能随离心分离通道201一起转动，用于对从提取口206取出的成分再次、离心分离，例如进一步从血液中分离提取出循环肿瘤细胞，并尽量避免其它成分混入循环肿瘤细胞中。
[0079] 其中，在离心池210中滤网212可以设置一个或者多个。当在离心池210中设置多个滤网212时，滤网212的网孔尺寸可以相同，也可以不同。进料口207的尺寸可以根据需要灵活调整。出料口的数量和尺寸等也可以根据需要灵活调整。本发明对此均不作限制。
[0080] 实际上，由于循环肿瘤细胞通常含量是比较低的(在血液中属于稀有细胞)，在进行离心分离后，在离心分层中的位置同其它单核细胞相接近，在提取时非常容易混入其它的单核细胞。为了能良好的分离提取出血液中的循环肿瘤细胞，本发明的初分离单元2采用了离心分离通道201与离心池210配合的方式，当然本发明中也不限于该结构。
[0081] 在本发明的一个具体实施方式中，参考图5所示，首先通过离心分离通道201对血液进行离心分离，在离心力的作用下含有循环肿瘤细胞的成分可以被分离出来，并汇聚在半包围式挡槽204内，之后可以通过对应的提取口206输出，再通过与该提取口206相连的连接管205将含有循环肿瘤细胞的成分引入到离心池210内。其中，在离心池210内设置有两个滤网212，这两个滤网212可以呈相对设置，这两个滤网212的孔径尺寸可以设计为不同，两个滤网212可以将离心池210内的空间分隔成三个区域，进料口207可以位于两个滤网212围成的区域内。此时，经离心分离通道201分离出的含循环肿瘤细胞的成分被直接送入两个滤网212围成的区域内，在离心力的作用下，一个滤网212可以供轻而小的血浆和血小板通过，并由第一出料口208抽取走，另一个滤网212可以供比较重而体积小的红细胞通过，并由第二出料口209抽取走，而体积较大的循环肿瘤细胞以及白细胞等可以留存在两个滤网212围成的区域内，可以通过设置在该区域内的第三出料口211将其抽取出来。此时，分离出的含循环肿瘤细胞的成分可以经第三出料口211送出，并由与第三出料口211连接的送料管213进行输送。
[0082] 本发明实施例提供的送料管213，其末端可以分为两个支路(例如分为记为第一支路215、第二支路216)，且在末端分支路的位置设置有控制开关214。其中，第一支路215可以与回输单元5连通(若不含循环肿瘤细胞则可以接通回输单元5)。而第二支路216可以与存储单元3或者精分离单元4连通，上述的控制开关214可以通过通讯控制线与控制单元11连接，即在控制单元11的控制下，送料管213可以与其中的任一个支路导通。具体来说：当控制开关214控制输料管213与第一支路215实现导通时，有可能是没有提取到循肿瘤细胞(如果血液中没有循环肿瘤细胞)或不用提取，此时可以直接将相应的成分送入第四输血管17，并由回输单元5送回体内。当控制开关214控制输料管213与第二支路216导通时，分离出的含循环肿瘤细胞的成分送入到存储单元3中进行存储，或者是，含循环肿瘤细胞的成分通过第二输血管15被送入精分离单元4中，以进行进一步的循环肿瘤细胞的提取。
[0083] 参考图6所示，在本发明的初分离单元2还可以包括冲洗机构19。该该冲洗机构19包括冲洗头1901，冲洗头1901连接冲洗管1902，且在冲洗管1902上设置有循环泵1903。冲洗机构19可用于冲洗离心池210内的滤网212。具体来说，当过滤网212上附着物较多，阻塞滤网212上的网孔时，可采用冲洗头1901对滤网212进行冲洗；并且，在循环肿瘤细胞提取结束时也可以对滤网212进行冲洗，以防止滤网212上残留循环肿瘤细胞。
[0084] 可选的是，冲洗头1901可以设置在滤网212的一侧，也可以在滤网212的两侧均设置冲洗头1901，此时可以使滤网212的四周均分布冲洗头1901，以实现对滤网212的无死角冲洗。需要说明的是，在进行冲洗时，冲洗管1902可以供应水，也可以供应清洗液，在此不再具体说明。
[0085] 参考图7所示，本发明实施例提供的离心池210，在其内部也可以不设置滤网212，在该结构下可以加大出料端的宽度尺寸，即离心池210从进料端到出料端，其宽度是逐渐变大的(参考图7示出了出料端)。当血液经离心分离通道201离心分离后，含循环肿瘤细胞的部分被分离出来(实际上，此时分离出的成分中不仅含有循环肿瘤细胞，还含有循环肿瘤细胞以外的很多种细胞)，并被引入到离心池210中进行再次离心分离。在离心池210内经离心后，比重大的细胞会向外侧聚集，并可以通过第二出料口209提取走，而比重轻的细胞会向内侧聚集，并可以通过第一出料口208提取走。为了确定从各个出料口提取出的细胞成分和纯度，可以采用成分检测装置6进行检测。具体来说：
[0086] 在其中一个出料口处(图7中示出的是在第一出料口208)连接出料管路18，成分检测装置6可以设置在该出料管路18的外侧，用于对出料管路18内输送的成分进行检测，以确定出料管路18内输送的成分中了种类、纯度等。该出料管路18的末端也可以分为两个支路(分为记为第一支路、第二支路)，且在出料管路18的末端分支路的位置设置有第一控制开关1801，第一控制开关1801通过通讯控制线与控制单元11连接，即可以由控制单元11对该第一控制开关1801进行控制。通过第一控制开关1801，可以实现第一支路或第二支路的导通。其中，第一支路可以与存储单元3或者精分离单元4连通，第二支路可以与回输单元5连通。即，当成分检测装置6检测到出料管路18中的成分含有循环肿瘤细胞时，可以通过第一支路其送入到存储单元3或者精分离单元4(以对循环肿瘤细胞进行继续分选)。当成分检测装置6检测到出料管路18中的成分不含循环肿瘤细胞时，可以通过第二支路将输送至回输单元5，最终回输体内。
[0087] 需要说明的是，成分检测装置6可以利用循环肿瘤细胞的光谱吸收特性进行检测或者利用单核细胞的光谱吸收特性进行检测，在此不再具体说明。成分检测装置6可以反射传感器或者透射传感器。
[0088] 参考图8所示，在图7示出离心池210的基础上，可以在另一个出料口处连接上述的冲洗机构19，以便于对离心池210进行冲洗。
[0089] 需要说明的是，在连接冲洗机构19的出料口一般不会输出循环肿瘤细胞或者含循环肿瘤细胞的成分。具体来说：该冲洗机构19的冲洗头1901与该出料口相接，冲洗头1901连接冲洗管1902，在冲洗管1902上设置循环泵1903。并且，在冲洗管1902的末端分为两个支路，在冲洗管1902的末端分支路的位置设置有第二控制开关1904，第二控制开关1904通过通讯控制线与控制单元11连接，即可以由控制单元11对该第二控制开关1904进行控制。通过第二控制开关1904可以实现两个支路的导通或者关断(但是在同一时间一个支路导通，另一个支路关断)，即一个支路可以与回输单元5连通，用于将不含循环肿瘤细胞的成分输回体内，此时另一个支路是关断的。当将不含循环肿瘤细胞的成分回输完后，另一个支路被导通，可以向冲洗管1902内注入冲洗用的水和/或清洗液，此时可用于对离心池210进行冲洗处理。在同一时间，两个支路不互相影响。
[0090] 其中，对于初分离单元2而言，冲洗机构19可以根据需要选择设置或者不设置，设置位置也可以灵活调整，本发明对此不作限制。
[0091] 另外，需要说明的是，本发明实施例提供的初分离单元具有多种形式，并不限于上述的形式。例如在离心池210之前的离心分离可以采用离心杯、离心袋和离心盘等本领域技术人员熟知的离心设备，本发明对此不作限制。
[0092] 参考图9所示，本发明中，将精分离单元4作为初分离单元2的下级分离筛选单元，用于从血液中分离出的含循环肿瘤细胞的成分继续进行精准分离，以便于实现对循环肿瘤细胞的提纯处理，而将不含循环肿瘤细胞的其余成分通过回输单元5输送回体内。
[0093] 参考图9所示，本发明的精分离单元4，可以包括暂存单元401，在该暂存单元401上分别设置有注射口402、输出口。经初分离单元2对血液进行离心分离后，含循环肿瘤细胞的成分可以经第二输血管15输送到精分离单元4内的暂存单元401内进行暂时存储，之后再进行循环肿瘤细胞的提取等后续处理，以实现对循环肿瘤细胞的分离提取。
[0094] 其中，暂存单元401可以采用存储袋或者存储池等具有存储功能的装置，本发明对此不作限制。并且，对于存储单元401的存储量，本发明也不作限制，可以根据实际情况进行调整。
[0095] 其中，注射口402被配置为：经初分离单元2输出的含循环肿瘤细胞的成分进入暂存单元401后，特别是当达到预定量后，通过该注射口402可以向暂存单元402内注入提取循环肿瘤细胞用的免疫磁珠410。这样的目的是为了使免疫磁珠能充分的与含循环肿瘤细胞的成分接触。
[0096] 其中，免疫磁珠410属于超顺磁珠，免疫磁珠410上被相应循环肿瘤细胞的免疫抗体包被(例如涂层，即将抗体包被于免疫磁珠的表面)。当循环肿瘤细胞遇到免疫磁珠410时就会被吸引捕获，免疫磁珠410可以在磁场中表现出良好磁性。其中，免疫磁珠410的注入量可以根据实际情况灵活调整，本发明对此不作限制。
[0097] 并且，参考图9所示，在暂存单元401的输出口上连接有输出管403，在输出管403上设置有抽取泵405。且输出管403的末端分为两个支路，其中一个支路与第四输血管17连接，用于实现与回输单元5的连通，另一个支路与排放管9连接，用于实现与存储单元3的连接。而且，在输出管403的末端分支路的位置还设置有开关406，该开关406通过通讯控制线与控制单元11连接。开关406被配置为用于控制两个支路的导通或关断，其中，两个支路被配置为：在同一时间一个支路导通，另一个支路关断，即在同一时间，当控制输出管403与一个支路连通时，另一个支路是关断的，反之亦然。
[0098] 并且，参考图9所示，在输出管403的一段的管壁上设置有向下凹的储留槽404。该储留槽404的纵截面形态例如可以为矩形或者半圆弧形等，本发明对此不作限制。本发明的储留槽404用于留存提取了循环肿瘤细胞的免疫磁珠410。
[0099] 在储留槽404的外部设置有电磁单元10。电磁单元10通过通讯控制线与控制单元11连接，即可以由控制单元11对电磁单元10进行控制。流入输出管403内的流体在流经储留槽404时，电磁单元10可以产生电磁场，在电磁场的作用下将捕获循环肿瘤细胞的免疫磁珠
410吸引到储留槽404中，以实现通过免疫磁珠法对循环肿瘤细胞进行提取，避免磁珠被输回体内。也就是说，免疫磁珠410可用于吸附循环肿瘤细胞，在抽取泵405的作用下暂存单元
401内的流体会持续的流入到输出管403内，在电磁单元10启动后，当免疫磁珠410进入电磁单元10产生的电磁场中，免疫磁珠410就会被吸引住，然后留存在储留槽404。由于之前免疫磁珠410已经和循环肿瘤细胞相结合，这样循环肿瘤细胞也就被留在了储留槽404内，此时通过开关406，可以使未被免疫磁珠410提取的成分回输单元5。而当暂存单元401内的流体被抽取完时，可以通过开关406导通另一条支路，并关闭电磁单元10，可以使储留槽404内的免疫磁珠410在抽取泵405的作用下输送至存储单元3中。存储单元3内的免疫磁珠可以被取出后进一步的进行检测。
410吸引到储留槽404中，以实现通过免疫磁珠法对循环肿瘤细胞进行提取，避免磁珠被输回体内。也就是说，免疫磁珠410可用于吸附循环肿瘤细胞，在抽取泵405的作用下暂存单元
401内的流体会持续的流入到输出管403内，在电磁单元10启动后，当免疫磁珠410进入电磁单元10产生的电磁场中，免疫磁珠410就会被吸引住，然后留存在储留槽404。由于之前免疫磁珠410已经和循环肿瘤细胞相结合，这样循环肿瘤细胞也就被留在了储留槽404内，此时通过开关406，可以使未被免疫磁珠410提取的成分回输单元5。而当暂存单元401内的流体被抽取完时，可以通过开关406导通另一条支路，并关闭电磁单元10，可以使储留槽404内的免疫磁珠410在抽取泵405的作用下输送至存储单元3中。存储单元3内的免疫磁珠可以被取出后进一步的进行检测。
[0100] 需要说明的是，若血液中不含循环肿瘤细胞，则血液经初分离单元2进入精分离单元4内后，通过调整开关406，血液可以由输出管403经支路直接送入回输单元5，回输体内。
[0101] 其中，为了实现对免疫磁珠410的吸引，除了采用电磁单元10外，还可以在储留槽404外部设置永久磁铁，但是当采用永久磁铁时，需要手动在储留槽404外放置永久磁铁或者移走永久磁铁，较为麻烦。本发明中采用了电磁单元10，通过与控制单元11的连接，可以实现对电磁单元10的自动控制。
[0102] 实际上，参考图10所示，注入暂存单元401内的免疫磁珠410可以捕获循环肿瘤细胞，以实现对循环肿瘤细胞的提取，而免疫磁珠410在磁场中可以表现出良好磁性，会沿磁力线向电磁单元10移动，被电磁单元10吸住、固定住，而其它成分由于没有相应抗体，不会被免疫磁珠410所捕获，在抽取泵405的作用下可以正常流动传输走，能进入回输单元5，并回输体内。
[0103] 参考图11所示，本发明实施提供的精分离单元4，还可以包括摆动装置407。暂存单元401可以设置在摆动装置407上。启动摆动装置407后，摆动装置407可以带动暂存单元401来回晃动，这样可以促进内部的免疫磁珠410与循环肿瘤细胞的充分结合。其中，摆动装置407主要用于实现暂存单元401的来回晃动，可以采用本领域技术人员熟知的设备，例如摆动架，在此不再具体说明。
[0104] 参考图11所示，本发明实施例提供的精分离单元4，还包括网孔板408。网孔板408被设置在输出管403内。该网孔板408上的网孔4081可以为圆形或方形等形状。
[0105] 其中，网孔板408采用磁性材料制成，例如铁磁材料。并且，在网孔板408对应的输出管403的外壁上绕制有电磁线圈411。当电磁线圈411通电后就可以形成磁场。具体地，电磁线圈411可以通过通讯控制线与控制单元11连接。基于免疫磁珠410的超顺磁性，可以在磁场中表现出良好的磁性。当携带着循环肿瘤细胞的免疫磁珠410碰到网孔板408时，免疫磁珠410会被吸附到网孔板408上。由于免疫磁珠410之前已经吸附了循环肿瘤细胞，则循环肿瘤细胞也可以被吸附在网孔板408上，而其它的成分可以穿过网孔板408，并经输出管403输送至回输单元5，最终回输到体内。参考图12所示，免疫磁珠410被吸附在了网孔板408时，免疫磁珠410通常是被固定在网孔4081的旁边。
[0106] 另外，在网孔板408对应的输出管403的外部也可以采用永久磁铁。永久磁铁也可以产生磁场，当免疫磁珠410经过时，也可以使免疫磁珠410吸附在网孔板408上。
[0107] 其中，网孔板408可以设置一个，当然也可以设置多个。当在输出管403内设置多个网孔板408时，不同的网孔板408之间可以采用相互平行的方式排布，且相邻的两个网孔板408之间具有间隔。例如，参考图13所示，网孔板408可以设置为两个，这两个网孔板408在输出管403内呈相互平行布置且二者之间具有间隔。需要说明的是，当在输出管403内设置多个网孔板408时，不同的网孔板408其孔径尺寸可以相同，也可以不同，可以根据实际应用情况灵活调整。并且，网孔板408应当沿输出管403的横截面设置，以避免网孔板408与输出管
403内壁之间形成空隙。网孔板408应当与储留槽404之间具有适当的距离。
403内壁之间形成空隙。网孔板408应当与储留槽404之间具有适当的距离。
[0108] 另外，参考图14所示，在输出管403上靠近网孔板408处还设置有至少一个注入口409。该注入口409可用于注入免疫磁珠410或者相应的药物。由于注入口409距离网孔板408更近，一旦免疫磁珠410进入输出管403，网孔板408可以很容易的吸附住免疫磁珠410，当暂存单元401中的待分离原料通过网孔板408时，网孔板408上吸附的免疫磁珠410可以进一步的捕获循环肿瘤细胞。当不启动摆动装置407时，可以采用从注入口409也注入免疫磁珠410的方式，以便于充分提取循环肿瘤细胞。
[0109] 参考图14所示，本发明的精分离单元4，也可以包括前述的冲洗机构19。此处，冲洗机构19可用于对网孔板408上的附着物进行冲洗。例如：当网孔板408上附着物多堵塞网孔时，需要对网孔板408进行冲洗；当然，当循环肿瘤细胞提取结束时，也可以对网孔板408进行冲洗，防止循环肿瘤细胞残留在网孔板408上。
[0110] 其中，冲洗头1901可以仅设置在网孔板408的任意一侧。当然，也可以在网孔板408的两侧均设置冲洗头1901，以使冲洗头1901能均匀分布在网孔板408的四周，该设计有利于实现对网孔板408的充分冲洗。
[0111] 需要说明的是，本发明中采用控制单元11对整个循环肿瘤细胞在体闭环提取设备内的各个部件进行控制，例如各种泵、各种开关等，以实现整个设备的自动化。另外，图1-图14中，各个泵、开关、以及分支管路的位置是可以变化、移动的，例如：泵无论在前或者在后都可以驱动流体运动，本发明对此均不作限制。
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