DE60037827T2

DE60037827T2 - Systeme zur behandlung von blut mit ueberwachung der optischen dichte

Info

Publication number: DE60037827T2
Application number: DE60037827T
Authority: DE
Inventors: Richard I. Northbrook Brown; John T. Wheeling FOLEY; Timothy J. Evanston PATNO
Original assignee: Fenwal Inc
Current assignee: Fenwal Inc
Priority date: 1999-10-16
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2020-10-13
Also published as: ES2300277T3; ATE383901T1; EP1229978A4; JP2003512106A; BR0014801A; CN1379694A; WO2001028652A1; CA2386482A1; JP4545364B2; AU1081001A; EP1229978A1; AU768997B2; EP1229978B1; US6312607B1; DE60037827D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft zentrifugenbasierte Verarbeitungssysteme und Vorrichtungen.
Hintergrund der Erfindung
Heutzutage ist es Routine, Vollblut durch Zentrifugierung in seine verschiedenen therapeutischen Bestandteile, so beispielsweise rote Blutzellen, Plättchen und Plasma, zu trennen.
Bei bestimmten Therapien erfolgt eine Transfusion von großen Volumina von Blutbestandteilen. Bei Patienten, die ein Chemotherapie durchlaufen, ist beispielsweise eine auf Routinebasis erfolgende Transfusion einer großen Anzahl von Plättchen von Nöten. Manuelle Blutbeutelsysteme stellen hierbei keine effiziente Art dar, diese große Anzahl von Plättchen von einzelnen Spendern zu sammeln.
Um diesem Bedarf gerecht zu werden, werden heutzutage Online-Bluttrennsysteme zum Sammeln einer großen Anzahl von Plättchen verwendet. Online-Systeme nehmen die Trennungsschritte, die zur Trennung einer Plättchenkonzentration von dem Vollblut erforderlich sind, in einem sequenziellen Prozess vor, bei dem der Spender anwesend ist. Bei Online-Systemen wird ein Fluss des Vollblutes von dem Spender hergestellt, die gewünschten Plättchen aus dem Fluss herausgetrennt und die verbleibenden roten Blutzellen sowie das verbleibende Plasma an den Spender zurückgeführt, und zwar in einer sequenziellen Flussschleife.
Die Druckschrift US-5,958,250 offenbart eine Vorrichtung zum Trennen von Vollblut unter anderem in ein PRP (plalelet-rich plasma PRP, plättchenreiches Plasma). Die Vorrichtung umfasst eine optische Überwachung zum Erfassen der optischen Durchlässigkeit (Transmission) des PRP sowie erste und zweite Verarbeitungselemente zum Berechnen von verschiedenen Parametern ausgehend von den durch die Überwachung bereitgestellten erfassten Daten.
Es können große Volumina von Vollblut (so beispielsweise 2 I) unter Verwendung eines Online-Systems verarbeitet werden. Aufgrund der großen Verarbeitungsvolumina können große Ausbeuten an konzentrierten Plättchen (so beispielsweise 4 × 10¹¹ Plättchen, die in 200 ml eines Fluids suspendiert sind) gesammelt werden. Da darüber hinaus die roten Blutzellen des Spenders zurückgeführt werden, kann der Spender Vollblut bei einer Online-Verarbeitung sehr viel häufiger als ein Spender abgeben, bei dem ein System mit mehreren Blutbeuteln zum Einsatz kommt.
Es besteht gleichwohl weiterhin Bedarf an weiter verbesserten Systemen und Verfahren, bei denen zellreiches Konzentrat aus Blutbestandteilen auf eine Weise gesammelt wird, die zur Verwendung in Online-Blutsammlungsumgebungen mit großen Volumina geeignet ist, wobei höhere Ausbeuten an kritisch benötigten Zellblutbestandteilen wie Plättchen erreicht werden können.
Da die betrieblichen und leistungstechnischen Anforderungen an derartige Fluidverarbeitungssysteme zunehmend kompliziert und raffiniert werden, besteht Bedarf an automatischen Prozesssteuerungen bzw. Regelungen, die detailliertere Informationen sowie Steuer- bzw. Regelsignale sammeln und erzeugen können, die den Bediener beim Maximieren der Verarbeitungs- und Trennungseffizienz unterstützen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung stellt Blutverarbeitungssysteme und zugehörige Verfahren bereit, die Blut in Bestandteile trennen, darunter einen Plasmabestandteil mit einer optischen Dichte. Die Systeme und Verfahren liefern ein Volumen des Plasmabestandteiles über einen Auslassweg, während die optische Dichte des Plasmabestandteiles erfasst wird. Die Systeme und Verfahren erzeugen eine erste Ausgabe, die die erfasste optische Dichte angibt. Die Systeme und Verfahren integrieren die erste Ausgabe relativ zu dem Volumen des Plasmabestandteiles, der zur Erzeugung einer integrierten Ausgabe geliefert worden ist. Die integrierte Ausgabe korreliert mit dem Plättchenvolumen, das in dem Plasmabestandteil getragen wird, und vermeidet so die Notwendigkeit, das Plättchenvolumen auf andere Weise mittels Offline-Zählungs- und Größenbestimmungstechniken zu bestimmen. Die Systeme und Verfahren erzeugen eine zweite Ausgabe, die wenigstens zum Teil auf dem integrierten Opazitätswert beruht und einen Wert umfasst, der das Blutvolumen angibt, das verarbeitet werden muss, um ein gewünschtes Plättchenvolumen zu erreichen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Plasmabestandteil einen Lipidgehalt. Bei diesem Ausführungsbeispiel passen die Systeme und Verfahren die erste Ausgabe in Proportion zu dem Lipidgehalt an.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugen die Systeme und Verfahren eine dritte Ausgabe, die wenigstens zum Teil auf der integrierten Ausgabe beruht. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vergleicht die dritte Ausgabe Parameter zum Speichern des in dem Plasmabestandteil enthaltenen Plättchenvolumens. Enthalten kann die dritte Ausgabe beispielsweise einen Wert, der die Anzahl der ausgewählten Speicherbehälter darstellt, die für das Plättchenvolumen benötigt werden, oder einen Wert, der das empfohlene Volumen des Speichermediums für das Plättchenvolumen darstellt.
Die verschiedenen Aspekte der Erfindung sind insbesondere für Online-Bluttrennungsprozesse geeignet.
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung wie auch in den beigefügten Ansprüchen niedergelegt.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine weggelassene Abschnitte aufweisende und im Schnitt vorliegende Seitenaufrissansicht eines Blutverarbeitungssystems, das eine Zentrifuge mit einem Zwischenschichterfassungssystem, bei dem Merkmale der Erfindung verkörpert sind, umfasst, wobei eine Trommel und eine Spule der Zentrifuge in ihrer Betriebsposition gezeigt sind.
2 ist eine weggelassene Abschnitte aufweisende und im Schnitt vorliegende Seitenaufrissansicht der Zentrifuge von 1, wobei die Trommel und die Spule der Zentrifuge in ihrer aufrechten Position zur Aufnahme einer Blutverarbeitungskammer gezeigt sind.
3 ist eine perspektivische Draufsicht auf die Spule der in 2 gezeigten Zentrifuge in ihrer aufrechten Position und mit der aufgenommenen Blutverarbeitungskammer.
4 ist eine Planansicht der in 3 gezeigten Blutverarbeitungskammer, wobei die Verbindung mit der Spule gelöst ist.
5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Zwischenschichtrampe, die von der mit der Blutverarbeitungskammer verbundenen Zentrifuge getragen wird, wobei die mittels Zentrifugierung getrennte Schicht der roten Blutzellen, die Plasmaschicht und die Zwischenschicht innerhalb der Kammer an einer gewünschten Position an der Rampe gezeigt sind.
6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in 5 gezeigten Zwischenschichtrampe, wobei die Schicht der roten Blutzellen und die Zwischenschicht in einer nicht erwünschten hohen Position an der Rampe gezeigt sind.
7 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in 5 gezeigten Zwischenschichtrampe, wobei die Schicht der roten Blutzellen und die Zwischenschicht an einer nicht erwünschten niedrigen Position an der Rampe gezeigt sind.
8 ist eine perspektivische Seitenansicht der Trommel und der Spule der Zentrifuge in ihrer Betriebsposition, wobei ein Sichtungskopf gezeigt ist, der einen Teil der Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung bildet und von der Zentrifuge getragen wird, damit eine Sichtung der Zwischenschichtrampe während der Drehung der Trommel erfolgen kann.
9 ist eine weggelassene Abschnitte aufweisende und im Schnitt vorliegende perspektivische Ansicht des Sichtungskopfes, bei dem eine Lichtquelle und ein Lichtdetektor, die von dem Sichtungskopf getragen werden, in Ausrichtung mit der Zwischenschichtrampe bei einer Betrachtung aus dem Inneren der Spule und der Trommel der Zentrifuge heraus gezeigt sind.
10 ist eine Seitenschnittansicht der Trommel, der Spule und des Sichtungskopfes, wenn der Sichtungskopf auf die Zwischenschichtrampe ausgerichtet ist.
11 ist eine schematische Ansicht eines Zwischenschichtverarbeitungselementes und eines Zwischenschichtanweisungselementes, die einen Teil der Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung bilden.
12 ist eine schematische Ansicht eines Signalumwandlungselementes, das einen Teil des Zwischenschichtverarbeitungselementes von 11 bildet.
13 zeigt in ihrem oberen Abschnitt ein Spannungssignal, das von dem Sichtungskopf erzeugt wird, wenn dieser an der Zwischenschichtrampe entlang läuft, und in ihrem unteren Abschnitt eine Rechteckwellenform, die das Verarbeitungselement der Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung aus dem Spannungssignal zum Zwecke einer Analyse der Position der Zwischenschicht an der Rampe erzeugt.
14 ist eine schematische Ansicht eines Blutkalibrierungselementes, das einen Teil der Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung bildet.
15 ist eine schematische Ansicht von ersten und zweiten Nutzfunktionen einer Verarbeitungssteuer- bzw. Regelanwendung, die einen Teil des in 1 gezeigten Blutverarbeitungssystems bildet, wie auch einer zugehörigen Überwachung, die die Opazität des aus der Trennkammer abgeleiteten PRP optisch überwacht.
16 ist ein Ausdruck, der die Fluktuationen bei der Opazität des durch die optische Überwachung von 15 überwachten Fluids zeigt, die eine Eingabe für die erste Nutzfunktion darstellt, die schematisch auch in 15 gezeigt ist.
17 ist ein Ausdruck, der die Korrelation zwischen dem integrierten optischen Dichtewert aus der Ableitung durch die erste Nutzfunktion gemäß 15 und den Daten für das gesammelte Plättchenvolumen zeigt.
18 ist ein Ausdruck, der die Korrelation des integrierten optischen Dichtewertes aus der Ableitung durch die erste Nutzfunktion gemäß 15 und den Plättchenausbeutedaten zeigt.
19 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Partialdruck von Sauerstoff und der Durchlässigkeit eines bestimmten Speicherbehälters zeigt, wobei die zweite Nutzfunktion gemäß 15 beim Empfehlen von optimalen Speicherparametern betreffend die Anzahl der Speicherbehälter Berücksichtigung findet.
20 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Verbrauch von Bikarbonat und Speicherthrombozytokrit für einen speziellen Speicherbehälter zeigt, wobei die zweite Nutzfunktion gemäß 15 beim Empfehlen von optischen Speicherparametern betreffend das Volumen des Plasmaspeichermediums Berücksichtigung findet.
Der Schutzumfang der Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen und nicht in der jenen vorhergehenden spezifischen Beschreibung festgelegt. Sämtliche Ausführungsbeispiele, die unter die Ansprüche fallen, sollen daher in diesen Ansprüchen mitumfasst sein.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
1 und 2 zeigen ein Blutverarbeitungssystem 10, das eine Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung 12 beinhaltet, die Merkmale der Erfindung verkörpert. Die Erfindung wird im Zusammenhang mit der Blutverarbeitung beschrieben, da sie für eine Verwendung in dieser Umgebung sehr gut geeignet ist. Es sollte jedoch einsichtig sein, dass die Verwendung der Erfindung nicht auf die Blutverarbeitung beschränkt ist. Die Merkmale der Erfindung können im Zusammenhang mit einem beliebigen System auftreten, bei dem mit Materialien, die optisch differenziert bzw. unterschieden werden können, umgegangen wird.
A. Zentrifuge
Das System 10 beinhaltet eine Zentrifuge 14, die zum durch Zentrifugierung erfolgenden Trennen von Blutbestandteilen verwendet wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel trennt die Zentrifuge 14 Vollblut (whole blond WB) derart, dass sich rote Blutzellen (red blond cells RBC), Plättchenkonzentrat (platelet concentrate PC) und plättchenarmes Plasma (platelet-poor plasma PPP) ergibt. Die Zentrifuge 14 kann zudem verwendet werden, um mononukleare Zellen und Granulozyten aus dem Blut zu erhalten.
Die Zentrifuge 14 ist von einem Typ, der in dem US-Patent 5,316,667 gezeigt ist. Die Zentrifuge umfasst eine Trommel 16 und eine Spule 18. Die Trommel 16 und die Spule 18 sind an einem Joch 20 zwischen einer aufrechten Position, die in 2 gezeigt ist, und einer suspendierten bzw. hängenden Position, die in 1 gezeigt ist, schwenkbar angeordnet.
In der aufrechten Position kann die Spule 18 durch eine wenigstens teilweise erfolgende Bewegung aus der Trommel 16 heraus, wie in 2 gezeigt ist, geöffnet werden. In dieser Position wickelt der Bediener eine flexible Blutverarbeitungskammer 22 (siehe 3) um die Spule 18. Ein Verschluss der Spule 18 und der Trommel 16 schließt die Kammer 22 für die Verarbeitung. Ist sie geschlossen, so werden die Spule 18 und die Trommel 16 zum Zwecke einer Drehung um eine Achse in die suspendierte Stellung verschwenkt.
B. Blutverarbeitungskammer
Die Blutverarbeitungskammer 22 kann auf verschiedene Weisen ausgestaltet sein. 4 zeigt ein repräsentatives bevorzugtes Ausführungsbeispiel.
Die Kammer 22 gemäß 4 stellt eine mehrstufige Verarbeitung bereit. Eine erste Stufe 24 trennt das Vollblut WB in RBC und plättchenreiches Plasma (PRP). Eine zweite Stufe 26 trennt das PRP in ein PC und ein PPP.
Wie am besten in 3 und 4 zu sehen ist, liefert ein Anschluss 28 Vollblut WB an die erste Stufe 24. Anschlüsse 30 und 32 liefern das PRP beziehungsweise die RBC von der ersten Stufe 24. Die RBC werden zu dem Spender zurückgeführt. Ein Anschluss 34 liefert das PRP an die zweite Stufe 26. Ein Anschluss 36 liefert das PPP von der zweiten Stufe 26 unter Belassung des PC in der zweiten Stufe 26 zwecks Resuspension und Transfer an eine oder mehrere Speicherbehälter. Die Anschlüsse 28, 30, 32, 34 und 36 sind nebeneinander entlang einer oberen querläufigen Kante der Kammer 22 angeordnet.
Wie am besten in 1 und 3 zu sehen ist, ist eine Röhrenspeisung 38 an den Anschlüssen 28, 30, 32, 34 und 36 angebracht. Die Speisung 38 stellt eine wechselseitige Verbindung zwischen den ersten und zweiten Stufen 24 und 26 sowie mit Pumpen und anderen stationären Bestandteilen bereit, die außerhalb der sich drehenden Bestandteile der Zentrifuge 14 befindlich sind (nicht gezeigt). Wie in 1 gezeigt ist, hält ein sich nicht drehender Halter 40 (0 ω) den oberen Abschnitt der Speisung 38 in einer nichtdrehenden Position über der suspendierten Spule 18 und der Trommel 16. Ein Halter 42 an dem Joch 20 dreht den mittleren Abschnitt der Speisung 38 mit einer ersten Geschwindigkeit (1 ω) um die suspendierte Spule 18 und die Trommel 16. Ein weiterer Halter 44 (siehe 2) dreht das untere Ende der Speisung 38 mit einer zweiten Geschwindigkeit (2 ω), die dem Doppelten der Geschwindigkeit 1 ω entspricht, mit der sich die suspendierte Spule 18 und die Trommel 16 drehen. Diese bekannte Relativbewegung der Speisung 38 hält letztere unverdreht, weshalb keine drehfesten Dichtungen von Nöten sind.
Wie in 4 gezeigt ist, ist eine erste innere Dichtung 46 zwischen dem PRP-Sammelanschluss 30 und dem WB-Einlassanschluss 28 befindlich. Eine zweite innere Dichtung 48 ist zwischen dem WB-Einlassanschluss 28 und dem RBC-Sammelanschluss 32 befindlich. Die inneren Dichtungen 46 und 48 bilden daher einen WB-Einlassdurchlass 50 und einen PRP-Sammelbereich 52 in der ersten Stufe 24. Die zweite Dichtung 48 bildet zudem einen RBC-Sammeldurchlass 54 in der ersten Stufe 24.
Der WB-Einlassdurchlass 50 leitet das Vollblut über einen Kanal direkt in einen Umfangsfließweg unmittelbar neben dem PRP-Sammelbereich 52. Wie in 5 gezeigt ist, trennt sich das Vollblut in eine optisch dichte Schicht 56 aus RBC, die sich bildet, wenn RBC unter dem Einfluss einer Zentrifugalkraft hin zu der Hoch-G-Wand 62 gelangen. Die Bewegung der RBC 56 versetzt das PRP radial hin zu der Nieder-G-Wand 64, wodurch eine zweite optisch weniger dichte Schicht 58 gebildet wird.
Die Zentrifugierung des Vollblutes bildet darüber hinaus eine Zwischenschicht 60, die auch Grenzschicht (interface) genannt wird und die einen Übergang zwischen den gebildeten Zellblutbestandteilen und den Flüssigplasmabestandteilen darstellt. Die RBC nehmen üblicherweise diesen Übergangsbereich ein. Auch weiße Blutzellen können den Übergangsbereich einnehmen.
Darüber hinaus können Plättchen die PRP-Schicht 58 verlassen und sich an der Zwischenschicht 60 absetzen. Diese Absetzwirkung tritt auf, wenn die Radialgeschwindigkeit des Plasmas in der Nähe der Zwischenschicht 60 nicht ausreichend groß ist, dass die in der PRP-Schicht 58 suspendierten Plättchen gehalten werden könnten. Fehlt ein ausreichender radialer Fluss des Plasmas, so fallen die Plättchen zurück und setzen sich an der Zwischenschicht 60 ab. Größere Plättchen (größer als etwa 30 fl) sind dem Absetzen an der Zwischenschicht 60 besonders unterworfen. Die Nähe des WB-Einlassbereiches 50 an dem PRP-Sammelbereich 52 in der Kammer 22 gemäß 4 erzeugt einen starken radialen Fluss des Plasmas in den PRP-Sammelbereich 52 hinein. Der starke radiale Fluss des Plasmas hebt die großen wie auch die kleinen Plättchen von der Zwischenschicht 60 in den PRP-Sammelbereich 52.
Weitere Details im Zusammenhang mit der Trennkammer 22 sind nicht Gegenstand der Erfindung und werden in dem vorerwähnten US-Patent 5,316,667 offenbart.
C. Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung
Wie in 5 gezeigt ist, erstreckt sich eine Rampe 66 von der Hoch-G-Wand 62 der Trommel 16 aus unter einem Winkel quer durch den PRP-Sammelbereich 52. Der Winkel aus der Messung in Bezug auf die Achse des PRP-Sammelanschlusses 30 liegt vorzugsweise bei etwa 30°. 5 zeigt die Orientierung der Rampe 66 bei einer Betrachtung von der Nieder-G-Wand 64 der Spule 18 aus. 4 zeigt in gestrichelten Linien die Orientierung der Rampe 66 bei einer Betrachtung von der Hoch-G-Wand 62 der Trommel 16 aus.
Weitere Einzelheiten der Winkelbeziehung zwischen der Rampe 66 und dem PRP-Sammelanschluss 30 sind nicht Gegenstand der Erfindung. Sie können in der am 7. Juni 1995 eingereichten, mitanhängigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/472,561 und dem Titel „Enhanced Yield Blood Processing System with Angled Interface Control Surface" nachgelesen werden.
Die Rampe 66 bildet einen verjüngten Keil, der den Fluidfluss hin zu dem PRP-Sammelanschluss 30 begrenzt. Die obere Kante der Rampe 66 erstreckt sich derart, dass sie einen verengten Durchlass 68 entlang der Nieder-G-Wand 64 bildet. Das PRP muss durch den verengten Durchlass 68 fließen, um den PRP-Sammelanschluss 30 zu erreichen.
Wie in 5 gezeigt ist, leitet die Rampe 66 den Fluidfluss entlang der Hoch-G-Wand 62 um. Die Flussumleitung ändert die Orientierung der Zwischenschicht 60 zwischen der RBC-Schicht 56 und der PRP-Schicht 58 innerhalb des PRP-Sammelbereiches 52. Die Rampe 66 zeigt dadurch die RBC-Schicht 56, die PRP-Schicht 58 und die Zwischenschicht 60 für eine Sichtung durch die Nieder-G-Wand 64 der Kammer 22 an.
Die Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung 12 beinhaltet einen Sichtungskopf 70 (siehe 1 und 8), der an dem Joch 20 getragen ist. Der Sichtungskopf 70 ist derart orientiert, dass er eine Sichtung des Überganges der optischen Dichte zwischen der RBC-Schicht 56 und der PRP-Schicht 58 an der Rampe 66 ermöglicht. Die Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung 12 beinhaltet darüber hinaus ein Verarbeitungselement 72 (siehe 11 und 13), das die von dem Sichtungskopf 70 erhaltenen optischen Daten analysiert, um die Position der Zwischenschicht 60 an der Rampe 66 relativ zu dem verengten Abschnitt 68 abzuleiten.
Die Position der Zwischenschicht 60 an der Rampe 66 kann sich dynamisch während der Blutverarbeitung verschieben, wie in 6 und 7 gezeigt ist. Die Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung 12 beinhaltet ein Anordnungselement 74 (siehe 11 und 13), das die Geschwindigkeit variiert, mit der das PRP aus der Kammer 22 gezogen wird, um die Zwischenschicht 66 an einer vorgeschriebenen Position an der Rampe 66 zu halten (was in 5 gezeigt ist).
Das Halten der Zwischenschicht 60 an einer vorgeschriebenen Position an der Rampe 66 ist kritisch. Ist die Position der Zwischenschicht 60 zu hoch (das heißt, ist sie zu nahe an dem verengten Durchlass 68, der zu dem PRP-Sammelanschluss 30 führt, wie in 6 gezeigt ist), so können die RBC und gegebenenfalls auch die weißen Blutzellen überfließen und in den verengten Durchlass 68 gelangen, was die Qualität des PRP nachteilig beeinflusst. Ist die Position der Zwischenschicht 60 demgegenüber zu niedrig (was bedeutet, dass sich diese zu weit entfernt von dem verengten Durchlass 68 befindet, wie in 7 gezeigt ist), so können die für eine effektive Plättchentrennung wirksamen Dynamikeigenschaften verloren gehen. Nimmt darüber hinaus der Abstand zwischen der Zwischenschicht 60 und dem verengten Durchlass 68 zu, so nimmt die Schwierigkeit beim Ziehen größerer Plättchen in den PRP-Fluss zu. Im Ergebnis führt eine entfernte Position der Zwischenschicht zu einer Sammlung lediglich der kleinsten Plättchen, wobei die Gesamtplättchenausbeute infolgedessen schlecht ist.
(1) Zwischenschichtsichtungskopf
Wie in 8 bis 10 gezeigt ist, beinhaltet der von dem Joch 20 getragene Sichtungskopf 70 eine Lichtquelle 76, die Licht emittiert, das von den RBC absorbiert wird. Bei dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Lichtquelle 76 ein kreisförmiges Feld von Rotlicht emittierenden Dioden 80. Andere von den RBC absorbierte Wellenlängen, so beispielsweise grün oder infrarot, können selbstredend ebenfalls Verwendung finden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bilden sieben lichtemittierende Dioden 80 die Lichtquelle 76. Es können mehr Dioden 80 oder auch weniger Dioden 80 verwendet werden, was von den gewünschten optischen Eigenschaften abhängt.
Der Sichtungskopf 70 beinhaltet zudem einen Lichtdetektor 78 (siehe 9 und 10), der benachbart zu der Lichtquelle 76 angebracht ist. Bei dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst der Lichtdetektor 78 einen PIN-Dioden-Detektor, der im Allgemeinen in der geometrischen Mitte des kreisförmigem Feldes der Licht emittierenden Dioden 80 befindlich ist.
Das Joch 20 und der Sichtungskopf 70 drehen sich mit einer Geschwindigkeit von 1 ω, wenn sich die Spule 18 und die Trommel 16 mit einer Geschwindigkeit von 2 ω drehen. Die Lichtquelle 76 leitet Licht auf die sich drehende Trommel 16. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (siehe 8) ist die Trommel 16 gegenüber Licht, das von der Quelle 76 emittiert worden ist, nur in demjenigen Bereich 82 durchlässig, in dem die Trommel 16 über der Zwischenschichtrampe 66 liegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Bereich 82 ein Fenster, das in die Trommel 16 geschnitten ist. Der Rest der Trommel 16, der im Weg des Sichtungskopfes 70 liegt, umfasst ein Licht absorbierendes Material.
Die Zwischenschichtrampe 66 besteht aus einem lichtdurchlässigen Material. Das Licht aus der Quelle 76 läuft daher immer dann durch den durchlässigen Bereich 82 der Trommel 16 und der Rampe 66, wenn die sich drehende Trommel 16 und der Sichtungskopf 70 in Ausrichtung befindlich sind. Die Spule 18 kann darüber hinaus ebenfalls ein Licht reflektierendes Material 84 hinter der Zwischenschichtrampe 66 tragen, um die Reflexionseigenschaften zu verbessern. Die Spule 18 reflektiert das einfallende Licht aus dem Empfang von der Quelle 76 über den durchlässigen Bereich 82 der Trommel 16, wo eine Erfassung durch den Detektor 78 erfolgt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel läuft Licht, das von der Quelle 76 nach außen und hin zu dem Detektor 78 nach innen läuft, durch eine Fokussierlinse 120 (in 9 und 10 gezeigt), die einen Teil des Sichtungskopfes 70 bildet.
Die vorbeschriebene Anordnung nimmt eine optische Differenzierung der Reflexionseigenschaften der Zwischenschichtrampe 66 bezüglich des Restes der Trommel 16 vor. Dieses Ziel kann auch auf anderem Wege erreicht werden. So kann die Lichtquelle 76 bei Eintreffen und Durchlauf der Rampe 66 relativ zu ihrer Sichtlinie ein- und ausgeschaltet werden. Bei einem weiteren Beispiel kann die Trommel 16 außerhalb des durchlässigen Bereiches 82 ein Material tragen, das Licht mit einer anderen Intensität reflektiert, als dies bei dem reflektierenden Material 84 hinter der Zwischenschichtrampe 66 der Fall der ist.
Gelangt der durchlässige Zwischenschichtbereich 82 der Trommel 16 in Ausrichtung mit dem Sichtungskopf 70, so erfasst der Detektor 78 zunächst Licht, das von der Plasmaschicht 58 an der Rampe 66 reflektiert worden ist. Eventuell tritt die RBC-Schicht 56 benachbart zu der Zwischenschicht 60 an der Rampe 66 in den optischen Weg des Sichtungskopfes 70 ein. Die RBC-Schicht 56 absorbiert Licht aus der Quelle 76 und verringert daher die vorher erfasste Intensität des reflektierten Lichtes. Die Intensität des reflektierten Lichtes aus der Erfassung durch den Detektor 78 stellt die Menge des Lichtes aus der Quelle 76 dar, das nicht von der RBC-Schicht 56 benachbart zu der Zwischenschicht 60 absorbiert wird.
(2) Zwischenschichtverarbeitungselement
Wie in 11 gezeigt ist, beinhaltet das Zwischenschichtverarbeitungselement 72 ein Signalumwandlungselement 112, das die erfasste Lichtintensität aus der Ausgabe des Detektors 78 (Strom) in ein verstärktes Spannungssignal umwandelt.
Wie in 12 gezeigt ist, beinhaltet das Signalumwandlungselement 112 einen invertierenden Strom-Spannungs-Verstärker (I/V) 114, der das vergleichsweise niedrige positive Stromsignal aus dem Detektor 78 (üblicherweise in μA) in ein verstärktes negatives Spannungssignal umwandelt. Die Strom-Spannungs-Verstärkung des Verstärkers 114 kann variieren. Bei einem repräsentativen Ausführungsbeispiel liegt die Verstärkung in einer Größenordnung von 58.000, sodass ein Strom von beispielsweise 1 μA in ein Spannungssignal von –58 mV umgewandelt wird. Ein nicht invertierender Spannungsverstärker (V/V) 116 nimmt eine weitere Verstärkung des negativen Spannungssignals (in mV) in ein negatives Spannungssignal (in V) vor (und zwar mit einer Verstärkung von etwa 400). Dieses doppelt verstärkte negative Spannungssignal wird über einen Puffer 118 geleitet. Die Ausgabe des Puffers 118 stellt die Ausgabe des Signalumwandlungselementes 112 dar. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Gesamtverstärkungsfaktor (von dem Detektorstromsignal zu dem verarbeiteten negativen Spannungssignal) bei ungefähr 23 Millionen.
13 zeigt mit durchgezogenen Linien eine repräsentative Kurve (mit V1 bezeichnet), die einen Ausdruck von repräsentativen negativen Spannungsausgaben des Signalumwandlungselementes 112 für Lichtsignale darstellt, die erfasst werden, wenn sich eine lichtdurchlässige Flüssigkeit, so beispielsweise eine Salzlösung, entlang der gesamten Länge der Rampe 66 erstreckt. Die Kurve V1 zeigt den Bereich 88, wo das erfasste Lichtsignal zunimmt, auf einem Niveau verbleibt und anschließend abnimmt, wenn der durchlässige Bereich 82 und der Sichtungskopf 70 in Ausrichtung und aus dieser heraus gelangen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spannungskurve V1 für zunehmende Lichtsignale negativgängig, was von der Verarbeitung durch das Signalumwandlungselement 112 herrührt. Es ist jedoch einsichtig, dass die Lichtsignale auch derart verarbeitet werden können, dass eine nichtinvertierende Spannungsausgabe bereitgestellt wird, sodass die Spannungskurve V1 für zunehmende Lichtsignale positivgängig ist.
Wie in 11 dargestellt ist, wandelt das Wellenformungselement 90 die verstärkten Spannungssignale in einen Rechteckwellenzeitpuls um. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Element 90 einen Spannungskomparator, der als Eingabe die verstärkten Spannungssignale und einen ausgewählten Schwellenwert (THRESH) empfängt. Die Ausgabe des Spannungskomparators 88 ist eins (1), wenn das Spannungssignal unterhalb von THRESH liegt (das heißt, wenn das Spannungssignal weiter weg von 0 als THRESH ist), und null (0), wenn das Spannungssignal über THRESH liegt (das heißt, wenn das Spannungssignal näher an 0 als THRESH liegt).
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stellt THRESH eine Digitalzahl zwischen 0 und 4.095 dar. Die Digitalzahl wird von einem 12-Bit-Digital-Analog-Wandler 120 in einen analogen Spannungswert zwischen +10 und –10 umgewandelt. So stellt beispielsweise eine Digitalzahl von Null (0) für THRESH eine analoge Ausgabe von +10 V bereit, wohingegen eine Digitalzahl von 4.095 für THRESH eine analoge Ausgabe von –10 V bereitstellt.
13 zeigt in durchgezogenen Linien einen repräsentativen Rechteckwellenpuls (mit P1 bezeichnet), der von dem Komparator 90 aus der Spannungskurve V1 auf Grundlage eines ausgewählten Wertes für THRESH verarbeitet worden ist. Die negativgängige Spannungskurve V1 variiert von Null (0) (wenn kein Licht von dem Detektor 70 erfasst wird) bis –13,5 V (wenn maximales Licht von dem Detektor 70 erfasst wird), wobei THRESH die Digitalzahl 3.481 ist, die der Umwandler 120 in einen analogen Spannungswert von –7 V umwandelt. Der Rechteckwellenpuls P1 verfügt über eine Breite (in 13 mit W1 bezeichnet), die in Abhängigkeit von der Zeit ausgedrückt wird. Die Breite W1 ist proportional zur Zeit, zu der ein Lichtsignal unterhalb von THRESH erfasst wird (das heißt, wenn das negative Spannungssignal weiter von Null (0) als das analoge Spannungssignal von THRESH entfernt ist).
Wie in 13 gezeigt ist, wird das maximale Licht erfasst (negativgängiges Spannungssignal bei –13,5 V), wenn der Zwischenschichtsichtungsbereich 82 und der Sichtungskopf 70 in Ausrichtung befindlich sind. Erstreckt sich ein lichtdurchlässiges Material, so beispielsweise eine Salzlösung, entlang der gesamten Zwischenschichtrampe 66, so ist die Breite W1 des Rechteckwellenpulses P1 proportional zur Gesamtzeitspanne, in der der Zwischenschichtsichtungsbereich 82 und der Sichtungskopf 70 in Ausrichtung befindlich sind. Die Breite W1 wird auch als Bezugsgröße dienende Pulsbreite BASE genannt.
Nimmt Material mit hohen relativen Luftabsorptionseigenschaften wie RBC einen Abschnitt der Rampe 66 ein, so ändert sich das Profil der erfassten Spannungsänderungen. 13 zeigt in gestrichelten Linien eine repräsentative Kurve (mit V2 bezeichnet), die repräsentative verarbeitete Spannungssignale im Ausdruck darstellt, die erfasst werden, wenn die RBC ungefähr 70% der Länge der Rampe 66 einnehmen. Die negativgängige Spannungskurve V2 variiert von Null (0) (wenn kein Licht von dem Detektor 70 erfasst wird) bis –9,9 V (wenn maximales Licht von dem Detektor 70 erfasst wird). Die Kurve V2 folgt dem Weg von V1, bis der Detektor 78 die Plasmaschicht 58 erfasst, die im Vergleich zu der Salzlösung nicht lichtdurchlässig ist. Die maximale erfasste Signalintensität für das Plasma (I2_PLASMA) (beispielsweise –9,9 V) ist daher kleiner als die maximale erfasste Signalintensität für die Salzlösung (I1_SALINE) (so beispielsweise –13,5 V). Die Zeitspanne, in der I2_PLASMA vorhanden ist, ist zudem merklich kürzer als die Zeitspanne, in der I1_SALINE vorhanden ist. Die Kurve V2 zeigt eine graduelle Abnahme bei dem erfassten Spannungssignal, wenn die Licht absorbierende RBC-Schicht 56 allmählich in das Sichtfeld des Kopfes 70 gelangt (das in 13 allgemein mit I2_RBC bezeichnet ist). Die Kurve V2 läuft gegebenenfalls mit dem Weg der Kurve V1 zusammen, wenn der durchlässige Bereich 82 und der Sichtungskopf 70 außer Ausrichtung kommen.
13 zeigt zudem in gestrichelten Linien, dass die relative Breite (W2) des Recheckwellenpulses (P2) aus der Verarbeitung durch den Komparator 90 unter Verwendung desselben Wertes von THRESH wie für P1 eine Verkürzung erfährt. Die Breite (W2) verringert sich in Proportion zur Breite der RBC-Schicht 56 relativ zur Breite der Plasmaschicht 58 an der Rampe. Nimmt die RBC-Schicht 56 einen größeren Teil der Rampe 66 ein, das heißt, bewegt sich die RBC-Plasmazwischenschicht 60 näher an den verengten Durchlass 68 heran, so verkürzt sich die Pulsbreite (W2) relativ zu der als Bezugsgröße dienenden Pulsbreite (W1), und umgekehrt.
Damit bewertet durch Vergleichen der Breite der gegebenen Pulswelle (so beispielsweise von W2) relativ zu der als Bezugsgröße dienenden Pulsbreite (W1) das Zwischenschichtverarbeitungselement 72 die relative örtliche Position der Zwischenschicht 60 an der Rampe 66.
Wie in 11 gezeigt ist, beinhaltet das Zwischenschichtverarbeitungselement 72 Kalibrierungsmodule 92 und 94 zur Sicherstellung, dass die optisch abgeleitete örtliche Position der Zwischenschicht 66 genau der tatsächlichen örtlichen Position der Zwischenschicht 66 entspricht. Das erste Kalibrierungsmodul 92, das auch Systemkalibrierungsmodul genannt wird, berücksichtigt die Geometrie der Spule 18 und der Rampe 66 wie auch bestimmte Betriebsbedingungen, die die optische Aufnahme der Zwischenschichtinformation beeinflussen können. Das zweite Kalibrierungsmodul 94, das auch Blutkalibrierungsmodul genannt wird, berücksichtigt die Physiologie des Spenderblutes in Abhängigkeit von der optischen Dichte seines oder ihres Plasmas.
(i) Systemkalibrierungsmodul
Der Nennwert der als Bezugsgröße dienenden Pulsbreite BASE (in Zeiteinheiten ausgedrückt) wird für ein gegebenes System ausgewählt. Bei einem repräsentativen Ausführungsbeispiel kann ein Wert von beispielsweise 640 μs als BASE gewählt werden. BASE (in μs) wird auf folgende Weise in einen digitalen Zählwert (COUNTS) umgewandelt. COUNTS = (BASEPERIOD ·SCALE) + THRESHZERO (1)
Hierbei ist SCALE ein ausgewählter Skalierungsfaktor (der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise gleich 80.604 sein kann), THRESH_ZERO ist die digitale Schwellenzahl, die eine analoge Schwellenspannungsausgabe von Null darstellt (bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 2.048), und PERIOD ist die Drehperiode des Detektors 70 auf Grundlage der Drehgeschwindigkeit des Detektors 70 (DETECTOR_Ω), die auf folgende Weise berechnet wird.
Nach der Berechnung der gegebenen Werte für DETECTOR_Ω muss keine Neuberechnung von COUNTS bei verschiedenen Werten von DETECTOR_Ω erfolgen, vorausgesetzt, dass BASE nicht geändert wird.
Das Systemkalibrierungsmodul 92 nimmt eine Ableitung der Rechteckpulswelle P_SALINE, siehe P1 in 13, dadurch vor, dass eine lichtdurchlässige Flüssigkeit, so beispielsweise eine Salzlösung, durch die Kammer 22 geleitet wird, während Aufnahmespannungswerte entlang der Rampe 66 aufgenommen werden. Die aufgenommenen Spannungswerte werden von dem Komparator 90 verarbeitet, um Rechteckwellenpulse P_SALINE zu erzeugen, und zwar unter Verwendung eines geschätzten Anfangsschwellenwertes THRESH_START. Die Breite W_START des Pulses P_SALINE aus der Bildung unter Verwendung von THRESH_START wird gemessen und mit der als Bezugsgröße dienenden Breite BASE verglichen, die entsprechend Gleichung (1) bestimmt wird.
Bringt man THRESH näher an 0 als THRESH_START heran, so vergrößert sich die Pulsbreite, und umgekehrt. Ist W_START nicht gleich BASE oder liegt W_START alternativ außerhalb eines bestimmten akzeptablen Wertebereiches für BASE, so variiert das Systemkalibrierungsmodul 92 den Schwellenwert von THRESH_START, um die Pulsbreite zu variieren, bis die Pulsbreite von P_SALINE die Zielkriterien für BASE erfüllt. Der Schwellenwert, der die als Bezugsgröße dienende Zielpulsbreite BASE erreicht, wird zum Standardschwellenwert THRESH_DEFAULT für das System.
Ungeachtet der Ableitung von THRESH_DEFAULT können Variationen bei der erfassten Pulsbreite bei normaler Verwendung unabhängig von Änderungen bei den tatsächlichen physischen Abmessungen der Zwischenschicht auftreten. So können sich beispielsweise erfasste Spannungssignale aufgrund von Änderungen innerhalb des Sichtungskopfes 70 ändern, so beispielsweise durch einen Verlust der Fokussierung, eine Ablagerung von Fremdstoffen an den optischen Oberflächen, eine Verschiebung bei der optischen Ausrichtung oder eine Schwächung bei den Licht emittierenden Dioden 80 oder dem Detektor 78. Die erfassten Spannungssignale ändern sich aufgrund einer Verschlechterung der optischen Leistung, und zwar unabhängig von den physischen Abmessungen der Zwischenschicht und auch nicht in Relation hierzu. Bei der Verarbeitung durch den Wandler 90 unter Verwendung von THRESH_DEFAULT können die geänderten Spannungssignale zu einer verringerten oder vergrößerten Pulsbreite führen, die nicht mehr genau den eigentlichen Zustand der Zwischenschicht wiedergibt. Fehlerhafte Steuer- bzw. Regelsignale können sich so ergeben.
Bei dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet das Systemkalibrierungsmodul 92 ein Setupprotokoll 96. Das Protokoll 96 setzt einen Schwellenwert THRESH fest, um eine als Bezugsgröße dienende Pulsbreite BASE unter Verwendung der tatsächlichen Leistungsparameter zu erhalten, die zu Beginn jedes Verarbeitungszyklus existieren.
Das Setupprotokoll 96 weist das System an, eine Salzlösung (oder ein anderes ausgewähltes lichtdurchlässiges Material) durch die Trennungskammer 22 zu leiten, wie vorstehend in Verbindung mit der Ableitung von THRESH_DEFAULT beschrieben worden ist. Eine repräsentative Anzahl von Aufnahmen (so beispielsweise zehn Aufnahmen) der Pulsbreiten W_{DEFAULT(1 to n)} wird auf Grundlage der erfassten Spannungswerte unter Verwendung von THRESH_DEFAULT ermittelt. Die aufgenommenen Pulsbreiten werden zu W_DEFAULT(AVG) gemittelt und mit BASE für das System gemäß Ableitung entsprechend Gleichung (1) verglichen. Ist W_DEFAULT(AVG) gleich BASE oder liegt es alternativ innerhalb eines akzeptablen Wertebereiches für BASE, so wird THRESH gleich THRESH_DEFAULT gesetzt.
Bei einer repräsentativen Implementierung verwendet das Protokoll 96 die nachfolgenden Kriterien zur Bewertung von THRESH_DEFAULT.
Hierbei ist BASE_UPPER ein ausgewählter Maximalwert für die als Bezugsgröße dienende Pulsbreite, so beispielsweise BASE mal einen ausgewählten Multiplikator, der größer als 1 ist, so beispielsweise 1,0025, und BASE_LOWER ein ausgewählter Minimalwert für die als Bezugsgröße dienende Pulsbreite, so beispielsweise BASE mal einem ausgewählten Multiplikator, der kleiner als 1,0 ist, so beispielsweise 0,9975.
Erfüllt W_DEFAULT(AVG) nicht die vorgenannten Kriterien, so sucht die Setupprozedur nach einem Wert für THRESH, der W_DEFAULT(AVG) in Entsprechung zu den jeweiligen Kriterien für BASE bringt. Es können verschiedene Algorithmen zu diesem Zweck verwendet werden.
So kann sich die Setupprozedur beispielsweise eines Halbstufensuchalgorithmus bedienen, der folgendermaßen aussieht.
Sei THRESH der Name, der dem ausgewählten Zwischenschichtschwellenwert gegeben ist, THRESH_UPPER ein gesetzter Maximalwert für THRESH, THRESH_LOWER ein gesetzter Minimalwert für THRESH und W_SAMPLE(AVG) die Mittelung der Pulsbreiten, die während einer gesetzten Aufnahmeperiode gegeben ist. Dann gilt:
Das Systemkalibrierungsmodul 92 stellt hierdurch sicher, dass die optisch abgeleitete Position der Zwischenschicht 66 nicht schräg gestellt ist, und zwar auf Grundlage von Betriebsparametern, die die optische Aufnahme der Zwischenschichtinformation beeinflussen könnten.
(ii) Blutkalibrierungsmodul
Die Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung 12 kann unter der Voraussetzung arbeiten, dass die optische Dichte des Plasmas des Spenders an der Rampe 66 im Wesentlichen äquivalent zur optischen Dichte des Materials (so beispielsweise der Salzlösung) ist, die von dem Systemkalibrierungsmodul 92 zu Beginn jeder Prozedur verwendet worden ist. Üblicherweise kann die optische Dichte des normalen Plasmas als gleichwertig zu derjenigen der Salzlösung betrachtet werden.
Gleichwohl variiert die optische Dichte des Plasmas entsprechend der Konzentration der Plättchen, die in dem Plasma getragen werden. Daher weist Plasma, das ganz besonders reich an Plättchen ist, was ein Verarbeitungsziel des Systems 10 ist, eine Dichte auf, die sich merklich von derjenigen einer Salzlösung oder eines normalen Plasmas unterscheidet.
Die optische Dichte des Plasmas variiert zudem entsprechend der Konzentration von Lipiden in dem Plasma, was von der Physiologie oder Morphologie des einzelnen Spenders abhängig ist. Lipemisches Plasma weist eine Dichte auf, die sich tatsächlich von derjenigen der Salzlösung oder eines nichtlipemischen Plasmas unterscheidet.
Das Vorhandensein des Plasmas an der Rampe 66, das hohe Konzentrationen von Plättchen oder Lipiden trägt, verringert die Größe der erfassten Spannungssignale, und zwar unabhängig von Änderungen in den physischen Abmessungen der Zwischenschicht und auch nicht in Relation hierzu. Bei der Verarbeitung durch den Wandler 90 unter Verwendung von THRESH infolge der Einstellung durch das Systemkalibrierungsmodul 92 der vorhergehenden Beschreibung besitzen die zugehörigen Rechteckwellenpulse eine verringerte Pulsbreite. Die verringerte Pulsbreite wird durch die Physiologie des Spenderblutes erzeugt und gibt nicht genau den eigentlichen Zustand der Zwischenschicht wieder.
So erzeugt beispielsweise eine RBC-Plasmazwischenschicht 60, die in einer geeigneten Position an der Rampe 66 befindlich ist, bei Vorhandensein eines lipemischen Plasmas oder eines sehr plättchenreichen Plasmas eine Spannungsbreite, die ansonsten auf ein normales Plasma einer RBC-Plasmazwischenschicht 60 hinweisen würde, die zu nah ist. Die künstlich verringerte Pulsbreite erzeugt ein Fehlersignal, das eine Verringerung der Rate anweist, mit der das Plasma über den Anschluss 34 zugeführt wird. Die vorher geeignet angeordnete Zwischenschicht 60 wird unnützerweise aus ihrer Position heraus die Rampe 66 hinunter geschoben.
Das zweite Kalibrierungsmodul 94 nimmt eine Anpassung der Pulsbreite bei Vorhandensein eines Plasmas vor, das eine optische Dichte aufweist, die sich merklich von derjenigen der Salzlösung unterscheidet, um die wahre Position der Zwischenschicht wiederzugeben. Hierdurch werden blutbezogene optische Verzerrungen vermeiden. Das Modul 94 beinhaltet eine optische Überwachung 98 (siehe 14), die die optische Dichte des Plasmas, das den Plasmaauslassanschluss 30 verlässt oder in den PRP-Einlassanschluss 34 eintritt, erfasst. Bei dem in 13 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die optische Überwachung 98 ein herkömmlicher Hämoglobindetektor, der beispielsweise in der Blutverarbeitungsvorrichtung Autopheresis-C^® verwendet wird, die von der Firma Fenwal Division der Baxter Healthcare Corporation, vertrieben wird. Die Überwachung 98 umfasst eine Rotlicht emittierende Diode 102, die Licht in die Plasmaauslassröhre 104 emittiert. Bei dieser Anordnung ist die Wellenlänge zum Erfassen der optischen Dichte des Plasmas im Wesentlichen dieselbe wie die Wellenlänge zum Erfassen der Position der Zwischenschicht. Andere Wellenlängen, so beispielsweise grüne oder infrarote, können selbstredend ebenfalls Verwendung finden. Die Überwachung 98 beinhaltet zudem einen PIN-Dioden-Detektor 106 an der entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seite der Röhre 104.
Die Verwendung im Wesentlichen derselben Wellenlänge zur Überwachung der Zwischenschicht und zur Überwachung des Plasmas ist eine bevorzugte Implementierung. Die Verwendung im Wesentlichen derselben Wellenlänge macht das Absorptionsspektrum für das Plasma für beide Detektoren im Wesentlichen gleich. Daher besteht kein Bedarf, das Absorptionsspektrum des Zwischenschichtdetektors mit dem Absorptionsspektrum des Plasmadetektors zu korrelieren. Selbstredend können gegebenenfalls auch verschiedene Wellenlängen verwendet werden, wobei in diesem Fall die Absorptionsspektren für Plasma der verschiedenen Wellenlängen korreliert werden sollten, um genaue Kalibrierungsergebnisse zu erhalten.
Das zweite Kalibrierungsmodul 94 beinhaltet zudem ein Verarbeitungselement 100, das Signale aus der Überwachung 98 erhält, um die optische Transmission der durch die Röhre 104 bereitgestellten Flüssigkeit zu berechnen, wobei diese Größe OPTTRANS genannt wird. Es können verschiedene Algorithmen von dem Verarbeitungselement 100 zur Berechnung von OPTTRANS verwendet werden. Bei einem repräsentativen Ausführungsbeispiel wird OPTTRANS folgendermaßen abgeleitet. OPTTRANS = COR(RED SPILL)CORRREF (2)
Hierbei wird COR(RED SPILL) folgendermaßen berechnet COR(RED SPILL) = RED – REDBKGRD
Hierbei ist RED die Ausgabe des Diodendetektors, wenn die Rotlicht emittierende Diode EIN ist und Flüssigkeit durch die Röhre fließt, und REDBKGRD die Ausgabe des Diodendetektors, wenn die Rotlicht emittierende Diode AUS ist und Flüssigkeit durch die Röhre fließt, wobei CORREF folgendermaßen berechnet wird: CORREF = REF – REFBKGRD
Hierbei ist REF die Ausgabe der Rotlicht emittierenden Diode, wenn die Diode EIN ist, und REFBKGRD die Ausgabe der Rotlichtdiode, wenn die Diode AUS ist.
Im Betrieb mit dem Systemkalibrierungsmodul 92 erhält das Verarbeitungselement 100 Daten aus der Überwachung 98 und leitet die optische Durchlässigkeit der Röhre und der lichtdurchlässigen Setupflüssigkeit, so beispielsweise der Salzlösung, ab. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die optischen Durchlässigkeitswerte mit der schnellstmöglichen Rate während der Setupprozedur berechnet. Die Werte werden über die gesamte Setupprozedur gemittelt, um einen Wert für die optische Durchlässigkeit für die Röhre und die Setupflüssigkeit zu erhalten (OPTTRANS_SETUP).
Nachdem der Setup beendet ist, ist das Systemkalibrierungsmodul 92 nicht mehr aktiv, und das Blutkalibrierungsmodul 92 setzt während der nachfolgenden Blutverarbeitung die Ableitung der optischen Durchlässigkeit der Röhre und des Plasmas unter Verwendung von Gleichung (2) fort. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Werte für die optische Durchlässigkeit durch das Verarbeitungselement 100 mit der schnellstmöglichen Rate während der Blutverarbeitungsprozedur berechnet. Die Werte werden periodisch am Ende eines eingestellten Aufnahmeintervalls (so beispielsweise alle 180 s) gemittelt, um einen Wert für die optische Durchlässigkeit der Röhre und des Plasmas abzuleiten (OPTTRANS_PLASMA).
Am Ende jedes eingestellten Aufnahmeintervalls (also beispielsweise alle 180 s) bestimmt das Verarbeitungsmodul 100 einen neuen Schwellenwert THRESH zur Ableitung der Pulsbreite mit einer Variation als Funktion von OPTRANS entsprechend dem nachfolgenden Ausdruck.
Hierbei ist MULT ein vorbestimmter Skalierungsfaktor von 0 bis beispielsweise 1.000. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann MULT beispielsweise auf 200 eingestellt werden.
Die vorbeschriebene Berichtigung von THRESH erhöht die Pulsbreite in Relation zu Zunahmen bei der optischen Dichte des Plasmas an der Rampe 66. Das zweite Kalibrierungsmodul 94 berücksichtigt hierbei eine Verringerung der Spannungssignalverstärkung in Gegenwart der Rampe 66 des lipemischen Plasmas oder des Plasmas mit sehr hohen Plättchenzahlen. Das zweite Kalibrierungsmodul 94 dient hierbei als Verstärkungssteuerung bzw. Regelung für die Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung 12 und nimmt eine Anpassung der Breite des Pulses vor, um die tatsächliche örtliche Position der Zwischenschicht an der Rampe wiederzugeben, und zwar ungeachtet des Vorhandenseins von Plasma, das eine optische Dichte aufweist, die größer als die normale optische Dichte ist.
Das Zwischenschichtverarbeitungselement 72 gibt letztendlich ein Signal aus, das genau die Zwischenschichtposition als Funktion von W darstellt. Gilt beispielsweise BASE = 640 μs, so gibt eine gemessene Pulsbreite W an, dass 100% der Rampe 66 von dem Plasma eingenommen werden. Eine gemessene Pulsbreite W von 320 μs gibt an, dass das Plasma 50% der Rampe 66 einnimmt, während eine gemessene Pulsbreite W von 192 μs angibt, dass das Plasma 30% der Rampe 66 einnimmt (das hießt, dass die RBC 70% der Rampe 66 einnehmen) und so weiter.
Die vorhergehende Beschreibung zeigt das Verarbeitungselement 72 beim Empfang von erfassten Lichtintensitätswerten von einem Zwischenschichtdetektor 70, der das von der Zwischenschichtrampe 66 reflektierte Licht erfasst. Es sollte einsichtig sein, dass vergleichbare Lichtintensitätswerte für die Verarbeitung durch das Verarbeitungselement 72 aus einem Zwischenschichtdetektor erhalten werden können, der Licht nach der Transmission durch die Zwischenschichtrampe 66 ohne Rückreflexion erfasst. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel wird eine Lichtquelle von dem Joch 20 (auf dieselbe Weise wie der optische Kopf 70) getragen, wobei der Lichtdetektor von der Spule 18 hinter der Zwischenschichtrampe 66 getragen wird, oder umgekehrt.
(3) Zwischenschichtanweisungslement
Wie in 11 gezeigt ist, nimmt das Zwischenschichtanweisungselement 74 als Eingabe die Zwischenschichtpositionsausgabe des Verarbeitungselementes 72 an. Das Anweisungselement beinhaltet einen Komparator 108, der die Zwischenschichtpositionsausgabe mit einer gewünschten Zwischenschichtposition vergleicht, um ein Fehlersignal (E) zu erzeugen. Die gewünschte Zwischenschichtposition wird als Steuer- bzw. Regelwert in Konsistenz zu dem Ausdruck der Zwischenschichtabmessungsausgabe ausgedrückt.
Im Allgemeinen sollten bei der Plättchensammlung die RBC nicht mehr als etwa 60% bis 65% der Rampe 66 einnehmen. Dies kann umgekehrt in Abhängigkeit von einem Steuer- bzw. Regelwert (als Prozentsatz ausgedrückt) von zwischen 35 und 40% von BASE ausgedrückt werden, was bedeutet, dass die gemessene Pulsbreite W bei 35% bis 40% ihres maximalen Wertes liegen sollte. Alternativ kann der Steuer- bzw. Regelwert in Abhängigkeit von einer Zahl ausgedrückt werden, die einen Pulsbreitenwert (in Zeiteinheiten) angibt, der auf einen Spannungswert proportional zum Prozentsatz des die Rampe 66 einnehmenden Plasmas integriert ist.
Selbstredend können verschiedene Steuer- bzw. Regelwerte in Abhängigkeit von den jeweiligen Zielen der Blutbestandteilesammlung verwendet werden.
Wird der Steuer- bzw. Regelwert in Abhängigkeit vom RBC-Prozentsatzzielwert ausgedrückt, so gibt ein positives Fehlersignal (+E) an, dass die RBC-Schicht 56 an der Rampe 66 zu groß ist (wie 6 zeigt). Das Zwischenschichtanweisungselement 74 erzeugt ein Signal zur Verringerung der Rate, mit der das PRP über den Anschluss 34 entfernt wird. Die Zwischenschicht 60 bewegt sich von dem verengten Durchlass 68 hin zu der gewünschten Steuer- bzw. Regelposition (wie in 5 gezeigt ist), wo das Fehlersignal (E) gleich Null ist.
Ein negatives Fehlersignal (–E) gibt an, dass die RBC-Schicht 56 an der Rampe 66 zu klein ist (wie in 7 gezeigt ist). Das Zwischenschichtanweisungselement 74 erzeugt ein Signal zur Vergrößerung der Rate, mit der das PRP über den Anschluss 34 entfernt wird. Die Zwischenschicht 60 bewegt sich hin zu dem verengten Durchlass 68 in die gewünschte Steuer- bzw. Regelposition (5), in der das Fehlersignal (E) erneut gleich Null ist.
Das Zwischenschichtanweisungselement 74 kann die Rate beeinflussen, mit der das Plasma über den Anschluss 34 entfernt wird, und zwar dadurch, dass die relativen Fließraten des Vollblutes, der RBC und des PRP über ihre jeweiligen Anschlüsse gesteuert bzw. geregelt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel (wie in 11 und 13 gezeigt ist), zieht eine Pumpe 110 das PRP über die Röhre 104 durch den Anschluss 34. Das Anweisungselement 74 steuert bzw. regelt die Pumprate der Pumpe 110, um die Zwischenschicht 60 an der vorbeschriebenen Position an der Rampe 66 weg von dem verengten Durchlass 68 zu halten.
D. Optische Ableitung der Plättchenvolumina
Wie in 15 gezeigt ist, beinhaltet das System 10 vorzugsweise auch eine Verarbeitungssteuer- bzw. Regelanwendung 200, die eine oder mehrere Nutzfunktionen umfasst, von denen drei, nämlich F1, F2 und F3, gezeigt sind. Die eine oder die mehreren Nutzfunktionen F1, F2 und F3 stellen Verarbeitungszustands- und Parameterinformationen bereit und erzeugen Verarbeitungssteuervariablen für das System 10. Die eine oder die mehreren Nutzfunktionen F1, F2 und F3 sind derart ausgestaltet, dass spezifizierte Ziele der Blutverarbeitung erreicht werden können, wobei die jeweilige Morphologie des Spenders und die tatsächlichen Bedingungen, die bei einem Fortschreiten der Verarbeitung auftreten, Berücksichtigung finden.
Anzahl und Art der Nutzfunktionen kann variieren. So kann beispielsweise eine spezielle Nutzfunktion die Ausbeute der Plättchen während einer gegebenen Verarbeitungssitzung ableiten, die Verarbeitungszeit vor Beginn der gegebenen Verarbeitungssitzung schätzen und, während die Verarbeitungssitzung im Fortschreiten begriffen ist, die Steuer- bzw. Regelvariablen erzeugen, die die Rate der Zitratantikoagulanzinfusion während einer gegebenen Verarbeitungssitzung steuern bzw. regeln. Beispiele für Nutzfunktionen sind detailliert in dem US-Patent 5,639,382 mit dem Titel „Systems and Methods for Deriving Recommended Storage Parameters for Collected Blood Components" von Brown et al. offenbart, das hier durch Verweisung mitaufgenommen ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Verarbeitungssteuer- bzw. Regelanwendung 200 wenigstens erste, zweite und dritte Nutzfunktionen F1, F2, F3. Die erste Nutzfunktion F1 erzeugt einen optisch abgeleiteten Verarbeitungswert auf Grundlage einer Online-Überwachung der Opazität des plättchenreichen Plasmas (PRP) während der Verarbeitung. Der optisch abgeleitete Verarbeitungswert steht in Korrelation zum Volumen der gesammelten Plättchen und vermeidet hierdurch die Notwendigkeit einer Berechnung des Plättchensammelvolumens auf Grundlage von Offline-Zellzählungs- und Größenbestimmungstechniken. Die Korrelation zwischen dem optisch abgeleiteten Prozesswert und dem Volumen der gesammelten Plättchen vermeidet darüber hinaus die Notwendigkeit eines Kalibrierungsfaktors, um online abgeleitete Daten in Übereinstimmung mit offline abgeleiteten Daten zu bringen.
Die zweite Nutzfunktion F2 berechnet die optimalen Speicherparameter für die gesammelten Plättchen teilweise auf Grundlage des Verarbeitungswertes gemäß der optischen Ableitung durch die erste Nutzfunktion F1. Die zweite Nutzfunktion F2 spezifiziert diese Parameter hinsichtlich der Anzahl der Speicherbehälter und des Volumens des plättchenarmen Plasmas (PPP) zur Verwendung als Plättchenspeichermedium.
Die dritte Nutzfunktion F3 bestimmt die Menge des Vollblutes, das verarbeitet werden muss, um eine gewünschte Plättchenausbeute zu erreichen, und zwar teilweise auf Grundlage des Verarbeitungswertes aus der optischen Ableitung durch die erste Nutzfunktion F1. F3 berechnet das Vollblutvolumen auf Grundlage der optischen Durchlässigkeit des PRP, die durch eine gemessene Durchlässigkeit des PRP normiert ist, wodurch der Lipidgehalt des Spenderplasmas berücksichtigt wird.
(1) Nutzfunktion F1
Die Nutzfunktion F1 bedient sich eines Verarbeitungselementes 202, das mit einer optischen Überwachung 204 gekoppelt ist, die angeordnet ist, um die optische Gesamtdurchlässigkeit des PRP, das von dem Vollblut in der ersten Stufe 24 der Kammer 22 getrennt worden ist, zu erfassen. Dieser Wert für die optische Gesamtdurchlässigkeit des PRP wird T(PRP) genannt.
Das Verarbeitungselement 202 kalibriert den Gesamtwert T(PRP) gegen einen als Bezugsgröße dienenden Wert, der T(PPP) genannt wird. Der als Bezugsgröße dienende Wert T(PPP) gibt die optische Durchlässigkeit des Spenderplasmas bei Abwesenheit von Plättchen wieder, wobei hier zudem der Lipidgehalt des Spenderplasmas Berücksichtigung findet. Das Verarbeitungselement 202 kalibriert zudem vorzugsweise sowohl T(PRP) wie auch T(PPP) gegen ein „optisches Hintergrundrauschen".
Schließlich leitet das optische Verarbeitungselement 202 einen kalibrierten Opazitätswert ab, der die Opazität des PRP einzig auf Grundlage des Vorhandenseins der Plättchen wiedergibt.
Das Verarbeitungselement 202 integriert nummerisch den kalibrierten Opazitätswert relativ zu dem in Abhängigkeit von der Zeit verarbeiteten Plasmavolumen, um einen PCI genannten integrierten Wert zu ermitteln. Man hat entdeckt, dass die Größe von PCI für eine gegebene Prozedur und einen gegebenen Spender unter Verwendung eines speziellen Verarbeitungssystems in enger Korrelation zu der Plättchenausbeute (in Einheiten von × 10¹¹ ausgedrückt) steht, die tatsächlich während jener Prozedur erreicht wird, wie auch dem Volumen (ausgedrückt in ml) der Plättchen, die tatsächlich während der Prozedur gesammelt worden sind. Im Ergebnis muss keiner dieser beiden tatsächlichen Werte mittels anderer Einrichtungen unabhängig berechnet werden.
(i) Optische Überwachung
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (siehe 15) ist die optische Überwachung 204 entlang der Röhre 104 angeordnet, um die optische Dichte des Plasmas zu erfassen, das den Plasmaauslassanschluss 30 der ersten Stufe 24 verlässt oder in den PRP-Einlassanschluss 24 der zweiten Stufe 26 eintritt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Überwachung 204 in Zwischenordnung zu der Röhre 104 in Nachordnung zu der PRP-Pumpe 110, wie vorstehend beschrieben worden ist, angeordnet. Alternativ kann die Überwachung 204 auch in Vorordnung zu der PRP-Pumpe 110 angeordnet werden.
Die optische Überwachung 204 kann auf verschiedene Weisen ausgestaltet sein. Bei dem in 15 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Überwachung 204 einen herkömmlichen Hämoglobindetektor, der beispielsweise in der Blutverarbeitungsvorrichtung Autopheresis-C^® verwendet wird, die von der Firma Fenwal Division der Baxter Healthcare Corporation, vertrieben wird. Die Überwachung 204 umfasst eine Rotlicht emittierende Diode 206, die Licht in eine Plasmaauslassröhe 104 emittiert. Andere Wellenlängen, so beispielsweise grün oder infrarot, können ebenfalls verwendet werden.
Die Überwachung 204 beinhaltet zudem einen PIN-Dioden-Detektor 208 an der entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seite der Röhre 104.
Die Wellenlänge zum Erfassen der optischen Dichte des Plasmas kann im Wesentlichen dieselbe wie die Wellenlänge zum Erfassen der Position der Zwischenschicht sein, wie bereits beschrieben worden ist. Auf diese Weise können die optische Überwachung 204, die für das Verarbeitungselement 202 verwendet wird, und die optische Überwachung 98, die für das Verarbeitungselement 100 verwendet wird (wie vorstehend im Zusammenhang mit 11 und 14 beschrieben worden ist), dasselbe funktionale Element beinhalten.
(ii) Ableiten eines kalibrierten Opazitätswertes
Wird Flüssigkeit durch die Röhre 104 von der ersten Stufe 24 zu der zweiten Stufe 26 geliefert, so empfängt das Verarbeitungselement 202 Signale von der Überwachung 204, wobei die Signale die optische Durchlässigkeit der Flüssigkeit in der Röhre 104 angeben. Ist die Flüssigkeit ein PRP, so geben die Signale die Größe T(PRP) an, die als Funktion der Anzahl und Größe der in dem PRP befindlichen Plättchen wie auch des optischen Hintergrundrauschens, das mit der Opazität des PRP nicht in Beziehung steht, variiert. Das Verarbeitungselement 202 verwendet die Faktoren, die Auswirkungen auf die Opazitätssignale haben, zur Berechnung eines PRP-Intensitätswertes T(PRP).
Es können verschiedene Algorithmen von dem Verarbeitungselement zur Berechnung von T(PRP) verwendet werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird T(PRP) folgendermaßen berechnet. T(PRP) = REDBKG – REDREFBKG – REF (4)
Hierbei ist RED die Ausgabe des Diodendetektors 208, wenn die Rotlicht emittierende Diode 206 EIN ist und das PRP durch die Röhre 104 fließt, REDBKD die Ausgabe des Diodendetektors 208, wenn die Rotlicht emittierende Diode 206 AUS ist, und PRP durch die Röhre 104 fließt, REF die Ausgabe der Licht emittierenden Diode 206, wenn die Diode 206 EIN ist, und REFBDK die Ausgabe der Licht emittierenden Diode 206, wenn die Diode 206 AUS ist.
Die Werte für RED, REDBKG, REF und REFBKD umfassen jeweils eine Digitalzahl zwischen 0 (maximale Lichtdurchlässigkeit) und 2.048 (keine Lichtdurchlässigkeit). Die Digitalzahl erhält man durch Umwandlung der erfassten Lichtintensitätsausgabe des Detektors 208 (Strom) in ein negatives Spannungssignal unter Verwendung eines invertierenden Strom-Spannungs-Verstärkers (I/V). Das negative Spannungssignal wird weiter verstärkt, gepuffert und auf herkömmliche Weise verarbeitet, um eine Digitalzahlausgabe zu erhalten.
Bei dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel erhält man die Werte für RED, REDBKG, REF und REFBKD einfach durch Transmission zwischen einem einfachen Emitter 206 und einem einfachen Detektor 208, wobei keine Seitenstreueffekte auftreten.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird T(PRP) bei einer gegebenen Aufnahmeperiode (Aufnahmerate) aufgenommen, so beispielsweise alle fünf Sekunden.
(iii) Ableitung der als Bezugsgröße dienenden Größe T(PPP)
Die T(PRP)-Signale variieren ebenfalls als Funktion des Lipidgehaltes des Spenderplasmas auf die vorstehend beschriebene Weise. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel berücksichtigt das Verarbeitungselement 202 die Wirkung des Lipidgehaltes (202) durch Berechnen eines als Bezugsgröße dienenden PPP-Intensitätswertes T(PPP), um einen kalibrierten Opazitätswert zu erhalten.
Es können verschiedene Algorithmen von dem Verarbeitungselement zur Berechnung von T(PPP) verwendet werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird T(PPP) auf dieselbe Weise wie T(PRP) berechnet, nämlich mittels des nachstehenden Ausdruckes. T(PPP) = REDBKG – REDREFBKG – REF (4A)
Hierbei ist RED die Ausgabe des Diodendetektors 208, wenn die Rotlicht emittierende Diode 206 EIN ist und das PPP durch die Röhre 104 fließt, REDBKD die Ausgabe des Diodendetektors 208, wenn die Rotlicht emittierende Diode 206 AUS ist und das PPP durch die Röhre 104 fließt, REF die Ausgabe der Rotlicht emittierenden Diode 206, wenn die Diode 206 EIN ist, und REFBKD die Ausgabe der Licht emittierenden Diode 206, wenn die Diode 206 AUS ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (siehe 15) wird das plättchenarme Plasma (PPP) durch Zentrifugierung in der zweiten Stufe 26 von dem PRP getrennt. Während der Verarbeitung wird das PPP von der zweiten Stufe 26 durch den Anschluss 36 geliefert, wobei das PC in der zweiten Stufe 26 zurückbleibt.
Die Röhre 210 steht mit dem PPP-Anschluss 36 in Verbindung. Die Röhre 210 beinhaltet einen ersten Zweig 212, der (über eine zwischengeschaltete Pumpe 214) zu einem Sammelbehälter 216 führt. Während der Plättchensammelstufe der Verarbeitung wird ein bestimmtes Volumen des PPP in dem Behälter 216 zur gegebenenfalls erfolgenden Verwendung als Suspensionsmedium für das PC zurückgehalten. Im Anschluss an die Plättchensammelstufe des Prozesses wird mit einer Suspensionsstufe begonnen, während der ein Teil des PPP oder das gesamte PPP in dem Behälter 226 über einen Röhrenzweig 118 zurück in die zweite Stufe 26 geleitet wird, um das PC zur Speicherung und Transfusion zu suspendieren.
Die Röhre 210 enthält darüber hinaus einen zweiten Zweig 220, der zu dem Spender führt. Der zweite Zweig 220 liefert das verbliebene PPP-Volumen (das heißt denjenigen Teil, der nicht zur Verwendung als Suspensionsmedium bestimmt ist) zur Rückführung an den Spender während der Verarbeitung.
Für ein System mit dem in 15 gezeigten Aufbau, kann die für das plättchenarme Plasma als Bezugsgröße gedachte Größe T(PPP) für den einzelnen Spender auf verschiedene Weisen abgeleitet werden.
Ermittelt werden kann der Wert für T(PPP) beispielsweise empirisch durch Ausdrucken der Fluktuation von T(PRP) in Abhängigkeit von der Zeit für eine Reihe von Verarbeitungsperioden unter Verwendung eines gegebenen Systems sowie durch Sicherstellen, wann der Wert von T(PPP), den man während der letzten Sammelstufe ermittelt hat, zu dem Wert von T(PPP) aus der Ermittlung während der Suspensionsstufe passt. 16 zeigt einen repräsentativen Ausdruck der Fluktuation von T(PRP) in Abhängigkeit von der Zeit während einer üblichen Plättchensammelstufe und Suspensionsstufe unter Verwendung eines zentrifugierungsbasierten Blutsammelsystems von demjenigen Typ, der vorstehend beschrieben und dargestellt worden ist. Wie in 16 gezeigt ist, wird T(PRP) als Ausgangsdigitalzahlsignal von dem Diodendetektor 206 ausgedrückt, sodass die Digitalzahl mit der erfassten Opazität (wie vorstehend beschrieben zwischen 0 und 2.048) zunimmt. Der Wert A stellt T(SAL) dar, den man während einer Setupstufe erhalten hat, wie vorstehend beschrieben worden ist. Die Opazität nimmt, so beobachtet man, zu, wenn die Plättchensammelstufe im Fortschreiten begriffen ist, bis ein gewünschte Konstituenz des PRP erreicht ist, und zwar unter Steuerung bzw. Regelung der Zwischenschichtsteuerung bzw. Regelung 12, wie vorstehend beschrieben worden ist. Der Wert B stellt einen laufenden Durchschnitt von T(PRP) aus der Ermittlung während der Plättchensammelstufe dar. Der Wert C stellt T(PPP) aus der Ermittlung während der Suspensionsstufe dar. 16 zeigt, dass ein entsprechender Wert D, der im Wesentlichen gleich T(PPP) ist, während der früheren Stufen der Plättchensammelstufe (beispielsweise nach etwa drei Minuten, während die Salzlösung fortschreitend durch das PRP ersetzt wird) erfasst wird. Empirische Ergebnisse weisen nach, dass für eine gegebene Prozedur auf einem gegebenen System der Wert D, der T(PPP) entspricht, konsistent nach der Zuführung eines gewissen Volumens des PRP aus der ersten Stufe 24 während der Plättchensammelstufe auftritt (in 16 bei etwa 58 ml). Auf Grundlage dieser empirischen Daten kann T(PPP) mittels Messen von T(PRP) an einem bezeichneten Punkt während der Plättchensammelprozedur und mittels Zuweisen von T(PPP) an den zugehörigen Wert abgeleitet werden. Es ist empirisch bestimmt worden, dass der Punkt in der Plättchensammelprozedur, wo T(PPP) akkurat auf diese Weise ermittelt werden kann, auftritt, wenn ein Anfangsfluid zunächst aus der ersten Stufe 24 und der Röhre 104 herausgeleitet wird, wovon das Volumen mit V_INI bezeichnet wird. Das anfängliche Verarbeitungsvolumen V_INI wird ebenfalls von dem Verarbeitungselement 202 beim Ableiten des integrierten PCI-Wertes, wie nachstehend noch beschrieben wird, verwendet.
Der Intensitätswert T(PPP), der auf vorstehend beschriebene Weise zugeordnet worden ist, kann – davon kann ausgegangen werden – für den Rest der Prozedur konstant bleiben, es sei denn, das Spenderplasma trägt einen sehr hohen Übergangsdiätlipidgehalt.
Alternativ kann der Wert von T(PPP) in der Plättchensammelstufe ermittelt oder aktualisiert werden, und zwar durch Aussetzen der normalen PRP-Verarbeitung und Einpumpen eines bekannten Volumens des PPP aus der zweiten Stufe 26 über die Pumpe 214 durch die Röhre 218 und in die Röhre 104 in Vorordnung zu der optischen Überwachung 204. Die als Bezugsgröße dienende Größe T(PPP) wird anschließend entsprechend Gleichung 4A abgeleitet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird T(PPP) mit einer festgelegten Aufnahmerate aufgenommen, so beispielsweise alle 5 s. Eine Reihe von Ablesungen von T(PPP) wird über eine eingestellte Aufnahmeperiode (so beispielsweise fünf Aufnahmen) aufgenommen und gemittelt, um ein Mittel für T(PPP) zu erhalten, das das Verarbeitungselement 202 als Wert für T(PPP) zuweist.
Die als Bezugsgröße dienende Größe T(PPP) kann auf diese Weise zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Prozedur ermittelt werden. Gleichwohl wird T(PPP) vorzugsweise auf diese Weise ermittelt, nachdem ein ausreichendes Volumen des Vollblutes verarbeitet worden ist, um das System in einen stabilen Zustand zu verbringen, so beispielsweise nachdem mehr als 500 ml des Vollblutes verarbeitet worden sind. Das Volumen des PPP, das rückgeführt werden muss, um T(PPP) genau zu erhalten, kann empirisch bestimmt werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Einpumpen von etwa 15 bis 20 ml des PPP für die optische Überwachung 204 erforderlich, um einen optischen stabilen Zustandswert für T(PPP) zu erreichen.
Ein Wert für T(PPP) kann zu Beginn der Verarbeitung erhalten werden, wenn das verarbeitete Plasmavolumen den Wert V_INI, wie vorstehend beschrieben worden ist, erreicht. Der Wert kann später in dem Prozess aktualisiert werden, nachdem stabile Zustandsverarbeitungsbedingungen aufgetreten sind, und zwar durch Aussetzen der PRP-Verarbeitung und Einpumpen eines Volumens des PPP vorbei an der optischen Überwachung 204, wie vorstehend bereits beschrieben worden ist.
(iv) Ableiten des Volumens der gesammelten Plättchen
Das Verarbeitungselement 202 integriert nummerisch den Wert T(PRP) relativ zu T(PPP) während der Verarbeitungsperiode relativ zu dem Plasmavolumen V_P der Verarbeitung, um das Volumen der gesammelten Plättchen bzw. PCI abzuleiten.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, mittels derer die nummerische Integration vorgenommen werden kann. Bei einer bevorzugten Implementierung berechnet das Verarbeitungselement 202 PCI auf folgende Weise.
Hierbei ist V_INI das Volumen der Plättchen, das bearbeitet werden muss, bevor das Anfangsfluid aus der ersten Stufe 24 und der Röhre 4, wie vorstehend beschrieben worden ist, herausgeleitet worden ist, V_PRP das Gesamtvolumen des während der Prozedur gesammelten PRP, und ΔV_PRP das inkrementelle Plasmavolumen (in ml), das während eines Aufnahmeintervalls (n) verarbeitet worden ist. ΔV_PRP kann als Funktion der Aufnahmerate und der Plasmapumprate folgendermaßen ausgedrückt werden. ΔVPRP = Qp(n)Δt(n)
Hierbei ist Q_p(n) die Flussrate des Plasmas (in ml/min) durch die Röhre 104, wenn T(PRP) gemessen wird (was durch die Pumpe 110 gesteuert bzw. geregelt wird), und Δt_(n) die Periode des Aufnahmeintervalls (oder die Aufnahmerate), die als Bruchteil einer Stunde ausgedrückt wird. So stellt beispielsweise eine Aufnahmeperiode von 5 s den Bruchteil 1/12 dar.
Nimmt man T(PPP), so es sicher ist, während der gegebenen Prozedur als konstant an, so kann Gleichung (6) auf den nachfolgenden Ausdruck reduziert werden.
17 zeigt einen Ausdruck für 358 Werte von PCI aus der Ableitung während des Bluttrennungsprozesses der vorstehend beschriebenen Art, der auf 15 verschiedenen Zentrifugen der vorstehend beschriebenen Art ausgeführt worden ist. Die PCI-Werte werden gegen zugehörige Volumina der gesammelten Plättchen (in ml) ausgedruckt, die durch Multiplizieren der Anzahl der gesammelten Plättchen mit ihren mittleren Plättchenvolumina (MPV) gemäß Messung durch einen Offline-Zähler abgeleitet worden sind. Der Ausdruck zeigt eine lineare Verteilung gemäß nachfolgender Beziehung. PLTVol(ml) = 0.24 + 0.0070PCI
Hierbei ist 0,24 der Y-Achsenabschnitt, der nur etwa 6% des nominell erwarteten Volumens der gesammelten Plättchen von 4,0 × 10¹¹ ml ist, wobei 0,0070 die Steigung des Ausdruckes ist. Die lineare Verteilung weist einen r²-Wert von 0,75 auf. 17 zeigt, dass eine gute Korrelation zwischen PCI und dem Volumen PLT_Vol, der gesammelten Plättchen besteht.
18 zeigt einen Ausdruck für dieselben 358 Werte von PCI gegen die zugehörigen Plättchenausbeuten PLT_yld (gemessen in Einheiten von × 10¹¹), die durch Multiplizieren der Plättchenzahl (aus der Messung durch einen Offline-Zähler) mit dem Volumen des Plättchenkonzentrates abgeleitet sind. Der Ausdruck zeigt eine lineare Verteilung gemäß nachfolgender Beziehung. PLTY1t(× 1012) = 0.67 + 0.0080PCI
Hierbei ist der y-Achsenabschnitt von 0,67 bei 17% des nominell erwarteten Volumens der gesammelten Plättchen von 4,0 × 10¹¹ ml. Die lineare Verteilung weist einen r²-Wert von 0,70 auf. 17 zeigt, dass auch hier eine Korrelation zwischen PCI und den Plättchenausbeuten existiert, wobei jedoch ebenfalls dargestellt ist, dass die Größe PCI stärker das Plättchenvolumen PLT_VOL als die Anzahl der gesammelten Plättchen PLT_Yld angibt.
(2) Zweite Nutzfunktion F2
Die zweite Nutzfunktion F2 beinhaltet ein Verarbeitungselement 224, das als Eingabe die Berechnung von PCI aus der ersten Nutzfunktion F1 empfängt. Auf Grundlage des Wertes von PCI leitet das Verarbeitungselement 224 optimale Speicherbedingungen zur Aufrechterhaltung des Volumens der gesammelten Plättchen während des erwarteten Speicherzeitraumes ab. Das Verarbeitungselement 224 erzeugt eine Ausgabe zur Wiedergabe der Anzahl der vorausgewählten Speicherbehälter, die für die Plättchen PLT_Bag von Nöten sind, und des Volumens des Plasmas (PPP) Plt_Med (in ml), das als Speichermedium für die Plättchen dienen soll.
Die optimalen Speicherbedingungen für Plättchen hängen von dem Plättchenvolumen PLT_Vol ab, von dem eine Speicherung gewünscht ist. Wie vorstehend ausgeführt worden ist, korreliert der Wert von PCI (in ml) mit Plt_Vol. Daher kann das Plättchenvolumen Plt_Vol genau in Abhängigkeit von PCI ausgedrückt werden, ohne dass die Notwendigkeit bestünde, die tatsächliche Plättchenausbeute zu kennen oder unabhängig Plättchenzellenzahlen oder mittlere Plättchenvolumina (MPV) zu bestimmen.
Nimmt der Wert von PCI zu, so nimmt auch der Bedarf der Plättchen an Sauerstoff während der Speicherperiode zu. Nimmt der Wert von PCI zu, so nehmen auch der Glukoseverbrauch der Plättchen zur Unterstützung des Stoffwechsels und die Erzeugung von Kohlendioxid und Laktat als Ergebnis des Stoffwechsels zu. Die physischen Eigenschaften der Speicherbehälter hinsichtlich Oberfläche, Dicke und Material werden derart bestimmt, dass ein gewünschter Grad an Gasdurchlässigkeit gegeben ist, damit während der Speicherperiode Sauerstoff in den Behälter eintreten und Kohlendioxid aus dem Behälter austreten können.
Das Plasmaspeichermedium enthält Bikarbonat HCO₃, das das durch den Stoffwechsel erzeugte Laktat puffert, wobei der pH-Wert auf einem Pegel gehalten wird, der die Plättchen lebensfähig hält. Nimmt der Wert von PCI zu, so nimmt der Bedarf an einem Puffereffekt für Bikarbonat zu, weshalb auch das Plasmavolumen während des Speicherns zunimmt.
A. Ableitung von Plt_Bag
Der Partialdruck des Sauerstoffs pO₂ (mmHg) der in einem Speicherbehälter mit gegebener Durchlässigkeit gespeicherten Plättchen nimmt in Relation zu dem Gesamtplättchenvolumen Plt_Vol, das in dem Behälter enthalten ist, ab. 19 ist ein Graph, der auf Testdaten beruht, die die Beziehung zwischen pO₂ aus der Messung nach einem Tag der Speicherung für einen Speicherbehälter mit gegebener Durchlässigkeit zeigen. Der Speicherbehälter, auf dem 19 beruht, weist eine Oberfläche von etwa 54 in² und ein Fassungsvermögen von 1.000 ml auf. Der Speicherbehälter weist eine O₂-Durchlässigkeit von 194 cc/100 in²/Tag und eine CO₂-Durchlässigkeit 1.282 cc/100 in²/Tag auf.
Fällt der Partialdruck pO₂ unter 20 mmHg, so werden Plättchen, wie man beobachtet, anaerob, und das Volumen des Laktatnebenproduktes nimmt merklich zu. 19 zeigt, dass der ausgewählte Speicherbehälter pO₂ bei 40 mmHg (noch oberhalb des aeroben Bereiches) mit PltVol ≤ 4,0 ml halten kann. Auf dieser konservativen Basis wird das Volumen von 4,0 ml als Zielvolumen Plt_TVol für diesen Behälter ausgewählt. Das Zielvolumen Plt_TVol für andere Behälter kann unter Verwendung der gleichen methodischen Vorgehensweise bestimmt werden.
Das Verarbeitungselement 124 bedient sich des Zielplättchenvolumens Plt_TVol zur Berechnung von Plt_Bag auf folgende Weise.
Hierbei ist a der y-Achsenabschnitt und b die Steigung des Ausdruckes zwischen PLT_Vol und PCI gemäß Ableitung mittels Linearregressionsanalyse, wie vorstehend beschrieben und in 17 gezeigt ist. Die Werte für a und b ändern sich entsprechend den Betriebsparametern des jeweiligen Blutverarbeitungssystems. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gilt: a = 0,24 und b = 0,0070, wobei Plt_Bag die Anzahl der benötigten Speicherbehälter ist, mit Plt_Bag = 1 für BAG ≤ 1,0 und andernfalls Plt_Bag = [BAG + 1] mit [BAG + 1] als ganzahligem Anteil der Größe BAG + 1.
Bei Systemen, auf denen 17 beruht, gilt beispielsweise, wenn der PCI-Wert gleich 400 ml ist (was mit Plt_Vol = 3,8 ml korreliert) und Plt_TVol = 4,0 ml gilt: BAG = 0,95 und Plt_Bag = 1. Bei Systemen, auf denen 17 beruht, gilt, wenn der PCI-Wert gleich 600 ml ist (was mit Plt_Vol = 4,4 ml korreliert): BAG = 1,1 und Plt_Bag = 2.
Ist Plt_Bag > 1, so wird die Größe a + b(PCI) gleichmäßig unter der Anzahl der benötigten Behälter verteilt.
B. Ableitung von Plt_Med
Die Menge des jeden Tag verwendeten Bikarbonats ist eine Funktion des Speicherthrombozytokrit-Wertes Tct (%), der folgendermaßen ausgedrückt werden kann:
Die Beziehung zwischen dem Verbrauch von Bikarbonat HCO₃ pro Tag und Tct kann empirisch für den ausgewählten Speicherbehälter bestimmt werden. 20 zeigt einen Graph zur Darstellung der Beziehung für denselben Behälter, auf dem auch der Graph von 19 beruht. Die y-Achse in 20 zeigt den empirisch gemessenen Verbrauch von Bikarbonat pro Tag (in Meq/L) auf Grundlage des Tct-Wertes für den Behälter. Das Verarbeitungselement 224 beinhaltet die Daten, die in 20 ausgedrückt sind, beispielsweise in Form einer Verweistabelle 226.
Das Verarbeitungselement 224 leitet den vorbekannten Zerfall des Bikarbonats pro Tag über die Speicherperiode ΔHCO₃ folgendermaßen ab.
Hierbei ist Don_HCO3 der gemessene Pegel an Bikarbonat im Blut des Spenders (Meq/L) oder alternativ der Pegel an Bikarbonat für einen typischen Spender, bei dem man davon ausgeht, dass er 19,0 Meq/L ± 1,3 beträgt, und Stor das gewünschte Speicherintervall (in Tagen, üblicherweise zwischen drei und sechs Tage).
Ist ΔHCO₃ gegeben, so leitet das Verarbeitungselement 224 Tct aus der Verweistabelle 226 für einen ausgewählten Speicherbehälter ab. Für den Speicherbehälter, auf dem 20 beruht, liegt Tct bei etwa 1,35 bis 1,5%, wobei davon ausgegangen wird, dass dies vom konservativen Standpunkt aus für ein Speicherintervall von sechs Tagen angemessen ist.
Unter Kenntnis von Tct und PCI berechnet die Nutzfunktion F2 Plt_Med auf Grundlage von Gleichung (8) auf folgende Weise.
Hierbei kann Tct ein Wert auf Grundlage empirischer Daten für den speziellen Speicherbehälter (wie er in 20 beschrieben und gezeigt worden ist) sein und keiner Offline-Berechnungs- oder Größenbestimmungstechniken bedürfen.
Gilt Plt_Bag > 1, so wird Plt_Med gleichmäßig unter der Anzahl von erforderlichen Behältern verteilt.
(3) Dritte Verarbeitungsfunktion (F3)
Die dritte Verarbeitungsfunktion F3 beinhaltet ein Verarbeitungselement 324, das als Eingabe die Berechnung des PCI-Wertes erhält, der durch die erste Nutzfunktion F1 ermittelt worden ist. Auf Grundlage des Wertes von PCI leitet das Verarbeitungselement 324 die Menge des Vollblutes ab, das verarbeitet werden muss, damit während der Prozedur eine gewünschte Ausbeute an Plättchen erhalten werden kann, die WB_To_Process genannt wird.
Die dritte Nutzfunktion F3 wird aktiviert, nachdem das Volumen des verarbeiteten Plasmas gleich V_INI ist, wie bereits beschrieben worden ist. Die dritte Nutzfunktion F3 läuft für den Rest des Prozesses weiter. WB_To_Process kann aktualisiert werden, wann immer neue Werte von T(PRP) und T(PPP) erworben werden, um einen aktualisierten PCI-Wert bereitzustellen, oder auch periodisch in vorgegebenen Verarbeitungsintervallen, so beispielsweise nachdem jeweils 500 ml des Vollblutes verarbeitet worden sind.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gibt der Bediener eine gewünschte Plättchenausbeute Plt_Goal ein. Das Verarbeitungselement 324 leitet einen PCI-Zielwert, der PCI_Targeted genannt wird, als Funktion von Plt_Goal ab. Die Funktion wird empirisch auf Grundlage einer Reihe von Blutverarbeitungsprozeduren abgeleitet, die zur Korrelation von PCI gegen tatsächliche Plättchenausbeuten durchgeführt wird, wie vorstehend im Zusammenhang mit der in 17 und 18 gezeigten Linearregressionsanalysen beschrieben worden ist. Die Funktion berücksichtigt zudem vorzugsweise einen Zählerkalibrierungsfaktor, der die online abgeleiteten Daten während der Reihe von Blutverarbeitungsprozeduren unter Verwendung eines Plättchenzählers in Übereinstimmung mit den offline abgeleiteten Daten bringt. Der Plättchenkalibrierungsfaktor variiert entsprechend der Art und dem Hersteller des jeweils verwendeten Offline-Plättchenzählers. Dem Bediener wird eine Tabelle von Zählerkalibrierungsfaktoren zur Verfügung gestellt, woraufhin er angewiesen wird, denjenigen Faktor einzugeben, der dem Offline-Plättchenzähler entspricht, den der Bediener verwendet.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird diese Funktion, die PCI_Target auf Plt_Goal bezieht, folgendermaßen ausgedrückt.
Hierbei ist C₁ ein Faktor, der durch Analyse der Blutverarbeitungsarten, wie vorstehend beschrieben und im Zusammenhang mit 17 und 18 gezeigt worden ist, abgeleitet wird. Bei einer repräsentativen Implementierung liegt C₁ typischerweise in einen nummerischen Bereich zwischen 100 und 115, und zwar auf Grundlage der Ergebnisse der Blutverarbeitungsprozeduren, auf denen die Analyse beruht. Bei einem aktuell verwendeten bevorzugten Ausführungsbeispiel unter Verwendung des Blutverarbeitungssystems Amicus^TM (Baxter Healthcare Corporation) gilt: C₁ = 112,5.
C₂ ist der Zählerkalibrierungsfaktor, der durch den verwendeten Offline-Plättchenzähler vorgeschrieben ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel leitet, wenn das verarbeitete Plättchenvolumen gleich V_INI ist, das Verarbeitungselement 324 einen anfänglichen als Bezugsgröße dienenden Wert von T(PPP) ab, wie vorstehend beschrieben worden ist. Das Verarbeitungselement 324 beginnt zudem alle 5 s mit der Ableitung von T(PRP), wie vorstehend bereits beschrieben worden ist. Ein endgültiger als Bezugsgröße dienender Wert für T(PPP) wird später während der Prozedur abgeleitet, wobei dieser Wert während der nachfolgenden Verarbeitung als T(PPP) verwendet wird.
Das Verarbeitungselement 324 leitet eine Sigma genannte Größe folgendermaßen ab. Sigma = T(PRP)·QpΔt (13)
Hierbei ist T(PRP) die Durchlässigkeit von PRP gemäß Messung durch den optischen Detektor bei einer Messung am Ende eines Aufnahmeintervalls (n), Q_p die Flussrate des Plasmas (in ml/min) durch die Röhre 104, wenn T(PRP) ermittelt wird, und Δt die Zeit des Aufnahmeintervalls (oder die Aufnahmerate), ausgedrückt als Bruchteil einer Stunde. So stellt eine Abtastperiode von einmal alle 5 s beispielsweise den Bruchteil 1/12 dar.
Das Verarbeitungselement 324 initialisiert Sigma bei 0, Sigma_Old. Sobald die Menge des verarbeiteten Plasmas gleich V_INI ist, misst das Verarbeitungselement 324 T(PRP) und leitet ein aktuelles Sigma mit der vorgegebenen Aufnahmerate ab. Für jede Aufnahmeperiode wird der neue Wert von Sigma zu dem alten Wert von Sigma addiert, wodurch sich ein integrierter aktueller Wert für Sigma gibt (Sigmacurrent).
Am Ende jeder Aufnahmeperiode leitet das Verarbeitungselement 324 einen aktuellen PCI-Wert(PCI_Current) auf folgende Weise ab. PCICurrent = (VPRP(Current) – VINI) – (1T(PPP) ·SigmaCurrent)
Hierbei ist V_PRP(Current) das aktuelle kumulative Volumen von PRP aus der Verarbeitung am Ende der gegebenen Aufnahmeperiode.
Am Ende jeder Aufnahmeperiode leitet das Verarbeitungselement 324 zudem einen aktuellen Wert für WB_To_Process folgendermaßen ab.
Hierbei ist WB_Processed das Volumen des Vollblutes, das bis zum Gegenwartspunkt verarbeitet worden ist, und V_Prime das anfängliche Volumen des Blutverarbeitungsflussweges.
WB_To_Process wird vorzugsweise zur Betrachtung seitens des Bedieners auf einem geeigneten Anwenderschnittstellenbildschirm (nicht gezeigt) angezeigt. Der angezeigte Wert für WB_To_Process kann periodisch aktualisiert werden, so beispielsweise immer nach einer Verarbeitung von 100 ml des Vollblutes. Dem Bediener kann die Möglichkeit geboten werden, den Wert für WB_To_Process in Echtzeit während der ablaufenden gegebenen Prozedur zu ändern. Unter diesen Umständen wird der geänderte Wert angenommen und berichtigt, um die gewünschte Plättchenausbeute zu erhalten.
Verschiedene Merkmale der Erfindung sind in den nachfolgenden Ansprüchen niedergelegt.

Claims

Blutverarbeitungssystem (10), umfassend: eine Eingabe zum Empfangen eines Wertes, der ein gewünschtes Plättchen- bzw. Blutplättchenvolumen angibt; eine Trennungskammer (22), die betrieben werden kann, um Blut in Bestandteile zu trennen, die einen Plasmabestandteil beinhalten, der Plättchen enthält und eine optische Dichte aufweist; einen Auslassweg (30, 104) zum Durchleiten eines Volumens des Plasmabestandteils aus der Trennungskammer während einer Verarbeitungszeitspanne, wobei das Volumen des Plasmabestandteils ein Plättchenvolumen enthält; einen Sensor (204), der betrieben werden kann, um die optische Dichte des Plasmabestandteils in dem Auslassweg während einiger Aufnahmeintervalle innerhalb der Verarbeitungszeitspanne zu erfassen und für jedes Aufnahmeintervall einen aufgenommenen Opazitätswert zu erzeugen, der die erfasste optische Dichte als Funktion des während des jeweiligen Aufnahmeintervalls verarbeiteten inkrementellen Plasmavolumens ausdrückt; ein erstes Verarbeitungselement (202), das mit dem Sensor gekoppelt ist, der ein Element beinhaltet, das betrieben werden kann, um die aufgenommenen Opazitätswerte über die Verarbeitungszeitspanne zu summieren und eine integrierte Opazitätswertausgabe zu erzeugen; und gekennzeichnet durch ein zweites Verarbeitungselement (324), das als Eingabe die integrierte Opazitätswertausgabe empfängt und eine zweite Ausgabe wenigstens teilweise auf Grundlage der integrierten Opazitätswertausgabe erzeugt, die einen Wert umfasst, der ein Blutvolumen angibt, das verarbeitet werden muss, um das gewünschte Plättchenvolumen zu erhalten.
System nach Anspruch 1, wobei das erste Verarbeitungselement (202) eine Ausgabe erzeugt, die das Plättchenvolumen auf Grundlage der integrierten Opazitätswertausgabe ausdrückt.
System nach Anspruch 1, wobei die Trennungskammer (22) des Weiteren den Plasmabestandteil in einen plättchenarmen Plasmabestandteil und ein Plättchenkonzentrat trennt, das das Plättchenvolumen umfasst, wobei der plättchenarme Plasmabestandteil eine optische Dichte beinhaltet, die mit dem Lipidgehalt variiert, des Weiteren beinhaltend einen Sensor (204) zum Erfassen der optischen Dichte des plättchenarmen Plasmabestandteils und Erzeugen eines als Bezugsgröße dienenden optischen Dichtewertes, und wobei das erste Verarbeitungselement (202) ein Kalibrationselement beinhaltet, das die integrierte Opazitätswertausgabe bezüglich des als Bezugsgröße dienenden optischen Dichtewertes kalibriert.
System nach Anspruch 1, des Weiteren beinhaltend ein drittes Verarbeitungselement (224), das als Eingabe die integrierte Opazitätswertausgabe empfängt und eine von der zweiten Ausgabe verschiedene dritte Ausgabe wenigstens teilweise auf Grundlage der integrierten Opazitätswertausgabe erzeugt.
System nach Anspruch 4, wobei die dritte Ausgabe einen Parameter zum Speichern des gewünschten Plättchenvolumens umfasst.
System nach Anspruch 4, wobei die dritte Ausgabe einen Wert beinhaltet, der eine Anzahl von ausgewählten Speicherbehältern darstellt, die für das gewünschte Plättchenvolumen verwendet werden sollen.
System nach Anspruch 4, wobei die dritte Ausgabe einen Wert beinhaltet, der ein empfohlenes Volumen des Speichermediums für das gewünschte Plättchenvolumen darstellt.
System nach Anspruch 1, wobei der Sensor (204) einen Sender (206) von Lichtenergie einer ausgewählten Wellenlänge und einen Detektor (208) der ausgewählten Wellenlänge beinhaltet.
System nach Anspruch 8, wobei jeder aufgenommene Opazitätswert frei von Seitenstreueffekten ist.
Blutverarbeitungsverfahren, umfassend: ein Festlegen eines gewünschten Plättchen- bzw. Blutblättchenvolumens; ein Trennen von in einer Trennungskammer enthaltenem Blut in Bestandteile, die einen Plasmabestandteil beinhalten, der Plättchen enthält und eine optische Dichte aufweist; ein in einem Auslassweg (30, 104) erfolgendes Durchleiten eines Volumens des getrennten Plasmabestandteils während einer Verarbeitungszeitspanne, wobei das Volumen des getrennten Plasmabestandteils ein Plättchenvolumen enthält; ein Erfassen der optischen Dichte des Plasmabestandteils in dem Auslassweg während einiger Aufnahmeintervalle innerhalb der Verarbeitungszeitspanne; ein für jedes Aufnahmeintervall erfolgendes Erzeugen eines aufgenommenen Opazitätswertes, der die erfasste optische Dichte als Funktion eines während des jeweiligen Aufnahmeintervalls verarbeiteten inkrementellen Plasmavolumens ausdrückt; ein Erzeugen einer integrierten Opazitätswertausgabe durch Summieren der aufgenommenen Opazitätswerte über die Verarbeitungszeitspanne; ein Erzeugen einer Ausgabe wenigstens teilweise auf Grundlage der integrierten Opazitätswertausgabe, die einen Wert umfasst, der ein Blutvolumen angibt, das verarbeitet werden muss, um das gewünschte Plättchenvolumen zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 10, des Weiteren beinhaltend ein Ausdrücken des Plättchenvolumens auf Grundlage der integrierten Opazitätswertausgabe.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Trennens einen plättchenarmen Plasmabestandteil bereitstellt, der eine optische Dichte beinhaltet, die mit dem Lipidgehalt variiert, des Weiteren beinhaltend die Schritte eines Erfassens der optischen Dichte des plättchenarmen Plasmabestandteils und eines Erzeugens eines als Bezugsgröße dienenden optischen Dichtewertes und eines Kalibrierens der integrierten Opazitätswertausgabe bezüglich des als Bezugsgröße dienenden optischen Dichtewertes.
Verfahren nach Anspruch 10, des Weiteren beinhaltend den Schritt eines Erzeugens einer weiteren Ausgabe wenigstens teilweise auf Grundlage der integrierten Opazitätswertausgabe.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die andere Ausgabe einen Parameter zum Speichern des gewünschten Plättchenvolumens beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Erzeugens der aufgenommenen Opazitätswerte frei von optischen Seitenstreueffekten ist.