-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren
zur Aufbereitung von Blutbestandteilen. Insbesondere beziehen sich
einige Aspekte der Erfindung auf eine Aufbereitung von Blutbestandteilen
durch den Einsatz einer Trennung durch eine Zentrifuge, einer Filtration
und/oder jeder anderen Form von Aufbereitung.
-
Beschreibung des Stands der Technik
-
Das
gesamte Blut bzw. Vollblut besteht aus verschiedenen flüssigen Komponenten
und Partikelkomponenten. Der flüssige
Anteil von Blut besteht zum großen
Teil aus Plasma und die Partikelkomponenten umfassen rote Blutkörperchen
(Erythrozyten), weiße
Blutkörperchen
(Leukozyten) und Blutplättchen
(Thrombozyten). Während
diese Bestandteile ähnliche
Dichten haben, ist ihre mittlere Dichtebeziehung in der Reihenfolge
einer abnehmenden Dichte wie folgt: rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen, Blutplättchen und
Plasma. In Bezug auf die Größe stehen
die Bestandteile in einer Reihenfolge einer abnehmenden Größe wie folgt
zu einander: weiße Blutkörperchen,
rote Blutkörperchen
und Blutplättchen.
Die aktuellste Trennungsvorrichtung stützt sich auf Dichte- und Größenunterschiede
oder chemische Oberflächencharakteristika,
um Blutbestandteile zu trennen.
-
Eine
Trennung von bestimmten Blutbestandteilen ist oft für bestimmte
therapeutische Anwendungen, die Infusionen von bestimmten Blutbestandteilen
in einen Patienten umfassen, erforderlich. Zum Beispiel gibt es
manchmal bei einer Anzahl von Behandlungen, die Infusionen von Blutplättchen umfasst,
einen Wunsch, wenigstens einige Leukozyten und/oder rote Blutkörperchen
vor dem Infundieren einer blutplättchenreichen
Blutbestandteilsammlung in einem Patienten herauszutrennen.
-
Aus
diesem und anderen Gründen
gibt es einen Bedarf, Aufbereitungskomponenten von Blut einzusetzen.
-
W
01/02037 beschreibt eine Zentrifuge für die Trennung von Zellen in
einem im Wesentlichen ringförmigen
Trennungsbeutel, der durch eine Röhre mit wenigstens einem zweiten
Beutel verbunden ist. Die Zentrifuge umfasst einen Rotor, der Folgendes umfasst:
- – eine
Rotorwelle;
- – einen
zylindrischen Behälter,
der mit dem oberen Ende der Rotorwelle verbunden ist, um den bzw.
die zweiten Beutel aufzunehmen;
- – einen
ringförmigen
Drehtisch, der mit dem oberen Teil des Behälters verbunden ist, um den Trennungsbeutel
zu lagern; und
- – eine
Vielzahl von Lager, die an dem Umfang des zylindrischen Behälters angeordnet
sind, um mit einem Trennungsbeutel zusammen zu wirken und ihn auf
dem Drehteller zu positionieren, wobei wenigstens ein Lager ein
Quetschventil umfasst, in welchem eine Röhre, die einen Trennungsbeutel mit
einem zweiten Trennungsbeutel verbindet, in Eingriff gebracht werden
kann.
-
US 6 315 706 beschreibt
ein Verfahren zum Trennen von Zellen in einer Zentrifuge, die Folgendes
umfasst:
- – es
wird eine Zellen-Suspension in einem Aufbereitungsbeutel bereitgestellt,
der über
eine Auslassröhre
mit einem Vorratsbeutel verbunden ist;
- – es
wird die Zell-Suspension in dem Aufbereitungsbeutel durch Zentrifugieren
in einer Zentrifuge in Fraktionen getrennt, wobei wenigstens eine dieser
Fraktionen mit bestimmten Zellen angereichert ist;
- – es
wird ein Zentrifugenventil geöffnet,
das mit der Auslassröhre
so verbunden ist, um einen Fluss eines Fluids hierdurch zu ermöglichen;
- – es
wird eine der getrennten Fraktionen über die Auslassröhre zu dem
Vorratsbeutel übertragen;
- – es
werden dichtere Zellen von der getrennten Fraktion durch wenigstens
eine Zellen-Abscheidungs-Erweiterung
getrennt, die mit der Auslassröhre
verbunden ist; wobei der Aufbereitungsbeutel, der Vorratsbeutel,
die Auslassröhre
und das Zentrifugenventil in dem rotierenden Teil der Zentrifuge
während
einer Zentrifugation angeordnet sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
In
der folgenden Beschreibung werden bestimmte Aspekte und Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung offensichtlich. Es versteht sich, dass
die Erfindung im weitesten Sinne angewendet werden kann, ohne eine
oder mehrere Merkmale dieser Aspekte und Ausführungsformen aufzuweisen. Es
versteht sich ebenfalls, dass diese Aspekte und Ausführungsformen
lediglich beispielhaft sind.
-
Ein
Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein System zur Aufbereitung
von Blutbestandteilen. Dieses System kann eine Abscheidekammer umfassen, die
ein Kammerinneres enthält,
in welchem Blutbestandteile durch eine Zentrifuge getrennt werden, und
eine Auslassöffnung,
um wenigstens einige durch eine Zentrifuge getrennte Blutbestandteile
aus dem Kammerinneren durchzulassen. Ein Durchflussweg kann in Flusskommunikation
mit der Auslassöffnung
der Abscheidekammer stehen. Der Apparat kann weiter einen Filter
umfassen, der einen Filtereinlass in Flusskommunikation mit dem
Durchflussweg enthält,
ein poröses
Filtrationsmedium, das so konfiguriert ist, um wenigstens einen
Teil wenigstens eines Blutbestandteiles (z. B. Leukozyten, Blutplättchen und/oder
rote Blutkörperchen)
von zentrifugierten getrennten Blutbestandteilen zu filtrieren,
die durch den Filter über
den Durchflussweg durchgehen, und einen Filterauslass für filtrierte
Blutbestandteile. Das System kann weiter einen Rotor umfassen, der
so konfiguriert ist, um sich um eine Drehachse zu drehen. Der Rotor
kann einen ersten Abschnitt umfassen, der so konfiguriert ist, um
die Abscheidekammer aufzunehmen, und einen zweiten Abschnitt, der so
konfiguriert ist, um den Filter aufzunehmen, wobei der erste und
der zweite Abschnitt in Bezug aufeinander so positioniert sind,
dass, wenn die Abscheidekammer in dem ersten Abschnitt aufgenommen
wird und der Filter in dem zweiten Abschnitt aufgenommen wird, der
Filter sich dichter am Inneren der Abscheidekammer zu der Drehachse
befindet. Das System kann so konfiguriert sein, dass der Rotor sich während einer
Filtrierung von wenigstens einem Blutbestandteil über den
Filter dreht.
-
In
einem anderen Aspekt kann das System so konfiguriert sein, dass,
wenn der Filter in dem zweiten Abschnitt aufgenommen wird, der Filter
in Bezug auf die Drehachse exzentrisch ist. Zum Beispiel kann das
System so konfiguriert sein, dass sich der Filter wenigstens dicht
zu der Drehachse befindet (d. h. dicht zu der Drehachse oder die
Drehachse wenigstens teilweise kreuzend) und so, dass die Drehachse
einen inneren Durchflussweg, der durch den Filter definiert ist,
nicht kreuzt. Bei einigen Beispielen kann, wenn der Filter in dem
zweiten Abschnitt aufgenommen wird, der Filter von der Drehachse
versetzt sein, sodass die Drehachse den Filter nicht kreuzt. Bei
einigen Beispielen ist der Filter exzentrisch angebracht, sodass
Blutbestandteile ein Gehäuse
des Filters verlassen (und/oder in den Filter selbst eindringen),
und zwar an einer Stelle, die sich wenigstens dicht zu der Drehachse
der Drehung befindet, verglichen mit der Stelle, wo die Blutbestandteile
in das Filtergehäuse
eindringen (und/oder wo die Blutbestandteile den Filter selbst verlassen).
-
Bei
einem weiteren Aspekt kann das System so ausgestaltet sein, dass,
wenn der Filter in den zweiten Abschnitt aufgenommen wird, sich
eine Filtergehäuse-Einströmungsöffnung und/oder
ein poröses
Filtrationsmedium dichter an der Drehachse befinden. Bei einem anderen
Aspekt kann die Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung oberhalb
der Filtergehäuse-Einströmungsöffnung sein.
-
Bei
einem zusätzlichen
Aspekt kann der Filter ein Filtergehäuse umfassen, das einen Innenraum
definiert, der das poröse
Filtrationsmedium enthält,
wobei der Filtereinlass und der Filterauslass in einer Flusskommunikation
mit dem Innenraum stehen kann, und wobei das System so ausgestaltet sein
kann, dass, wenn der Filter in dem zweiten Abschnitt aufgenommen
wird, der Filter so positioniert ist, dass Blutbestandteile in den
Innenraum in eine Richtung fließen,
die im Allgemeinen in Richtung der Drehachse liegt. Bei einigen
Beispielen definiert das Filtergehäuse eine Filtergehäuse-Einlassöffnung zum
Durchlassen von Blutbestandteilen zu dem Innenraum und eine Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung zum
Durchlassen von Blutbestandteilen von dem Innenraum. Das System
kann so ausgestaltet sein, dass wenn der Filter in dem zweiten Abschnitt aufgenommen
wird, die Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung dichter
an der Drehachse liegt als die Filtergehäuse-Einströmungsöffnung (und/oder das poröse Filtrationsmedium).
Bei einer beispielhaften Anordnung befindet sich die Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung oberhalb
der Filtergehäuse-Einströmungsöffnung.
-
Bei
einem weiteren Aspekt kann der zweite Abschnitt entweder einen Absatz
oder einen Schlitz umfassen, der so ausgestaltet ist, um den Filter
aufzunehmen, wobei sich entweder der Absatz oder der Schlitz unter
einer oberen Oberfläche
des Rotors befinden. Alternativ (oder zusätzlich) kann der Rotor einen
Halter umfassen, der so ausgestaltet ist, um den Filter in Bezug
auf den Rotor zu halten.
-
Es
gibt viele mögliche
Anordnungen für
den Durchflussweg. Bei einigen Beispielen kann der Durchflussweg
ein Rohr bzw. ein Schlauchmaterial beinhalten. Zum Beispiel kann
der Durchflussweg einen ersten Schlauchabschnitt beinhalten, der
ein Ende aufweist, das mit der Auslassöffnung der Abscheidekammer
verbunden ist und ein anderes Ende, das mit dem Filtereinlass verbunden
ist. Außerdem
kann der Apparat ebenfalls einen zweiten Schlauchabschnitt beinhalten,
der ein Ende aufweist, das mit dem Filterauslass verbunden ist,
wobei der zweite Schlauchabschnitt sich in einer Richtung erstreckt,
die im Allgemeinen weg von der Drehachse gerichtet ist. Weiter kann
das System einen dritten Schlauchabschnitt stromabwärts von
dem zweiten Schlauchabschnitt beinhalten, wobei der dritte Schlauchabschnitt
sich in einer Richtung erstreckt, die sich im Allgemeinen auf die
Drehachse hin erstreckt.
-
Bei
einem weiteren Aspekt kann der Rotor eine Nut umfassen, die so ausgestaltet
ist, um wenigstens einen der Schläuche aufzunehmen (z. B. entweder
den zweiten oder den dritten Schlauchabschnitt).
-
Ein
anderer Aspekt bezieht sich auf einen Apparat zur Verwendung mit
einer Zentrifuge zur Aufbereitung von Blutbestandteilen. Der Apparat
könnte in
einer Vielzahl von unterschiedlichen Weisen ausgestaltet sein. Entsprechend
eines Aspektes kann der Apparat die Abscheidekammer umfassen, den Durchflussweg
und den Filter. Bei einigen Ausführungsformen
ist der Apparat so ausgestaltet, um entsorgt zu werden, nachdem
er zur Aufbereitung von Blutbestandteilen verwendet wurde.
-
Bei
einigen Ausführungsformen
kann sich die Drehachse des Rotors durch den zweiten Abschnitt des
Rotors hindurch erstrecken.
-
Bei
einem anderen Aspekt kann das System wenigstens ein Ventileinschraubglied
auf dem Zentrifugenrotor umfassen, wobei das Ventileinschraubglied
so ausgestaltet sein kann, um einen Fluss von wenigstens einem Teil
der Blutbestandteile während der
Drehung des Rotors zu steuern. Bei einigen Beispielen kann das Ventileinschraubglied
eine Schlauchklemme umfassen. Bei einem weitern Aspekt kann das
System wenigstens ein Dichtungsglied auf dem Zentrifugenrotor umfassen,
wobei das Dichtungsglied so ausgestaltet sein kann, um eine Dichtung
während
der Drehung des Rotors zu erzeugen. Zum Beispiel kann das Dichtungsglied
eine Schlauchschweißvorrichtung
umfassen.
-
Bei
einem weiteren Aspekt kann der Rotor wenigstens ein Lagerglied umfassen,
das so ausgestaltet ist, um die Kammer zu lagern, wobei das wenigstens
eine Lagerglied eine Führungsnut
umfassen kann, die so ausgestaltet ist, um einen Abschnitt der Schlauchleitung
und eine steuerbare Klemme und/oder -Schweißvorrichtung aufzunehmen, die
mit der Nut verbunden ist. Zum Beispiel kann die Klemme so ausgestaltet
sein, um einen Fluss von Blutbestandteilen durch die Schlauchleitung
steuerbar zu verschließen.
Bei einigen Beispielen kann die Kammer wenigstens ein Führungsloch
umfassen, das so ausgestaltet ist, um das wenigstens einem Lagerglied
aufzunehmen.
-
Bei
manchen Ausführungsformen
kann der Rotor eine Vielzahl von Lagergliedern umfassen, die sich
auf eine asymmetrische Weise in Bezug auf die Drehachse befinden,
und die Kammer kann eine Vielzahl von Führungslöchern umfassen, wobei jedes der Führungslöcher so
ausgestaltet ist, um ein entsprechendes eines der Lagerglieder aufzunehmen.
-
Entsprechend
eines anderen Aspektes kann das System weiter eine Pumpe umfassen,
die so ausgestaltet ist, um wenigstens einen Teil der Blutbestandteile
aus der Kammer zu pumpen. Das System kann ebenfalls einen Drucksensor
umfassen, der so ausgestaltet ist, um einen Druck der gepumpten
Blutbestandteile abzufühlen,
wobei das System so ausgestaltet sein kann, um die Pumpe basierend
auf wenigstens den Druck, der durch den Drucksensor abgefühlt wurde,
zu steuern.
-
Ein
weiterer Aspekt bezieht sich auf ein System, das eine Kammer umfasst
(z. B. eine Blutabscheidekammer), die ein Inneres umfasst, das so ausgestaltet
ist, um getrennte Blutbestandteile zu enthalten, und eine Auslassöffnung zum
Durchlassen wenigstens eines Teiles der getrennten Blutbestandteile
aus dem Inneren. Ein Durchflussweg kann in Flusskommunikation mit
der Auslassöffnung
der Kammer stehen. Das System kann weiter einen Filter umfassen,
der einen Filtereinlass in einer Flusskommunikation mit dem Durchflussweg
umfasst, ein poröses
Filtrationsmedium, das so ausgestaltet ist, um wenigstens einen
Teil der wenigstens einen Blutkomponente von getrennten Blutbestandteilen
zu filtern, die durch den Filter über den Durchflussweg durchgegangen
sind, und einen Filterauslass für
gefilterte Blutbestandteile. Außerdem
kann das System eine Pumpe umfassen, die so ausgestaltet ist, um
wenigstens einen Teil der getrennten Blutbestandteile von der Kammer
zu den Filter über
den Durchflussweg zu pumpen, und einen Drucksensor, der so ausgestaltet ist,
um einen Druck von Blutkomponenten, die zu dem Filter gepumpt werden,
abzufühlen.
Das System kann so ausgestaltet sein, um die Pumpe basierend auf
wenigstens dem Druck, der durch den Drucksensor abgefühlt wurde,
zu steuern.
-
Bei
einigen Ausführungsformen
kann die Pumpe einen Abschnitt einer Zentrifuge und/oder wenigstens
einen Abschnitt eines Blutbestandteil-Expressors umfassen.
-
Entsprechend
eines anderen Aspektes kann das System so ausgestaltet sein, dass
das System eine Differenz zwischen Drucken berechnet, die durch
den Drucksensor in wenigstens einem Zeitintervall abgefühlt wurden,
bestimmt, wann die berechnete Differenz wenigstens einem vorbestimmten
Betrag entspricht und steuert die Pumpe als Antwort auf die wenigstens
eine Bestimmung, dass die kalkulierte Differenz wenigstens der vorbestimmte
Betrag ist.
-
Bei
noch einem anderen Aspekt gibt es ein System, das eine Abscheidekammer
umfassen kann, die ein Kammerinneres umfasst, in welchem Blutbestandteile
durch eine Zentrifuge getrennt werden, und eine Auslassöffnung,
um wenigstens einen Teil der durch die Zentrifuge getrennten Blutbestandteile aus
dem Kammerinneren durchzulassen. Ein Durchflussweg kann in Flusskommunikation
mit der Auslassöffnung
der Abscheidekammer stehen. Das System kann ebenfalls eine Pumpe
umfassen, die so ausgelegt ist, um wenigstens einen Teil der durch
die Zentrifuge getrennten Blutbestandteile aus der Kammer und durch
den Durchflussweg zu pumpen, und einen Drucksensor, der so ausgelegt
ist, um einen Druck von Blutbestandteilen abzufühlen, die durch die Pumpe gepumpt
werden. Außerdem
kann das System einen Zentrifugenrotor umfassen, der so ausgelegt
ist, um sich um eine Drehachse zu drehen, wobei der Rotor einen
Abschnitt umfasst, der so ausgelegt ist, um die Abscheidekammer
aufzunehmen. Das System kann so ausgelegt sein, dass das System
eine Differenz zwischen Drucken berechnet, die durch den Drucksensor
in wenigstens einem Zeitintervall abgefühlt wurden, bestimmt, wann
die berechnete Differenz wenigstens einem vorbestimmten Betrag entspricht
und steuert die Pumpe als Antwort auf wenigstens die Bestimmung,
dass die berechnete Differenz wenigstens der vorbestimmte Betrag
ist.
-
Viele
unterschiedliche Typen von Kammern sind möglich. Bei einigen Ausführungsformen
kann die Kammer eine Ringform aufweisen.
-
Entsprechend
eines anderen Aspektes kann die Kammer einen Beutel umfassen (z.
B. einen Blutbestandteil-Trennungsbeutel). Zum Beispiel kann wenigstens
ein Abschnitt des Beutels aus wenigstens einem biegsamen und halbstarren
Material ausgebildet sein, sodass das Kammerinnere ein variables
Volumen aufweist. Bei einigen Ausführungsformen kann der Beutel
eine grundsätzlich
kreisförmige Ringform
haben, die eine mittige Öffnung
aufweist.
-
Bei
einem anderen Aspekt kann das Kammerinnere einen sich verjüngenden
Abschnitt aufweisen, der zu der Auslassöffnung führt.
-
Bei
einem weiteren Aspekt kann die Kammer so ausgestaltet sein, dass
die Kammer ein variables Volumen aufweist und die Pumpe kann so
ausgestaltet sein, um das Volumen des Kammerinneren zu verringern.
Bei einem Beispiel kann die Pumpe so ausgestaltet sein, um einen
Druck auf die Kammer über
einen Hydraulikfluid auszuüben.
Ein derartiges Beispiel kann ebenfalls einen Sensor enthalten, der so
ausgestaltet ist, um einen Druck des gepumpten Blutproduktes abzufühlen, wobei
der Sensor so ausgestaltet sein kann, um den Druck des Hydraulikfluids
abzufühlen.
Bestimmte Aspekte der Erfindung können praktiziert werden, mit
oder ohne eine Pumpe und/oder einen Drucksensor, und wenn eine derartige
Anordnung vorhanden ist, gibt es viele mögliche Formen der Pumpen und
Abfühl-Anordnungen, die verwendet
werden könnten.
-
Bei
einem noch weiteren Aspekt kann das System weiter einen optischen
Sensor umfassen und das System kann so ausgestaltet sein, um die
Pumpe basierend auf einer wenigstens einen Information zu steuern,
die durch den optischen Sensor abgefühlt wird und einem Druck, der
durch den Drucksensor abgefühlt
wird. Bei einem Beispiel kann ein optischer Sensor so angebracht
sein, um Blutbestandteile in der Kammer abzufühlen, und/oder ein optischer
Sensor kann so angebracht sein, um Blutkomponenten an einer anderen
Stelle abzufühlen,
wie zum Beispiel eine Stelle, die mit dem Durchflussweg verknüpft ist (z.
B. eine Schlauchleitung in Flusskommunikation mit dem Filter).
-
Bei
einem anderen Aspekt kann das System so ausgestaltet sein, dass
die Pumpe Blutbestandteile von der Kammer während der Drehung des Zentrifugenrotors
pumpt.
-
Bei
einem weiteren Aspekt kann der Apparat weiter einen Sammelbehälter umfassen,
der einen Einlass in Flusskommunikation mit dem Filterauslass aufweist
und/oder dem Durchflussweg, und/oder ein Abschnitt des Rotors kann
weiter einen Hohlraum umfassen, der ausgestaltet ist, um den Sammelbehälter aufzunehmen
und möglicherweise
ebenfalls den Filter. Bei einigen Beispielen gibt es mehr als einen
Sammelbehälter
und/oder wenigstens ein Sammelbehälter kann sich außerhalb
eines Zentrifugenfeldes während
einer Aufbereitung von Blutbestandteilen befinden. Ein weiterer
Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung
von Blutbestandteilen.
-
Einige
beispielhafte Verfahren können
ein Bereitstellen eines Systems enthalten, das hierin offenbart
ist. Der Ausdruck „Bereitstellen" wird in einem weiten
Sinn verwendet, und bezieht sich, aber ist nicht beschränkt auf,
zum Einsatz verfügbar
machen, Herstellen, Einsatz ermöglichen,
Geben, Zuführen, Erhalten,
Bekommen, Einhalten von, Erfassen, Einkaufen, Verkaufen, Verteilen,
Besitzen, zum Einsatz bereitmachen, Ausbilden und/oder Zwischenprodukt(e)
erhalten und/oder zum Einsatz an einer Stelle platzieren.
-
Bei
einem weiteren Aspekt kann ein Verfahren ein Platzieren einer Abscheidekammer
in einem ersten Abschnitt eines Zentrifugenrotors umfassen und einen
Filter in einem zweiten Abschnitt des Rotors, wobei sich der Filter
dichter an dem Inneren der Abscheidekammer zu der Drehachse des
Rotors befindet, und wobei der Filter ein poröses Filtrationsmedium umfasst.
Das Verfahren kann weiter ein Drehen des Zentrifugenrotors umfassen,
der Abscheidekammer und des Filters um die Drehachse des Zentrifugenrotors,
wobei die Blutbestandteile im Kammerinneren durch eine Zentrifuge
getrennt werden. Außerdem
kann das Verfahren ein Entfernen von wenigstens einem Teil der durch
eine Zentrifuge getrennten Blutbestandteile aus der Abscheidekammer
umfassen, und ein Filter der entfernten Blutbestandteile mit dem
Filter, um wenigstens einen Teil wenigstens eines Blutbestandteiles
zu filtern (z. B. Leukozyten, Blutplättchen und/oder rote Blutkörperchen)
aus den entfernten Blutbestandteilen, wobei wenigstens ein Abschnitt
des Filtern während
der Drehung auftritt.
-
Bei
einem anderen Aspekt kann das Verfahren weiter ein Pumpen von wenigstens
einem Teil der durch die Zentrifuge getrennten Blutbestandteile
aus der Kammer zu dem Filter umfassen. Ein weiterer Aspekt kann
ein Druckabfühlen
von gepumpten Blutbestandteilen enthalten und einem Steuern des
Pumpens basierend auf dem wenigstens abgefühlten Druck.
-
Bei
einem noch anderen Aspekt gibt es ein Verfahren, das ein Pumpen
wenigstens eines Teiles der getrennten Blutbestandteile aus einer
Kammer umfasst (z. B. eine Blut-Abscheidekammer
oder irgendein anderer Typ von Kammeranordnung), ein Filtrieren
der gepumpten Blutbestandteile mit einem Filter, um wenigstens einen
Teil wenigstens eines Blutbestandteiles von den gepumpten Blutbestandteilen
zu filtrieren, ein Druckabfühlen
von Blutbestandteilen, die zu dem Filter gepumpt werden, und ein
Steuern des Pumpens basierend auf wenigstens dem Druck, der durch
den Drucksensor abgefühlt wurde.
Bei einigen Beispielen kann die Kammer gedreht werden (z. B. über eine
Zentrifuge) und getrennte Blutbestandteile können aus der Kammer gepumpt
werden, während
die Kammer auf einem Zentrifugenrotor aufgenommen wird und/oder
nachdem die Kammer von einem Zentrifugenrotor entfernt worden ist.
-
Ein
weiterer Aspekt bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen einer
Stelle von wenigstens einer Grenzfläche, während der Aufbereitung von Blutbestandteilen,
wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Pumpen wenigstens eines Teiles
der durch die Zentrifuge getrennten Blutbestandteile aus einer Kammer,
Abfühlen
eines Druckes der gepumpten Blutbestandteile und Bestimmen einer
Stelle von wenigstens einer Grenzfläche basierend auf dem abgefühltem Druck,
wobei die Grenzfläche
den gepumpten Blutbestandteilen zugeordnet ist. Zum Beispiel kann
eine Grenzfläche
zwischen Blutbestandteilen und Luft und/oder eine Grenzfläche zwischen
unterschiedlichen Blutbestandteilen sein.
-
Bei
einem anderen Aspekt kann das Verfahren das Berechnen einer Differenz
zwischen Drucken umfassen, die in wenigstens einem Zeitintervall
abgefühlt
werden, ein Bestimmen, warm die berechnete Differenz wenigstens
einem vorbestimmten Betrag entspricht und ein Steuern des Pumpens
als Antwort auf die wenigstens eine Bestimmung, dass die berechnete
Differenz wenigstens dem vorbestimmten Betrag entspricht.
-
Entsprechend
eines anderen Aspektes gibt es ein Verfahren zur Aufbereitung von
Blutbestandteilen, das ein Drehen einer Kammer um eine Drehachse
umfasst, wobei Blutbestandteile in der Kammer durch eine Zentrifuge
getrennt werden, ein Pumpen von wenigstens eines Teiles der getrennten
Blutbestandteile aus der Kammer, ein Abfühlen von Druck von gepumpten
Blutbestandteilen, ein Berechnen einer Differenz zwischen Drucken,
die in wenigstens einem Zeitintervall abgefühlt werden, ein Bestimmen,
wann die berechnete Differenz wenigstens einem vorbestimmten Betrag
entspricht und ein Steuern des Pumpens als Antwort auf die wenigstens
eine Bestimmung, dass die berechnete Differenz wenigstens den vorbestimmten
Betrag entspricht.
-
Bei
einem anderen Aspekt umfasst das Verfahren weiter ein Durchlassen
von Blutbestandteilen (z. B. filtrierte Blutbestandteile) in wenigstens
einem Sammelbeutel.
-
Bei
einem weiteren Aspekt können
die Blutbestandteile in der Kammer Blutbestandteile von einer Leukozytenmanschette
sein. Blutbestandteile von einer Leukozytenmanschette sind im Allgemeinen
Blutbestandteile, die aus einem Verfahren resultieren, in welchem
Blutplättchen
und Leukozyten zusammen mit einer Menge an roten Blutkörperchen und
Plasma vom gesamten Blut getrennt worden sind. Alternativ könnte jede
andere Substanz, die eine oder mehrere Blutbestandteile enthält, aufbereitet
werden.
-
Bei
einigen Beispielen kann das gesamte Blut in dem Verfahren aufbereitet
werden. Zum Beispiel kann das gesamte Blut in die Kammer eingeführt werden
(z. B. von einem oder mehreren Behältern, die Blut enthalten,
das von einem oder mehreren Spender gespendet wurde). Bei der Aufbereitung des
gesamten Blutes kann jede Anzahl von Blutbestandteilen getrennt
zentrifugiert, filtriert und/oder auf eine andere Art und Weise
aufbereitet werden. Zum Beispiel können Bestandteile des gesamten
Blutes getrennt werden und in getrennte entsprechende Behälter gepumpt
werden (optional während
sie über eine
oder mehrere Filter filtriert werden).
-
Bei
einem oder mehreren Aspekten kann, wenn Blutbestandteile gepumpt
werden, das Pumpen ein Reduzieren des Volumens eines Inneren der Kammer
umfassen. Zum Beispiel kann das Verfahren ein Anwenden eines Druckes
auf die Kammer über
ein Hydraulikfluid umfassen.
-
Bei
einem anderen Aspekt kann das Pumpen während einer Drehung eines Zentrifugenrotors
auftreten.
-
Bei
noch einem anderen Aspekt kann das Verfahren ein optisches Abfühlen von
gepumptem Blutprodukten umfassen und ein Steuern des Pumpens basierend
auf wenigstens einem von optisch abgefühlten Informationen und einem
abgedühlten Druck.
Zum Beispiel kann das optische Abfühlen ein optisches Abfühlen von
Blutbestandteilen in der Kammer und/oder optischen Abtasten von
Blutbestandteilen in einer Schlauchleitung umfassen (z. B. eine
Schlauchleitung in Flusskommunikation mit einem Filter).
-
Bei
einem anderen Aspekt kann das Verfahren weiter umfassen, dass wenigstens
ein Ventileinschraubglied auf dem Zentrifugenrotor dazu gebracht wird,
einen Fluss von wenigstens einem Teil der Blutbestandteile während einer
Drehung des Rotors zu steuern. Wie oben erwähnt, kann das Ventileinschraubglied
eine Schlauchklemme umfassen.
-
Bei
einem weiteren Aspekt kann das Verfahren weiter umfassen, dass wenigstens
ein Dichtglied auf dem Zentrifugenrotor dazu gebracht wird, ein Dichten
während
der Drehung des Rotors zu erzeugen. Wie oben erwähnt, kann das Dichtungsglied eine
Schlauchschweißverbindung
umfassen.
-
Außer den
strukturellen und verfahrensmäßigen Anordnungen,
die oben dargelegt wurden, könnte
die Erfindung eine Anzahl von Anordnungen enthalten, wie zum Beispiel
solche die nachstehend erklärt
werden. Es sollte verstanden werden, dass sowohl die vorangegangene
Beschreibung als auch die folgende Beschreibung nur beispielhaft
sind.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die
begleitenden Zeichnungen werden in den Spezifikationen berücksichtigt
und bilden einen Teil von diesen. Die Zeichnungen veranschaulichen beispielhafte
Ausführungsformen
und, zusammen mit der Beschreibung, dienen sie dazu, einige Prinzipien
der Erfindung zu beschreiben. In den Zeichnungen gilt Folgendes:
-
1 ist eine schematische Querschnittsansicht
einer Ausführungsform
eines Systems in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
-
1A ist
eine Ansicht ähnlich
zu der von 1, die eine alternative
Ausführungsform
des Systems zeigt;
-
1B ist
eine Draufsicht von oben einer anderen alternativen Ausführungsform
des Systems;
-
2 ist
eine Draufsicht von oben eines Abschnitts eines Apparates, der eine
Kammer und einen Filter zum Einsatz mit den Systemen von 1, 1A und 1B enthält, wobei
eine Linie I-I von 2 die Ebene der Querschnittsansicht
des Kammerabschnitts darstellt, der in 1 und 1A gezeigt
ist;
-
3 ist
eine teilweise schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Apparates
einschließlich
der Kammer und des Filters von 2;
-
4 ist
eine isometrische Ansicht eines Systems, das den Apparat von 3 enthält;
-
5 ist
eine Kurve, die einen Druck zeigt, der über die Zeit geplottet ist,
in Verbindung mit einem Beispiel, das die Ausführungsform von 1B involviert;
-
6 ist
eine teilweise schematische Ansicht von oben einer alternativen
Ausführungsform einer
Abscheidekammer;
-
7 ist
eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Steuerung, die mit
verschiedenen möglichen
Systemkomponenten kommuniziert;
-
8 ist
eine schematische Teilquerschnittsansicht, die die Anordnung eines
Filters und einer Abscheidekammer veranschaulicht, die der Systemausführungsform
von 1B zugeordnet ist;
-
8a ist
eine schematische Teilquerschnittsansicht einer alternativen Filteranordnung;
-
8b ist
eine schematische Teilquerschnittsansicht einer anderen alternativen
Filteranordnung;
-
9 ist
eine schematische Ansicht einer hydraulisch betriebenen Pumpe und
eines Drucksensors, der den Systemausführungsformen von 1, 1A und 1B zugeordnet
ist;
-
10 ist
eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Systems, dem eine Zentrifuge zugeordnet ist;
-
11 ist
eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Systems, dem ein Blutbestandteil-Expressor zugeordnet ist;
-
12 ist
eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Systems, dem ein Blutbestandteil-Expressor zugeordnet ist;
und
-
13 ist
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Systems, die
so ausgestaltet ist, um das gesamte Blut aufzubereiten.
-
BESCHREIBUNG EINIGER BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Es
wird nun im Detail Bezug auf einige beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung genommen. Wo auch immer es möglich ist, werden dieselben
Bezugszeichen in den Zeichnungen und der Beschreibung benutzt, um
sich auf dieselben oder ähnlichen
Teile zu beziehen.
-
1 zeigt eine Ausführungsform eines Systems zur
Aufbereitung von Blutbestandteilen. Das System enthält eine
Zentrifuge 34 in Kombination mit einem Apparat, der einen
Filter 31 und eine Kammer 4 in der Form eines
Blutbestandteil-Trennungsbeutels enthält, der eine Ringform aufweist. Die
Zentrifuge 34 weist einen Rotor 1 auf, der einen ersten
Rotorabschnitt enthält,
der einen ringförmigen Bereich 3 definiert,
der die Kammer 4 aufnimmt und einen zweiten Rotorabschnitt,
der einen Mittenhohlraum 2 definiert, wo der Filter 31 und
soweit möglich ebenfalls
einen Sammelbehälter 33 (z.
B. ein Beutel, der verwendet wird, um Blutbestandteile zu enthalten,
die durch das System aufbereitet wurden) können sich während einer Blutbestandteil-Aufbereitungsoperation
befinden.
-
Die
Kammer 4 weist ein Inneres 8 auf, in welchem Blutbestandteile
durch eine Zentrifuge durch Drehung des Rotors 34 um eine
Drehachse X herum getrennt werden. Wie unten näher im Detail beschrieben wird,
werden wenigstens ein Teil der Blutbestandteile, die durch die Zentrifuge
in der Kammer 4 getrennt werden, über eine Schlauchleitung 21 zu
einem Filter 31 durchgelassen, wo wenigstens ein Teil des
einen Blutbestandteiles (z. B. Leukozyten, Blutplättchen und/oder
rote Blutkörperchen)
filtriert werden, bevor sie durch die filtrierten Blutbestandteile
zu dem Sammelbehälter 33 gehen.
-
Wie
unten detaillierter beschrieben wird, setzt ein hydraulisches Fluid
in einem Raum 5, der sich neben der Kammer 4 befindet,
die Kammer 4 einem äußeren Druck
aus, der dazu führt,
dass wenigstens ein Teil der mit einer Zentrifuge getrennten Blutbestandteile
aus der Kammer 4 gepumpt werden. Der Zentrifugenrotor 1 weist
ebenfalls einen inneren Deckel 6 auf, der so angepasst
ist, um sich zusammen mit einem Rest des Rotors 1 und der
Abscheidekammer 4 zu drehen. Der Deckel 6 ist
optional ausgestaltet, um die Kammer 4 wenigstens teilweise
zu sichern, zum Beispiel auf eine Klemm-Art entlang einer Linie 7,
gezeigt in 2. Dies kann eine effektive Art
und Weise sein, die Position der Kammer 4 in dem Zentrifugenrotor 1 zu
fixieren und die Beanspruchung auf die Innenkante des Beutels 1 zu
begrenzen. Der Zentrifugendeckel 6 definiert optional eine Zentrumsöffnung 53,
die es möglicherweise
dem Mittenhohlraum 2 ermöglicht, von außen zugänglich bzw.
erreichbar zu sein, selbst wenn der innere Deckel 6 sich
in einer geschlossenen Position befindet.
-
Der
Zentrifugenrotor 1 kann ein oder mehrere Lager 9, 10, 11 enthalten,
gezeigt in 1B, 2 und 4 (zum
Beispiel drei bis fünf
Lager). Optional erstrecken sich die Lager ganz oder teilweise in
den Mittenhohlraum 2 und können somit den Hohlraum 2 definieren.
Das oben erwähnte
Klemmen der Kammer 4 durch den inneren Deckel 6 kann
durch seinen größeren Berührungsbereich
die Last auf die innere Kante der Kammer 4 begrenzen und
sie unterstützen,
zu verrutschen oder auf andere Art und Weisen von den Lager 8, 9 und 10 während einer
Drehung des Zentrifugenrotors gelöst zu werden. Wie in 1B und 2 gezeigt,
sind z. B. die entsprechenden Lager 9–11 optional etwas
asymmetrisch (z. B. um die Drehachse X herum) und können somit
unterstützen,
die Position der Kammer 4 zu definieren und ihre zugeordneten
Schläuche
in dem Rotor 1, während
sie die Kammer 4 während
des Zentrifugierens in Position halten.
-
Jedes
der Lagerelemente 9–11 kann
eine entsprechende Führungsnut
definieren, wie zum Beispiel Nut 12, gezeigt in 1, welche in Lager 9 definiert
ist. Die Nut kann so geformt sein, um eine oder mehrere unterschiedliche
Schläuche
aufzunehmen, die Blutbestandteile oder andere Fluide in das System
durchlässt.
Eines oder mehrere der Lager 9–11 können so
ausgestaltet sein, dass die Führungsnuten
selektiv in der Größe verringert
werden können (und/oder
erhöht),
um Schläuche
in den Nuten zu klemmen (und/oder abzuklemmen) und dadurch ein Ventileinschrauben
zum Regeln des Flusses von Fluiden in den Apparat zu erzielen. Zum
Beispiel könnte ein
Abschnitt des Lagers 9 so ausgestaltet sein, um sich auf
eine Klemm-/Abklemm-Weise in die Richtung zu bewegen, die durch
einen Pfeil 13 in 1 gezeigt
ist, um als ein Klemmventil für
Schläuche 21 in
einer Führungsnut 12 zu
dienen.
-
Eines
oder mehrere der Lager 9–11 können so
ausgestaltet sein, um Schläuche
zu schweißen und/oder
abzutrennen, die sich in Nuten erstrecken, die in den Lager 9–11 definiert
sind. Zum Beispiel kann ein elektrischer Strom, um ein Schweißen über Lager 9–11 auszuführen, durch
die Lager 9–11 über einen
elektrischen Kontakt zwischen dem Rotor 34 und einem Zentrifugen-Fuß bzw. -Fundament
durchzulassen. Verschiedene unterschiedliche Bestandteile der Zentrifuge
können
ebenfalls über
einen Kontakt(e) mit Strom versorgt werden. Bei der Ausführungsform
von 1 wird der Strom über elektrische Gleitringanschlüsse 14, 15 zwischen
dem Rotor und Fuß-
bzw. Fundament-Abschnitten der Zentrifuge befördert, wobei ein Anschluss 14 ein
rotierendes Teil der Zentrifuge ist und Anschluss 15 ein
gesichertes Teil in dem Zentrifugen-Fuß bzw. -Fundament. Wie in 1 gezeigt, kann die Zentrifuge 34 einen
Zentrifugen-Motor 16 enthalten, der mit dem Rotor 1 verbunden
ist, um den Rotor 1 um eine Drehachse X zu drehen. Zum
Beispiel kann der Motor 16 mit dem Zentrifugenrotor 1 durch
ein Antriebsband 47 verbunden sein, das in operativer Kommunikation
mit einer Motor-Antriebsriemenscheibe 48 und einer Zentrifugen-Antriebsriemenscheibe 49 angebracht
ist. Ein Zentrifugen-Drehlager 50 kann mit einer Drehführung 51 zusammenwirken.
-
Wie
in 1 schematisch gezeigt, können sowohl
der Sammelbehälter 33 als
auch der Filter 31 in dem Mittenhohlraum 2 aufgenommen
werden. Der Filter 31 kann in dem Hohlraum 2 auf
jede unterschiedliche Anzahl von Art und Weisen angebracht werden.
Bei einem Beispiel, gezeigt in 1,
kann der Filter 31 in dem Hohlraum 2 so angeordnet
sein, dass Bestandteile, die durch den Filter in eine Richtung fließen, die
im Allgemeinen in Richtung auf die Drehachse X gerichtet ist. Bei
der Ausführungsform von 1A ist
der Filter 31 zu einer Position eines Filtereinlasses 31a oberhalb
eines Filterauslasses 31b orientiert. Aufgrund der Zentrifugalkräfte, die während der
Drehung des Rotors 1 erzeugt werden, können Substanzen, die durch
den Filter 31 von 1A sowohl
in einer horizontalen Richtung (wie in 1A gesehen)
als auch in die vertikale Richtung fließen.
-
Wie
in 1A gezeigt, ist der Filter 31 optional
in einer allgemeinen lateralen Ausrichtung auf einen kleinen Vorsprung 32 angebracht,
der sich in den Hohlraum 2 erstreckt. Ein Abdeckglied,
wie zum Beispiel der innere Deckel 6, so kann so ausgestaltet sein,
um einen Filter 31 auf der Stelle zu berühren und/oder
andererseits abzudecken und zu halten. Zum Beispiel kann ein Vorsprung 66,
der sich von dem Deckel 6 und dem Vorsprung 32 erstreckt,
eine Halterung für
den Filter 31 definieren. Alternativ könnte der Vorsprung 32 sich
nach oben von der Position bewegen, die in 1A gezeigt
ist, und/oder ein innerer Teil des Deckels könnte sich leicht weniger erstrecken.
Bei einer anderen alternativen Anordnung kann sich der Filter 31 in
dem Hohlraum 2 befinden, ohne eingeschränkt zu sein, wie zum Beispiel in
der Ausführungsform,
die in 1 gezeigt ist.
-
1B zeigt
eine andere Ausführungsform einschließlich einer
alternativen Platzierung des Filters 31. Der Filter 31 von 1B befindet
sich im Allgemeinen in einer lateralen Orientierung mit dem Filter,
wobei der Filter 31 in Bezug auf die Drehachse X exzentrisch
ist. Außerdem
wird der Filter 31 der Ausführungsform von Fig. B von der
Drehachse X leicht versetzt, sodass die Achse X ein Inneres des
Filters 31 nicht kreuzt. Der Filter 31 wird so
angebracht, dass Substanzen, die durch den Filter 31 in
eine Richtung 95 fließen,
im Allgemeinen in eine Richtung auf die Drehachse X gerichtet sind.
-
8 zeigt
schematisch ein Beispiel, wie der Filter 31 von 1B ausgestaltet
sein kann. (In 8 sind der Filter 31 und
eine Abscheidung 4 nicht maßstabsgetreu gezeichnet.) Wie
in der Figur gezeigt, weist der Filter 31 einen Filtereinlass 31a und einen
Filterauslass 31b an jeweiligen Enden von L-förmigen Schlauchsegmenten
auf, die mit einem Filtergehäuse 31d verbunden
sind, das einen Innenraum definiert, der ein poröses Filtrationsmedium 31c enthält. Der
Filterauslass 31b befindet sich oberhalb des Filtereinlasses 31a;
und der Filtereinlass 31a befindet sich näher als
sowohl der Filterauslass 31b als ein Filtrationsmedium 31c an
der Drehachse X. Das Filtergehäuse 31d definiert
eine Filtergehäuse-Einströmungsöffnung 31e und
eine Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung 31f oberhalb
der Einströmungsöffnung 31e.
Die Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung 31f liegt
dichter als die Filtergehäuse-Einströmungsöffnung 31e an
der Drehachse X. Die Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung 31f ist ebenfalls
dichter als das Filtrationsmedium 31c an der Drehachse
X.
-
Bei
einigen Beispielen, wie zum Beispiel dem von 8, kann
die relative Positionierung des Filtereinlasses 31a, des
Filterauslasses 31b, der Filtergehäuse-Einströmungsöffnung 31e, der Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung 31f und/oder
dem Medium 31c, dabei unterstützen, das meiste (wenn nicht
alles) der Luft aus dem Inneren des Filters zu beseitigen, verglichen
mit alternativen Filtrierungsanordnungen, die möglicherweise bewirken können, dass Luft
hierin „festgehalten
wird".
-
8a zeigt
ein anderes Beispiel eines Filters 31, der in dem System
verwendet werden könnte.
Wie in dieser Figur gezeigt, befindet sich der Filterauslass 31b oberhalb
des Filtereinlasses 31a; und ein Filtereinlass 31a liegt
dichter als sowohl ein Filterauslass 31b als auch ein Filtrationsmedium 31c an der
Drehachse X. Bei diesem Beispiel definiert, eher als die L-fömigen Schlauchsegmente,
die in 8 gezeigt sind, ein Filtergehäuse 31d Durchflusskanäle, die
jeweils zu und von einem Filterauslass 31b in einen Filtereinlass 31a führen, sodass
sich eine Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung 31f dichter
als sowohl eine Filtergehäuse-Einströmungsöffnung 31e als
auch ein Medium 31c an der Drehachse X befindet. Außerdem legt
eine Ausströmungsöffnung 31f oberhalb
einer Einströmungsöffnung 31e.
-
8b zeigt
ein weiteres Beispiel eines Filters 31, der in dem System
verwendet werden könnte.
Für dieses
Beispiel sind die Filtergehäuse-Einströmungsöffnung 31e und
die Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung 31f im
Wesentlichen in denselben relativen Positionen wie jeweils ein Filtereinlass 31a und
ein Filterauslass 31b. Im Gegensatz zu dem Filter, der
in 8a gezeigt ist, befindet sich die Filtergehäuse-Ausströmungsöffnung 31f näher als
sowohl die Filtergehäuse-Einströmungsöffnung 31e als
auch das Filtrationsmedium 31c an der Drehrichtung X. Außerdem sind
der Einlass 31a, die Einströmungsöffnung 31e, die Ausströmungsöffnung 31f und
der Auslass 31b im Wesentlichen auf denselben Level. Weiter
befindet sich ein Filterauslass 31b dichter als sowohl
ein Filtereinlass 31a als auch ein Filtrationsmedium 31c an
der Drehachse X.
-
Ein
gemeinsames Merkmal der Filterbeispiele von 8, 8a und 8b ist,
dass Blutbestandteile, die in einen Innenraum fließen, der
ein Filtrationsmedium 31c enthält, in eine Richtung 95 fließen, die
im Allgemeinen in Richtung auf die Drehachse X gerichtet ist.
-
Wie
teilweise in 1B gezeigt, kann der Filter 31 wenigstens
teilweise in einem Schlitz 57 von der Rotationsachse X
versetzt angeordnet sein. Der Schlitz 57 kann ganz oder
teilweise im Deckel 6 definiert sein. Alternativ könnte der
Schlitz 57 definiert werden, indem ein Absatz und ein Vorsprung ähnlich zu
denen in 1A verwendet werden.
-
Obwohl
die Ausführungsform
von 1, 1A und 1B den
Filter näher
der oberen Oberfläche
des Rotors 34 angebracht zeigen, könnte der Filter 31 alternativ
ganz oder teilweise oberhalb der oberen Oberfläche des Rotors angeordnet sein. Bei
einigen alternativen Ausführungsformen
kann der Filter sogar an einer Stelle positioniert sein, die nicht innerhalb
des zentrifugalen Feldes ist, das durch die Drehung des Rotors 1 erzeugt
wird.
-
Bei
den Ausführungsformen
von 1, 1A und 1B sind
der Abschnitt des Zentrifugenrotors, der den ringförmigen Bereich 3 definiert, und
der Abschnitt des Zentrifugenrotors, der den Mittenhohlraum 2 definiert,
in Bezug aufeinander so angebracht, dass, wenn die Kammer 4 in
den Bereich 3 aufgenommen wird und der Filter 31 in
den Hohlraum 2 aufgenommen wird, der Filter 31 näher als
das Kammerinnere 8 an der Drehachse X liegt, wie schematisch
in 8 veranschaulicht. Eine derartige Positionierung
kann vermeiden, dass der Filter 31 einer relativ hohen
Zentrifugalkraft ausgesetzt ist, während es Substanzen ermöglicht wird,
die durch eine Zentrifuge in dem Kammerinneren 8 abgeschieden
werden, derartig hohen Kräften
ausgesetzt zu werden. Bei einigen Beispielen kann gewünscht werden,
dass ein derartiger Umfang an Zentrifugalkraft auf den Filter 31 angewendet
wird. Zum Beispiel kann in bestimmten Filteranordnungen ein Aussetzen
einer relativ hohen Zentrifugalkraft bestimmte mögliche Probleme verursachen,
die mit dem Zerbrechen des Filtergehäuses verbunden sind oder vielleicht
die Filtrationseffizienz negativ beeinflussen. Für einige Filter, wie zum Beispiel
solche, die nicht signifikant durch die Zentrifugalkräfte beeinflusst
werden, kann ein alternatives Positionieren des Filters möglich sein.
-
Das
Filtrationsmedium 31c, gezeigt in 1A, 8, 8a und 8b kann
irgendeines aus den folgenden porösen Medien sein: Fasern, die in
einer gewebten oder ungewebten Form zusammen kombiniert sind, lose
Fasern, Schrauben und/oder eine oder mehrere Membranen zum Beispiel.
Das Filtrationsmedium 31c kann für Leukozyten, Blutplättchen und/oder
rote Blutkörperchen
ausgestaltet sein.
-
Der
Filter 31 könnte
in irgendeiner bekannten Form ausgestaltet sein. Bei einigen Ausführungsformen
kann der Filter ein Leuko-Reduktionsfilter sein, der so ausgestaltet
ist, um Leukozyten aus Blutbestandteilen einschließlich einer
Konzentration von Blutplättchen
zu filtrieren. Ein Beispiel eines derartigen Filters ist der LRP6-Leuko-Reduktionsfilter,
vermarktet durch die Pall Corporation of Glen Cove, New York. Ein
anderes Beispiel ist der Sepacell PLS-10A Leukozyten-Reduktionsfilter,
vermarktet durch Baxter Healthcare Corp. of Deerfield, Illinois. Ein
weiteres Beispiel ist der IMUGARD-Filter, vermarktet von Terumo
aus Japan. Es versteht sich, dass andere bekannte Leuko-Reduktionsfilter
ebenfalls verwendet werden können
und solche Filter optional ausgewählt werden können, abhängig von
dem Prozess, unternommen werden wird.
-
Wie
in 1B gezeigt, enthält der innere Deckel 6 eine
oder mehrere Nuten 60, die hierin zum Empfangen von einen
oder mehreren Schlauchleitungen definiert sind. Ein erster Schlauchabschnitt 21a legt
die Blutbestandteil-Abscheidungskammer fest (nicht gezeigt in 1B)
und Filter 31 steht in Flusskommunikation miteinander.
Schlauchmaterial 21 wird fließend mit dem Auslassfilter 31 verbunden. Das
Schlauchmaterial 21 enthält einen zweiten Schlauchabschnitt 21b,
der mit einem Auslass des Filters 31 verbunden ist und
sich in einer Richtung erstreckt, die im Allgemeinen weg von der
Drehachse X gerichtet ist. Das Schlauchmaterial 21 enthält ebenfalls
einen dritten stromabwärts
gerichteten Abschnitt 21c, der sich in einer Richtung erstreckt,
die im Allgemeinen in Richtung der Drehachse X gerichtet ist. Die
Nut(en) 60 können
so ausgestaltet sein, um wenigstens einen Teil des zweiten und dritten Schlauchabschnitts 21b und 21c aufzunehmen.
-
Bei
einigen Ausführungsformen
kann es andere Deckel (nicht gezeigt) als die des Deckels 6 geben,
die für
eine Vielzahl von Prozessen verantwortlich sind, die alternativ
durch das System ausgeführt werden
können.
Wie in 1B gezeigt, kann bzw. können die
Rille(n) 60 so angeordnet sein, um den Schlauch 21 mit
einem oder mehreren Merkmalen der Ausführungsform zugeordnet zu werden.
Zum Beispiel kann bzw. können
die Rille(n) 60 so angeordnet werden, um den Schlauch 21 in
Zusammenarbeit/Kommunikation mit der Rille 12 des Glieds 9 zu platzieren
(und/oder mit einem optischen Sensor 55, unten beschrieben)
unter anderen Dingen.
-
Wie
in 2 gezeigt, ist die Kammer 4 optional
in der Form eines Beutels, definiert durch zwei Flächen aus
geeignetem Kunststoff (z. B. biegsames und/oder halbstarres Material),
die miteinander verbunden werden, indem innere und äußere Kanten 17 und 18 umfangsmäßig miteinander
verschweißt
werden. Zwischen den verschweißten Kanten 17 und 18 gibt
ein offenes, ringförmiges
Kammerinneres, in welchem Blutbestandteile abgeschieden werden.
Die Kammer 4 enthält
eine zentrale Öffnung
(z. B. Apertur) 19, welche in erster Linie dem Mittenhohlraum 2 entspricht.
Die Kammer 4, die in 2 gezeigt
ist, weist entsprechende Führungslöcher 109, 110 und 111 zum
Aufnehmen von Lager 9–11 auf.
Das Beutelmaterial, das die Führungslöcher 109, 110 und 111 umringt,
kann geschweißt
sein, um das Material um die Löcher
herum zu verstärken.
Die Führungslöcher 109, 110 und 111 weisen
optional eine asymmetrische Anordnung auf (um eine Drehachse X herum), die
wie die optionale asymmetrische Richtung der Lager 9, 10 und 11 ist,
um die Richtung der Kammer 4 zu unterstützen.
-
Wenigstens
ein Abschnitt der Kammer 4 kann aus einem biegsamen und/oder
halbstarren Material ausgebildet sein, sodass das Innere der Kammer 4 ein
variables inneres Volumen aufweist. Zum Beispiel kann die Kammer 4 aus
einem Material ausgebildet sein, das es einen Außendruck erlaubt, auf die Kammer
angewendet zu werden, um das innere Volumen der Kammer 4 zu
reduzieren. Bei einigen beispielhaften Anordnungen kann die Kammer 4 und
möglicherweise
die anderen Teile des Apparates 100 aus Material ausgebildet
sein, das trägen
Kunststoff umfasst.
-
Die
Kammer 4 umfasst eine Einlassöffnung 4a zum Durchlassen
von Blutbestandteilen zu dem Inneren der Kammer 4 und eine
Auslassöffnung 4b, um
wenigstens einen Teil der durch die Zentrifuge abgeschiedenen Blutbestandteile
zu dem Kammerinneren durchzulassen. Der Einflussschlauch 20 und
der Ausflussschlauch 21 befinden sich jeweils in Flusskommunikation
mit den Öffnungen 4a und 4b,
auf sich gegenüberliegenden
Seiten der Kammer 4 über geschweißte Hülsenverbindungen 24.
Jede Hülsenverbindung 24 kann
ein Sicherungsteil in der Form eines kurzen Schlauchstückes mit
einem diagonal angeordneten flachen Sicherungsring sein, welcher
mit der Kammer 4 verschweißt sein kann, während es den
jeweiligen Schläuchen 20 und 21 ermöglicht wird,
mit der Verbindung 24 verschweißt zu werden. Anstelle über eine
derartige Hülsenkopplung
gesichert zu sein, kann der Schlauch alternativ mit (und/oder in)
jeder entsprechenden geschweißten Kante
gesichert sein, d. h. innerhalb geschweißter Kanten 17 und 18.
-
Eine
alternative Ausführungsform
einer Kammer 4 ist in 6 gezeigt,
wobei sich eine Art von Bucht 75 an der Auslassöffnung befindet,
die zu dem Schlauch 21 führt. Diese Bucht 75 wird
durch einen graduell spitz zulaufenden Abschnitt definiert, der
durch die Schweißabschnitte 61 und 62 ausgebildet
ist, die sich in einer im Allgemeinen radialen Richtung von der
Auslassöffnung
weg erstrecken. (Die Kammer 4, die in 2 gezeigt
ist, kann eine ähnliche
Bucht aufweisen.) Dieser Typ von Anordnung kann es Blutplättchen ermöglichen,
auf eine relativ nicht abrupte Art und Weise oder einem sonst nicht-disruptiven
Prozess aufgenommen zu werden. Dies kann die Qualität der Blutplättchen verbessern.
-
Nun
nochmals Bezug nehmend auf 6 weist
ein Einlassbereich 65 in dem Bereich einer Einlassöffnung,
die von dem Schlauch 20 herkommt, keinen spitz zulaufenden
Abschnitt auf, der durch geschweißte Abschnitte 63, 64 definiert
ist. Diese Ausgestaltung kann jedes potenzielle Einfangen von Blutplättchen (oder
einiger anderer gewünschter
Produkte), erleichtern, um es den Blutplättchen zu ermöglichen,
für den
Auslassbereich 75 verfügbar
zu sein.
-
Während die
Kammer
4 in einer Ring-Form ausgebildet ist, wie in den
Zeichnungen der Kammer
4 gezeigt, und wenigstens bestimmte
Aspekte der Zentrifuge
34, wie die Abscheidungskammern,
ausgestaltet ist und zugeordnete Zentrifugen, die in einer oder
mehreren der folgenden Patentdokumente offenbart sind: zum Beispiel
WO 87/06857 ,
US 5,114,396 ,
US 5,723,050 ,
WO 97/30715 und
WO 98/35757 . Viele alternative Anordnungen
sind ebenfalls möglich.
-
Obwohl
die Ausführungsformen,
die in den Zeichnungen gezeigt sind, eine Abscheidekammer in Form
eines ringförmigen
Beutels umfassen, sollte verstanden sein, dass es viele alternative
Formen von Abscheidekammer-Ausgestaltungen gibt, die verwendet werden
könnten.
Zum Beispiel könnte
die Abscheidekammer in einer anderen Form eines Beutels als ein
ringförmiger
Beutel sein. Alternativ könnte die
Abscheidekammer in anderen Nicht-Beutel-Formen sein, wie zum Beispiel
in der Form einer der Abscheidebehälter, die in
US Patent 6,334,842 offenbart sind.
-
Bei
einer alternativen Ausführungsform (nicht
gezeigt) könnte
ein Filter ähnlich
zu (oder identisch mit) Filter 31 in Schlauch 20 angebracht
sein, um wenigstens einen Teil der Blutbestandteile zu filtrieren
(z. B. Leukozyten, Blutplättchen
und/oder rote Blutkörperchen)
aus Substanzen, die in die Kammer 4 durchgelassen werden.
-
3 zeigt
eine Ausführungsform
des Apparates 100, der die Kammer 4 und den Filter 31 enthält, gezeigt
in 2. Dieser beispielhafte Apparat 100 ist
in der Form eines Beutelsets zur Produktion von Blutplättchen aus
einem Leukozytenfilm ausgebildet. Der Apparat 100 enthält ferner
einen Beutel 23, der eine Verdünnungslösung enthält, einen Lösungsschlauch 30,
um die Schläuche 25–28,
die dafür
vorgesehen sind, verbunden zu werden, zu verbinden (z. B. über Schweißen) zu
entsprechenden Beuteln, die vorher vorbereitete Leukozytenfilm-Produkte
enthalten (nicht gezeigt) und einen Mehrweganschluss 29,
der die Schläuche 25–28 und 30 mit dem
Einströmungsschlauch 20 verbindet,
der mit der Einlassöffnung
mit der Kammer 4 verbunden ist. Von der Kammer 4 wird
der Schlauch 21, der einen Filter 31 aufweist,
mit einem Auslass 33a des Sammelbehälters 33 verbunden,
welcher in der Form eines Beutels ist. In einem Bereich, wo der
Lösungsschlauch 30 mit
dem Lösungsbeutel 23 verbunden ist,
kann einen Sperrschalter 45 geben (z. B. zerbrechliches
Glied), der geeignet ist, in einer offenen, Fluss erlaubenden Position
platziert zu werden, indem der Schlauch 30 verbogen wird,
und die Verbindung so aufgebrochen wird, um das Ergänzen von Verdünnungslösung zu
den Beuteln auszulösen (nicht
gezeigt in 3), der mit den Schlauchleitungen 25–28 verbunden
ist. Bevor der Sperrschalter 45 geöffnet wird, kann ein Lösungsschlauch 30 in
einer Führungsnut 12 angeordnet
werden, die durch eines der Lager 9–11 definiert ist,
um ein Klemmventil bereitzustellen, das dazu gedacht ist, den Zusatz
von Verdünnungsfluid
zu den Leukozytenfilm-Beuteln zu steuern, die den Leitungen 25–28 zugeordnet
sind.
-
Obwohl
vier Verbindungsschläuche 25–28 in 3 gezeigt
sind, kann jede Anzahl von Schläuchen
verwendet werden. Zum Beispiel kann die Anzahl von Verbindungsschläuchen zwischen
vier und sechs oder zwischen vier und acht liegen.
-
Die
Systemausführungsformen
von 1, 1A und 1B umfassen
eine Pumpe, die so ausgestaltet ist, um wenigstens einen Teil der
durch die Zentrifuge abgeschiedenen Blutbestandteile von der Kammer 4 zu
dem Filter 31 zu pumpen und diese Ausführungsformen umfassen ebenfalls
einen Drucksensor, der so ausgestaltet ist, um einen Druck der gepumpten
Blutbestandteile abzufühlen.
Wie in 9 schematisch gezeigt, kann eine Pumpe 80 einen
hydraulischen Fluidflussdurchgang 88 aufweisen, der durch
den Zentrifugenrotor 1 geht. Ein Ende des hydraulischen
Fluidflussdurchgangs 88 befindet sich in Flusskommunikation
mit einem Abschnitt des ringförmigen
Bereiches 3, der unterhalb der Kammer 4 positioniert
ist und von der Kammer 4 über eine biegsame Membran 22 getrennt
ist. Ein anderes Ende des hydraulischen Fluidflussdurchgangs 88 befindet
sich in Flusskommunikation mit einem hydraulischen Fluid-Druckhalter 84,
einschließlich
eines Kolbens, der in einem hydraulischen Fluid-Zugzylinder über einen
Treibermotor 82 bewegbar ist (z. B. einen Schrittmotor,
der eine Gewindespindel bewegt). Optional können ein hydraulisches Fluid-Reservoir 86 und
ein zugeordnetes hydraulisches Fluid-Ventil 90 verwendet
werden, um ein hydraulisches Fluid zu oder von dem hydraulischen
Fluidflussdurchgang 88 einzuführen und/oder zu entfernen.
-
Als
Antwort auf ein Steuerungssignal von einer Steuerung 68 treibt
der Treibermotor 82 den Kolben des Druckhalters 84 so
an, um ein hydraulisches Fluid in den hydraulischen Fluiddurchgang 88 unter Druck
zu setzen oder den Druck herabzusetzen (z. B. abhängig von
der Richtung der Bewegung des Druckhalter-Kolbens). Das Unterdrucksetzen
des hydraulischen Fluids bewirkt, dass ein Druck auf die Kammer 4 über das
hydraulische Fluid angewendet wird, das gegen eine Membrane 22 drückt. Der Druck,
der auf die Kammer 4 ausgeübt wird, bewirkt, dass das
Innenvolumen der Kammer 4 reduziert wird und dadurch von
der Zentrifuge abgeschiedene Blutbestandteile von der Kammer 4 gepumpt
werden. Ein Anwachsen des Druckes des hydraulischen Fluids bewirkt
eine Abnahme in der Flussrate der Blutbestandteile, die aus der
Kammer 4 gepumpt wurden. Umgekehrt verursacht eine Abnahme
des hydraulischen Fluid-Druckes eine Abnahme (oder ein Halten) des
gepumpten Flusses von Blutbestandteilen aus der Kammer 4.
-
Der
Druck des hydraulischen Fluids ist mit dem Druck von Blutbestandteilen
verbunden, die aus der Kammer 4 gepumpt werden. Wie in 9 gezeigt,
ist ein Drucksensor 70 so ausgestaltet, um den Druck des
hydraulischen Fluids in den hydraulischen Fluidflussdurchgang 88 zu überwachen.
Aufgrund der Beziehung zwischen dem Druck des hydraulischen Fluids
und dem Druck der gepumpten Blutbestandteile reflektiert der hydraulische
Fluiddruck, der durch den Drucksensor 70 abgefühlt wird,
den Druck der Blutbestandteile, die aus der Kammer 4 gepumpt wurden.
Mit anderen Worten ist der Druck, der durch den Drucksensor 70 von 9 abgefühlt wird,
im Wesentlichen derselbe wie (oder wenigstens proportional zu) dem
Druck der gepumpten Blutbestandteile.
-
Das
hydraulische Fluid kann jede geeignete Substanz sein. Zum Beispiel
kann das hydraulische Fluid ein Fluid sein, das eine Dichte aufweist,
die leicht größer ist
als die der gedachten roten Blutkörperchen. Ein Beispiel für eine derartige
Substanz ist Glykol. Das hydraulische Fluid kann alternativ Öl umfassen.
-
Eine
Anzahl von verschiedenen Pump- und/oder Blutbestandteil-Druckabtast-Anordnungen, anders
als solche, die in 9 gezeigt sind, sind möglich. Zum
Beispiel kann die Menge an Strom, die notwendig ist, um den Treibermotor 82,
der dem hydraulischen Fluid-Druckhalter 84 zugeordnet ist,
sowohl den Druck des hydraulischen Fluids als auch der Blutbestandteile
anzeigen. Bei anderen Beispielen könnte der Druck der Blutbestandteile
direkter abgeführt
werden (d. h. nicht über
ein hydraulisches Fluid), das jeden Typ von Drucksensor verwendet.
-
Die
Pumpe 80 kann auf wenigstens einem Teil des Druckes basieren,
der durch den Drucksensor 70 abgefühlt wird. In der Ausführungsform
von 9 könnte
die Steuerung 68 ausgestaltet sein, um den Treibermotor 82 basierend
auf wenigstens einem Teil des Druckes zu steuern, der durch den
Drucksensor 70 abgefühlt
wird. Zum Beispiel könnte
die Steuerung 68 so ausgestaltet sein, dass die Steuerung 68 eine
Differenz zwischen Drucken berechnet, die durch den Drucksensor 70 in
wenigstens einem Zeitintervall abgefühlt werden, während Blutbestandteile
durch die Pumpe 80 gepumpt werden, Bestimmen, wenn die
berechnete Differenz wenigstens ein vorbestimmter Betrag ist, und
die Pumpe 80 als Antwort auf die wenigstens eine Bestimmung
steuern, dass die berechnete Differenz wenigstens der vorbestimmte
Betrag ist. Eine derartige Anordnung kann eine Rückmelde-Steuerung der Pumpe 80 ermöglichen,
zum Beispiel, wenn die Pumpe anfänglich über einen
Volumen-Flussraten-Befehl
betrieben wird.
-
Wie
unten detaillierter beschrieben wird, kann ein Verfahren, das versucht,
eine maximale Anzahl von Blutplättchen
und eine minimale Anzahl von weißen und roten Blutkörperchen
zu sammeln und die Steuerung der Pumpe 80 wenigstens auf
dem abgefühlten
Druck basiert, verwendet werden, um das Pumpen der Blutbestandteile
aus der Kammer 4 als Antwort auf einen erhöhten Druck
zu stoppen, der reflektiert, dass relative zähe rote Blutkörperchen
in den Filter 31 eindringen und einen Fluss-Verschluss durch
den Filter 31 verursachen.
-
Der
Druck, der durch den Drucksensor 70 abgefühlt wird,
könnte
eine Bestimmung der Stelle einer oder mehrerer Grenzflächen ermöglichen,
die abgeschiedenen Blutbestandteilen zugeordnet sind, die aus der
Kammer 4 gepumpt werden. Zum Beispiel könnte der Druck, der durch Drucksensor 70 abgefühlt wird,
die Stelle einer Grenzfläche
zwischen Blutbestandteilen und Luft, die in dem System zu Beginn eines
Blutbestandteil-Verarbeitungsverfahren
steht, anzeigen. Bei einem solchen Beispiel reflektiert ein Anwachsen
des Druckes, dass eine Luft-Blut-Komponenten-Grenzfläche nahe
(oder bei) einem radial nach außen
gerichteten Abschnitt eines Fluidstromes ist (z. B. in 1B die
Stelle F0). Bei einem anderen Beispiel könnte der
Druck ein Anzeichen dafür
bereitstellen, dass die Stelle einer Grenzfläche zwischen Blutbestandteilen
unterschiedliche Viskositäten
aufweist. Zum Beispiel könnte
ein Anwachsen des Druckes, der durch den Drucksensor 80 während des
Filters von wenigstens einigen Blutbestandteilen über den
Filter 31 abfühlt,
ein Anzeichen dafür
bereitstellen, dass ein Blutbestandteil-Grenzfläche (z. B. zwischen einer Phase,
die im Wesentlichen ein Flüssigkeit
umfasst (d. h. Plasma oder möglicherweise
ein oder mehrere Flüssigkeits-Additive)
und Blutplättchen,
und eine zweite Phase, die im Wesentlichen rote Blutkörperchen
und weiß Blutkörperchen
umfasst) sich nahe (oder bei) dem Filter 31 befindet und/oder
eine bestimmte Stelle in dem Flussweg, die zu oder von dem Filter 31 führt, und/oder
eine bestimmte Stelle in der Kammer 4.
-
Der
Druck, der durch den Drucksensor 70 abgeführt wird,
könnte
als ein „Fingerabdruck" des Betriebes des
Systems reflektiert werden. Zum Beispiel könnte der abgefühlte Druck
eines aus dem Folgenden reflektieren: Ein Knicken von Fluid-Flussleitungen; eine
undichte Stelle (z. B. Bruch) der Membrane 22, Kammer 4 und/oder
ein Flussweg, der zu oder aus dem Filter führt; eine erhöhte Wahrscheinlichkeit
von Blutplättchenaktivierung
(z. B. ein hoher Druck könnte
ein Forcieren von Blutplättchen
durch den Filter 31 reflektieren); ein Defekt und/oder
eine Verstopfung, die dem Filter 31 zugeordnet ist; und/oder
eine mögliche
Notwendigkeit zur Wartung (z. B. ein Anzeichen dafür, dass
die Membran 22 abgenutzt ist).
-
Der
Druck, der durch den Drucksensor 70 abgefühlt wird,
könnte
dazu verwendet werden, um die Verarbeitungszeit (z. B. Abscheiden)
von Blutbestandteilen zu optimieren (z. B. reduzieren). Zum Beispiel
könnte,
wenn der Druck, der durch den Drucksensor 70 abgefühlt wird,
eine Stelle von bestimmten Blutbestandteilen anzeigt, die Pumpe 80 gesteuert werden,
um unterschiedliche Flussraten für
unterschiedliche Blutbestandteile zu verwenden (z. B. Verwenden
einer schnelleren Flussrate zum Prüfen bestimmter Blutbestandteile,
wie zum Beispiel Plasma).
-
Zusätzlich zu
dem Drucksensor 70 können Ausführungsformen
des Systems ebenfalls einen oder mehrere optische Sensoren umfassen,
um Blutbestandteile optisch abzufühlen und das Pumpen der Blutbestandteile
kann ebenfalls variierend auf wenigstens einer Information gesteuert
werden, die durch den bzw. die optischen Sensor(en) abgefühlt werden.
Wie in 1 und 1A schematisch
gezeigt, befindet sich ein erster optischer Sensor 52 in dem
Zentrifugenrotor 1 angrenzend an die Kammer 4,
um Blutbestandteile in der Kammer 4 optisch abzufühlen. (Obwohl
in 1B nicht gezeigt, umfasst die Ausführungsform
von 1B ebenfalls einen derartigen Sensor.) Außerdem kann,
wie in 1B gezeigt, das System ebenfalls
einen zweiten optischen Sensor 55 umfassen, der positioniert
ist, um Blutbestandteile optisch abzufühlen, die durch die Schlauchleitung 21 an
dem zweiten Schlauchabschnitt 21b fließen, der sich stromabwärts von
dem Filter 31 befindet.
-
Die
optischen Sensoren können
in der Form eines jeden typischen optischen Sensors ausgebildet sein,
der in Verbindung mit Blutbestandteilen verwendet wird. Ein Beispiel
eines optischen Sensors kann eine Fotozelle umfassen. Der erste
und zweite optische Sensor 52 und 55 können so
ausgestaltet sein, um eine Änderung
von Blutbestandteilen zu detektieren. Eine derartige Veränderung
der Farbe kann indikativ für
die Stelle einer Grenzfläche
zwischen unterschiedlichen Blutbestandteilsphasen sein, wie zum Beispiel
eine Grenzfläche,
wo eine der Phasen, die die Grenzfläche definiert, rote Blutkörperchen
umfasst.
-
Der
erste optische Sensor 52 kann sich an einer bestimmten
radialen Position auf dem Zentrifugenrotor 1 befinden,
um abzufühlen,
wann sich eine Grenzfläche
zu dieser Stelle in der Kammer 4 bewegt hat. Zum Beispiel
kann das Pumpen von Blutbestandteilen aus der Kammer 4 verlangsamt
werden 9 (z. B. über
eine Reduktion von hydraulischem Druck mit der Anordnung von 9)
als Antwort auf den ersten optischen Sensor 52, der eine
Grenzfläche
detektiert (z. B. eine Grenzfläche,
die teilweise durch die roten Blutkörperchen definiert ist), die
sich einer radial nach innen gerichteten Stelle nähert. Ähnlich kann
der zweite optische Sensor 55 die Anwesenheit einer Grenzfläche detektieren
(z. B. eine Grenzfläche,
die teilweise durch die roten Blutkörperchen definiert ist), und
zwar entlang des Flussweges, der zu der Kammer 4 führt. Bei
einigen Beispielen könnte die
Steuerung 68 so ausgestaltet sein, um ein Pumpen von Blutbestandteilen
aus der Kammer 4 als Antwort auf den zweiten Sensor 55,
der eine Grenzfläche
abtastet (z. B. eine Grenzfläche,
die teilweise durch rote Blutkörperchen
definiert ist), anzuhalten und/oder als Antwort auf eine Bestimmung,
dass die Differenz zwischen Drucken, die durch den Drucksensor 70 abgefühlt werden,
wenigstens ein vorbestimmter Wert ist.
-
7 zeigt
eine schematische Ansicht eines Beispiels der Steuerung 68,
die verwendet werden kann, um wenigstens teilweise bestimmte Eigenschaften
des Systems zu steuern. Die Steuerung 68 kommuniziert mit
unterschiedlichen Systemkomponenten. Zum Beispiel könnte die
Steuerung 68 mit der Pumpe 80, dem Zentrifugen-Motor 16,
dem Drucksensor 70, dem ersten optischen Sensor 52, dem
zweiten optischen Sensor 55, der Ventilanordnung 72 (z.
B. die Ventile, die durch Lager 9, 10, 11 definiert
sind) und einer Steuerungsplatte 36 kommunizieren. Die
Steuerung 68 kann so ausgestaltet sein, um eine Drehung
des Zentrifugenrotors 1 während einer Filtrierung wenigstens
einem Teil der Blutbestandteile (z. B. Leukozyten, Blutplättchen und/oder rote
Blutkörperchen) über den
Filter 31 zu bewirken, die in den Hohlraum 2 aufgenommen
werden. Bei einigen Ausführungsformen
kann dies ein Abscheiden durch die Zentrifuge in der Kammer 4 ermöglichen und
eine Filtrierung über
den Filter 31, um wenigstens teilweise gleichzeitig auf
eine irgendwie geartete Online-Weise aufzutreten, verglichen mit
einigen anderen Versuchen, bei welchen eine Filtrierung einen Zeitraum
später
passiert, nach der anfäglichen
Abscheidung durch die Zentrifuge und einem Entfernen aus der Abscheidekammer
und möglicherweise ebenfalls über einen
Filter von einem Zentrifugenrotor. Alternativ (oder zusätzlich)
kann die Steuerung 68 so ausgestaltet sein, dass eine Filtrierung über den
Filter 31 wenigstens einige Zeit, nachdem wenigstens ein
anfängliches
Abscheiden von Blutbestandteilen in der Kammer 4 stattfindet.
-
Die
Steuerung 68 kann die Drehzahl des Rotors 1 steuern.
Außerdem
kann die Steuerung 68 die Pumpe 80 und/oder die
Ventilanordnung 72 steuern, um das Pumpen von Substanzen
zu steuern, die zu oder aus der Kammer 4 und dem Filter 31 fließen. Die Steuerung 68 kann
einen Prozessor enthalten, der programmierte Anweisungen aufweist,
die durch ein ROM und/oder RAM bereitgestellt werden, wie im Stand
der Technik allgemein bekannt ist. Obwohl eine Einzelsteuerung 68,
die viele Operationen aufweist, schematisch in der Ausführungsform
dargestellt ist, die in 7 gezeigt ist, kann die Steuerung durch
eine Vielzahl von einzelnen Steuerungen erreicht werden, wobei jede
zum Ausführen
einer einzelnen Funktion oder eine Anzahl von Funktionen ausführt.
-
Die
Steuerung 68 kann so ausgestaltet sein, um ein hydraulisches
Fluid mit einer bestimmten Flussrate zu pumpen. Diese Flussrate
kann zu einer Blutbestandteile-Flussrate mit einem resultierenden Druck
führen.
Die Steuerung 68 kann dann Ablesungen von dem Drucksensor 70 aufnehmen
und die Flussrate basierend auf solchen Ablesungen verändern, um
die Flussrate als eine Funktion des gemessenen Druckes zu steuern.
-
Eine
andere Anzahl von Pump- und/oder Blutbestandteil-Druck-Abfüll-Anordnungen
als solche, die in 9 gezeigt sind, sind möglich. Außerdem gibt
es eine Anzahl von alternativen Weisen, in welchen das Pumpen von
Blutbestandteilen aus der Kammer 4 gesteuert werden könnte.
-
10 veranschaulicht
schematisch eine Ausführungsform,
bei welcher Bestandteile von der Kammer 4 über eine
Pumpe 80 stromabwärts
von dem Filter 31 an eine Stelle gepumpt werden, die sich außerhalb
des Feldes der Zentrifuge befindet, das durch die Drehung des Zentrifugenmotors 1 erzeugt wird.
Eine derartige Pumpe 80 kann in Form einer peristaltischen
Pumpe ausgestaltet sein oder eines anderen Typs von Pumpe, der geeignet
ist, um Blutbestandteile zu pumpen.
-
Wie
schematisch in 10 gezeigt könnte der Drucksensor 70 direkt
den Druck von gepumpten Blutbestandteilen von einer Stelle des Zentrifugenrotors 1 abfühlen (eher
als über
ein hydraulisches Fluid). Alternativ (oder zusätzlich) könnte der Druck der Blutbestandteile direkt
durch einen Drucksensor 70' abgefühlt werden,
der sich außerhalb
des Feldes der Zentrifuge befindet, das durch die Drehung des Rotors 1 hervorgerufen
wird. Ähnlich
könnte
sich ein Filter 31' statt
(oder zusätzlich)
zu Filter an einer Stelle außerhalb
des Feldes der Zentrifuge des Rotors 1 befinden. Zusätzlich kann
sich der Sammelbehälter 33 außerhalb
des Feldes der Zentrifuge befinden. Bei einer weiteren Modifikation
könnte
das System so modifiziert werden, dass es keinen Filter gibt.
-
Bei
anderen Ausführungsformen
könnten wenigstens
einige strukturelle Merkmale nicht Teil der Anordnung der Zentrifuge
sein. Zum Beispiel zeigt 11 schematisch
eine Ausführungsform
in der Form eines Blutbestandteil-Expressors, der eine Pumpe 80 enthält, die
ausgestaltet ist, um Blutbestandteile aus einer Kammer 4 zu
pumpen. Die Pumpe 80 von 11 enthält ein Paar
von Klemmplatten 92 und 94, die Druck auf die
Kammer 4 anwenden, wenn ein Klammer-Treiber 96 die
Klemmplatten 92 und 94 zusammenbewegt. Eine Steuerung 68 steuert die
Pumpe 80 basierend auf wenigstens einem Druck von gepumpten
Blutprodukten, die direkt über
den Sensor 70 abgefühlt
werden. Die Kammer 4 könnte eine
Kammer sein, die von einem Zentrifugenrotor entfernt worden ist,
nachdem Blutbestandteile in der Kammer 4 vorher in dem
zentrifugierenden Verfahren (???) geschichtet worden sind.
-
12 zeigt
schematisch eine Ausführungsform, ähnlich zu
der von 11, aber es ist eine Pumpe 80,
wie die, die in 10 gezeigt ist.
-
Das
Folgende stellt eine Diskussion eines beispielhaften Blut-Verarbeitungsverfahrens
dar, das praktiziert werden könnte,
wobei die Systemausführungen
verwendet werden, die in 1, 1A, 2-4 und 6-9 gezeigt
sind. Obwohl das beispielhafte Verfahren in Verbindung mit der Anordnung
diskutiert wird, wird, wie in solchen Figuren gezeigt ist, versteht
es sich, dass das beispielhafte Verfahren praktiziert werden könnte, wobei
alternative Anordnungen verwendet werden. (Zusätzlich könnte die Anordnung, die in
solchen Figuren gezeigt ist, bei alternativen Verfahren verwendet
werden.)
-
4 zeigt
bestimmte Komponenten des Apparates, der in 3 gezeigt
ist, aber einige von solchen Komponenten sind in einem kleineren
Maßstab
gezeigt oder nicht in 4 sichtbar. Wie in 4 gezeigt,
ist eine Zentrifuge 34 gezeigt, die mit einer äußeren Klappe 35 komplett
offen und in der Position befestigt steht. Die innere Zentrifugen-Klappe
(siehe 1 und 1A) wurde
weggelassen, um andere Teile deutlicher zu zeigen. Ebenfalls weisen
der Zentrifugenrotor 1 und die Kammer 4 eine bestimmte
Ausdehnung aus, die auf eine vereinfachte Art und Weise gezeichnet
ist. Die Zentrifugen-Steuerungsplatte 36 ist ebenfalls
schematisch gezeigt.
-
4 veranschaulicht
vier Blutbeutel 37–40, die
einen Leukozytenfilm enthalten, der in einer Kassette 14 eingebracht
wird, welche auf der Innenseite des äußeren Zentrifugen-Deckels 35 befestigt
ist. Leukozytenfilm-Beutel 37–40 weisen einzelne
Ausgangsleitungen auf, die durch ein steriles Schweißen mit
Schlauchverbindungen 25–28 verbunden sind (siehe 3).
Der Fluidinhalt der Beutel wird über
die Schläuche 25–28 und
den Anschlussschlauch 20 in die Kammer 4 eingeführt. Nach
(oder vor) diesem können
den Leukozytenfilm-Beuteln 37–40 ein Waschfluid
und/oder eine Verdünnungslösung von einem
Verdünnungslösungs-Beutel 23,
der auf einem Halter 44 bereitgestellt wird, zugeführt werden.
Die Verdünnungslösung, die
im Beutel 23 enthalten ist, kann ein Plasma oder irgendeine
Standard-Verdünnungslösung sein.
Ein Beispiel für
eine herkömmliche
Verdünnungslösung ist
ein PAS (Blutplättchen-Additiv-Lösung), wie
zum Beispiel T-Sol. Ein Verdünnungslösungs-Beutel 23 ist
ausreichend hoch über
den Beuteln 37–40 aufgehängt, um
es der Verdünnungslösung zu
ermöglichen,
in ausreichender Menge zu diesen Beuteln hinzugefügt zu werden,
sobald der Sperrschalter 45 im Schlauch 30 und
ein Klemmventil in Lagerung 11, durch welches der Schlauch 30 durchgeführt wird,
geöffnet
werden. Eine Kommunikation zwischen Beuteln 37–40 und Kammer 4 fährt über Schlauch 20 fort,
in welchem eine Umkehrung durch ein Klemmventil in Lagerung 10 passiert,
zum Beispiel eine Fluidkommunikation zu steuern. Nachdem Zufügen von
Verdünnungslösung in
ausreichenden Mengen zu Beuteln 37–40 kann ein Motor
(nicht gezeigt), der mit der Kassette 41 verbunden ist,
gestartet werden und betrieben werden, um die Kassette 41 zurück und vor
in einer gekrümmten
Pendelbewegung 42 (oder alternativ einer vollständigen (oder
im Wesentlichen vollständigen)
Rotationsbewegung) zu bewegen, bis die gesamte konzentrierte Substanz
in den Leukozytenfilm-Beuteln 37–40 rückaufgehängt ist.
-
Verschiedene
Anordnungen können
die Schüttelbewegung
der Kassette 41 bewirken. Zum Beispiel kann der Motor,
der die Kassettenbewegung antreibt, einem Gerätekasten zugeordnet sein oder es
kann eine Kurbelfunktion oder Steuerung des Motors geben. Es ist
theoretisch ebenfalls möglich,
einen hydraulischen Motor zu verwenden, aber er könnte eine
niedrigere Schüttelgeschwindigkeit
und eine längere
Mixzeit aufweisen.
-
Dann
kann das eingebaute Klemmventil in dem Lagerelement 10 so
geöffnet
werden, um einen Fluss von im Wesentlichen allen den Substanzen
aus dem Beutel 37–40 zu
der Kammer 4 über
den Schlauch 20 zu bewirken. Der Schlauch 20 im
Lager 10 kann dann durch steriles Schweißen abgedichtet werden,
das durch die Lagerung 10 so bereitgestellt wird, um eine
Fluidkommunikation durch den Schlauch 20 zu blockieren
und danach (oder im Wesentlichen gleichzeitig dazwischen) kann die
Lagerung 10 den Schlauch 20 abschneiden, sodass
die leeren Beutel 37–40 und
Beutel 23 mit irgendeiner möglichen Lösung und/oder Konzentraten
aus der Leukozytenfilm-Verdünnungslösungsmischung
entsorgt werden können.
Falls gewünscht,
könnte
das Ausspülen
aus den Leukozytenfilm-Beuteln 37–40 in einer, zwei
oder mehreren aufeinander folgenden Spüloperationen ausgeführt werden.
Nachdem Ausspülen
der Leukozyten-Beutel können
dann Kassetten 41 und Halterungen 44 von dem Zentrifugen-Deckel 35 entfernt
werden und danach kann der Zentrifugen-Deckel 35 geschlossen
werden und eine Zentrifugen-Operation kann ausgeführt werden.
-
Vor
dem Zentrifugieren wird die Kammer 4 in dem ringförmigen Bereich 3 platziert
(siehe 1 und 1A) und
der Sammelbehälter 33 (siehe 1, 1A und 3)
und Filter 31 werden in dem Mittenhohlraum 2 platziert
(siehe 1, 1A und 1B).
Während
dem Zentrifugieren wird der Zentrifugenrotor 1 um die Drehachse
X gedreht, wodurch das Blutplättchen-Produkt
dazu gebracht wird, von den anderen Leukozytenfilm-Komponenten in der
Kammer 4 abgeschieden zu werden (z. B. rote und weiße Blutkörperchen).
Dann, nach (oder bei einigen Ausführungsformen während) des
Abscheidens kann wenigstens ein Teil des Blutplättchenproduktes zu dem Sammelbehälter 33 gepumpt
werden, indem der Druck von hydraulischen Fluid, das in den ringförmigen Bereich 3 unter
die Membrane 22 durchgeht, gezeigt in 9,
erhöht
wird, und dadurch ein Extradruck auf die Kammer 4 ausgeübt wird,
der eine Reduzierung des Volumens eines Kammerinneren 4 bewirkt.
Wie es sich beim Stand der Technik versteht, kann ein derartiger
Druck, der auf ein hydraulisches Fluid angewendet wird, während einer
fortlaufenden Zentrifugation auftreten (fortgesetztes Herumdrehen).
Er kann sonst angewendet werden, bevor die Rotordrehung begonnen hat,
oder selbst nachdem die Drehung angehalten wurde.
-
Die
gepumpten Blutbestandteile werden aus der Kammer 4 entfernt,
optional durch den Filter 31 filtriert und dann zum Sammelbehälter 33 befördert. Wie
in 1B gezeigt, zeigt Pfeile F einen Fluss durch Abschnitte
des Filters 31 und der Schlauchleitung 21 (welche
durch den zweiten Sensor 55 und ein Lagerglied 9 durchgeht)
und dann in einen Sammelbehälter 33.
Der Flussweg von Material aus der Kammer 4 heraus beginnt
durch den ersten Schlauchabschnitt 21a stromaufwärts von
Filter 31. Ein Fluss durch einen Schlauchabschnitt 21a strömt zuerst
aus der Kammer 4 aus, geht dann nahe der Drehachse X, wo
die Zentrifugalkräfte
am geringsten sind (null oder sehr nah an null), von irgendeinem Punkt
des Systems. Die Anwendung von hydraulischem Druck (und/oder der
Zentrifugalkraft) fährt
dann fort, den Fluss in den Filter 31 zu bringen. Wie in 1B und 8 gezeigt,
können
die Blutbestandteile in einem Innenraum des Filtergehäuses 31d in
eine Richtung 95 fließen,
die im Allgemeinen in Richtung auf die Drehachse X gerichtet ist.
Nach dem Austreten aus dem Filtergehäuse fließen die Blutbestandteile in eine
Richtung, die im Allgemeinen weg von der Drehachse X gerichtet ist,
durch den zweiten Schlauchleitungsabschnitt 21b radial
nach außen
und durch den zweiten optischen Sensor 55. Dann reißt der Fluss seine äußersten
radialen Kreise, hier bezeichnet als Punkt F0,
relativ zu der Drehachse X. Ein Fluss fährt dann ungefähr über einen
dritten Schlauchleitungsabschnitt 21c nach innen, während er
durch das Lagerglied 9 durchgeht und den Ventil- und/oder
Abdichtmechanismus hierin. Der Fluss fährt dann zu dem Behälter 33 fort,
der in dem Mittenhohlraum 2 angebracht ist.
-
Der
Filter 31 (z. B. ein Leuko-Reduktionsfilter) kann so ausgestaltet
sein, um wenigstens einen Teil von unerwünschten Bestandteilen zu filtrieren. Zum
Beispiel kann, wenn das gewünschte
Produkt Blutplättchen
sind, der Filter 31 Leukozyten und/oder rote Blutkörperchen
filtrieren. Die Filtration kann im Wesentlichen gleichzeitig mit
dem Entfernen (zum Beispiel Pumpen) von Komponenten in der Kammer 4 auftreten
und kann ebenfalls wenigstens teilweise während einer Drehung des Zentrifugenrotors 1 ausgeführt werden.
-
Das
beispielhafte Verfahren umfasst weiter ein optisches Abfühlen von
Blutbestandteilen über den
ersten und zweiten optischen Sensor 52 und 55. Bei
dem beispielhaften Verfahren kann die Flussrate, bei welcher Blutbestandteile
aus der Kammer 4 gepumpt werden, reduziert werden, wenn
der erste optische Sensor abfühlt,
dass eine Grenzfläche
(z. B. eine Grenzfläche
zwischen gewünschten
leichteren Substanzen (z. B. Blutplättchen) und einem dunkleren,
nicht gewünschten
Konzentrat-Produkt (z. B. rote Blutkörperchen und/oder Leukozyten))
sich einer radial nach innen gerichteten Stelle nähert (z.
B. eine Stelle bei oder nahe der Leitung des Schlauches 21). Zum
Beispiel könnte
eine derartige Reduktion der Flussrate erzielt werden, indem der
hydraulische Druck reduziert wird, der auf die Membrane 22 angewendet
wird, gezeigt in 9.
-
Das
Pumpen von Blutbestandteilen aus der Kammer 4 kann unterbrochen
oder angehalten werden, wenn der zweite optische Sensor 55 eine
Grenzfläche
abfühlt
(z. B. eine Grenzfläche,
die wenigstens teilweise durch rote Blutkörperchen definiert ist).
-
Das
beispielhafte Verfahren umfasst ebenfalls das Abfühlen des
Druckes von Blutbestandteilen, die aus der Kammer 4 gepumpt
werden. Bei der Ausführungsform,
die in 9 gezeigt ist, wird der Druck
der gepumpten Blutbestandteile über
ein Abfühlen
des Druckes des hydraulischen Fluids abgefühlt, das verwendet wird, um
die Blutbestandteile aus der Kammer 4 zu pumpen.
-
5 veranschaulicht
eine beispielhafte Kurve, die einen Druck zeigt, der durch den Drucksensor 70 von 9 abgefühlt wird,
und zwar relativ zu einer Zeit während
dem Verarbeiten von Blutbestandteilen in dem beispielhaften Verfahren.
Früher als
ein Zeitpunkt T0 gibt es relativ wenig (oder
keinen) abgefühlten
Druck, da es einen Anfangszeitpunkt gibt, der der reinen Zentrifugation/Drehung
des Zentrifugenrotors 1 zugeordnet werden kann, um das
Abscheiden der Blutbestandteile in geschichtete Schichten zu bewerten,
bevor viel hydraulischer Druck hinzugefügt wird, um die Blutprodukte
zu pumpen (bei einigen alternativen Beispielen kann Druck früher (oder
später)
hinzugefügt
werden und vielleicht selbst vor dem Beginn der Drehung). Zu einem Zeitpunkt
T0 wird der Druck des Hydraulikfluids erhöht, um mit
dem Pumpen von Blutbestandteilen aus der Kammer 4 zu beginnen.
Bei einigen Beispielen könnte
die Steuerung 68 eine relativ konstante Volumenflussrate
des Hydraulikfluids bereitstellen und, wie unten beschrieben, könnte der
hydraulische Fluidfluss basierend auf einer abgefühlten Druck-Rückmeldung
verändert
werden.
-
Das
anfängliche
Pumpen von Blutbestandteilen aus der Kammer 4 zieht eine
Grenzfläche,
die durch die Blutbestandteile und Luft definiert wird, die anfänglich in
dem System zu Beginn der Zentrifugation vorhanden ist. Ein angestiegener
Betrag an hydraulischem Druck (und ein entsprechender Anstieg im
Druck der gepumpten Blutbestandteile) tritt auf, bis zu einem Peak
des Druckes P1 zu einem Zeitpunkt T1. Der Druck-Peak zum Zeitpunkt T1 stellt eine Indikation bereit, dass die
Luft-Blutbestandteil-Grenzfläche (z.
B. Grenzfläche
zwischen Luft und bluttplättchenreichen
Plasma) eine bestimmte Wege in dem Flussweg erreicht hat, der durch
das System definiert ist. Zum Beispiel kann der Druck-Peak zum Zeitpunkt
T1 darstellen, dass die Luft-Blutbestandteil-Grenzfläche sich
in dem Filter 31 befindet. Alternativ kann der Druck-Peak
zum Zeitpunkt T1 eine Form von „Saugeffekt" darstellen, der
mit den Pumpen der Luft-Blutbestandteil-Grenzfläche zu dem äußerst radialen Flussweg-Punkt
F0 verbunden ist, gezeigt in 1B.
Nach dem Erreichen des Punktes F0 können Substanzen
aufgrund der Zentrifugalkräfte (welche
ebenfalls beitragen, schwere Fasermaterialien an weiteren Radien
von der Drehachse entfernt zu halten) einem bisschen Widerstand
begegnen, wenn sie rückwärts nach
innen in Richtung eines geringeren Radius fließt (welche alle anderen Punkte
aus dem Punkt F0 in dem Fluss beschreibt).
Somit kann eine Art von Rück-Druck
aufgebaut werden.
-
Nachdem
die Luft-Blutbestandteil-Grenzfläche
hinter die Stelle gepumpt worden ist, die durch den Druck-Peak zum
Zeitpunkt T1 identifiziert wurde, erreicht
der Druck einen reduzierten Druck-Level P2 zum
Zeitpunkt T2. In einer Zeitperiode von T2 zu T3 bleibt der
Druck im Wesentlichen auf dem Level P2 konstant,
während
Blutbestandteile (z. B. Plasma, mögliche additive Lösung(en)
und Blutplättchen)
aus der Kammer 4 gepumpt werden, durch den Filter 31 und
den Sammelbehälter 33.
Bei dem Beispiel, das durch die Kurve von 5 dargestellt
ist, weist die Steuerung 68 einen reduzierten hydraulischen Druck-Level
bei T3 zum Zeitpunkt T3 als
Antwort auf den ersten optischen Sensor 52 auf, der eine
Grenzfläche
abfühlt,
die wenigstens teilweise durch rote Blutkörperchen in der Kammer 4 definiert
ist. Die Reduktion des hydraulischen Druckes verursacht eine entsprechende
Reduktion des Druckes der gepumpten Blutbestandteile sowie eine
Reduktion der Flussrate der gepumpten Blutbestandteile (verglichen
mit dem Zeitintervall von T2 bis T3). Die Reduktion der Flussrate der gepumpten
Blutbestandteile kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass eine
wesentliche Anzahl von roten und weißen Blutkörperchen in den Sammelbehälter 33 strömt. Zusätzliche
Flussraten-Reduktionen sind bei alternativen Beispielen ebenfalls
möglich.
-
Der
derart gefühlte
Druck bleibt relativ konstant beim Druck P3,
unmittelbar nach dem Zeitpunkt T3, und dann
steigt der abgefühlte
Druck irgendwie rapide. Der erhöhte
Druck stellt dar, dass eine Grenzfläche, wie zwischen einer Phase
der Blutbestandteile mit einer relativ geringen Viskosität (z. B.
in erster Linie Flüssigkeiten
(d. h. Plasma und lösliche(s)
flüssige(s)
Additiv(e)) und Blutplättchen)
und einer Phase von Blutbestandteilen mit einer relativ hohen Viskosität (z. B.
in erster Linie rote Blutkörperchen
und weiße
Blutkörperchen),
beginnen, in den Filter 31 einzudringen. Die Blutkörperchen
mit relativ hoher Viskosität
(z. B. rote Blutkörperchen)
sind nicht in der Lage, so leicht durch den Filter 31 durchzugehen,
wie Flüssigkeiten
und andere Bestandteile mit relativer Viskosität. Da die Blutbestandteile
mit der relativen Viskosität
fortfahren, in den Filter 31 einzudringen, werden sie in
den Filter 31 „gepackt" und verursachen
einen ansteigenden Rückwärts-Druck,
der durch den Drucksensor 70 abgefühlt wird.
-
Die
Steuerung 68 empfängt
Signale, die bezeichnend für
den Druck sind, der durch den Drucksensor 70 abgefühlt wird.
In dem beispielhaften Zeitintervall von T3 bis
T4 errechnet die Steuerung 70 die Differenz
zwischen maximalem und minimalem Druck, der durch den Drucksensor 70 abgefühlt wurde
und dann bestimmt die Steuerung 70, wann die berechnete
Differenz einen vorbestimmten Betrag übersteigt. Dann steuert als
Antwort auf eine derartige Bestimmung die Steuerung 70 das
System so, um eine signifikante Reduktion von hydraulischem Druck zu
bewirken und ein entsprechendes Halten oder Enden von Blutbestandteilen
aus der Kammer 4 (z. B. der Kolben des Druckhalters 84 könnte zurückgezogen
und/oder Ventil 90, gezeigt in 9, könnte geöffnet werden).
-
In
dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, erreicht zum
Zeitpunkt T4 der Druck einen Peak bei P4, ausreichend, um eine Druckdifferenz ΔP zu bewirken (die
Differenz zwischen P4 und P3)
bezeichnet dafür, dass
die Stelle der Grenzfläche,
die durch die viskosen Blutbestandteile definiert wird, zu dem Filter 31 gepumpt
worden ist (und möglicherweise
leicht dahinter). Als Antwort auf diese Druckdifferenz ΔP, die durch
die Steuerung 68 bestimmt wird, hört die Steuerung 68 mit
dem Pumpen von Blutbestandteilen aus der Kammer 4 auf,
sodass eine übermäßige Anzahl der
viskosen Blutbestandteile nicht zu dem Sammelbehälter 33 gelangt. Entsprechend
reflektiert der Druck nach T4, dass hydraulischer
Druck nicht länger auf
die Kammer 4 angewendet wird.
-
Bei
einigen alternativen Beispielen kann das System so ausgestaltet
sein, dass als Antwort auf eine ausreichende Druckdifferenz der
Druck des hydraulischen Flusses verändert werden kann (erhöht oder
erniedrigt), um ein Pumpen von Blutbestandteilen bei einer unterschiedlichen
Flussrate fortzusetzen. Dies kann mehrere Male während eines Einzelverarbeitungsverfahrens
passieren.
-
Für das Beispiel,
das in 5 gezeigt ist, kann die Druckdifferenz ΔP bei etwa
0,2 bar liegen. Viele andere Differenziale können verwendet werden, abhängig von
einer Anzahl von Faktoren.
-
Die
im Allgemeinen flachen Abschnitte des Druckdiagramms (z. B. zwischen
T2 und T3 oder zwischen
T3 und T4) bezeichnen,
dass es keine signifikante diskrete Phase von Blutbestandteilen
gibt, die durch die Kammer 4 hindurchgehen. Solche flachen Abschnitte
könnten
als ein Zeichen für
eine gewünschte
Flussrate interpretiert werden. Eine derartige Flussrate kann im
Voraus eines Blut-Verarbeitungsverfahrens bestimmt werden und als
eine Form von Feedback-Steuerung verwendet werden, sodass, wenn
die gewünschte
Flussrate erreicht ist (messbar durch einen diskreten Sensor (nicht
gezeigt)), der Druck wie gezeigt eingestellt und aufrechterhalten
werden, bevor eine Druckdifferenz auftritt, die eine mögliche Bedingung
anzeigt, wo es wünschenswert
sein könnte,
mit einem hydraulischen Druck aufzuhören (oder in sonst zu verändern).
-
Bei
einigen Fällen
könnte
aktuelle Level von relativ statischem Druck-Abfühlen (z. B. zwischen T2 und T3 oder zwischen
T3 und T4) nicht
derselbe oder fast derselbe Wert von einem Durchgang zum anderen
sein. Somit kann die Interpretation der Druckdifferenz nicht durch
irgendeinen bestimmten Druckpunkt bestimmt werden, sondern kann
eher als und/oder abhängig
von einer bestimmten minimalen Veränderung im Druck unabhängig vom
Start- oder End-Drucklevel
ausgedrückt
werden.
-
Das
Abfühlen
des Druckes zum Bestimmen der Stelle der Grenzfläche zwischen Phasen könnte selbst
in einigen Blutbestandteil-Verarbeitungsverfahren verwendet werden,
die kein Abscheiden und/oder Filtrieren mit einer Zentrifuge umfassen. Zum
Beispiel könnte
bei einem Verfahren, das eine Zentrifugierung umfasst, aber keine
Filtration, das Abfühlen
von Druck verwendet werden, um zu bestimmen, wann eine Grenzfläche eine äußerste radiale
Position erreicht (ähnlich
zu der Position F0, gezeigt in 1B).
-
Nach
einem Identifizieren einer Stelle einer Blutbestandteil-Grenzfläche über das
Druck-Abfühlen
und/oder das optische Abfühlen
(z. B. welches auch immer die Grenzfläche zuerst detektiert) könnte es
eine Zeitverzögerung
geben, bevor das Pumpen von Blutbestandteilen aus der Kammer 4 aufgehört wird.
Zum Beispiel könnte
bei einem Verfahren, in welchem Blutplättchen gesammelt werden, wenigstens
eine leichte Zeitverzögerung
ein Sammeln von Blutplättchen
maximieren, während
es ein relativ niedriges Risiko darstellt, eine signifikante Anzahl von
roten und weißen
Blutkörperchen
zusammen mit den Blutplättchen
zu sammeln.
-
Wenn
das Pumpen von Blutbestandteilen aufgehört hat, kann der Schlauch 21 geklemmt
verschlossen werden (über
die optionale Klemme, die einem oder mehreren Lager 9–11 zugeordnet
ist) und möglicherweise
ebenfalls abgedichtet und über
ein steriles Schweißen
abgeschnitten werden, was durch eine oder mehrere Lager 9–11 zugeführt wird
(z. B. Lager 9). Danach kann die Kammer 4, die
unerwünschte
Konzentrate von bestimmten Blutbestandteilen (z. B. rote Blutkörperchen
etc.) aufweist, aus der Zentrifuge entfernt und entsorgt werden.
-
Systeme
und Verfahren in Übereinstimmung mit
der Erfindung können
bei der Verarbeitung von gesamtem Blut verwendet werden. Zum Beispiel
veranschaulicht 13 schematisch eine Ausführungsform
eines Systems, das so ausgestaltet ist, um das gesamte Blut zu verarbeiten.
Wie in dieser Figur gezeigt, kann das gesamte Blut von einer gesamten Blutquelle 100 (z.
B. einem oder mehreren Behältern, die
Blut enthalten, das von einem oder mehreren Spender gespendet wurde)
in eine Kammer 4' eingeführt werden,
die so ausgestaltet sein kann, dass sie wenigstens ähnlich der
oben diskutierten Kammer 4 ist. Zum Beispiel kann die Kammer 4' ein variables Volumeninneres
umfassen, das über
hydraulischen Druck so reduziert werden kann, um Blutbestandteile,
die durch eine Zentrifuge abgeschieden wurden, aus der Kammer 4' zu pumpen.
Wie in einigen der obigen Beispiele diskutiert, können ebenfalls
alternative Pumpen verwendet werden. Das Pumpen kann optional basierend
auf Druck-Abfühlen
und/oder optischen Abfühlen
auf eine Art und Weise ähnlich
zu der oben diskutierten in Verbindung mit 1, 1A, 1B, 5, 7 und 9–12 gesteuert werden.
-
Die
Kammer 4' kann
einen einzelnen Auslass oder mehr als einen Auslass umfassen. Bei
dem Beispiel, das in 13 gezeigt ist, können getrennte Ausgänge mit
dem Entfernen von bestimmten Blutbestandteilen aus der Kammer 4' zugeordnet
werden. Außerdem
kann eine Vielzahl von Sammelbehältern 33', 33'' und 33''' flussgekoppelt
zu solchen Ausgängen
sein, um getrennte Blutbestandteile zu sammeln, die in der Kammer 4' abgeschieden
wurden. Zum Beispiel kann der Sammelbehälter 33' verwendet werden, um ein Blutplättchen-Produkt
zu sammeln, der Sammelbehälter 33'' kann verwendet werden, um ein
Plasma-Produkt zu sammeln und der Sammelbehälter 33''' kann verwendet
werden, um ein rotes Blutkörperchen-Produkt
zu sammeln. Einer oder mehrere der Sammelbehälter 33', 33'' und 33''' können entweder
in dem Zentrifugenrotor 1 aufgenommen werden oder sich
an einer Stelle außerhalb des
zentrifugalen Feldes befinden.
-
Ein
oder mehrere Filter 31', 31'' und 31''' können mit
jedem der entsprechenden Flusswege verknüpft sein, die von der Kammer 4' zu den Behältern 33', 33'' und 33''' führen. Die
Filter 31', 31'' und 31''' können wenigstens ähnlich zu
Filter 31 ausgestaltet sein, wie oben diskutiert. Ein oder
mehrere der Filter 31', 31'' und 31''' können entweder
in einem Abschnitt des Zentrifugenrotors 1 aufgenommen werden
oder sich außerhalb
des zentrifugalen Feldes befinden. Obwohl 13 einen
getrennten, jeweiligen Filter 31', 31'', 31''' mit
jedem der Flusswege verknüpft,
die aus der Kammer 4' führen, sind
viele andere Anordnungen möglich.
Zum Beispiel können
einer oder mehrere der Filter 31', 31'' und/oder 31''' (z. B.
Filter 31'') weggelassen
werden und/oder die Filterausgänge
können
zu mehr als einem Sammelbehälter
verbunden werden und/oder ein einzelner Filter kann für mehrere
Flusswege verwendet werden.
-
Bei
der Ausführungsform
von 13 können eine
oder mehrere steuerbare Klemmen, die mit einem oder mehreren der
Lager 9, 10, 11 zugeordnet sind, verwendet
werden, um einen Fluss von Substanzen zu und/oder aus der Kammer 4' zu steuern. Ein
oder mehrere Schweißer
die mit einem oder mehreren der Lager 9, 10 und 11 verbunden
sind, können verwendet
werden, um Schlauchleitungen abzudichten, die zu den Behältern 33', 33'' und 33''' führen. Zum
Beispiel können
derartige Klemmen und Schweißer
während
einer Drehung des Rotors 1 betrieben werden.
-
Bei
einigen alternativen Ausführungsformen können andere
optionale Komponenten, Zubehöre und/oder
Verfahren zusätzlich
oder anstelle von bestimmten Merkmalen verwendet werden, die hierin oben
beschrieben wurden. Ein Beispiel ist ein Leuko-Reduktionssystem,
das eine LRS
®-Kammer
verwendet, die in vielen Publikationen, einschließlich verschiedenen
U.S. und fremden Patenten beschrieben wird (z. B.
US Pat. Nr. 5,674,173 unter anderem). Andere
potenzielle Zubehör-Vorrichtungen
können Zählvorrichtungen
von vielfältigen
Typen umfassen, einschließlich
zum Beispiel Bakterien-Screen-Vorrichtungen, bezeichnet als Bact-T Alert
®-Vorrichtungen.
-
Außerdem kann
eine angepasste Datenbank, die mit einem Barcode-Leser verknüpft ist,
eingesetzt werden, um alle die Blut-Produkte, die durch das System
verarbeitet werde, direkt nachverfolgt werden, und diese Datenbank
kann ebenfalls alle Steuerungskriterien für machbare Blut-Produkt-Verarbeitungsstufen
des Systems enthalten.
-
Es
wird für
Fachleute deutlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen
zu der Anordnung und der hierin beschriebenen Methode gemacht werden
können.
Somit ist es klar, dass die Erfindung nicht auf den Gegenstand beschränkt ist,
der in der Spezifikation diskutiert wurde.