CN1163290C

CN1163290C - 通过控制富集的红细胞的血细胞比容来采集单核细胞的系统和方法

Info

Publication number: CN1163290C
Application number: CNB988012545A
Authority: CN
Inventors: Ky; K·Y·明; R·I·布朗; R·J·坎图; �Ф; D·F·比肖夫; ƶ��׿�; W·H·科尔克
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Hundred Deep Co; Hundred Deep LLC
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2018-06-22
Also published as: CN1237113A; WO1999001196A1; BR9806231A; US5961842A

Abstract

血液分离系统和方法应用转动室(12)。转动室(12)包括入口区(38)，全血进入该入口区而被离心分离成富集的红细胞、血浆组分和位于富集红细胞和血浆组分之间的携带单核细胞的界面层。在转动室(12)中的富集红细胞其血细胞比容值为H_PRBC。控制器操作在收集阶段，使全血输送到入口区域(38)，同时使富集红细胞和血浆组分排出转动室(12)，并使界面层保持在转动室(12)内。控制器还操作在收集阶段，使富集红细胞被送入入口区(38)，从而保持设定的H_PRBC。

Description

通过控制富集的红细胞的血细胞比容来采集单核细胞的系统和方法

有关申请

本申请是1996年11月8日提出的题为“理系统和方法”的正审理的美国专利申请系列No.08/745779的部分继续申请，该专利申请系列是1995年6月7日提出的专利申请系列No.08/472750(现在的美国专利No.5573678)的组成部分。

发明领域

本发明涉及离心处理系统和设备

发明背景

现在的采血机构通常用离心法将全血分离成各种治疗成分例如红细胞、血小板和血浆。

常规的血液处理系统和方法采用耐用的离心机装置以及一次性使用的通常用塑料作的无菌处理室。离心机装置将全血引入这些室中，同时使这些室转动，形成离心力场。

全血在旋转室中在离心力场作用下分离成密度较高的红细胞和富含血小板的血浆。中间层的白细胞形成红细胞和富含血小板的血浆之间的界面层。单核细胞(MNC)存在于界面层中。

发明概要

本发明提供一种血液分离系统，包括：绕转动轴线转动的室，该室包括入口区，全血进入该入口区以分离成为具有血细胞比容值H_PRBC的富集的红细胞、血浆成分和富集红细胞和血浆成分之间的载带单核细胞的界面层；控制器，可操作在收集阶段，以使全血被输送到入口区，同时将富集的红细胞和血浆成分排出室外，使界面层保持在室内，控制器还可以操作在收集阶段，使富集的红细胞进入入口区，从而保持设定的H_PRBC。

本发明提供一种利用上述的血液分离系统从全血中分离单核细胞的方法，该方法以下步骤：

(i)绕一转动轴线转动一个室；

(ii)将全血输送到室的入口区，使其分离成具有血细胞比容值H_PRBC的富集红细胞、血浆成分和富集红细胞和血浆成分之间的携带单核细胞的界面层；

(iii)在步骤(ii)期间，从室中排出富集的红细胞和血浆成分，同时使界面层保持在室内；

(iv)在步骤(ii)期间，通过将富集红细胞输送到入口区而保持设定的H_PRBC。

本发明所述的系统和方法将全血输送到入口区，同时从室中排出富集的红细胞和血浆组分，同时还使界面层保持在室中。该系统和方法使H_PRBC保持在要求的范围内，方法是将富集的红细胞随同全血一起输送到入口区。使H_PRBC保持在要求的范围可最大限度地增加单核细胞的产率和防止粒性白细胞污染。

在优选实施例中，该系统和方法使从室中排出的富集的红细胞循环以进入入口区，以控制H_PRBC。

在优选实施例中，该系统和方法还通过使血浆成分循环进入全血而使全血的血细胞比容H_WB保持在要求的范围内。使H_WB保持在要求范围内可最大限度地增加室中的血小板分离效率，导致更纯的单核细胞产品。

参照以下的说明、附图和所附的权利要求书可以更清楚看出本发明的其它特征和优点。

附图的简要说明

图1是血液离心机的侧视截面图，该离心机具有体现本发明特征的分离室；

图2示出卷轴件，该卷轴件与图1所示的离心机结合以及与有关的处理容器相结合，该容器绕在该卷轴上使用；

图3A是透视图，示出图1所示的离心机以及其枢轴装在其易接近位置的转筒件和卷轴件；

图3B是透视图，示出转筒件和卷轴件的相互分开状态，在此状态下可以将图2所示的处理容器固定在卷轴件的外周上；

图4是图2处理容器的平面图；

图5是透视图，示出与处理容器连接的流体管路，该管路包括盒子，该盒子与泵站相结合地装在离心机上；

图6是图5所示流体管路的示意图；

图7是盒子后侧的透视图，该后侧形成图6所示管路的一部分；

图8是图7所示盒子前侧的透视图；

图9是流通及成形在图7所示盒子中的阀站的示意图；

图10是泵站的示意图，用来接纳图7所示种类的盒子；

图11是图9所示盒子的示意图，该盒子装在图10所示的泵站上；

图12是盒子和泵站的透视图，该泵站形成图6所示管路的一部分；

图13是蠕动泵的顶视图，该蠕动泵形成图6所示流体管路的一部分，图中泵的转子位于缩回的位置；

图14是蠕动泵的顶视图，该蠕动泵形成图6所示流体管路的一部分，图中泵的转子位于啮合泵送管的位置；

图15是图1所示离心机分离室的示意顶视图，该分离室被展开，示出高负载和低负载壁的轮廓；

图16A和16B带示意性示出分离室中富含血小板血浆收集区域的一部分，在分离室中，该高负载壁表面形成渐缩的楔形，以包含和控制在红细胞和富含血小板血浆之间的界面层位置；

图17是在一个区域从低负载壁向高负载壁看去的处理室内部的示意性视图，在该区域中全血进入处理室分离形成红细胞和富含血小板的血浆，并且在该区域中富含血小板的血浆被收集在处理室中；

图18是示意图，示出所建立的动态流动状态，该状态限制MNC并使MNC“停留”在图17所示的血液分离室中；

图19是处理控制器的示意图，该控制器控制图6所示的流体管路，使其进行规定的MNC收集流程；

图20是流程图，示出由图19所示控制器控制的MNC收集流程的各种操作过程和步骤；

图21是示意图，示出在图6所示流程的预备处理操作过程期间在图6所示管路中的血液组分和流体的输送；

图22是示意图，示出在图6所示流程的MNC富集步骤期间在图6所示管路中的血液组分和流体的输送；

图23是示意图，示出在图20所示流程的PRBC(富集的红细胞)收集步骤期间在图6所示管路中的血液组分和流体的输送；

图24A是示意图，示出在图20所示流程的除去MNC步骤开始时在图6所示管路中的血液组分和流体的输送；

图24B是示意图，示出在图20所示流程的除去MNC步骤期间在图6所示管路中的血液组分和流体的输送；

图24C是示意图，示出在图20所示流程的除去MNC步骤结束时在图6所示管路中的血液组分和流体的输送；

图25是示意图，示出在图20所示流程的PRP(富含血小板的血浆)的灌注步骤期间在图6所示管路中的血液组分和流体的输送；

图26是示意图，示出在图20所示流程的MNC悬浮步骤期间在图6所示管路中的血液组分和流体的输送；

图27是示意图，示出在图20所示流程的净化步骤期间在图6所示管路中的血液组分和流体的输送；

图28是与图6所示管路联用的光学传感器的示意图，该检测器用于检测和确定MNC区域位置，以进行收获；

图29是适于采集和收获MNC的流体管路的替代实施例；

图30是示意图，示出在图20所述流程的PRBC采集步骤期间在图29所示管路中的血液组分和流体的输送；

图31是示意图，示出在图20所述流程的MNC除去步骤期间在图29所示管路中的血液组分和流体的输送。

可以以若干种方式实施本发明而不会违背其精神或基本特征。在所附的权利要求书中确定本发明的范围而是不是它前面的具体说明书中确定范围。因此权利要求书包括所有进入权利要求书等价意义和范围内的实施例。

优选实施例的详细描述

I.离心机

图1示出血液离心机10，该机具有处理室12，该室适合于从全血中提取单核细胞(MNC)。装在环形间隙16内的柔性处理容器14构成室12的边界。该环形间隙16位于转动卷轴件18和转筒件20之间。在例示的优选实施例中，处理容器14形为细长的管(见图2)该容器在使用前绕在卷轴件18上。

在题为“提高产率的血小板系统和方法”的美国专利No.5370802中进一步说明了离心机10的细节，该专利已作为参考包括在本文中。

卷轴件和转筒件18和20可在叉臂22上在如图3A和3B所示的直立位置和如图1所示的悬挂位置之间转动。

在直立位置时，卷轴件和转筒件18和20面对操作者以便于操作。一种机构可以打开卷轴件和转筒件18和20，如图3B所示，使得操作者可以将容器14绕在卷轴18上，如图2所示。在卷轴件18上的销钉150啮合容器14上的槽口，从而将容器14固定在卷轴件18上。

在关闭时，卷轴件和转筒件18和20可以在如图1所示的悬挂位置上转动。在操作时，离心机10使悬挂的卷轴件和转筒件18和20绕轴线28转动，从而在处理室12中形成离心力场。

使上述卷轴件和转筒件18和20进行相对运动的机构的另外细节公开于题为“具有便于接近分离室的可分离转筒件和卷轴件的离心机”的美国专利No.5360542中，该专利作为参考包含在本文中。转筒件20的内壁24和卷轴件18的外壁26构成离心力场的径向边界(见图1)。转筒内壁24形成高负载壁。而卷轴外壁26形成低负载壁。

II.处理容器

在例示的实施例中(见图4)，第一外周密封件42形成容器14的外边缘，第二内密封件42大体平行于转动轴28延伸，将容器14分成两个隔间38和40。

在使用时，全血在隔间38中进行离心分离。在使用时隔间40装入液体例如盐水，以抗衡隔间38。在图4所示实施例中，隔间38的体积大于隔间40，其体积比约为1∶1.2。

三个出入口46、48和50与处理隔间38连通，因而可输送全血和其组分，两个另外的出入口52和54与缓冲隔间40连通，从而输送抗衡流体。

III.流体处理管路

流体管路200(见图4)连接于容器14。图5通过柔性管子、流体源和收集容器、排成行的泵和夹具的排列示出流体管路200的大体布局，所有这些部件在下面将更详细地说明。图6示意性示出流体管路200的细节。

在例示实施例中，左盒子23L、中间盒子23M和右盒子23R集中了很多流体管路200的切换功能和泵送功能。左、中和右盒子23L、23M和23R与离心机10的左、中和右泵站相匹配，这些泵站分别表示为PSL、PSM和PSR。

A盒子

每个盒子23L、23M和23R的结构相同，因而一个盒子23L的说明适用于所有盒子。图7和8示出盒子23L的结构细节。

盒子23L包括模制的塑料件202。液体流道208整体模制在塑料件202的前侧204上。刚性板214复盖和密封塑料件的前侧204。

阀站210模制在盒子塑料件202的后侧面206。柔性隔膜212复盖和密封塑料件202的后侧面206。

图9示示出各个盒子的流道208和阀站210的代表性排列。如图所示，流道C1-C6相交，形成从中心交汇点H辐射的星形排列。流道C7与流道C5相交；流道C8与流道C6相交；流道C9与流道C3相交；流道C10与流道C2相交。当然可以采用其它流道图案。

在这种配置中，阀站VS1、VS2、VS9和VS10分别位于流道C2、C3、C5和C6上，紧邻其共同的交汇点H。阀站VS3、VS4、VS5、VS6、VS7和VS8分别位于流道C8、C1、C2、C5、C4和C3的外端。

各个盒子23L携带上部柔性环形管UL，该管在盒子23L的外侧延伸，位于流道C7和C6之间，还携带下部环形管LL，该管在盒子的外侧延伸，位于流道C3和C10之间。在使用时，环形管UL和LL啮合有关泵站的泵的蠕动泵转子。

B泵站

泵站PSL、PSM和PSR像盒子23L、23M和23R一样在结构上是完全相同的，因而对一个站PSL的说明适用于所有的站。图12示出右泵站PSL的结构细节。图10更示意性示出左泵站PSL。

泵站PSL包括两个蠕动泵，在管路200中总共有六个泵，表示为P1-P6(见图6)。泵站PSL还包括10个阀驱动器(示於图10)阵列，在管路200中共有30个阀驱动器，表示为VA1-VA30(图6)。

在使用中(图11)，盒子23L的环形管UL和LL啮合左泵站PSL的泵P1和P2。中间盒子23M的环形管UL和LL以同样方式啮合泵P3和P4。右盒子23R的环形管UL和LL啮合泵P5和P6。

如图11所示，盒子23L的阀站VS1-VS10与左泵站PSL的阀驱动器V1-V10对齐。如图6所示，中间和右盒子23M、23R的阀站同样与相应的中间和右泵站PSM、PSR的阀驱动器对齐。

以下的表1概要示出泵站的阀驱动器V1-V30与图6所示的盒子的阀站VS1-VS10的操作结合。

表1盒子的阀站与阀驱动器的匹配

阀站	左盒子23L	中间盒子23M	左盒子23R
阀站	左盒子23L	中间盒子23M	左盒子23R	VS1	阀驱动器V1	阀驱动器V11	阀驱动器V21
VS2	阀驱动器V2	阀驱动器V12	阀驱动器V22	VS1	阀驱动器V1	阀驱动器V11	阀驱动器V21
VS2	阀驱动器V2	阀驱动器V12	阀驱动器V22	VS3	阀驱动器V3	阀驱动器V13	阀驱动器V23
VS4	阀驱动器V4	阀驱动器V14	阀驱动器V24	VS3	阀驱动器V3	阀驱动器V13	阀驱动器V23
VS4	阀驱动器V4	阀驱动器V14	阀驱动器V24	VS5	阀驱动器V5	阀驱动器V15	阀驱动器V25
VS6	阀驱动器V6	阀驱动器V16	阀驱动器V26	VS5	阀驱动器V5	阀驱动器V15	阀驱动器V25
VS6	阀驱动器V6	阀驱动器V16	阀驱动器V26	VS7	阀驱动器V7	阀驱动器V17	阀驱动器V27
VS8	阀驱动器V8	阀驱动器V18	阀驱动器V28	VS7	阀驱动器V7	阀驱动器V17	阀驱动器V27
VS8	阀驱动器V8	阀驱动器V18	阀驱动器V28	VS9	阀驱动器V9	阀驱动器V19	阀驱动器V29
VS10	阀驱动器V10	阀驱动器V20	阀驱动器V30	VS9	阀驱动器V9	阀驱动器V19	阀驱动器V29

盒子23L、23M和23R装在其相应的泵站PSL、PSM、PSR上，其后侧面206向下，使得隔膜212面向和啮合阀驱动器。该阀驱动器Vn是由磁线圈驱动的压头215(图12)，该压头被偏压到阀的关闭位置。该阀驱动器Vn以图1所示的方式与盒子的阀站VSn对齐。当一个给定的压头25通电时，有关的盒子阀站便打开，让流体流过。当压头断电时，它便使隔膜212移入有关的阀站，阻止流体流过有关的阀站。

在例示的实施例中，如图12所示，在各个泵站PSL、PSM和PSR上的泵P1-P6包括转动的蠕动泵转子216。转子216可在退回位置(如图13所示)和操作位置(如图14所示)之间移动，在前一位置脱开与相应环形管的啮合，在后一位置转子216使相应的环形管压靠在泵的轨道218上。

因此P1和P6可以操作在三种状态：

(i)泵送状态，在此状态期间，泵的转子216转动并位于其操作位置，从而使泵送管压靠在泵的轨道218上(如图14所示)。转动的泵转子216因此以蠕动方式使流体流过环形管；

(ii)泵停机的打开的状态，在此状态期间，泵的转子216不转动并处于其退回的位置，从而不啮合泵送的环形管(如图13所示)。因此这种泵停机的打开状态允许流体流过泵送的环形管，而泵的转子不转动；

(iii)泵停机的关闭的状态，在此状态期间，泵的转子216不转动并位于其操作位置。静止的泵的转子216因此啮合泵送的环形管子，起着一个夹具的作用，使流体不能流过泵送的环形管。

当然，采用不能退回的蠕动泵转子也能达到同等组合的泵送状态，方法是在泵转子的上游和下游适当配置夹具和管路。

盒子23L、23M、23R、蠕动泵P1-P6以及阀驱动器V1-V30的其它结构细节对本发明是不太重要的。这些细节在题为“具有倾斜口管子连接件的蠕动泵管子盒”的美国专利No.5427509中进行了说明，该专利作为参考文献包含在本文中。

C.流体流动管道系统

流体管路200还包括若干段柔性塑料管，表示为T1-T20，如图6所示。柔性管T1-T20使盒子23L、23M和23R连接于处理容器14、外部源或收集袋以及供血者/病人。

下面说明在采集和收获MNC方面管T1-T20的流体流动功能。下面从结构上概述如图6所示的管T1-T20的连接。

管子T1从供血者/病人身上(通过常规的静脉穿刺针，未示出)经外部夹具C2延伸到左盒子23L的流道C4；

管子T2，从管子T1通过外部夹具C4延伸到中间盒子23M的流道C5；

管子T3，从空气检测室D1延伸到左盒子23L的流道C9；

管子T4，从滴注室D1延伸到处理容器14的出入口48；

管子T5，从处理容器14的出入口50延伸到中间盒子23M的流道C4；

管子T6，从中间盒子23M的流道C9延伸到与室D1下游的管子T4连接；

管子T7，从右盒子23R的流道C8延伸到左盒子23L的流道C8；

管子T8，从中间盒子23M的流道C1延伸到与管子T7连接；

管子T9，从左盒子23L的流道C5经空气检测室D2和外部夹具C3延伸到供血者/病人(经常规的静脉穿刺针，未示出)；

管子T10，从处理容器14的出入口46经串联的光学传感器OS延伸到右盒子23R的流道C4；

管子T11，从右盒子23R的流道C9延伸到室D1；

管子T12，从右盒子23R的流道C2延伸到用来接收贫血小板的血浆的容器，该容器表示为PPP。称重器(未示出)检测PPP容器的重量，以便得到流体体积的变化；

管子T13，从右盒子23R的流道C1延伸到表示为MNC的用来接收单核细胞的容器；

管子T14，从中间盒子23M的流道C2延伸到表示为PRBC的用来接收富集红细胞的容器。称重器WS检测PRBC容器的重量，以便获得流体体积的变化；

管子T15，从表示为ACD的抗凝剂容器伸到中间盒子23M的流道C8。称重器(未示出)检测ACD容器的重量，以便获得流体体积的变化；

管子T16和T17，从表示为PRIME的用来灌注流体例如盐水的容器伸出，傍通所有盒子23L、23M和23R，通过外部夹具C1，分别与管子T9(位于空气检测室D2和夹具C3之间)和管子T1(夹具C3的上游)相接。衡重器(未示出)检测PRIME容器的重量，以便得到液体体积的改变；

管子T18，从处理容器14的入口52延伸到右盒子23R的流道C5；

管子T19，从处理容器14的入口54延伸到与管子T18相交；

管子20，从左盒子23L的流道C2延伸到用来接收剩余灌注流体的表示WASTE的容器。称重器(未示出)检测WASTE容器，以便获得流体体积的变化。

部分管子被结合成临时管缆30。临时管缆30使处理容器14的位于离心力场中的内部与位于离心力场外的管路200的其它静止部件之间形成流体相通。非转动(0ω)支架32将临时管缆30的上部分固定在悬挂的卷轴件和转筒件18和20的上面。在叉架22上的支架34使管缆30的中部分以第一速度(1ω)绕悬挂卷轴件18和转筒20转动。另一支架36使临时管缆30的下端部以两倍于1ω速度的第二速度(2ω)转动，悬排的卷轴件18和转筒件20也以此速度转动。这种已知的管缆30的相对转动可使其不扭曲，这样便不需转动密封件。

IV在血液处理室中的分离过程(概述)

在详细说明用容器14和流体管路200收集MNC的过程之前首先大体说明全血在处理隔间38中分离的流体动力学，主要参考图4、15-17。

现在参考图4，抗凝的全血(WB)从供血者/病人上抽出，经入口48输送到处理隔间。血液处理隔间38包括内部隔离层60和66，该隔离层构成WB入口通道72，该通道通向全血进入区域74。

当WB沿着隔间38中圆形流动路径绕转轴28而行时，容器14的侧壁膨胀到贴合卷轴件18的外壁(低负载壁)26和转筒件20的内壁(高负载壁)24的侧面。

图17示出在血液处理离间38中的WB分离成富集的红细胞(PRBC，用编号96表示)和富血小板的血浆(PRP，用编号98表示)，前者向高负载壁24移动，后者向低负载壁26移动。称作界面层的中间层(用编号58表示)形成在PRBC和PRP之间。

回到图4，内隔离层60还形成血处理隔间38中的PRP收集区域76。图17进一步示出，PRP收集区域76靠近WB进入区域74。PRBC96响应离心力向高负载壁24沉降的速度在WB进入区域74是最大的，大于血处理隔间38中其它地方的速度。也有较大量的血浆在WB进入区域74移向低负载壁26。结果，在WB进入区域74血浆产生相当大的径向速度流向低负载壁26。这种流向低负载壁26的相当大的径向速度从PRBC96中洗脱出大量血小板进入近处的PRP收集区域76。

如图4所示，内部隔离层66还形成狗腿形件70，该件70形成PRBC收集通道78。凸出的阻挡件115(见图15)伸入沿着高负载壁24的PRBC团，在该阻挡件和面对的等径的高负载壁24之间形成限流通道114。该限流通道114可使沿高负载壁24的PRBC96移过阻挡件115进入PRBC收集区域50，从而通过PRBC收集通道78传送到PRBC出口50。凸出的阻挡件115同时阻挡PRP98流过。

如图15、16A和16B所示，高负载壁24还向低负载26凸出，从而在PRP收集区域76形成渐缩的斜坡84。倾坡84形成沿低负载壁26的限流通道90，PRP层98沿该低压壁延伸。斜坡84使间面层58和PRBC96离开PRP收集口46，而使PRP98达到PRP收集口46。

在例示的和优选的实施例中(见图16A)，斜坡84相对于PRP出口46的轴线的倾斜角α小于45°(最好约30°)。角度α通过调节可以解决界面层和PRBC经限流通道90溢出的问题。

如图16A和16B所示，斜坡84还显示界面层58以便由相应界面层控制器220(见图19)通过容器14的侧壁进行监测。界面层控制器220控制WB、PRBC和PRP流过其相应口48、50和46的相对流量。这样，控制器220可将界面层58保持在斜坡上的规定位置，或者靠近限流通道90(如图16A所示)，或与限流通道90隔开一段距离(如图16B所示)。

通过相对于限流通道90控制界面层58在倾坡84上的位置，控制器220还可以控制经出口46收集的血浆中的血小板量。在靠近界面层58时血浆中的血小板浓度增加。通过将界面层58保持在斜坡84上相当低的位置(图16B)，可以使富血小板区域与出口46分开，而且流过出口46的血浆其血小板浓度相当低。通将界面58保持在斜坡84上较高的位置，使其更靠近出口46，则可使流过出口46的血浆富含血小板。

该控制器可以用下面任一种方法或将这些方法结合起来控制界面层58的位置，这些方法改变WB进入血处理隔间的流量，或改变PRBC流入血处理隔间38的流量，或同时改变上述两个流量。

在美国专利No.5316667说明了界面层控制器的优选实施例的细节，此专利已作为参考文献包含在本文中。

如图15所示，径向相对表面88和104形成沿WB进入区域74的高负载壁24的限流区域108。如图17所示，区域108使流入WB入口区域74的WB限制在减小的通道内，因而使WB可以更均匀地沿低负载壁26进入血处理隔间38。在靠近PRP收集区域76和在一个平面内产生这种WB的均匀灌注，该平面几乎与优选的界面层58的控制位置所在的平面一致。一当越过区域坝，PRBC便响应离心力快速移向高负载壁24。

限流区域108几乎在优选的界面层58的控制高度将WB引入入口区域74。从界面层58的控制高度下面和上面进入入口区域74的WB将立刻定位界面层高度，在定位时将沿该高度振动，造成沿界面层58的不需要的次级流和扰动。由于几乎在界面层高度将WB引入到进入区域74，所以区域108减小了沿界面层58的次级流和扰动的影响。

如图15所示，低负载壁26从转动轴线28向外逐渐靠近在WB流动方向的高负载壁24，而相对的高负载壁24则保持恒定的径向。这种靠近可以是连续的(如图15所示)，或可以为阶梯方式。沿高负载壁24和低负载壁26的这些轮廓将朝PRP的收集区域76的方向产生大约横向于离心力场的动态环状面血浆流状态。如图18所示，沿此方向(箭头214)的环状面血将流状态将连续地向后向着PRP收集区域76牵引界面层58，在此收集区域存在上述较高的径向血浆流动状态从而可以从界面层58中清除更多的血小板。同时，反向流谱可用来使界面层58的其它较重组分(淋巴细胞、单细胞和粒性细胞)离开PRP流，回流到PRBC团中。

在这种动态环状面血浆流动状态下，MNC(图18中如此表示)开始向高负载壁24沉积，但最后上浮到界面层58的表面，靠近血细胞比容高的PRBC收集区域50。低负载壁逐渐靠近高负载壁26将产生血浆的逆流谱，如图18中箭头214所示。这些逆流谱214使MNC向血细胞比容低的PRP收集区域76往回移动。随后MNC将在靠近血细胞比容低的PRP收集区域76再向高负载壁24沉积。

MNC以图18中216所示的这种路径进行循环，而WB被分离成PRPC和PRP。因此MNC被收集和停留在隔间38内的这种受约束的路径216上，既离开PRBC收集区域50，又离开PRP收集区域76。

在美国专利No.5573678中介绍了在处理室38中进行分离的进一步的动力学细节，该专利已作参考文献包含在本文中。

V.单核细胞处理程序

离心机10包括处理控制器222(图19)，该控制器控制流体管路200的操作，以便执行规定的用容器14收集和收获MNC的程序224。

如图20所示，程序224包括灌注流体管路200的预处理灌注操作过程226。程序224随后包括预备处理操作过程228，该过程处理从供血者/病人身上取得的全血中的PPP(贫血小板血浆)，该PPP在随后作为收获的MNC的浮悬介质用在程序224中。程序224随后包括至少一个主要处理操作过程230，该主操作过程230包括收集阶段232，随后是收获阶段234。

收集阶段232包括若干收集步骤236和238，这此步骤用于以上述方式处理全血，使单核细胞富集在第一隔间38中。

收获阶段同样也包括一系列收获步骤240、242、244和246，这些步骤用于将富集的单核细胞从第一隔间38传送到连接于管路200的MNC收集容器。并将预备处理操作过程228期间收集的悬浮介质加入到MNC。

一般在给定的程序224期间，执行的主要操作过程230超过一次，在一个给定程序224中进行的处理操作过程230的次数取决于要收集的MNC的总的体积。

例如，在一个代表性的程序224中，可以相继重复五次主处理操作过程。在各个主处理操作过程230期间，可以处理约1500-3000mL的全血。在结束五次处理操作过程230时可以收集约15mL的MNC体积，该MNC悬浮在最后稀释的约200mL的PPP中。

A预处理灌注/缓冲工序

在供血者/病人连接于流体管路200(经管子T1和T9)之前，控制器222执行灌注操作过程228。在灌注操作过程228，期间控制器222令离心机10使卷轴件18和转筒20绕轴线28转动，同时令泵P1-P6传送容器PEIME中无菌的灌注流体例如盐水以及传送ACD容器中的抗凝剂，使其整个充满流体管路15和容器14。灌注流体将管路15和容器14中的空气排出。

在第二隔间40上采用单管T18，因而事实上只有一个进出口。为实现灌注，使隔间40不与灌注流体形成流体相通，同时操作泵5，从隔间40中抽出空气，由此在隔间40中形成负压(真空)条件。在除去隔间40中的空气时，使其与灌注流体流接通，通过真空将灌注流体吸入隔间40。泵P5仍然操作，以助于将流体传送到隔间40并在隔间40中形成正压状态。控制器222使灌注流体保持在第二隔间40中，以便在血液处理期间抗衡第一隔间38。

然而应当认识到，这种真空灌注过程适用于任何只有一个出入口或同等结构的容器。

B预备处理操作过程

收获在MNC容器中的MNC最好悬浮在由MNC供血者/病人身上得到的贫血小板血浆中。在预备处理操作过程228期间控制器222配置流体管路200，使其从供血者/病人身上收集预定体积的PPP，保持在PPP容器中。该体积在随后的处理期间用作MNC的悬浮介质，并可以在处理后加入到MNC，以达到需要的最后稀释体积。

一当供血者/病人行静脉切开放血时，控制器222配置泵站PSL、PSM和PSR，以开始预备处理操作过程228。在此操作过程228期间，全血在隔间38中如前所述被离心分离成富集的红细胞(PRBC)和富小板血浆(PRP)。PRBC返回到供血者/病人，而单核细胞聚集在隔间38中。

当MNC聚集在隔间38中时，一部分被分离的血浆组分被除去并收集用作MNC悬浮介质。在此操作过程228期间，控制器222使界面层58保持在斜坡84上相当低的位置(如图16B所示)。结果，流出隔间38并贮存在PPP容器中的血浆中血小板浓团相当低，因此表示为PPP。从隔间38流出的剩余的PPP在此操作过程228期间返回到供血者/病人。

在预备处理操作过程228期间流体管路200的配置示於图21，并且简要地列于表2

表2预备处理操作过程

表中，●表示管子阻塞或关闭的状态；

○表示管子未阻塞或打开的状态；

表示泵起动状态，在泵起动状态期间，泵的转子转动并啮合泵送管子，从而以蠕动方式输送流体；

○表示打开的泵停机的状态，在此状态期间，泵的转子不转动，而且泵的转子不啮合泵送的环形管子，因此允许流体流过泵送的环形管子；

●表示关闭的泵停机的状态，在此状态期间，泵的转子不转动，但泵的转子的确啮合泵送的环形管，因此不允许流体流过泵送的环形管子。

在预备操作过程228期间，泵P2将全血(WB)从供血者/病人身上抽出，经管T1送入到左盒子23L，再进入管子T3，然后经室D1，再通过管子T4进入血处理隔间38。泵P3将抗凝剂ACD经管子T15抽到中间盒子23M，再进入管子T2，从而与全血混合。

抗凝的全血经入口48进入隔间38。该全血如前所述地被分离成PRP、PRBC和界面层(包括MNC)。

出口50使PRBC96流出血处理隔间38，经管子T5进入中间盒子23M。PRBC经管子T8进入管子T7，以便经左盒子23L和管子T9回到供血者/病人身上。

出口46使PPP流出血处理隔间38。该PPP经管子T10进入右盒子23R。泵P5将一部分PPP送入管子T7，以便随PRBC返回到供血者/病人身上。界面层控制器220设定泵P5的流量，以使界面层保持在倾坡84上较低的位置(如图16B所示)，从而尽量减小在此操作过程期间流出隔间38的血小板浓度。泵P6将一部分PPP经管子T12输送到PPP容器，直至收集到悬浮MNC所规定的和进行最后稀释所需的体积。该体积表示为VOLsus。

C.主处理操作过程

1.单核细胞(MNC)收集阶段

(i)MNC富集步骤

控制器222现在切换到主处理操作过程230的MNC收集阶段。控制器222首先设置流体管路200，进行MNC富集步骤236。

对于步骤236，控制器222改变泵站PSR的配置，从而停止收集PPP。控制器222还令界面层控制器220保持泵5的流量，以便使界面层保持在倾坡84上的较高位置(如图16A所示)，因而实现PRP的分离。

由于配置的改变，泵P6还可使一部分PRP再流入血处理室，从而增加血小板的分离效率，如下面将要详细说明的。

图22示出MNC收集阶段232的MNC富集步骤236所用的配置，并且还简要地列于表3。

表3单核细胞收集状态(MNC富集步骤)

表中，●表示管子阻塞或关闭的状态；

○表示管子未阻塞或打开的状态；

1.利用再循环PRP提高血小板的分离效率

通常在MNC程序中不收集血小板。而且认为最好使血小板返回供血者/病人。对于分离的血小板希望得到高的平均血小板体积MPV(单位为fL或μm³)，因为它代表高的血小板分离效率。可以用常规技术测量PRP样品中的MPV。较大的血小板(即大于约20fL)很可能被捕获在界面层58中，而不是进入PRP，返回到供血者/病人身上。这便造成在PRP中较大的血小板的布居降低，因而造成返回供血者/病人的MPV较低。

如上所述，形成足以使较大血小板从界面层58升高的径向血浆流动状态完全取决于进入血液处理隔间38的WB的入口血细胞比容H：。为此泵P6使管子T10中的一部分PRP循环，回到WB入口48。循环的PRP流过右盒子23R进入管子T11，该管子与连接于入口48的管子T4相连接。循环的PRP与进入血处理隔间38的WB混合，因而降低了入口的血细胞比容H：。

控制器设定泵P6的PRP循环流量Q_Recirc，以达到要求的入口血细胞比容H：，在优选装置中，H：完全不会大于40％，最好约为32％，这可以达到高的MPV。

通常采用与管子T4并列的传感器(未示出)测量入口血细胞比容H：。入口血细胞比容H：还可以在经验上根据检测的流动状态进行确定，如正审查的美国专利申请系列No.08/471883中所说明的那样，该申请已作为参考文献包含在本文中。

2.通过再循环PRBC提高MNC的浓度和纯度

如图18示意出的，在隔间38中血浆的逆向流(箭头214)将界面层58往回拉向PRP收集区域76，在该区域中增强的径向血浆流状态将血小板扫出界面58，以便返回到供血者/病人。逆向流谱214还使界面层58中其较重的组分例如淋巴细胞、单核细胞和粒性细胞往回流动，循环进入PRBC团。

同时，由于在PRBC收集区域50中达到相当高的血细胞比容，所以靠近区域50的MNC浮在界面层58的表面上。此时，MNC由血浆反向流214拉向低血细胞比容的PRP收集区76。由于在此区域76的血细胞比容较低，因而MNC又向高负载壁24沉积。图18中箭头216示出当MNC在隔间38中富集时所要求的MNC循环流动。

在PRBC收集区50内保持要求的PRBC出口血细胞比容H₀是重要的。如果PRBC的出口血细胞比容H₀低于预定的低限值(例如小于约60％)，则大部分MNC将不作为细胞群体如图18中箭头216所示地进行循环。由于H₀较小，所有的或一部分MNC将不能浮向界面层。MNC将沿高负载壁保持在聚集状态，并由PRBC带出隔间38。这样便造成MNC产率太小。

另一方面，如果H₀超过预定的上限(例如约85％)，则较大数目的较重的粒性细胞将浮在界面层58上。结果，只有少量粒性细胞被带离界面层58，随同PRBC返回到供血者/病人。而较多的粒性细胞将占据界面层58，因而污染MNC。

为此，在MNC收集阶段232期间，处理控制器222命令泵P4操作，使一部分在管子T5中流动的PRBC再循环回到WB入口48。如图21和22所示，再循环的PRBC流过中间盒子23M进入管子T6，该T6与连接于入口48的管子T4连接。再循环的PRBC与进入血处理隔间38的WB混合。

一般地讲，出口血细胞比容H₀的数值随PRBC再循环流量Q_r的变化而相反地变化，该再循环流量Q_r由泵P4(PRBC)和泵P2(WB)控制。假如WB的流量由泵P2控制，则减小Q_r，出口血细胞比容H₀将增加，而增加Q_r，则出口血细胞比容将降低。Q_r和H₀之间的精确关系还应当考虑以下的量：在隔间38中流体的离心加速度(由隔间38中离心力的大小控制)；隔间38的面积；全血进入隔间38的入口流量Q_b(由泵P2控制)；和PRP流出隔间38的出口流量Q_p由界面层控制泵P5控制)。

有各种各样方式表示这种关系，因而可根据要求的H₀来确定Q_r的值。在优选实施例中，控制器222周期性取样Q_b、Q_p和Q_r。再考虑到隔间38中作用的离心力因素，该控制器便可以根据目标H₀计算出一个新的泵P4泵送的PRBC再循环流量Q_r(新的)，计算如下：

(i)在取样时间n＝0开始；

(ii)按下式计算现在的Q_r：

Q_{r} = [Q_{p} - Q_{b}] + [\frac{k}{H_{o}} - 1] [\frac{a * A}{m}]

式中H0是作为目的出口血细胞比容值，表示为小数(例如0.75为75％)；a是离心力产生的流体的加速度，该加速度为：

a = \frac{{rΩ}^{2}}{g}

式中Ω是隔间38的转速，表示为rad/s，r是转动半径，g是重力加速度，等于981cm/s²；A是隔间38的面积；k是血细胞比容常数；m是分离特性常数，该常数可以根据经验数据和理论模型计算。在优选实施例中，采用以下理论模型：

H_{o} {(1 - H_{o})}^{k \cdot 1} = \frac{{βQ}_{b} H_{i}}{{aAC}_{R}}

式中C_R＝1.08S_r；β是剪应变敏感项，定义如下：

β = 1 + \frac{b}{τ^{n}}

式中，根据经验数据，b＝6.0S^-n，n＝0.75，而剪应变速率定义如下：

τ＝du/dy

其(u)是流体速度，而(y)是空间尺度；Sr是经验上导出的红细胞沉积系数，根据经验数据该系数设定在95×10^-9S。

这种模型是基于Brown的题为“连续流细胞的离心分离物理学”一文(发表于“Art：ficial Organs，Raven Press，Ltd，New York，1989，13(1)：4-20”)中的方程式(19)，此文已作为参考包含在本文中。该模型的曲线图示於Brown论文的图9。

上述模型利用简单的线性回归法在期待的实用的血处理条件的范围内进行线性化。根据以下公式进行代数替换：

H_iQ_b＝H₀Q₀

式中Q0是PRBC经出口管T5的流量，该流量可表示为：

Q₀＝Q_b-Q_p

这种线性化产生简化的曲线，该曲线中，(m)的值构成斜率，(k)的值构成y截距。在该简单的曲线中，斜率表示为

m＝338.3(β/S_r)

式中，根据经验数据β/S_r可以表示为常数1.57/μs。

因此在简化的曲线上，m的值为531.13。一般认为，m值的范围在约500至约600之间适合于连续流全血离心分离程序；

(iii)计算平均Q_r

在选定的间隔内测定Q_r，然后根据处理时间平均这些瞬时测量值，计算如下：

Q_r(AVG)＝[0.95(Q_r(AVG_LAST)]+[0.05Q_r]

(iv)计算新的Q_r，按下式计算：

Q_r(NEW)＝Q_r(AVG)F

式中，F是选择的控制系数，该系数能够控制Q_r(当F＝1)，或不能控制Q_r(当F＝0)，或能够根据系统的方差约略估计Q_r(当F为0和1之间的小数时)。F可以包括常数，或者以另一种方式，F可以随处理时间的变化而变化，该处理时间例如可以从预定过程开头的第一值开始到过程逐渐进行时的第二值或多个值的时间。

(v)将Q_r保持在规定的范围内(例如保持在0mL/min和20mL/min之间)。

IF

Q_r(NEW)＞20mL/min THEN

Q_r(NEW)＝20mL/min

ENDIF

IF

Q_r(NEW)＜0mL/min THEN

Q_r(NEW)＝0mL/min

ENDIF

n＝n+1

在MNC收集阶段232(图22)期间，控制器222同时设定并保持多个泵的流量，以便在隔间38中达到为高效率富集高纯MNC所优选的处理条件。该控制器设定和保持WB入口流量Q_b(经泵P2)、PRP出口流量Q_p(经泵P5)、PRP再循环流量Q_Recirc(经泵P6)和PRBC再循环流量Q_r(经泵P4)。设定WB入口流量Q_b，该流量通常设定为使供血者/病人感到舒适和可以达到允许的处理时间，则控制器222：

(i)命令泵P5保持Q_p，该Q_p被设定为可以在斜坡上保持要求的界面层位置，由此可以在血浆(PPP或PRP)中达到要求的血小板浓度；

(ii)命令泵P6保持Q_Recirc，该Q_Recirc被设定为可以保持要求的入口血细胞比容H：(例如在约32％和34％之间)，由此可以高效率分离血小板；

(iii)命令泵P4保持Q_r，该Q_r被设定为可以保持要求的出口血细胞比容H0(例如在约75％-85％之间)，因而可防止粒性细胞沾污和使MNC达到最大产率。

(ii)第二步骤(收集PRBC)

当处理完预定体积的全血(如1500-3000mL)时，控制器222结束MNC的富集步骤236。或者在收集到预定体积的MNC时结束MNC的富集步骤。

然后控制器进入MNC收集阶段232的PRBC收集步骤238。在此步骤238中，改变泵站PSM的配置，停止PRBC返回供血者/病人(关闭V14)，停止PRBC的再循环(关闭阀V18，使泵P4定位在关闭的停机状态)，并将PRBC传送到PRBC容器(通过打开阀V15)。

这种新的配置示於图23，并且还简要地列于表4。

表4单核细胞收集阶段(收集PRPC步骤)

表中，●表示管子阻塞或关闭的状态；

○表示管子未阻塞或打开的状态；

在此步骤238中，管子T5中的PRBC经中间盒子23M送入管线T14，再进入PRBC容器。在此操作步骤238中控制器222操作，直至在PRBC容器中收集到要求体积的PRBC(例如35-50mL)，这种体积的PRBC随后将用在MNC收获阶段234的MNC除去步骤240中，这将在下面更详细说明。

在检测到(用称重器WS称重)PRBC容器中装有要求体积的PRBC时控制器结束PRBC收集步骤238。

这样便结束主处理操作过程230的MNC收集阶段232。

2.单核细胞的收获阶段

(i)第一步骤(除去MNC)

控制器222进入主处理操作过程230的MNC收获阶段234。在此阶段234的第一步骤240中，全血被抽出并再循环回到供血者/病人而不通过血处理隔间38。在先前PRBC收集步骤238中收集在PRBC容器中的PRBC经WB入口管T4回到处理隔间38，而隔间38仍继续转动。在MNC收集阶段232期间富集在隔间38中的MNC随PRP经管子T10流出隔间38。

在MNC收获阶段234的MNC除去步骤240期间的流体管路200的配置示於图24A，并且还简要地列于表5。

表5单核细胞的收获阶段(MNC除去步骤)

表中，●表示管子阻塞或关闭的状态；

○表示管子未阻塞或打开的状态；

如图24A所示，控制器222关闭PRBC出口管T5，同时PRBC经管子T14和T6由泵P4从PRBC容器传送到管子T4，从而经WB入口48流入隔间38。控制器222从TCYC_STAPT开始循环时间计数。

PRBC从PRBC容器流入WB入口48增加了PRP收集区域76的血细胞比容。这样，富集在隔间38中的浓缩区域的MNC(示於图18)将浮向界面层58的表面。进入的PRBC体积使PRP排出PRP出口46。界面层58以及随界面层的浓缩的MNC区域(在图24A国表示为MNC区域)也经PRP出口46排出隔间38。MNC区域沿PRP管子T10向光学传感器OS移动。

如图28所示，在管子T10内，PRP的区域112位于浓缩的MNC区域之前。在此区域112的PRP经右盒子23R和管子T12(如图24A所示)传送到PPP容器。在管子T10内PRBC的区域114也跟随着浓缩的MNC。

在PRP区域112和浓缩的MNC区域之间存在第一过渡区域116。第一过渡区域由浓缩一直减小的血小板(图28中用方块表示)和数目一直增加的MNC(图28中用织构图形表示)组成。

在浓缩的MNC区域和PRBC区域114之间存在第二过渡区域118。该第二过渡区域118由浓度一直降低的MNC(在图28中用织构图形表示)和数目一直稳定增加的PRBC(图28中用波纹图表示)组成。

通过光学传感器OS的检测，可以看出，位于MNC区域前面的区域112和116以及位于MNC区域后面的区域118和114存在变化的光密度，通过这种变化的光密度可以辨认MNC区域。光学传感器OS可以检测由PRP出口46和右盒子23R之间的管子T10中传送的流体的光密度的变化，如图23所示，当光MNC区域逐渐通过光学传感器OS时，光密度将从低值变到高值，低值表示光的透过率大(即在PRP区域112)，高值表示光的吸收大(即在PRBC区114)。

在图28所示的实施例中，光学传感器是常规的血红蛋白检测器，例如为用在Baxter Healthcare Corporation公司Fenwal Division分公司售卖的Aueopheresis-C型血液处理装置上的检测器。传感器OS包括红光发光二极管102，该二极管发出的光穿过管子T10。当然也可以使用其它波长的光，如绿光或红外光。传感器OS还包括PIN结二极管检测器106，该检测器配置在管子T10的相对侧。

控制器222包括处理部件100，该部件分析发光二极管102和检测器106输出的电压信号，从而计算管子T10中液体的光的透过率，光的透过率简写为OPTTRANS。

处理部件100可以采用各种算法计算OPTTRANS。

例如，当使红光发光二极管102发光和使液体流过管子T10(RED)时OPTTRANS可以等于二极管检测器106的输出。

可以从RED中滤去背景光学“噪声”得到OPTTRANS，计算如下：

OPTTRANS = \frac{COR (REDSPILL)}{CORRREF}

其中COR(RED SPILL)按下式计算：

COR(RED SPILL)＝RED-REDBKGRD

式中，RED是红光发光二极管102发光而且液体流过管子T10时二极管检测器106的输出；REDBKGRD是红光发光二极管102不发光而液体流过管子T10时二极管检测器106的输出；式中CORREF计算如下：

CORREF＝REF-REFBKGRD

式中REF是红光发光二极管102发光时该二极管的输出；REFBKGRD是红光发光二极管102不发光时该二极管的输出。

根据先前MNC收集阶段期间在供血者/病人的PRP流过管子T10时从传感器OS得到的数据，处理部件100可对于供血者/病人的PRP的光密度归一化传感器OS。此数据确定管子和供血者/病人的PRP的光透过率基线值(OPTTRANS_BASE)。例如，可以在收集阶段232期间的选定时间测量OPTTRANS_BASE，例如在阶段232的中间时间，用上述的滤除或不滤除检测方案进行测定。或者，在MNC收集阶段期间用滤除的或不滤除的检测方案计算一组光透过率值。然后对整个收集阶段求这组值的平均值，以得到OPTTRANS_BASE。

在随后的MNC除去步骤240期间处理部件100继续检测一个或多个MNC除去步骤240期间的管子10和流过其中液体的光透过率值(OPTTRANS_HARVEST)。OPTTRANS_HARVEST包括在MNC除去步骤240的选择时间(例如步骤240的中间时间)检测的单个读数，或包括在MNC除去步骤240期间所取的多次读数的平均值。

处理部件100用OPTTRANS_BASE作0.0，用光饱和值作1.0并将OPTTRANS_HARVEST的值按比例地归入到0.0-1.0的归一化的范围，从而得到归一化的DENSITY(光密度)值。

如图28所示，处理部件100保持两个预定的阈值THRESH(1)和THRESH(2)不动。THRESH(1)的值对应于选定的DENSITY额定值(例如在归一化标尺0.0-1.0范围中的0.45)，该额定值是经验值，当第一过渡区域116中的MNC浓度满足预先选定的处理目的时便出现该值。THRESH(2)的值对应于另一个预选的DENSITY额定值(例如在归一化标尺0.0-1.0范围中的0.85)，该额定值也是按经验确定的，当第二过渡区域118中的PRBC的浓度超过预定处理目的时便出现该值。

在光学传感器OS和右盒子23R的阀站V24之间的管子T10的液体体积形成为已知值，该体积值被输入到控制器222作为第一偏置体积VOL_OFF(1)。控制器222根据VOL_OFF(1)和泵P4的泵速(Q_P4)计算第一控制时间值T_ime1，按下式计算：

{Time}_{1} = \frac{{VOL}_{OFF (1)}}{Q_{P 4}} \times 60

在例示的和优选的实施例中，操作者可以规定第二偏置体积VOL_OFF(2)并将其输入到控制器222，该体积代表额定的附加体积(见图28)，以增加总的MNC收获体积VOL_MNC。该量VOL_OFF(2)考虑到系统和处理方差以及供血者/病人中MNC纯度的方差。控制器222根据VOL_OFF(2)和泵P4的泵速(Q_P4)计算第二控制时间值T_ime2，按下式计算：

{Time}_{2} = \frac{{VOL}_{OFF (2)}}{Q_{P 4}} \times 60

当泵P4操作，使PRBC流入WB进入口48时，界面层58和MNC区域便进入PRP管子10向光学传感器OS移动。在MNC区域前面的PRP越过光学传感器OS，流过管子T12，进入PPP容器。

当MNC区域到达光学传感器OS时，传感器检测到DENSITY＝THRESH(1)。在此时控制器222开始第一时间计数TC₁。当光学传感器OS检测到DENSITY＝THRESH(2)时，控制器222开始第二时间计数TC₂。对于给定的Q_P4根据TC₁和TC₂之间的界隔便可以得到检测的MNC体积。

在时间推移的过程中，控制器222将TC₁的值与第一控制时间T₁相比较，以及将TC₂与第二控制时间T₂相比较。当TC₁＝T₁，作为目标的MNC区域的前沿便达到阀站24，如图24B所示。控制器222命令阀站V24打开和命令阀站V25关闭。控制器222将此事件作为TCYC_swiTCH标记在操作过程时间计数上。作为目标的MNC区域因而进入通向MNC容器的管子T13。当TC₂＝T₂时，第二偏置体积VOL_OFF(2)已输送到管子T13，如图24C所示。对于预定操作过程选择的预定收获的总的MNC体积(VOL_MNC)因此存在于管子T13内。当TC₂＝T₂时，控制器222令泵P4停机。因此停止在管子T13中的VOL_MNC进一步移动。

控制器222可以算出在前面的MNC除去步骤期间进入PPP容器的PPP容器的体积。按下式算出此PRP体积(表示为VOL_PRP)：

{VOL}_{PRP} = \frac{{TCYC}_{SWITCH} - {TCYC}_{START}}{Q_{4}}

在优选实施例中，当从TCYC_START后，泵P4输送PRBC的流体体积超过规定体积(例如超过60mL)时，控制器222不依赖于TC₁和TC₂而结束MNC除去步骤。在例如光学传感器OS不能检测THRESH(1)时可能发生这种停机事件。在这种因体积停机的情况下，VOLPRP＝60-VOL_OFF(1)。

或者用另一种方式结束MNC除去步骤，即当PRBC容器的称重器WS检测到小于规定值的重量(例如小于4g或流体体积小于4mL的重量)时，控制器222可不依赖于TC₁和TC₂而结束MNC除去步骤，或者使这种方式与体积停机方法结合起来。

(ii)第二步骤(PRP灌注)

一当MNC区域位于图24C所示位置，控制器222进入MNC收获阶段234的PRP灌注步骤242。在此步骤242，期间控制器222配置管路200，使VOL_PRP流出PPP容器和管子T12，进入血处理隔间38。

图25中示出在PRP灌注步骤242期间流体管路200的配置，并且还简要地列于表6。

表6单核细胞收获阶段(PRP灌注步骤)

表中，●表示管子阻塞或关闭的状态；

○表示管子未阻塞或打开的状态；

在PRP灌注步骤242期间，控制器222配置泵站PSL、PSM和PSR，使全血停止再循环，同时隔间38继续转动，将VOL_PRP通过管子11泵到处理隔间38。VOL_PRP由泵P6泵送，经管子T12进入右盒子23R，然后经管子T11，通过管子T4和入口48进入处理隔间38。PRBC从处理隔间38经出口50和管子T5进入中间盒子，然后经管子T8和T7进入左盒23L。PRBC最后经管子T9回到供血者/病人。在此步骤242期间在流体管路200中不传送其它流体。

PRP返回的使PPP容器中的液体体积恢复到先前所述的预备处理操作过程228期间所收集的VOLsus。VOL_PRP的返回还在PPP容器的VOLsus体积中保持低的血小板布居，该体积预定用于悬浮MNC。VOL_PRP的返回还使TC₁＝T₁之前存在于第一过渡区116中残留MNC(因而不是VOL_MNC的一部分)返回到处理隔间38，以便在随后的主处理过程中进一步被收集。

(iii)第三步骤(MNC悬浮)

随着VOL_PRP返回隔间38，控制器222进入MNC收获阶段234的MNC悬浮步骤244。在此步骤244期间，PPP容器中的VOLsus随同VOL_MNC被输送到MNC容器。

图26示出MNC悬浮步骤244期间流体管路200的配置，并且还简要地列于表7。

表7单核细胞收获阶段(MNC悬浮)

表中，●表示管子阻塞或关闭的状态；

○表示管子未阻塞或打开的状态；

在MNC悬浮步骤244中，控制器222关闭C3，使PRBC停止返回供血者/病人。并且泵P6将VOLsus预定部分的(例如5-10mL)经管子T12输送到右盒子23R，然后送入管13。如图26所示，该VOLsus的预定部分还推动VOL_MNC经管子T13进入MNC容器。

(iii)第四步骤(净化)

在此时，控制器222时入MNC收获阶段234的最后的净化步骤246，在此步骤246期间，控制器使残留在管子10中的PRBC返回到处理隔间38。

图27示出在净化步骤246期间流体管路200的配置，并且还简要地列于表8。

表8单细胞收获阶段(净化步骤)

表中，●表示管子阻塞或关闭的状态；

○表示管子未阻塞或打开的状态；

净化步骤246可使TC2＝T2之后的存在于第二过渡区域118(见图28)的残留MNC(因此不是VOL_MNC的一部分)返回到处理隔间38，以便在随后的主处理过程中进一步收集。

在净化步骤246中，控制器222关闭左、中盒子23L、23M中的所有阀站，并配置右泵站PSP，使其将PRBC从管子T10经管子T11和T4回送到处理隔间38。在此期间，不从供血者/病人身上抽取或返回任何成分。

在净化步骤246结束时，控制器222开始一个新的操作过程230。控制器222重复一系列主操作过程230，直到达到要求的作为全部过程目的MNC体积。

在最后一个主处理操作过程230结束时，操作者可能要求附加的VOLsus，以进一步稀释在过程期间收集的MNC。在这种情况下，控制器222可以配置流体管路200，使其执行如上所述的预备处理操作过程228，以便将另外VOLsus收集在PPP容器中。控制器222然后配置流体管路200，使其执行MNC悬浮步骤244，以便将另外的VOLsus传送到MNC容器中，达到要求VOL_MNC的稀释。

iv.替代的单细胞处理程序

图29示出流体管路300的替代实施例，该实施例适合于收集和收获MNC。管路300在大多数方面与图6所示的管路200相同，并且共同的部件用相同的参考编号表示。

管路300不同于管路200之处在于容器14的第二隔间310完全与隔间38相同，因此本身包括第二血处理隔间，该隔间的特征与隔间38相同。隔间310包内如图4对隔间38所示的内部隔离层，由此形成相同的PRP和PRBC的血液收集区域，该隔离层的细节在图29中未示出。隔间310包括将全血输送到隔间310的入口304、使PRP流出隔间310的出口306、使PRBC流出隔间310的出口302。隔间310还包括渐缩的斜坡84，如先前对隔间38所述的和图16A和16B所示的斜坡。

流体管路300与流体管路200不同之处还在于不包括管子T14、T18和T19。另外不包括PRBC容器。代之以流体管路300包括若干以下的管路和夹具：

管路T21，从隔间310的PRP出口306经新的夹具C5延伸到与管路T10连接；

管路T22，从隔间310的WB入口306经新的空气检测器D3和新的夹具C6延伸到与管路T3连接；

管路T23从隔间310的PRBC出口302经新的夹具C8延伸到与管子T4连接；

在空气检测器D1上游的管子T3上还配置新的夹具C7。

用管路300，控制器222陆续完成先前对管路200所述的灌注操作过程226、预备处理操作过程228和主处理操作过程230，直到完成MNC富集步骤236。采用管路300时PRBC收集步骤238的不同之处在于，用在随后从隔间38中除去MNC的PRBC在第二隔间310中进行处理并收集在该隔间中。

在PRBC收集步骤238期间，具体如图30所示，控制器222将大量全血从供血者/病人身上输送到第二隔间310。全血体积由泵P2抽出，经管子T1进入管子T3，然后经打开的夹具C6进入管子T22，该管T22通向隔间310。关闭夹具C7，阻止全血流入隔间38，在该隔间中富集收获的MNC。还关闭夹具C9，阻止PRP流出隔间38，由此保持富集的MNC在隔间38中不受到扰动。

在隔间310中，全血体积被分离成PRBC和PRP，其方式与在隔间38中这些组分被分离的方式相同。PRP使经管子T21流出隔间310，并通过泵P5打开夹具C5，以便返回供血者/病人。夹具C8关闭，以使PRBC保持在隔间310中。

控制器222还控制用管路300的不同的MNC除去步骤240。如图31所示，在MNC除去步骤240期间，控制器222使一部分抽出的全血回到供血者/病人，同时将另一部分全血引入到隔间310，遵循上面对图30说明的同样路径。控制器222打开夹具C8和C8，同时关闭夹具C5。进入隔间310的全血将PRBC经PRBC出口302排入管子T23。从隔间310流出的PRBC进入隔间38的全血入口48。如前所述，从外面流入隔间38的PRBC增加了隔间38中PRBC的血细胞比容，使富集的MNC浮到界面层58。如前所述，从隔间38外面进入的PRBC将PRP随同MNC区域一齐经PRP出口46排出，如图31所示。此MNC区域由光学传感器OS检测，并在随后的处理步骤242、244和246中被收获，其方式与对管路200所述的方式一样。

在以下权利要求书中说明本发明的各种特征。

Claims

1.一种血液分离系统，包括：

绕转动轴线转动的室，该室包括入口区，全血进入该入口区以分离成为具有血细胞比容值H_PRBC的富集的红细胞、血浆成分和富集红细胞和血浆成分之间的载带单核细胞的界面层；

控制器，可操作在收集阶段，以使全血被输送到入口区，同时将富集的红细胞和血浆成分排出室外，使界面层保持在室内，控制器还可以操作在收集阶段，使富集的红细胞进入入口区，从而保持设定的H_PRBC。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，控制器使排出室的富集红细胞循环，以便在收集阶段期间输送到入口区。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，输送到入口区的全血具有血细胞比容H_WB；控制器可操作在收集阶段，以便通过将血浆成分循环进全血而保持设定的H_WB。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，控制器包括检测部件，用于确定界面层在室中的位置和提供检测的输出。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，在收集阶段期间，控制器可操作而至少可以部分地根据检测的输出使界面层保持在室内设定的位置。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，检测部件用光学方法确定界面层在室内的位置。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，控制器可操作在收获阶段，使界面层移出室外，方法是将富集的红细胞输送到入口区。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，在收获阶段期间，控制器停止将全血送入入口区；

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，在收获阶段期间，控制器停止将富集的红细胞排出室外。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，控制器在收集阶段期间使排出室外的富集红细胞循环，以便在收获阶段期间输送到入口区。

11.如权利要求7所述的系统，还包括一个容池，其中控制器使富集红细胞循环出该容池，以便在收获阶段期间输送到入口区。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，控制器将收集阶段期间排出室的富集红细胞输送到该容池中。

13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，容池包括可绕轴线转动的第二室，在该室中从全血中离心分离出富集的红细胞。

14.如权利要求7所述的系统，还包括输送从室中排出的界面层的出口路径和检测部件，该检测部件用于确定在排出的界面层中单核细胞的位置，并在定位单核细胞时提供检测的输出。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，检测部件用光学方法确定在排出的界面层中单核细胞的位置。

16.一种利用如权利要求1所述的系统从全血中收集单核细胞的方法，包括以下步骤：

(i)绕一转动轴线转动一个室；

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤(iv)中，使在步骤(iii)中排出室的富集红细胞再循环进入口区。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤(ii)期间，输送到入口区的全血具有血细胞比容H_WB；而且在步骤(iv)期间还包括通过使血浆组分循环进入全血而保持设定的H_WB。

19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤(iii)期间，检测界面层在室内的位置。

20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤(iii)期间，至少部分地根据对界面层的检测使界面层保持在室中的一个设定位置。

21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤(iii)期间，用光学方向检测界面层在室中的位置。

22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括步骤(v)，通过将富集红细胞送入入口区，而使界面层排出该室。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤(v)期间，控制器停止将全血送入入口区。

24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤(v)期间，控制器停止从室中排出富集红细胞。

25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤(v)期间，将在步骤(iii)期间从室中排出的富集红细胞送到入口区。

26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤(v)期间，使富集红细胞从容池循环以送到入口区。

27.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤(iii)期间，从室中排出的富集红细胞被送到容池内。

28.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤(v)期间，使容池转动，同时将全血输送到容池，以便通过离心分离得到富集红细胞，该红细胞被送到入口区。

29.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤(v)期间，检测单核细胞在排出的界面层中的位置。

30.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤(v)期间，用光学方法检测单核细胞在所排出界面层中的位置。