DE69632990T2 - Blutsammelsystem, das momentan die ausbeute einer komponente berechnet - Google Patents

Blutsammelsystem, das momentan die ausbeute einer komponente berechnet Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Blutverarbeitungssysteme und entsprechende Verfahren.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Heutzutage wird routinemäßig Vollblut durch Zentrifugieren in seine verschiedenen therapeutischen Bestandteile, wie Erythrozyten, Blutplättchen und Plasma, getrennt.
  • Bei bestimmten Therapien erfolgt eine Transfusion großer Volumina von Blutbestandteilen. Zum Beispiel ist bei manchen Patienten, die sich einer Chemotherapie unterziehen, die Transfusion von großen Mengen von Blutplättchen routinemäßig erforderlich. Manuelle Blutbeutelsysteme sind einfach keine effiziente Weise zum Sammeln dieser großen Anzahlen von Blutplättchen von einzelnen Spendern.
  • Heutzutage werden online arbeitende Bluttrennsysteme verwendet, um große Mengen von Blutplättchen zu sammeln, um diesen Bedarf zu erfüllen. Online-Systeme führen die zum Trennen der Konzentration von Blutplättchen von dem Vollblut erforderlichen Trennschritte in einem sequentiellen Prozeß aus, bei dem der Spender zugegen ist. Online-Systeme stellen eine Strömung von Vollblut von dem Spender her, trennen die gewünschten Blutplättchen aus der Strömung und führen die verbleibenden Erythrozyten und das verbleibende Plasma zu dem Spender zurück, wobei all dies in einem sequentiellen Strömungskreislauf stattfindet.
  • Große Volumina an Vollblut (zum Beispiel 2,0 Liter) können unter Verwendung eines Online-Systems verarbeitet werden. Aufgrund der hohen Verarbeitungsvolumina können hohe Ausbeuten an konzentrierten Blutplättchen gesammelt werden (zum Beispiel 4 × 1011 Blutplättchen suspendiert in 200 ml Fluid). Da ferner die Erythrozyten dem Spender zurückgegeben werden, kann der Spender Vollblut für eine Online-Verarbeitung viel häufiger spenden als Spender für die Verarbeitung des Blutes in mehreren Blutbeutelsystemen.
  • Dennoch besteht immer noch ein Bedarf für weiter verbesserte Systeme und Verfahren zum Sammeln von zellenreichen Konzentraten aus Blutbestandteilen in einer Weise, die sich für Online-Blutsammelumgebungen mit hohem Volumen eignet, in denen höhere Ausbeuten an kritisch benötigten Blutzellenbestandteilen, wie Blutplättchen, realisiert werden können.
  • Da die betriebsmäßigen Erfordernisse und leistungsmäßigen Erfordernisse bei solchen Fluidverarbeitungssystemen komplexer und komplizierter werden, besteht ein Bedarf für automatisierte Prozeßsteuerungen, die detailliertere Information und Steuersignale sammeln und erzeugen können, um die Bedienungsperson bei der Maximierung der Verarbeitungs- und Trennungseffizienz zu unterstützen.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung schafft Systeme und Verfahren zum Trennen von Blutplättchen von Blut gemäß den Ansprüchen 1 und 7. Die Systeme und Verfahren verwenden eine Trennvorrichtung zum Trennen von Blut in eine Ausbeute an Plasma und eine Ausbeute an Blutplättchen. Die Systeme und Verfahren leiten die Ausbeute an Blutplättchen ab, und zwar zumindest teilweise während die Trennung in der Trennvorrichtung stattfindet. Die Systeme und Verfahren erzeugen einen Ausgangswert, der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  • Beim Ableiten der Ausbeute an Blutplättchen bestimmen die Systeme und Verfahren ein inkrementelles Blutvolumen, das während einer Abfolge von inkrementellen Zeitdauern während des Trennvorgangs verarbeitet wird. Die Systeme und Verfahren schätzen ferner einen Trennungs-Wirkungsgrad für die Trennvorrichtung während jeder inkrementellen Zeitdauer, während sich auch einen aktuellen Zählwert der Blutplättchen schätzen, die von dem Spender während jeder inkrementellen Zeitdauer zur Verfügung stehen.
  • Die Systeme und Verfahren multiplizieren das bestimmte inkrementelle Blutvolumen für jede inkrementelle Zeitdauer mit dem geschätzten aktuellen Zählwert der Blutplättchen für jede inkrementelle Zeitdauer und mit dem geschätzten Trennungs-Wirkungsgrad für jede inkrementelle Zeitdauer, um daraus eine inkrementelle Blutplättchenausbeute für jede inkrementelle Zeitdauer abzuleiten. Die Systeme und Verfahren sum mieren die inkrementellen Blutplättchenausbeuten über die Abfolge von inkrementellen Zeitdauern, um daraus die abgeleitete Ausbeute an Blutplättchen zu ermitteln.
  • Durch Bestimmen der Ausbeute an Blutplättchen in inkrementeller Weise berücksichtigen die Systeme und Verfahren die dynamischen systemischen und physiologischen Änderungen, die praktisch kontinuierlich während des gesamten Blutsammel- und Trennvorgangs auftreten.
  • Die verschiedenen Aspekte der Erfindung sind für Online-Bluttrennprozesse besonders gut geeignet.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Doppelnadel-Blutplättchensammelsystems, das eine Steuerung beinhaltet, die die Merkmale der Erfindung verkörpert;
  • 2 eine schematische Flußdiagrammdarstellung der Steuerung und der zugehörigen Systemoptimierungsanwendung, die die Merkmale der Erfindung verkörpert;
  • 3 eine schematische Darstellung der Funktionsleistungsmerkmale, die in der in 2 gezeigten Systemoptimierungsanwendung enthalten sind;
  • 4 eine schematische Flußdiagrammdarstellung der in der Systemoptimierungsanwendung enthaltenen Leistungsmerkmalfunktion, mit der die Ausbeute an Blutplättchen während einer bestimmten Verarbeitungssitzung abgeleitet wird;
  • 5 eine schematische Flußdiagrammdarstellung der in der Systemoptimierungsanwendung enthaltenen Leistungsmerkmalfunktionen, die den Verarbeitungsstatus und Parameterinformation liefern, Steuervariable zum Erreichen optimaler Trennungs-Wirkungsgrade erzeugen und Steuervariable erzeugen, die die Steuerrate der Citratinfusion während einer bestimmten Verarbeitungssitzung steuern;
  • 6 eine schematische Flußdiagrammdarstellung der in der Systemoptimierungsanwendung enthaltenen Leistungsmerkmalfunktion, die optimale Speicherparameter auf der Basis der Ausbeute an Blutplättchen während einer bestimmten Verarbeitungssitzung empfiehlt;
  • 7 eine schematische Flußdiagrammdarstellung der in der Systemoptimierungsanwendung enthaltenen Leistungsmerkmalfunktion, die die Verarbeitungszeit schätzt, bevor eine bestimmte Verarbeitungssitzung begonnen wird;
  • 8 eine graphische Darstellung eines Algorithmus, der von der in 4 gezeigten Leistungsmerkmalfunktion verwendet wird und die Relation zwischen dem Wirkungsgrad der Blutplättchen-Trennung in der Zweitstufenkammer sowie einem dimensionslosen Parameter ausdrückt, und zwar unter Berücksichtigung der Größe der Blutplättchen, der Plasmadurchflußrate, der Fläche der Kammer und der Rotationsgeschwindigkeit;
  • 9 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Sauerstoff-Teildruck und der Permeation eines bestimmten Aufnahmebehälters, wie diese von der in 6 gezeigten Leistungsmerkmalfunktion beim Empfehlen optimaler Aufnahmeparameter hinsichtlich der Anzahl der Aufnahmebehältern berücksichtigt wird;
  • 10 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Relation zwischen dem Verbrauch von Bikarbonat und dem Aufnahme-Thrombozytenzähler für einen bestimmten Aufnahmebehälter, wie diese von der in 6 gezeigten Leistungsmerkmalfunktion beim Empfehlen von optimalen Aufnahmeparametern hinsichtlich des Volumens an Plasmaaufnahmemedium berücksichtigt wird; und
  • 11 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Wirkungsgrads der Blutplättchen-Trennung, ausgedrückt als mittleres Blutplättchenvolumen, gegenüber dem Eingangs-Hämatokritwert, den eine in 5 gezeigte Leistungsmerkmalfunktion beim Erzeugen einer Steuervariablen berücksichtigt, die die Plasma-Rezirkulation während der Verarbeitung regelt.
  • Die verschiedenen Gesichtspunkte der Erfindung können in mehreren Formen ausgeführt werden, ohne daß man von ihrem Umfang oder ihren wesentlichen Eigenschaften abweicht. Der Umfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert, und nicht durch die diesen vorausgehende spezielle Beschreibung. Alle Ausführungsformen, die in den Sinngehalt und Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sollen daher von den Ansprüchen mitumfaßt sein.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsgbeispiele
  • 1 zeigt in schematischer Form ein Online-Blutverarbeitungssystem 10 zum Ausführen eines automatisierten Blutplättchen-Sammelvorgangs. Das System 10 ist in vieler Hinsicht typisch für ein herkömmliches, mit zwei Nadeln arbeitendes Blutsammelnetzwerk, obwohl auch ein herkömmliches, mit einer Nadel arbeitendes Netzwerk verwendet werden könnte. Das System 10 beinhaltet eine Verarbeitungssteuerung 18, die die Merkmale der Erfindung verkörpert.
  • I. Das Trennsystem
  • Das System 10 beinhaltet eine Anordnung von dauerhaften Hardware-Elementen, deren Betrieb von der Verarbeitungssteuerung 18 geregelt wird. Die Hardware-Elemente beinhalten eine Zentrifuge 12, in der Vollblut (WB) in seine verschiedenen therapeutischen Bestandteile, wie Blutplättchen, Plasma und Erythrozyten (RBC) getrennt wird. Die Hardware-Elemente beinhalten auch verschiedene Pumpen, die typischerweise peristaltische Pumpen sind (mit P1 bis P4 bezeichnet), sowie verschiedene in Reihe angeordnete Klemmen und Ventile (mit V1 bis V3 bezeichnet). Selbstverständlich können auch andere Arten von Hardware-Elementen typischerweise vorhanden sein, die in 1 nicht dargestellt sind, wie Elektromagneten, Druckmonitore und dergleichen.
  • Das System 10 beinhaltet typischerweise auch irgendeine Form einer für den Einmalgebrauch gedachten Fluidverarbeitungsanordnung 14, die in Verbindung mit den Hardware-Elementen verwendet wird.
  • Bei dem dargestellten Blutverarbeitungssystem beinhaltet die Anordnung 14 eine Zweistufen-Verarbeitungskammer 16. Im Gebrauch dreht die Zentrifuge 12 die Verarbeitungskammer 16, um Blutbestandteile zentrifugal aufzutrennen. Eine repräsentative Zentrifuge, die verwendet werden kann, ist in der US-A-5,360,542 von Williamson et al. gezeigt.
  • Die Konstruktion der Zweistufen-Verarbeitungskammer 16 kann variieren. Zum Beispiel kann sie die Form von Doppelbeuteln annehmen, wie dies bei den Verarbeitungskammern der Fall ist, die in der US-A-4,146,172 von Cullis et al. gezeigt sind. Alternativ hierzu kann die Verarbeitungskammer 16 in Form eines länglichen, integralen Zweistufen-Beutels vorliegen, wie dies bei dem Beutel der Fall ist, der in der US-A-5,370,802 von Brown gezeigt ist.
  • Bei dem dargestellten Blutverarbeitungssystem 10 beinhaltet die Verarbeitungsanordnung 14 auch eine Anordnung von flexiblem Schlauchmaterial, das einen Fluidkreislauf bildet. Der Fluidkreislauf fördert Flüssigkeiten zu der Verarbeitungskammer 16 sowie von dieser weg. Die Pumpen P1 bis P4 und die Ventile V1 bis V3 treten mit dem Schlauchmaterial in Eingriff, um die Fluidströmung in der vorgeschriebenen Weise zu regulieren. Der Fluidkreislauf beinhaltet ferner eine Anzahl von Behältern (mit C1 bis C3 bezeichnet) zum Abgeben und Aufnehmen von Flüssigkeiten während der Verarbeitung.
  • Die Steuerung 18 regelt den Betrieb der verschiedenen Hardware-Elemente zur Ausführung von einer oder mehreren Verarbeitungsaufgaben unter Verwendung der Anordnung 14. Die Steuerung 18 führt ferner eine Echtzeit-Auswertung der Verarbeitungsbedingungen durch und gibt Information ab, um die Bedienungsperson beim Maximieren der Trennung und des Sammelns der Blutbestandteile zu unterstützen. Im spezielleren befaßt sich die Erfindung mit wichtigen Attributen der Steuerung 18.
  • Das System 10 kann derart konfiguriert werden, daß es verschiedene Arten von Bluttrennungsvorgängen ausführen kann. 1 zeigt das System 10 in einer Konfiguration zum Ausführen eines automatisierten, mit zwei Nadeln arbeitendem Blutplättchen-Sammelvorgangs.
  • In einem Sammelmodus leiten ein erster Schlauchzweig 20 sowie die Vollblut-Einlaßpumpe P2 Vollblut aus einer Entnahmenadel 22 in die erste Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 ein. Gleichzeitig führt ein Hilfsschlauchzweig 26 Antikoagulans von dem Behälter C1 durch die Antikoagulanspumpe P1 in dosierter Weise der Vollblutströmung zu. Der Typ des Antikoagulans kann zwar variieren, jedoch wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ACDA verwendet, wobei es sich um ein üblicherweise verwendetes Antikoagulans für die Pherese handelt.
  • Der Behälter C2 enthält Kochsalzlösung. Ein weiterer Hilfsschlauchzweig 28 fördert das Kochsalz in den ersten Schlauchzweig 20, und zwar über das zwischengeordnete Ventil V1, zur Verwendung beim Vorbereiten bzw. Ansaugenlassen und Ausspülen von Luft aus dem System 10, bevor die Verarbeitung beginnt. Kochsalzlösung wird auch nach dem Ende der Verarbeitung wieder eingeleitet, um restliche Bestandteile aus der Anordnung 14 auszuspülen und diese dem Spender wieder zurückzugeben.
  • Antikoaguliertes Vollblut (WB) tritt in die erste Stufe 24 der Verarbeitungskammer 14 ein und füllt diese. Dort trennen während der Rotation der Zentrifuge 12 erzeugte Zentrifugalkräfte das Vollblut in Erythrozyten (RBC) und blutplättchenreiches Plasma (PRP).
  • Die Pumpe P4 für blutplättchenreiches Plasma arbeitet, um blutplättchenreiches Plasma aus der ersten Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 in einen zweiten Schlauchzweig 30 für den Transport zu der zweiten Stufe 32 der Verarbeitungskammer 16 zu ziehen. Dort wird das blutplättchenreiche Plasma in Blutplättchenkonzentrat (PC) und blutplättchenarmes Plasma (PPP) getrennt.
  • Wahlweise kann das blutplättchenreiche Plasma durch ein Filter F befördert werden, um Leukozyten zu entfernen, bevor die Trennung in der zweiten Stufe 32 erfolgt. Das Filter F kann Filtermedien verwenden, die Fasern des Typs enthalten, wie diese in der US-A-4,936,998 von Nishimura et al. offenbart sind. Derartige Fasern enthaltende Filtermedien werden von der Asahi Medical Company in Filtern unter der Handelsbezeichnung SEPACELL vertrieben.
  • Das System 10 beinhaltet einen Rezirkulationsschlauchzweig 34 und eine zugeordnete Rezirkulationspumpe P3. Die Verarbeitungssteuerung 18 betreibt die Pumpe P3, um einen Anteil des die erste Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 verlassenden blutplättchenreichen Plasmas umzulenken, um diesen wieder mit dem in die erste Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 eintretenden Vollblut zu mischen. Die Rezirkulation des blutplättchenreichen Plasmas stellt die gewünschten Bedingungen in dem Eintrittsbereich der ersten Stufe 24 her, um für eine maximale Trennung von Erythrozyten und blutplättchenreichem Plasma zu sorgen.
  • Während Vollblut für die Trennung in die erste Kammerstufe 24 gezogen wird, führt das dargestellte Zweinadelsystem gleichzeitig Erythrozyten aus der ersten Kammerstufe 24 zusammen mit einem Anteil des blutplättchenarmen Plasmas aus der zweiten Kammerstufe 32 zu dem Spender zurück, und zwar durch eine Rückführungsnadel 36 durch Schlauchzweige 38 und 40 und ein zwischengeordnetes Ventil V2.
  • Das System 10 sammelt ferner Blutplättchenkonzentrat (das in einem Volumen des blutplättchenarmen Plasmas resuspendiert ist) in einigen der Behälter C3 durch die Schlauchzweige 38 und 42 sowie ein zwischengeordnetes Ventil V3 für die Aufbewahrung und vorteilhafte Verwendung. Vorzugsweise sind der bzw. die Behälter C3, die für die Aufnahme des Blutplättchenkonzentrats gedacht sind, aus Materialien gebildet, die im Vergleich zu DEHP-plastifizierten Polyvinylchloridmaterialien eine höhere Gasdurchlässigkeit aufweisen, wobei dies für die Aufbewahrung von Blutplättchen von Vorteil ist. Zum Beispiel kann ein Polyolefinmaterial (wie es in der US-A-4,140,162 von Gajewski et al. offenbart ist) oder ein Polyvinylchloridmaterial verwendet werden, das mit Tri-2-ethylhexyl-trimellitat (TEHTM) plastifiziert ist.
  • Das System 10 kann auch blutplättchenarmes Plasma (PPP) in einigen der Behälter C3 durch die gleiche Fluidbahn sammeln. Das kontinuierliche Halten von blutplättchenarmem Plasma dient mehreren Zwecken, und zwar sowohl während als auch nach dem Bestandteil-Trennungsvorgang.
  • Das Halten von blutplättchenarmem Plasma dient während der Verarbeitung einem therapeutischen Zweck. Blutplättchenarmes Plasma enthält den größten Teil des Antikoagulans, das während des Bestandteil-Trennvorgangs in dosierter Weise dem Vollblut zugesetzt wird. Durch Halten eines Anteils an blutplättchenarmem Plasma anstatt einer gesamten Rückführung desselben zu dem Spender wird das Gesamtvolumen an Antikoagulans vermindert, das der Spender während der Verarbeitung erhält.
  • Diese Reduzierung ist besonders signifikant, wenn große Blutvolumina verarbeitet werden. Das Halten von blutplättchenarmem Plasma (PPP) während der Verarbeitung hält ferner die Anzahl der zirkulierenden Blutplättchen des Spenders während der Verarbeitung auf einem höheren und gleichmäßigeren Niveau.
  • Das System 10 kann auch Verarbeitungsvorteile aus dem zurückgehaltenen blutplättchenarmen Plasma ziehen.
  • In einem alternativen Rezirkulationsmodus kann das System 10 eine Rezirkulation eines Anteils des zurückgehaltenen blutplättchenarmen Plasmas (PPP) anstatt des blutplättchenreichen Plasmas (PRP) ausführen, um dieses mit dem in die erste Kammer 24 eintretenden Vollblut zu vermischen. Falls die Vollblutströmung während der Verarbeitung vorübergehend gestoppt werden sollte, kann das System 10 auf das zurückge haltene Volumen an blutplättchenarmem Plasma als antikoaguliertes "Offenhalte"-Fluid zurückgreifen, um die Fluidleitungen durchgängig zu halten.
  • Ferner greift am Ende des Trennvorgangs das System 10 auf das zurückgehaltene Volumen an blutplättchenarmem Plasma als "Rückspül"-Fluid zurück, um Erythrozyten zu resuspendieren und diese aus der Erststufen-Kammer 24 auszuspülen, um sie durch den Rückführungszweig 40 zu dem Spender zurückzuführen.
  • Nach dem Trennvorgang arbeitet das System 10 auch in einem Resuspensionsmodus, um auf einen Teil des zurückgehaltenen blutplättchenarmen Plasmas zurückzugreifen, um Blutplättchenkonzentrat in der zweiten Kammer 24 zu resuspendieren und dieses zu dem oder den Sammelbehältern C3 zu übertragen und darin aufzubewahren.
  • II. Die Systemsteuerung
  • Die Steuerung 18 führt die gesamten Prozeßsteuerungs- und Überwachungsfunktionen für das vorstehend beschriebene System 10 aus.
  • In dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel (vgl. 2) weist die Steuerung eine Hauptverarbeitungseinheit (MPU) 44 auf. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Hauptverarbeitungseinheit 44 um einen Mikroprozessor vom Typ 68030, hergestellt von der Motorola Corporation, obwohl auch andere Arten von herkömmlichen Mikroprozessoren verwendet werden können.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet die Hauptverarbeitungseinheit 44 einen herkömmlichen Echtzeit-Mehraufgabenbetrieb, um Hauptverarbeitungseinheits-Zyklen Verarbeitungsaufgaben zuzuordnen. Eine periodische Zeitgeberunterbrechung (z. B. alle 5 Millisekunden) unterbricht die ausgeführte Aufgabe und bringt eine weitere Aufgabe in Ablauf, die in einem Bereitschaftszustand für die Ausführung ist. Wenn eine Ablaufänderung angefordert wird, wird die Aufgabe mit der höchsten Priorität in dem Bereitschaftszustand in Ablauf gebracht. Ansonsten wird die nächste Aufgabe auf der Liste in dem Bereitschaftszustand in Ablauf gebracht.
  • A. Funktionsmäßige Hardware-Steuerung
  • Die Hauptverarbeitungseinheit 44 beinhaltet einen Anwendungssteuermanager 46. Der Anwendungssteuermanager 46 verwaltet die Aktivierung einer Bibliothek 48 mit Steueranwendungen (mit A1 bis A3 bezeichnet). Jede Steueranwendung A1 bis A3 schreibt Verfahrensweisen zum Ausführen von bestimmten Funktionsaufgaben unter Verwendung der System-Hardware (z. B. der Zentrifuge 12, den Pumpen P1 bis P4 und den Ventilen V1 bis V3) in einer vorbestimmten Weise vor. Bei dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel befinden sich die Anwendungen A1 bis A3 als Prozeßsoftware in EPROMs in der Hauptverarbeitungseinheit 44.
  • Die Anzahl der Anwendungen A1 bis A3 kann variieren. Bei dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Bibliothek 48 mindestens eine klinische Verfahrensanwendung A1. Die Verfahrensanwendung A1 beinhaltet die Schritte zum Ausführen von einem vorgeschriebenen klinischen Verarbeitungsvorgang. Als Beispiel für die dargestellte Ausführungsform beinhaltet die Bibliothek 48 eine Verfahrensanwendung A1 zum Ausführen des mit zwei Nadeln arbeitenden Blutplättchen-Sammelvorgangs, wie dieser in Verbindung mit 1 bereits allgemein beschrieben worden ist.
  • Selbstverständlich können auch zusätzliche Verfahrensanwendungen vorhanden sein, wobei dies typischerweise auch der Fall ist. Zum Beispiel kann die Bibliothek 48 eine Verfahrensanwendung zum Ausführen eines herkömmlichen, mit einer Nadel arbeitenden Blutplättchen-Sammelvorgangs beinhalten.
  • Bei dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Bibliothek 48 ferner eine Systemoptimierungsanwendung A2. Die Systemoptimierungsanwendung A2 beinhaltet zueinander in Wechselbeziehung stehende, spezialisierte Leistungsmerkmal- bzw. Dienstfunktionen, die Information auf der Basis von Echtzeit-Verarbeitungsbedingungen und empirischen Schätzungen verarbeiten, um Information und Steuervariable abzuleiten, die die Systemleistung optimieren. Weitere Details der Optimierungsanwendung A2 werden später beschrieben.
  • Die Bibliothek 48 beinhaltet ferner eine Hauptmenüanwendung A3, die die Auswahl der verschiedenen Anwendungen A1 bis A3 durch die Bedienungsperson koordiniert, wie dies ebenfalls im folgenden noch ausführlicher beschrieben wird.
  • Selbstverständlich können zusätzliche, nicht-klinische Verfahrensanwendungen vorhanden sein, wobei dies typischerweise auch der Fall ist. Zum Beispiel kann die Bibliothek 48 eine Konfigurationsanwendung beinhalten, die die Verfahrensweisen enthält, um der Bedienungsperson eine Konfiguration der voreingestellten Betriebsparameter des Systems 10 zu ermöglichen.
  • Als weiteres Beispiel kann die Bibliothek 48 eine Diagnoseanwendung beinhalten, die die Verfahrensweisen beinhaltet, die das Servicepersonal beim Diagnostizieren und bei der Fehlersuche in der Funktionsintegrität des Systems unterstützen, und ferner kann eine System-Neustartanwendung vorhanden sein, die einen vollständigen Neustart des Systems ausführt, falls das System in die Situation gerät, daß es einen Fehlerzustand nicht bewältigen oder sich nicht von diesem erholen kann.
  • Ferner befindet sich ein Instrumenten-Manager 50 als Verfahrenssoftware in EPROMs in der Hauptverarbeitungseinheit 44. Der Instrumenten-Manager 50 kommuniziert mit dem Anwendungssteuermanager. Ferner kommuniziert der Instrumentenmanager 50 mit auf niedrigem Niveau befindlichen peripheren Steuerungen 52 für die Pumpen, Elektromagnete, Ventile sowie weitere Funktions-Hardware des Systems.
  • Wie in 2 gezeigt ist, schickt der Anwendungssteuermanager 46 spezifizierte Funktionsbefehle zu dem Instrumenten-Manager 50, wie diese durch die aktivierte Anwendung A1 bis A3 aufgerufen werden. Der Instrumenten-Manager 50 identifiziert die periphere Steuerung oder die peripheren Steuerungen 52 zum Ausführen der Funktion und stellt Hardware-spezifische Befehle zusammen. Die peripheren Steuerungen 52 kommunizieren direkt mit der Hardware, um die Hardware-spezifischen Befehle auszuführen, durch die die Hardware veranlaßt wird, in einer bestimmten Weise zu arbeiten. Ein Kommunikations-Manager 54 verwaltet ein auf niederem Niveau liegendes Protokoll und Kommunikationen zwischen dem Instrumenten-Manager 50 und den peripheren Steuerungen 52.
  • Wie 2 auch zeigt, führt der Instrumenten-Manager 50 auch Statusdaten über die betriebsmäßigen und funktionsmäßigen Bedingungen des Verarbeitungsvorgangs zurück zu dem Anwendungssteuermanager 46. Die Statusdaten werden zum Beispiel als Fluiddurchflußraten, erfaßte Druckwerte sowie gemessene Fluidvolumina ausgedrückt.
  • Der Anwendungssteuermanager 46 verwendet ausgewählte Statusdaten zur Anzeige an die Bedienungsperson. Der Anwendungssteuermanager 46 sendet Betriebs- und Funktionsbedingungen zu der Verfahrensanwendung A1 und der Leistungsüberwachungsanwendung A2.
  • B. Benutzer-Schnittstellensteuerung
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Hauptverarbeitungseinheit 44 ferner eine interaktive Benutzerschnittstelle 58. Die Schnittstelle 58 ermöglicht der Bedienungsperson die Betrachtung und das Verständnis von Information hinsichtlich des Betriebs des Systems 10. Ferner ermöglicht die Schnittstelle 58 der Bedienungsperson die Auswahl von Anwendungen, die in dem Anwendungssteuermanager 46 enthalten sind, sowie eine Änderung von bestimmten Funktionen und Leistungskriterien des Systems 10.
  • Die Schnittstelle 58 beinhaltet einen Schnittstellen-Bildschirm 60 und vorzugsweise eine Audioeinrichtung 62. Der Schnittstellen-Bildschirm 60 zeigt Information zur Betrachtung durch die Bedienungsperson in alphanumerischem Format sowie in Form von graphischen Bildern an. Die Audioeinrichtung 62 liefert hörbare Signale, um entweder die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson zu erlangen oder um Aktionen der Bedienungsperson zu bestätigen.
  • Bei dem dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel dient der Schnittstellen-Bildschirm 60 auch als Eingabeeinrichtung. Er erhält eine Eingabe von der Bedienungsperson durch herkömmliche Berührungsaktivierung. Alternativ oder in Kombination mit einer Berührungsaktivierung könnte auch eine Maus oder eine Tastatur als Eingabeeinrichtung verwendet werden.
  • Eine Schnittstellensteuerung 64 kommuniziert mit dem Schnittstellen-Bildschirm 60 und der Audioeinrichtung 62. Die Schnittstellensteuerung 64 wiederum kommuniziert mit einem Schnittstellen-Manager 66, der wiederum mit dem Anwendungssteuermanager 46 kommuniziert. Die Schnittstellensteuerung 64 und der Schnittstellen-Manager 66 sind als Prozeßsoftware in EPROMs in der Hauptverarbeitungseinheit 44 enthalten.
  • C. Die Systemoptimierungsanwendung
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (wie in 3 gezeigt) enthält die Systemoptimierungsanwendung A2 sechs spezielle, jedoch miteinander in Beziehung stehende Dienstfunktionen, die mit F1 bis F6 bezeichnet sind. Selbstverständlich können die Anzahl sowie die Art der Dienstfunktionen variieren.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel leitet eine Dienstfunktion F1 die Ausbeute des Systems 10 für die spezielle Zellenkomponente ab, die als Ziel gesammelt werden soll. Für die Blutplättchen-Sammelverfahrensanwendung A1 stellt die Dienstfunktion F1 sowohl den momentanen physischen Zustand des Systems 10 hinsichtlich seiner Trennungs-Wirkungsgrade als auch hinsichtlich des momentanen physiologischen Zustands des Spenders in Form der Anzahl von für den Sammelvorgang zur Verfügung stehenden zirkulierenden Blutplättchen fest. Daraus leitet die Dienstfunktion F1 die momentane Ausbeute an Blutplättchen in kontinuierlicher Weise über die Verarbeitungsperiode ab.
  • Noch eine weitere Dienstfunktion F2 bedient sich der berechneten Blutplättchenausbeute sowie weiterer Verarbeitungsbedingungen zum Erzeugen von ausgewählten Informationsstatuswerten und Parametern. Diese Werte und Parameter werden an der Schnittstelle 58 angezeigt, um die Bedienungsperson beim Einstellen und Beibehalten von optimalen Leistungsbedingungen zu unterstützen. Die durch die Dienstfunktion F2 abgeleiteten Statuswerte und Parameter können variieren. Bei der dargestellten Ausführungsform zum Beispiel liefert die Dienstfunktion F2 einen Bericht über verbleibende, noch zu verarbeitende Volumina, verbleibende Verarbeitungszeiten sowie über die Bestandteilsammelvolumina und -raten.
  • Eine weitere Dienstfunktion F3 führt auf der Basis der durch die Dienstfunktion F1 abgeleiteten Blutplättchenausbeute eine Berechnung und Empfehlung der optimalen Aufbewahrungsparameter für die Blutplättchen hinsichtlich der Anzahl von Aufnahmebehältern und der zu verwendenden volumenmäßigen Menge an Aufnahmemedien für blutplättchenarmes Plasma aus.
  • Weitere Dienstfunktionen erzeugen Steuervariable auf der Basis der ablaufenden Verarbeitungsbedingungen zur Verwendung durch den Anwendungssteuermanager 46, um optimale Verarbeitungsbedingungen einzurichten und aufrechtzuerhalten. Zum Bei spiel erzeugt eine Dienstfunktion F4 Steuervariable zum Optimieren der Blutplättchen-Trennungsbedingungen in der ersten Stufe 24. Eine weitere Dienstfunktion F5 erzeugt Steuervariable zum Steuern der Rate, mit der Citrat-Antikoagulans zusammen mit blutplättchenarmem Plasma zu dem Spender zurückgeführt wird, um potentielle toxische Reaktionen aufgrund des Citrats zu vermeiden.
  • Noch eine weitere Dienstfunktion F6 leitet eine geschätzte Verarbeitungszeit ab, durch die die Sammelzeit vorhergesagt wird, bevor der Spender angeschlossen wird.
  • Weitere Details dieser Dienstfunktionen F1 bis F6 werden nun ausführlicher beschrieben.
  • III. Ableiten der Blutplättchen-Ausbeute
  • Die Dienstfunktion F1 (vgl. 4) führt kontinuierliche Berechnungen des Blutplättchentrennungs-Wirkungsgrads (ηPlt) des Systems 10 aus. Die Dienstfunktion F1 behandelt den Blutplättchentrennungs-Wirkungsgrad ηPlt als identisch mit dem Verhältnis des von dem Vollblut des Spenders abgetrennten Plasmavolumens in Relation zu dem gesamten in dem Vollblut verfügbaren Plasmavolumen. Die Dienstfunktion F1 geht daher davon aus, daß jedes Blutplättchen in dem von dem Vollblut des Spenders abgetrennten Plasmavolumen geerntet bzw. gesammelt wird.
  • Der Hämatokritwert des Spenders ändert sich aufgrund von Antikoagulans-Verdünnungseffekten und Plasmaverarmungseffekten während der Verarbeitung, so daß der Trennungs-Wirkungsgrad ηPlt nicht auf einem konstanten Wert bleibt, sondern sich während des gesamten Vorgangs ändert. Die Dienstfunktion F1 stellt sich auf diese prozeßabhängigen Änderungen durch inkrementelles Überwachen der Ausbeuten ein. Diese Ausbeuten, die als inkrementelle geklärte bzw. freigegebene Volumina (ΔClrVol) bezeichnet werden, werden berechnet durch Multiplizieren des aktuellen Trennungs-Wirkungsgrads ηPlt mit dem aktuellen inkrementellen Volumen des in Verarbeitung befindlichen Spender-Vollbluts, verdünnt mit Antikoagulans, wobei dies wie folgt geschrieben wird: ΔClrVol = ACDil × ηPlt × ΔVOLProc (1),wobei folgendes gilt:
    ΔVolProc inkrementelles, in Verarbeitung befindliches Vollblutvolumen und
    ACDil Antikoagulans-Verdünnungsfaktor für das inkrementelle Vollblutvolumen, der folgendermaßen berechnet wird:
    Figure 00150001
    wobei AC das ausgewählte Verhältnis des Vollblutvolumens zu dem Antikoagulansvolumen ist (z. B. 10 : 1 oder "10"). AC kann während der Verarbeitungsperiode einen festen Wert aufweisen. Alternativ hierzu kann AC in Abhängigkeit von vorgeschriebenen Kriterien während der Verarbeitungsperiode stufenweise variiert werden.
  • Zum Beispiel kann AC zu Beginn der Verarbeitung auf ein geringeres Verhältnis für eine vorgegebene anfängliche Zeitdauer gesetzt werden und dann in Stufen nach anschließenden Zeitdauern erhöht werden; zum Beispiel kann AC für die erste Minute der Verarbeitung auf 6 : 1 gesetzt werden, dann für die nächsten 2,5 bis 3 Minuten auf 8 : 1 erhöht werden und schließlich auf das Verarbeitungsniveau von 10 : 1 angehoben werden.
  • Das Einbringen von Antikoagulans kann auch unter Überwachung des Eintrittsdrucks des in die zweite Verarbeitungsstufe 32 eintretenden blutplättchenreichen Plasmas in Stufen erfolgen. Zum Beispiel kann AC auf 6 : 1 gesetzt werden, bis der Anfangsdruck (zum Beispiel bei 500 mmHg) auf ein vorgegebenes Schwellenwertniveau (zum Beispiel 200 mmHg bis 300 mmHg) fällt. AC kann dann in Stufen auf das Verarbeitungsniveau von 10 : 1 erhöht werden, während der Druck überwacht wird, um sicherzustellen, daß dieser auf dem gewünschten Niveau bleibt.
  • Die Dienstfunktion F1 nimmt auch kontinuierliche Schätzungen der aktuellen zirkulierenden Blutplättchenanzahl des Spenders (PltCirc) vor, und zwar ausgedrückt als 1000 Blutplättchen pro Mikroliter (μl) Plasmavolumen (oder k/μl). Wie ηPlt ändert sich auch PltCirc während der Verarbeitung aufgrund der Effekte der Verdünnung und Verarmung. Die Dienstfunktion F1 führt auch eine inkrementelle Überwachung der Blutplättchenausbeute in Inkrementen aus, und zwar durch Multiplizieren jedes inkrementellen freigegebenen Plasmavolumens ΔClrVol (auf der Basis einer momentanen Berechnung von ηPlt) mit einer momentanen Schätzung der zirkulierenden Blutplättchenanzahl PltCirc. Das Produkt daraus ist eine inkrementelle Blutplättchenausbeute (ΔYld), die typischerweise ausgedrückt wird als en Blutplättchen, wobei ne = 0,5 × 10 Blutplättchen (e11 = 0,5 × 1011 Blutplättchen).
  • Zu jedem beliebigen Zeitpunkt bildet die Summe der inkrementellen Blutplättchenausbeuten ΔYld die aktuelle Blutplättchenausbeute YldCurrent,
    die auch folgendermaßen ausgedrückt werden kann:
    Figure 00160001
    wobei folgendes gilt:
    YldOld zuletzt berechneter Wert von YldCurrent, und
    Figure 00160002
    wobei
    PltCurrent die aktuelle (momentane) Schätzung der zirkulierenden Blutplättchenanzahl des Spenders ist.
  • ΔYld wird in Gleichung (4) durch 100.000 geteilt, um die Einheiten auszugleichen.
  • Im folgenden werden weitere Details hinsichtlich der Ableitung der vorstehend beschriebenen Verarbeitungsvariablen durch die Dienstfunktion F1 angegeben.
  • A. Ableiten des Trennungs-Gesamtwirkungsgrades ηPlt
  • Der Gesamtwirkungsgrad ηPlt des Systems ist das Produkt aus den einzelnen Wirkungsgraden der Teile des Systems und wird folgendermaßen ausgedrückt: ηPlt = η1stSep × η2ndSep × ηAnc (5),wobei folgendes gilt:
    η1stSep Wirkungsgrad der Trennung von blutplättchenreichem Plasma von Vollblut in der ersten Trennungsstufe;
    η2ndSep Wirkungsgrad der Trennung von Blutplättchenkonzentrat von blutplättchenreichem Plasma in der zweiten Trennungsstufe;
    ηAnc Produkt aus den Wirkungsgraden von weiteren, sekundären Verarbeitungsschritten in dem System.
  • 1. Wirkungsgrad der Trennung in der ersten Stufe η1stSep
  • Die Dienstfunktion F1 (vgl. 4) leitet η1stSep in kontinuierlicher Weise über den Verlauf eines Vorgangs ab, und zwar auf der Basis von gemessenen und empirischen Verarbeitungswerten unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung:
    Figure 00170001
    wobei folgendes gilt:
    Qb gemessene Vollblut-Durchflußrate (in ml/min);
    Qp gemessene Durchflußrate des blutplättchenreichen Plasmas (in ml/min);
    Hb scheinbarer Hämatokritwert des in die Erststufen-Trennkammer eintretenden antikoagulierten Vollbluts. Hb ist ein Wert, der durch den Dienst auf der Basis von erfaßten Durchflußbedingungen und theoretischen Betrachtungen abgeleitet wird. Die Dienstfunktion F1 benötigt daher keinen Online-Hämatokritsensor zum Messen des tatsächlichen Vollblut-Hämatokritwerts.
  • Die Dienstfunktion F1 leitet Hb auf der Basis der nachfolgenden Beziehung ab:
    Figure 00170002
    wobei Hrbc der scheinbare Hämatokritwert des Erythrozyten-Betts in der Erststufen-Trennkammer ist, und zwar auf der Basis von erfaßten Betriebsbedingungen sowie der physischen Abmessungen der Erststufen-Trennkammer. Wie bei Hb benötigt die Dienstfunktion F1 wiederum keinen physischen Sensor zum Bestimmen von Hrbc, der durch die Dienstfunktion gemäß der nachfolgenden Gleichung abgeleitet wird:
    Figure 00170003
    wobei folgendes gilt:
    qb Einlaß-Blutdurchflußrate (cm3/s), bei der es sich um eine bekannte Größe handelt, die nach der Umwandlung in ml/min dem Wert Qb in Gleichung (6) entspricht;
    qp gemessene Durchflußrate des blutplättchenreichen Plasmas (in cm3/s), bei der es sich um eine bekannte Größe handelt und die nach der Umwandlung in ml/min dem Wert Qp in Gleichung (6) entspricht;
    β scherratenabhängiger Term,
    Sy Erythrozyten-Sedimentationskoeffizient (s); auf der Basis empirischer Daten geht die Gleichung (8) von der Annahme aus, daß β/Sy = 15,8 × 106 s–1 beträgt;
    A Fläche der Trennkammer (cm2), wobei es sich um eine bekannte Abmessung handelt;
    g Zentrifugalbeschleunigung (cm/sec2), gleich dem Radius der ersten Trennkammer (eine bekannte Abmessung) multipliziert mit der quadrierten Drehgeschwindigkeit Ω2 (rad/s2) (eine weitere bekannte Größe); und
    k Viskositätskonstante = 0,625, wobei κ eine Viskositätskonstante auf der Basis von k und einer anderen Viskositätskonstanten α = 4,5 ist, wobei die folgende Relation gilt:
  • Figure 00180001
  • Die Gleichung (8) leitet sich ab aus den Beziehungen, die in der nachfolgenden Gleichung (10) zum Ausdruck kommen:
    Figure 00180002
    wie dies angegeben ist bei Brown, The Physics of Continuous Flow Centrifugal Call Separation, "Artificial Organs" 1989; 13(1): 4–20)). Die Gleichung (8) löst die Gleichung (10) für Hrbc.
  • 2. Der Wirkungsgrad der Trennung in der zweiten Stufe η2ndSep
  • Die Dienstfunktion F1 (vgl. 4) leitet auch η2ndSep in kontinuierlicher Weise über den Verlauf eines Verfahrens auf der Basis eines Algorithmus ab, und zwar abgeleitet von einer Computer-Modellierung; dabei wird berechnet, welcher Bruchteil von logarithmisch-normal verteilten Blutplättchen in der zweiten Trennstufe 32 gesammelt wird, und zwar in Abhängigkeit von ihrer Größe (durchschnittliches Blutplättchenvo lumen oder MPV), der Durchflußrate (Qp), der Fläche (A) der Trennstufe 32 sowie der Zentrifugalbeschleunigung (g), wobei es sich um den Spin-Radius der zweiten Stufe multipliziert mit der quadrierten Drehgeschwindigkeit Ω2 handelt).
  • Der Algorithmus kann als Funktion ausgedrückt werden, wie dies in 8 graphisch dargestellt ist. In der graphischen Darstellung ist η2ndSep gegenüber einem einzigen dimensionslosen Parameter gASp/Qb aufgetragen,
    wobei folgendes gilt:
    Sp = 1,8 × 10–9MPV2/3(s),und
    MPV das mittlere Blutplättchenvolumen (Femtoliter, fl, oder Kubikmikrometer), das durch herkömmliche Techniken aus einer vor der Verarbeitung gesammelten Probe des Bluts des Spenders gemessen werden kann.
  • Durch die Verwendung von verschiedenen Zählern kann es zu Schwankungen in dem mittleren Blutplättchenvolumen kommen. Die Dienstfunktion kann daher eine Nachschlagtabelle beinhalten, um das mittlere Blutplättchenvolumen für die Verwendung durch die Funktion in Abhängigkeit von dem Typ des verwendeten Zählers zu standardisieren.
  • Alternativ hierzu kann das mittlere Blutplättchenvolumen auf der Basis einer Funktion geschätzt werden, die durch statistische Auswertung von klinischen Blutplättchen-Vorabzähldaten PltPRE abgeleitet werden, die von der Dienst-funktion verwendet werden können. Der Erfinder ist der Ansicht, daß aufgrund seiner Auswertung von solchen klinischen Daten die Funktion des mittleren Blutplättchenvolumens folgendermaßen ausgedrückt werden kann: MPV (fl) ≈ 11,5 – 0,009PltPRE (k/μl).
  • 3. Wirkungsgrade der sekundären Trennung ηAnc
  • Der Wert ηAnc berücksichtigt den Wirkungsgrad (hinsichtlich des Blutplättchenverlusts) von anderen Teilen des Verarbeitungssystems. ηAnc berücksichtigt den Wirkungsgrad beim Transport von Blutplättchen (in blutplättchenreichem Plasma) von der Erststufenkammer zu der Zweitstufenkammer; den Wirkungsgrad beim Transport von Blutplättchen (ebenfalls in blutplättchenreichem Plasma) durch das Filter zum Entfernen von Leukozyten; den Wirkungsgrad bei der Resuspension und beim Übertragen von Blutplättchen (in Blutplättchenkonzentrat) aus der Kammer der zweiten Stufe nach der Verarbeitung; sowie den Wirkungsgrad beim erneuten Verarbeiten von zuvor verarbeitetem Blut entweder in einer Einzelnadel- oder in einer Doppelnadelkonfiguration.
  • Die Wirkungsgrade dieser sekundären Prozeßschritte können auf der Basis von klinischen Daten bewertet werden oder auf der Basis einer Computer-Modellierung geschätzt werden. Aufgrund dieser Betrachtungen kann ein vorhergesagter Wert für ηAnc zugeordnet werden, den die Gleichung (5) über den Verlauf eines bestimmten Vorgangs als Konstante behandelt.
  • B. Ableiten der Blutplättchenanzahl des Spenders (PltCirc)
  • Die Dienstfunktion F1 (vgl. 4) bedient sich eines kinetischen Modells zum Vorhersagen des aktuellen Zählwerts PltCirc der zirkulierenden Blutplättchen des Spenders während der Verarbeitung. Das Modell schätzt das Blutvolumen des Spenders und schätzt dann die Effekte der Verdünnung (Dilution) und der Verarmung (Depletion) während der Verarbeitung, um PltCirc abzuleiten, wobei folgende Relationen gelten: PltCirc = [(Dilution) × Pltpre] – (Depletion) (11)wobei folgendes gilt:
    Pltpre Anzahl der zirkulierenden Blutplättchen des Spenders vor Beginn der Verarbeitung (k/μl), die durch herkömmliche Techniken aus einer dem Spender vor der Verarbeitung entnommenen Vollblutprobe gemessen werden kann. Aufgrund der Verwendung von verschiedenen Zähleinrichtungen kann es zu Schwankungen in dem Wert Pltpre kommen (vgl. zum Beispiel Peoples et al., "A Multi-Site Study of Variables Affecting Platelet Counting for Blood Component Quality Control", Transfusion (spezielle Ergänzung der Zusammenfassung, 47tes Jahrestreffen) v. 34, Nr. 10S, Ergänzung Oktober 1994). Die Dienstfunktion kann aus diesem Grund eine Nachschlagtabelle beinhalten, um alle Blutplättchen-Zählwerte (wie zum Beispiel die nachfolgend beschriebenen Werte Pltpre und Pltpost) zur Verwendung durch die Funktion in Abhängigkeit von dem Typ des verwendeten Zählers zu standardisieren;
    Dilution (bzw. Verdünnung) ein Faktor, der die sich in der Vorverarbeitung ergebende Anzahl der zirkulierenden Blutplättchen des Spenders, d. h. die Anzahl Pltpre aufgrund von Zunahmen in dem scheinbaren zirkulierenden Blutvolumen des Spenders reduziert, und zwar bedingt durch das Vorbereitungs- bzw. Ansaugvolumen des Systems und die Zufuhr von Antikoagulans. Der Faktor Dilution berücksichtigt auch die kontinuierliche Entnahme von Fluid aus dem Gefäßraum durch die Nieren während des Vorgangs;
    Depletion (bzw. Verarmung) ein Faktor, der die Verarmung des verfügbaren zirkulierenden Blutplättchenvorrats des Spenders durch die Verarbeitung berücksichtigt. Ferner berücksichtigt der Faktor Depletion die Gegenmobilisierung der Splen bzw. Milz beim Wiederherstellen von Blutplättchen in dem zirkulierenden Blutvolumen während der Verarbeitung.
  • 1. Schätzen der Verdünnung bzw. Dilution
  • Die Dienstfunktion F1 schätzt den Verdünnungsfaktor auf der Basis der nachfolgenden Gleichung:
    Figure 00210001
    wobei folgendes gilt:
    Prime Ansaugvolumen des Systems (ml)
    ACD Volumen des verwendeten Antikoagulans (aktuell oder am Endpunkt, wobei dies von der Zeit abhängig ist, zu der die Ableitung vorgenommen wird) (ml),
    PPP Volumen des gesammelten blutplättchenarmen Plasmas (aktuell oder Ziel) (ml),
    DonVol (ml) das Blutvolumen des Spenders auf der Basis von Modellen, die die Größe, das Gewicht und das Geschlecht des Spenders berücksichtigen; diese Modelle werden unter Verwendung empirischer Daten beim Auftragen des Blutvolumens gegenüber dem Spendergewicht weiter vereinfacht, und zwar linearisiert durch Regression auf den folgenden, rationelleren Ausdruck: DonVol = 1024 + 51Wgt(r2 = 0,87) (13) wobei
    Wgt das Gewicht des Spenders (kg) ist.
  • 2. Schätzen der Verarmung bzw. Depletion
  • Das kontinuierliche Sammeln von Blutplättchen führt zur Verarmung des verfügbaren, zirkulierenden Blutplättchenvorrats. Ein Modell erster Ordnung sagt voraus, daß die Blutplättchenanzahl des Spenders reduziert wird durch die Blutplättchenausbeute (Yld) (aktuell oder Ziel), dividiert durch das zirkulierende Blutvolumen des Spenders (DonVol), und zwar ausgedrückt wie folgt:
    Figure 00220001
    wobei folgendes gilt:
    Yld die aktuelle, momentane Blutplättchenausbeute oder die Blutplättchen-ausbeute gemäß Zielsetzung (k/μl); in Gleichung (14) wird Yld mit 100.000 multipliziert, um die Einheiten auszugleichen.
  • Die Gleichung (14) berücksichtigt nicht die Milzmobilisierung von Ersatzblutplättchen, die bezeichnet wird als Milzmobilisierungsfaktor (oder Spleen). Spleen zeigt an, daß Spender mit einer geringen Anzahl von Blutplättchen dennoch eine große Blutplättchenreserve haben, die sich in der Milz befindet. Während der Verarbeitung, bei der zirkulierende Blutplättchen dem Blut des Spenders entzogen werden, setzt die Milz darin als Reserve gehaltene Blutplättchen in das Blut frei, um dadurch das Absinken der zirkulierenden Blutplättchen teilweise auszugleichen.
  • Der Erfinder hat festgestellt, daß die Vorabzählwerte von Blutplättchen unter Spendern zwar über einen großen Bereich variieren, das gesamte verfügbare Blutplättchenvolumen innerhalb der Spender jedoch bemerkenswert konstant bleibt. Ein durchschnittliches scheinbares Spendervolumen beträgt 3,10 ± 0,25 ml Blutplättchen pro Liter Blut. Der Variationskoeffizient beträgt 8,1% und ist damit nur geringfügig höher als der Variationskoeffizient bei dem Hämatokritwert, den man bei normalen Spendern vorfindet.
  • Der Erfinder hat den Mobilisierungsfaktor Spleen aufgrund eines Vergleichs der tatsächlichen gemessenen Verarmung mit Depletion (Gleichung (14)) abgeleitet, wobei dies als Funktion von PltPre aufgetragen und linearisiert ist. Spleen (beschränkt auf eine Untergrenze von 1) wird folgendermaßen ausgedrückt: Spleen = [2,25 – 0,004PltPre] ≥ 1 (15).
  • Auf der Basis der Gleichungen (14) und (15) leitet die Dienstfunktion Depletion folgendermaßen ab:
  • Figure 00230001
  • C. Modifikationen des Verfahrens in Echtzeit
  • Die Bedienungsperson hat nicht immer eine aktuelle Blutplättchen-Vorabanzahl PltPre für jeden Spender zu Beginn des Verfahrens zur Verfügung. Die Dienstfunktion F1 ermöglicht dem System ein Starten unter vorgegebenen Parametern oder Werten aus einem früheren Verfahren. Die Dienstfunktion F1 ermöglicht der Bedienungsperson die Eingabe des tatsächlichen Blutplättchen-Vorabzählwertes PltPre zu einem späteren Zeitpunkt während des Verfahrens.
  • Die Dienstfunktion F1 nimmt eine Neuberechnung der Blutplättchenausbeuten vor, die unter einem Satz von Bedingungen bestimmt worden sind, so daß diese die neu eingegebenen Werte wiederspiegeln. Die Dienstfunktion F1 verwendet die aktuelle Ausbeute zum Berechnen eines effektiven freigegebenen bzw. geklärten Volumens und verwendet dann dieses Volumen zum Berechnen der neuen aktuellen Ausbeute, und zwar unter Beibehaltung des Blutplättchen-Vorabzählwerts in Abhängigkeit von der Art der Milzmobilisierung.
  • Die Dienstfunktion F1 verwendet die aktuelle Ausbeute zum Berechnen eines effektiven freigegebenen Volumens, wie folgt:
    Figure 00240001
    wobei folgendes gilt:
    ClrVol das freigegebene Plasmavolumen,
    DonVol das zirkulierende Blutvolumen des Spenders, berechnet gemäß Gleichung (13),
    YldCurrent die aktuelle Blutplättchenausbeute berechnet gemäß Gleichung (3) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen,
    Prime das blutseitige Ansaugvolumen (ml),
    ACD das Volumen an verwendetem Antikoagulans (ml),
    PPP das Volumen an gesammeltem blutplättchenarmen Plasma (ml),
    PreOld die Blutplättchenanzahl des Spenders vor der Verarbeitung, wie diese vor Beginn der Verarbeitung eingegeben wurde (k/μl),
    SpleenOld der Milzmobilisierungsfaktor, berechnet unter Verwendung der Gleichung (16) auf der Basis von PreOld.
  • Die Dienstfunktion F1 verwendet den mittels der Gleichung (17) berechneten Wert ClrVol zum Berechnen der neuen aktuellen Ausbeute, wie folgt:
    Figure 00240002
    wobei folgendes gilt:
    PreNew der revidierte Blutplättchen-Vorabzählwert des Spenders, der während der Verarbeitung eingegeben wird (k/μl),
    YldNew die neue Blutplättchenausbeute, die den revidierten Blutplättchen-Vorabzählwert PreNew des Spenders berücksichtigt,
    ClrVol das freigegebene Plasmavolumen, das nach Gleichung (17) berechnet wird,
    DonVol das zirkulierende Blutvolumen des Spenders, das gemäß Gleichung (13) berechnet wird und mit dem in Gleichung (17) identisch ist,
    Prime das blutseitige Ansaugvolumen (ml), das das gleiche ist wie in Gleichung (17),
    ACD das Volumen des verwendeten Antikoagulans (ml), das das gleiche ist wie in Gleichung (17),
    PPP das Volumen an gesammeltem blutplättchenarmen Plasma (ml), das das gleiche ist wie in Gleichung (17),
    SpleenNew der Milzmobilisierungsfaktor, der auf der Basis von PreNew unter Verwendung der Gleichung (15) berechnet wird.
  • IV. Ableiten von weiterer Verarbeitungsinformation
  • Die Dienstfunktion F2 (vgl. 5) stützt sich auf die Berechnung von Yld durch die erste Dienstfunktion F1, um weitere Informationswerte und Parameter abzuleiten, die die Bedienungsperson beim Bestimmen der optimalen Betriebsbedingungen für das Verfahren unterstützen. Die nachfolgenden Verarbeitungswerte exemplifizieren Ableitungen, die die Dienstfunktion F2 verfügbar machen kann.
  • A. Verbleibendes zu verarbeitendes Volumen
  • Die Dienstfunktion F2 berechnet das zusätzliche verarbeitete Volumen, das zum Erzielen einer gewünschten Blutplättchenausbeute Vbrem (in ml) erforderlich ist, durch Dividieren der zu sammelnden, verbleibenden Ausbeute durch den erwarteten durchschnittlichen Blutplättchenzählwert über den Rest des Verfahrens, und zwar mit Korrekturen zur Wiedergabe des Betriebswirkungsgrades ηPlt. Die Dienstfunktion F2 leitet diesen Wert unter Verwendung der folgenden Gleichung ab.
    Figure 00250001
    wobei folgendes gilt:
    YldGoal die gewünschte Blutplättchenausbeute (k/μl),
    Vbrem das zusätzliche Verarbeitungsvolumen (ml), das zum Erzielen von YldGoal notwendig ist,
    YldCurrent die aktuelle Blutplättchenausbeute (k/μl), die unter Verwendung der Gleichung (3) auf der Basis von aktuellen Verarbeitungswerten berechnet wird,
    ηPlt der derzeitige (momentane) Blutplättchen-Sammelwirkungsgrad, der unter Verwendung der Gleichung (5) auf der Basis von aktuellen Verarbeitungswerten berechnet wird,
    ACDil der Antikoagulans-Verdünnungsfaktor (Gleichung (2)),
    PltCurrent die aktuelle (momentane) Anzahl der zirkulierenden Blutplättchen des Spenders, berechnet unter Verwendung der Gleichung (11) auf der Basis von aktuellen Verarbeitungswerten,
    PltPost die erwartete Blutplättchenanzahl des Spenders nach der Verarbeitung, die ebenfalls unter Verwendung der Gleichung (11) auf der Basis der gesamten Verarbeitungswerte berechnet wird.
  • B. Verbleibende Verarbeitungszeit
  • Die Dienstfunktion F2 berechnet ferner die verbleibende Sammelzeit (trem) (in min), wie folgt:
    Figure 00260001
    wobei folgendes gilt:
    Vbrem das verbleibende zu verarbeitende Volumen, berechnet unter Verwendung der Gleichung (19) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen,
    Qb die Vollblutdurchflußrate, die entweder durch den Benutzer vorgegeben wird oder unter Verwendung der Gleichung (31) berechnet wird als QbOpt, wie dies im folgenden noch beschrieben wird.
  • C. Sammeln von Plasma
  • Die Dienstfunktion F2 addiert die verschiedenen Erfordernisse zum Sammeln von Plasma, um das Plasmasammelvolumen (PPPGoal) (in ml) folgendermaßen abzuleiten: PPPGoal = PPPPC + PPPSource + PPPReinfuse + PPPWaste + PPPCollCham (21),wobei folgendes gilt:
    PPPPC das Volumen an blutplättchenarmem Plasma, das für das Blutplättchenkonzentratprodukt ausgewählt wird und das einen typischen Vorgabewert von 250 ml haben kann oder als optimaler Wert PltMed nach Gleichung (28) berechnet wird, wie dies später noch beschrieben wird,
    PPPSource das Volumen an blutplättchenarmem Plasma, das zum Sammeln als Quellplasma ausgewählt wird,
    PPPWaste das Volumen an blutplättchenarmem Plasma, das als Reserve für verschiedene Verarbeitungszwecke ausgewählt wird (Vorgabe = 30 ml),
    PPPCollCham das Volumen der Plasmasammelkammer (Vorgabe = 40 ml),
    PPPReinfuse das Volumen an blutplättchenarmem Plasma, das während der Verarbeitung reinfusiert wird.
  • D. Plasmasammelrate
  • Die Dienstfunktion F2 berechnet die Plasmasammelrate (QPPP) (in ml/min) folgendermaßen:
    Figure 00270001
    wobei folgendes gilt:
    PPPGoal das gewünschte Sammelvolumen an blutplättchenarmem Plasma (ml),
    PPPCurrent das aktuelle Volumen an gesammeltem blutplättchenarmen Plasma (ml),
    trem die beim Sammeln verbleibende Zeit, berechnet unter Verwendung der Gleichung (20) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen.
  • E. Gesamter erwarteter ACD-Verbrauch
  • Die Dienstfunktion F2 kann ferner das gesamte Volumen an während der Verarbeitung erwartungsgemäß verbrauchtem Antikoagulans (ACDEND) (in ml) berechnen, und zwar wie folgt:
    Figure 00270002
    wobei folgendes gilt:
    ACDCurrent das aktuelle Volumen an verwendetem Antikoagulans (ml),
    AC das gewählte Antikoagulans-Verhältnis,
    Qb die Vollblutdurchflußrate, die entweder durch den Benutzer vorgegeben wird oder unter Verwendung der Gleichung (31) als QbOpt auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen berechnet wird,
    trem die beim Sammeln verbleibende Zeit, die unter Verwendung der Gleichung (20) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen berechnet wird.
  • V. Empfehlung optimaler Blutplättchenaufbewahrungsparameter
  • Die Dienstfunktion F3 (vgl. 6) bedient sich der Berechnung von Yld durch die Dienstfunktion F1, um die Bedienungsperson beim Bestimmen der optimalen Aufbewahrungsbedingungen für die während der Verarbeitung gesammelten Blutplättchen zu unterstützen.
  • Die Dienstfunktion F3 leitet die optimalen Aufbewahrungsbedingungen zum Erhalten der Blutplättchen während der erwarteten Aufbewahrungsperiode hinsichtlich der Anzahl der vorgewählten Aufbewahrungsbehälter ab, die für die Blutplättchen PltBag und das Volumen an Plasma (PPP) PltMed (in ml) zum Verbleib als Aufnahmemedium bei den Blutplättchen erforderlich ist.
  • Die optimalen Aufbewahrungsbedingungen für Blutplättchen sind von dem aufgenommenen Volumen PltVol abhängig, das wie folgt ausgedrückt wird: PltVol = Yld × MPV (24),wobei folgendes gilt:
    Yld Anzahl der gesammelten Blutplättchen und
    MPV mittleres Blutplättchenvolumen.
  • Wenn PltVol ansteigt, steigt auch der Sauerstoffbedarf der Blutplättchen während der Aufbewahrungsperiode an. Bei steigendem PltVol nehmen auch der Glukoseverbrauch der Blutplättchen zum Unterstützen des Stoffwechsels sowie die Erzeugung von Kohlendioxid und Laktat als Ergebnis des Stoffwechsels zu. Die körperlichen Eigenschaften der Aufbewahrungsbehälter hinsichtlich Oberfläche, Dicke und Material werden zur Schaffung eines gewünschten Ausmaßes an Gasdurchlässigkeit ausgewählt, um den Eintritt von Sauerstoff in den Behälter während der Aufbewahrungsperiode sowie das Entweichen von Kohlendioxid aus diesem zu ermöglichen.
  • Das Plasmaaufbewahrungsmedium enthält Bikarbonat HCO3, das das durch den Blutplättchen-Stoffwechsel erzeugte Laktat puffert, und zwar unter Aufrechterhaltung des pH-Werts auf einem Niveau zum Erhalten der Lebensfähigkeit der Blutplättchen. Bei steigendem PltVol steigt auch der Bedarf für den Puffereffekt von HCO3 und somit für ein höheres Plasmavolumen während der Aufbewahrung.
  • A. Ableiten von PltBag
  • Der Teildruck an Sauerstoff pO2 (mmHg) der in einem Aufbewahrungsbehälter mit einer bestimmten Permeation aufbewahrten Blutplättchen nimmt in Relation zu dem gesamten in dem Behälter enthaltenen Blutplättchenvolumen PltVol ab. 9 zeigt eine graphische Darstellung auf der Basis von Testdaten, die die Beziehung zwischen pO2, gemessen nach einem Tag der Aufbewahrung, für einen Aufbewahrungsbehälter mit einer bestimmten Permeation zeigt. Der Aufbewahrungsbehälter, auf dem 9 basiert, hat eine Oberfläche von 54.458 in2 sowie eine Kapazität von 1000 ml. Der Aufbewahrungsbehälter hat eine Permeabilität für O2 von 194 cm3/100 in2/Tag) sowie eine Permeabilität für CO2 mit einem Wert von 1282 cm3/100 in2/Tag).
  • Wenn der Teildruck pO2 auf unter 20 mmHg abfällt, ist zu beobachten, daß die Blutplättchen anaerob werden, und das Volumen an Laktat-Nebenprodukt steigt signifikant an. 9 zeigt, daß der gewählte Aufbewahrungsbehälter den Wert pO2 von 40 mmHg (gut über dem anaeroben Bereich) bei PltVol ≤ 4,0 ml halten kann. Auf dieser konservativen Basis wird das Volumen von 4,0 ml als Zielvolumen PltTvol für diesen Behälter ausgewählt. Zielvolumina PltTvol für andere Behälter können auf der Basis der gleichen Verfahrensweise bestimmt werden.
  • Die Dienstfunktion F3 verwendet das Blutplättchen-Zielvolumen PltTvol zum Berechnen von PltBag folgendermaßen:
    Figure 00290001
    wobei folgendes gilt:
    PltBag = 1, wenn BAG ≤ 1,0 ist, sonst
    PltBag = [BAG + 1], wobei [BAG + 1] ganzzahliger Teil der Menge BAG + 1.
  • Bei einem mittleren Blutplättchenvolumen MPV eines Spenders von beispielsweise 9,5 fl und einer Ausbeute Yld von 4 × 1011 Blutplättchen (PltVol = 3,8 ml) und einem vorhandenen Blutplättchenzielvolumen PltTvol = 4,0 ml, erhält man BAG = 0,95 und PltBag = 1. Wenn das mittlere Blutplättchenvolumen MPV des Spenders 11,0 fl beträgt und die Ausbeute Yld sowie das Blutplättchen-Zielvolumen PltTvol gleich bleiben (PltVol = 4,4 ml), betragen BAG = 1,1 und PltBag = 2.
  • Wenn PltBag > 1 ist, wird PltVol gleichmäßig auf die erforderliche Anzahl von Behältern aufgeteilt.
  • B. Ableiten von PltMed
  • Die Menge an pro Tag verwendetem Bikarbonat ist abhängig von dem Aufbewahrungs-Thrombozytenzähler Tct (%), der folgendermaßen ausgedrückt werden kann:
  • Figure 00300001
  • Die Beziehung zwischen dem Verbrauch an Bikarbonat HCO3 pro Tag und Tct kann für den ausgewählten Aufbewahrungsbehälter empirisch bestimmt werden. 10 zeigt eine graphische Darstellung zur Erläuterung dieser Beziehung für den gleichen Behälter, auf den auch die graphische Darstellung der 9 basiert. Die y-Achse zeigt den empirisch gemessenen Verbrauch an Bikarbonat pro Tag (in Meq/L) auf der Basis des Thrombozytenzählers Tct für diesen Behälter. Die Dienstfunktion F3 beinhaltet die in 10 ausgedrückten Daten in einer Nachschlagtabelle.
  • Die Dienstfunktion F3 leitet den erwarteten Zerfall von Bikarbonat pro Tag über die Aufbewahrungsperiode ΔHCO3 folgendermaßen ab:
    Figure 00300002
    wobei folgendes gilt:
    DonHCO3 der gemessene Bikarbonatpegel in dem Blut des Spenders (Meq/L) oder alternativ der Bikarbonatpegel für einen typischen Spender, von dem man der Ansicht ist, daß er 19,0 Meq/L ± 1,3 beträgt, und
    Stor das gewünschte Aufbewahrungsintervall (in Tagen, typischerweise 3 bis 6 Tage).
  • Auf der Basis von ΔHCO3 leitet die Dienstfunktion F3 Tct aus der Nachschlagtabelle für den ausgewählten Aufbewahrungsbehälter ab. Für den Aufbewahrungsbehälter, auf den 10 basiert, ist man der Meinung, daß ein Wert Tct von ca. 1,35 bis 1,5% nach konservativer Einschätzung in den meisten Fällen für ein Aufbewahrungsintervall von 6 Tagen geeignet ist.
  • Wenn Tct und PltVol bekannt sind, berechnet die Dienstfunktion F3 PltVol auf der Basis der Gleichung (25) folgendermaßen:
  • Figure 00310001
  • Wenn PltBag > 1 ist, dann wird PltVol gleichmäßig auf die erforderliche Anzahl von Behältern verteilt. PPPPC wird in Gleichung (21) auf PltVol gesetzt.
  • VI. Ableiten von Steuervariablen
  • Die Dienstfunktionen F4 und F5 bedienen sich der vorstehend beschriebenen Matrix aus physischen und physiologischen Zusammenhängen zum Ableiten von Verfahrenssteuervariablen, die der Anwendungssteuermanager 46 zum Optimieren der Leistungsfähigkeit des Systems verwendet. Die nachfolgenden Steuervariablen sind exemplarisch für Ableitungen, die die Dienstfunktionen F4 und F5 für diesen Zweck vorsehen können.
  • A. Unterstützen von hohen Trennungs-Wirkungsgraden der Blutplättchen durch Rezirkulation
  • Ein hoher mittlerer Blutplättchenwert MPV für gesammelte Blutplättchen ist wünschenswert, da er einen hohen Trennungs-Wirkungsgrad für die erste Trennungsstufe und das System insgesamt bedeutet. Die meisten Blutplättchen liegen im Mittel bei ca. 8 bis 10 fl, gemessen durch die Sysmex K-1000-Maschine (die kleinsten der Erythrozyten beginnen bei ca. 30 fl). Der verbleibende kleine Anteil der Blutplättchen-Population bildet Blutplättchen, die körperlich größer sind. Diese größeren Blutplättchen nehmen typischerweise über 15 × 10–15 Liter pro Blutplättchen ein und einige sind größer als 30 fl.
  • Diese größeren Blutplättchen setzen sich auf der Erythrozyten-Grenzfläche in der ersten Trennkammer rascher ab als die meisten Blutplättchen. Diese größeren Blutplättchen werden sehr wahrscheinlich in die Erythrozyten-Grenzfläche eingeschlossen und treten nicht in das blutplättchenreiche Plasma zum Sammeln ein. Eine effiziente Trennung von Blutplättchen in der ersten Trennkammer hebt die größeren Blutplättchen von der Grenzfläche zum Sammeln in dem blutplättchenreichen Plasma ab. Dies führt wiederum zu einer größeren Population von größeren Blutplättchen in dem blutplättchenreichen Plasma und somit zu einem höheren mittleren Blutplättchenwert MPV.
  • 11, die aus klinischen Daten abgeleitet ist, zeigt daß die Effizienz der Blutplättchen-Trennung, ausgedrückt als mittleres Blutplättchenvolumen MPV, stark von dem Eingangs-Hämatokritwert des in die Verarbeitungskammer der ersten Stufe eintretenden Vollbluts ist. Dies gilt insbesondere bei Hämatokritwerten von 30% und darunter, wo beträchtliche Steigerungen in den Trennungs-Wirkungsgraden erzielt werden können.
  • Auf der Basis dieser Betrachtung setzt die Dienstfunktion F4 eine Rate zum Rezirkulieren von blutplättchenreichen Plasma zurück zu dem Eingang der ersten Trennstufe QRecirc um einen gewünschten Eingangs-Hämatokritwert Hi zu erzielen, der zum Erreichen eines hohen Werts MPV ausgewählt wird. Die Dienstfunktion F4 wählt Hi auf der Basis der nachfolgenden Erythrozytengleichgewichts-Gleichung aus:
  • Figure 00320001
  • Bei einer bevorzugten Ausführung ist Hi nicht größer als 40%, wobei dieser Wert in am meisten bevorzugter Weise ca. 32% beträgt.
  • B. Citratinfusionsrate
  • Citrat in dem Antikoagulans wird durch den Körper rasch metabolisiert, so daß eine kontinuierliche Infusion davon in dem zurückgeführten blutplättchenarmen Plasma während der Verarbeitung möglich ist. Auf einem gewissen Niveau der Citrat-Infusion kommt es jedoch zu einer Citrat-Toxizität bei den Spendern. Diese Reaktionen variieren sowohl in ihrer Stärke als auch in ihrer Art, und unterschiedliche Spender haben auch unterschiedliche Schwellenniveaus.
  • Eine nominale, asymptomatische Citratinfusionsrate (CIR) wird auf der Basis von empirischen Daten als ca. 1,25 mg/kg/min angenommen. Dies basiert auf empirischen Daten, die zeigen, daß praktisch alle Spender Apherese bei Durchflußraten des antikoagulierten Bluts von 45 ml/min mit einem Antikoagulans-Verhältnis (ACD-A-Antikoagulans) von 10 : 1 bequem tolerieren können.
  • Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß Citrat nicht in die Erythrozyten eintritt, kann die dem Spender verabreichte Menge durch kontinuierliches Sammeln eines gewissen Anteils des Plasmas während des gesamten Vorgangs reduziert werden, wobei dies von dem System auch bewerkstelligt wird. Dadurch kann der Spender mit einer höheren Durchflußrate behandelt werden, als dies sonst zu erwarten wäre. Die maximale asymptomatische, äquivalente Blutdurchflußrate (EqQbCIR) (in ml/min) unter diesen Bedingungen wird wie folgt angenommen:
    Figure 00330001
    wobei folgendes gilt:
    CIR die ausgewählte, nominale asymptomatische Citratinfusionsrate oder 1,25 mg/kg/min,
    AC das ausgewählte Antikoagulansverhältnis oder 10 : 1,
    Wgt das Gewicht des Spenders (kg),
    CitrateConc die Citratkonzentration in dem ausgewählten Antikoagulans, die für das Antikoagulans ACD-A 21,4 mg/ml beträgt.
  • C. Optimaler Durchfluß des antikoagulierten Bluts
  • Das übrige Plasmavolumen, das zu dem Spender zurückgeführt wird, ist gleich der verfügbaren Gesamtmenge, reduziert um die noch zu sammelnde Menge. Dieses Verhältnis wird von der Dienstfunktion F5 (vgl. 5) zum Bestimmen der maximalen oder optimalen asymptomatischen Blutdurchflußrate (QbOpt) (in ml/min), die dem Spender entnommen werden kann, wie folgt verwendet:
    Figure 00330002
    wobei folgendes gilt:
    Hb der antikoagulierte Hämatokritwert, berechnet unter Verwendung von Gleichung (7) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen,
    VbRem das verbleibende zu verarbeitende Volumen, berechnet unter Verwendung der Gleichung (19) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen,
    EqQBCIR die dem Citrat äquivalente Blutdurchflußrate, berechnet unter Verwendung der Gleichung (30) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingung,
    PPPGoal das gesamte zu sammelnde Plasmavolumen (ml),
    PPPCurrent das gesammelte aktuelle Plasmavolumen (ml).
  • VII. Geschätzte Verfahrenszeit
  • Die Dienstfunktion F6 (vgl. 7) leitet eine geschätzte Verfahrenszeit (t) (in min) ab, die die Sammelzeit vor dem Anschließen des Spenders vorhersagt. Zum Ableiten der geschätzten Verfahrenszeit t verlangt die Dienstfunktion F6 von der Bedienungsperson die Eingabe der gewünschten Ausbeute YldGoal sowie des gewünschten Plasmasammelvolumens PPPGoal sowie ferner des Spendergewichts Wgt, des Blutplättchenvorabzählwerts PltPre, sowie des Hämatokritwerts Hb oder einer voreingestellten Schätzung davon. Wenn die Bedienungsperson empfohlene Blutplättchen-Aufbewahrungsparameter wünscht, fordert die Dienstfunktion MPV als einzugebenden Wert an.
  • Die Dienstfunktion F6 leitet die geschätzte Verfahrenszeit t folgendermaßen ab:
    Figure 00340001
    wobei folgendes gilt:
    Figure 00340002
    Figure 00350001
    wobei folgendes gilt:
    Heq ein linearisierter Ausdruck des Erythrozyten-Hämatokritwerts HRBC, der sich folgendermaßen ergibt: Heq = 0,9489 – λHbEqQbCIR (36),wobei folgendes gilt:
    Hb der antikoagulierte Hämatokritwert des Spenders, und zwar der tatsächliche Wert oder eine voreingestellte Schätzung;
    EqQbCIR die maximale asymptomatische, äquivalente Blutdurchflußrate, berechnet nach Gleichung (30), und
    Figure 00350002
    wobei folgendes gilt:
    Ω die Rotationsgeschwindigkeit der Verarbeitungskammer (min–1),
    und wobei ferner folgendes gilt:
    PPP das gewünschte, zu sammelnde Plasmavolumen (ml),
    PV das partielle verarbeitete Volumen, wobei es sich um das Volumen handelt, das verarbeitet werden müßte, wenn der Trennungs-Gesamtwirkungsgrad ηPlt 100% betragen würde, wobei dies abgeleitet wird wie folgt:
    Figure 00350003
    wobei folgendes gilt:
    ACDil der Antikoagulans-Verdünnungsfaktor (Gleichung (2)),
    ClrVol das geklärte bzw. freigegebene Volumen, das sich ableitet wie folgt:
    Figure 00360001
    wobei folgendes gilt:
    Yld die gewünschte Blutplättchenausbeute,
    DonVol das Blutvolumen des Spenders = 1024 + 51Wgt (ml),
    Prime das blutseitige Ansaugvolumen des Systems (ml),
    ACDEst das geschätzte, zu verwendende Antikoagulansvolumen (ml),
    PltPre die Blutplättchenanzahl des Spenders vor der Verarbeitung oder eine voreingestellte Schätzung davon,
    Spleen der Milzmobilisierungsfaktor, berechnet unter Verwendung der Gleichung (16) auf der Basis von PltPre.
  • Die Funktion F6 leitet auch das Volumen des Vollbluts ab, das zur Erzielung der gewünschten Ausbeute YldGoal verarbeitet werden muß. Dieses Verarbeitungsvolumen WBVol wird folgendermaßen ausgedrückt:
    Figure 00360002
    wobei folgendes gilt:
    t geschätzte Verfahrenszeit, die gemäß Gleichung (32) abgeleitet wird,
    Hb der antikoagulierte Hämatokritwert des Spenders, wobei es sich entweder um den tatsächlichen Wert oder um eine voreingestellte Schätzung handelt,
    EqQbCIR die maximale asymptomatische, äquivalente Blutdurchflußrate, berechnet nach Gleichung (30),
    PPPGoal das gewünschte Plasmasammelvolumen,
    WBRes das verbleibende Volumen an Vollblut, das nach der Verarbeitung in dem System verbleibt, wobei es sich um eine bekannte Systemvariable handelt und dieses Volumen von dem Ansaugvolumen des Systems abhängig ist.
  • Verschiedene Merkmale der Erfindung sind in den nachfolgenden Ansprüchen angegeben.

Claims (21)

  1. System zum Trennen von Blutplättchen von Blut, das folgendes aufweist: – eine Trennvorrichtung zum Trennen von Blut in Blutplasma und Blutplättchen, – einen Einlaß in die Trennvorrichtung, um antikoaguliertes Blut, das Blutplasma und Blutplättchen enthält, von einem Spender in die Trennvorrichtung zu befördern, um es in eine Plasmaausbeute und eine Blutplättchenausbeute zu trennen, – einen mit der Trennvorrichtung gekoppelten Prozessor, der folgendes aufweist: – eine Einrichtung zum Bestimmen eines inkrementellen Blutvolumens, das während einer Abfolge von inkrementellen Zeitdauern während des Trennvorgangs verarbeitet wird, – eine Einrichtung zum Schätzen eines Trennungs-Wirkungsgrades für die Trennvorrichtung während jeder inkrementellen Zeitdauer, – eine Einrichtung zum Schätzen eines aktuellen Zählwerts der Blutplättchen, die von dem Spender während jeder inkrementellen Zeitdauer zur Verfügung stehen, – eine Einrichtung zum Multiplizieren des bestimmten inkrementellen Blutvolumens für jede inkrementelle Zeitdauer mit dem geschätzten aktuellen Zählwert der Blutplättchen für jede inkrementelle Zeitdauer und mit dem geschätzten Trennungs-Wirkungsgrad für jede inkrementelle Zeitdauer, um daraus eine inkrementelle Blutplättchenausbeute für jede inkrementelle Zeitdauer abzuleiten, – eine Einrichtung zum Summieren der inkrementellen Blutplättchenausbeuten über die Abfolge von inkrementellen Zeitdauern, um daraus die abgeleitete Ausbeute an Blutplättchen zu ermitteln, und – eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ausgangswerts, der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  2. System zum Trennen von Blutplättchen von Blut, das folgendes aufweist: – eine Trennvorrichtung zum Trennen von Blut in Blutplasma und Blutplättchen, – einen Einlaß in die Trennvorrichtung, um antikoaguliertes Blut, das Blutplasma und Blutplättchen enthält, von einem Spender in die Trennvorrichtung zu befördern, um es in eine Plasmaausbeute und eine Blutplättchenausbeute zu trennen, – einen mit der Trennvorrichtung gekoppelten Prozessor, der folgendes aufweist: – eine Einrichtung zum Bestimmen eines inkrementellen geklärten bzw. freigegebenen Volumens, das ein inkrementelles Volumen an Blut aufweist, aus dem alle Blutplättchen während einer Abfolge von inkrementellen Zeitdauern während des Trennungsschrittes gesammelt worden sind, – eine Einrichtung zum Schätzen eines aktuellen Zählwerts der Blutplättchen, die von dem Spender während jeder inkrementellen Zeitdauer zur Verfügung stehen, – eine Einrichtung zum Multiplizieren des bestimmten inkrementellen geklärten bzw. freigegebenen Blutvolumens für jede inkrementelle Zeitdauer mit dem geschätzten aktuellen Zählwert der Blutplättchen für jede inkrementelle Zeitdauer und mit dem geschätzten Trennungs-Wirkungsgrad für jede inkrementelle Zeitdauer, um daraus eine inkrementelle Blutplättchenausbeute für jede inkrementelle Zeitdauer abzuleiten, – eine Einrichtung zum Summieren der inkrementellen Blutplättchenausbeuten über die Abfolge von inkrementellen Zeitdauern, um daraus eine abgeleitete Ausbeute an Blutplättchen zu ermitteln, und – eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ausgangswerts, der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einrichtung zum Erzeugen eines Ausgangswerts einen Wert abgibt, der ein zusätzliches Blutvolumen darstellt, das zu verarbeiten ist, um eine gewünschte Ausbeute an Blutplättchen zu erzielen, und der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  4. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einrichtung zum Erzeugen eines Ausgangswerts einen Wert abgibt, der eine verbleibende Verarbeitungszeit repräsentiert und der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  5. System nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit einem Auslaß an der Trennvorrichtung, um einen Teil der Plasmaausbeute zu sammeln, und wobei die Einrichtung zum Erzeugen eines Ausgangswerts einen Wert abgibt, der eine Rate repräsentiert, mit der Plasma gesammelt wird, und der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  6. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einrichtung zum Erzeugen eines Ausgangswerts einen Wert abgibt, der das Gesamtvolumen an erwartungsgemäß zu verwendendem Antikoagulans repräsentiert und der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  7. Verfahren zum Trennen von Blutplättchen von Blut, das folgende Schritte aufweist: – kontinuierliches Fördern von antikoaguliertem Blut, das Blutplasma und Blutplättchen enthält, von einem Spender in eine Trennkammer unter im wesentlichen kontinuierlicher Trennung des Blutes in eine Ausbeute an Blutplasma und eine Ausbeute an Blutplättchen, und unter Ableitung der Ausbeute an Blutplättchen zumindest teilweise während des Ablaufs des Trennungsschrittes durch folgende Schritte: – Bestimmen eines inkrementellen Blutvolumens, das während einer Abfolge von inkrementellen Zeitdauern während des Trennungsschrittes verarbeitet wird, – Schätzen eines Trennungs-Wirkungsgrades für die Trennvorrichtung während jeder inkrementellen Zeitdauer, – Schätzen eines aktuellen Zählwerts an Blutplättchen, die von dem Spender während jeder inkrementellen Zeitdauer zur Verfügung stehen, – Multiplizieren des bestimmten inkrementellen Blutvolumens für jede inkrementelle Zeitdauer mit dem geschätzten aktuellen Zählwert der Blutplättchen für jede inkrementelle Zeitdauer und mit dem geschätzten Trennungs-Wirkungsgrad für jede inkrementelle Zeitdauer, um daraus eine inkrementelle Blutplättchenausbeute für jede inkrementelle Zeitdauer abzuleiten, – kontinuierliches Summieren der inkrementellen Blutplättchenausbeuten über die Abfolge von inkrementellen Zeitdauern, um daraus die abgeleitete Ausbeute an Blutplättchen zu ermitteln, und – Erzeugen eines Ausgangswerts unter zumindest teilweiser Berücksichtigung der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen.
  8. Verfahren zum Trennen von Blutplättchen von Blut, das folgende Schritte aufweist: – kontinuierliches Fördern von antikoaguliertem Blut, das Blutplasma und Blutplättchen enthält, von einem Spender in eine Trennkammer unter im wesentlichen kontinuierlicher Trennung des Blutes in eine Ausbeute an Blutplasma und eine Ausbeute an Blutplättchen, und unter Ableitung der Ausbeute an Blutplättchen zumindest teilweise während des Ablaufs des Trennungsschrittes durch folgende Schritte: – Bestimmen eines inkrementellen geklärten bzw. freigegebenen Blutvolumens, das ein inkrementelles Volumen an Blut aufweist, aus dem alle Blutplättchen während einer Abfolge von inkrementellen Zeitdauern während des Trennungsschrittes gesammelt worden sind, – Schätzen eines aktuellen Zählwerts an Blutplättchen, die von dem Spender während jeder inkrementellen Zeitdauer zur Verfügung stehen, – Multiplizieren des bestimmten geklärten bzw. freigegebenen inkrementellen Blutvolumens für jede inkrementelle Zeitdauer mit dem geschätzten aktuellen Zählwert der Blutplättchen für jede inkrementelle Zeitdauer, um daraus eine inkrementelle Blutplättchenausbeute für jede inkrementelle Zeitdauer abzuleiten, – kontinuierliches Summieren der inkrementellen Blutplättchenausbeuten über die Abfolge von inkrementellen Zeitdauern, um daraus die abgeleitete Ausbeute an Blutplättchen zu ermitteln, und – Erzeugen eines Ausgangswerts unter zumindest teilweiser Berücksichtigung der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Bestimmens des inkrementellen geklärten bzw. freigegebenen Volumens für jede inkrementelle Zeitdauer die Berücksichtigung eines Wirkungsgrad-Faktors (ηPlt) für den Trennungsschritt, eines inkrementellen Blutvolumens (ΔVOLProc), das während jeder inkrementellen Zeitdauer verarbeitet wird sowie eines Antikoagulans-Verdünnungsfaktors (ACDil) gemäß der nachfolgenden Gleichung beinhaltet: Inkrementelles, geklärtes bzw. freigegebenens Volumen = ACDil × ηPlt × ΔVOLProc.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei ACDil folgendermaßen abgeleitet wird:
    Figure 00410001
    wobei: AC das gewählte Verhältnis an Vollblutvolumen zu dem Antikoagulansvolumen ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Schritt des Schätzens eines aktuellen Zählwerts an Blutplättchen (PltCirc) unter Berücksichtigung einer Messung der Anzahl an Blutplättchen des Spenders vor dem Förderschritt (PltPre), einer Schätzung eines Verdünnungsfaktors, der durch Zugabe von Antikoagulans (Dilution bzw. Verdünnung) bedingt ist sowie einer Schätzung eines Verarmungsfaktors (Depletion bzw. Verarmung), der durch Entfernen der verfügbaren Blutplättchen durch den Trennungsschritt bedingt ist, gemäß der nachfolgenden Gleichung erfolgt: PltCirc = [(Dilution) × Pltpre] – (Depletion).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei bei dem Schritt des Schätzens eines aktuellen Zählwerts an Blutplättchen (Pltcirc) der Verdünnungsfaktor (Dilution) auf der Basis der nachfolgenden Gleichung geschätzt wird:
    Figure 00420001
    wobei folgendes gilt: Prime ein Ansaug-Fluidvolumen (ml), ACD ein Antikoagulans-Volumen (ml), PPP ein Volumen der Plasmaausbeute, das nicht zu dem Spender zurückgeführt wird (ml), Kid eine empirisch bestimmte Konstante, die die Abfuhr von Krystalloiden durch die Niere darstellt, DonVol das Gesamtvolumen des Spenderbluts (ml).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei DonVol folgendermaßen abgeleitet wird: DonVol = 1024 + 51Wgt(r2 = 0,87),wobei Wgt das Gewicht des Spenders (kg) ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei bei dem Schritt des Schätzens eines aktuellen Zählwerts an Blutplättchen (PltCirc) der Verarmungsfaktor (Depletion) folgendermaßen geschätzt wird:
    Figure 00420002
    wobei folgendes gilt: Yld die geschätzte Ausbeute an Blutplättchen (k/μl) zum Zeitpunkt des Schätzens von Depletion, DonVol das Gesamtvolumen des Spenderbluts (ml), Spleen ein Milzmobilisierungsfaktor (Spleen).
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei Spleen eine Funktion eines Zählwerts der zirkulierenden Blutplättchen eines Spenders ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei Spleen folgendermaßen ausgedrückt wird: Spleen = a – b(PltPre),wobei folgendes gilt: a der y-Intercept einer Kurve der Spleen-Funktion; b die Neigung einer Kurve der Spleen-Funktion; PltPre ein Zählwert der zirkulierenden Blutplättchen des Spenders.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei Spleen folgendermaßen ausgedrückt wird: Spleen = [2,25 – 0,004PltPre] ≥ 1,wobei PltPre ein Zählwert der zirkulierenden Blutplättchen des Spender ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Schritt des Erzeugens eines Ausgangswerts das Ableiten eines Werts beinhaltet, der ein zusätzliches Blutvolumen repräsentiert, das zu verarbeiten ist, um eine gewünschte Ausbeute an Blutplättchen zu erzielen, und der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  19. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Schritt des Erzeugens eines Ausgangswerts das Ableiten eines Werts beinhaltet, der eine verbleibende Verarbeitungszeit repräsentiert und der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  20. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, weiterhin mit dem Schritt des Sammelns von zumindest einem Teil der Plasmaausbeute, und wobei der Schritt des Erzeugens eines Ausgangswerts das Ableiten eines Werts beinhaltet, der eine Rate repräsentiert, mit der der Teil des Plasmas gesammelt wird, und der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
  21. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Schritt des Erzeugens eines Ausgangswerts das Abbleiten eines Werts beinhaltet, der das Gesamtvolumen an erwartungsgemäß zu verwendendem Antikoagulans repräsentiert und der zumindest teilweise auf der abgeleiteten Ausbeute an Blutplättchen basiert.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015521946A (ja) 2012-07-12 2015-08-03 テルモ ビーシーティー、インコーポレーテッド ハイブリッド血液成分保存バッグ及びその作製方法
PL3621674T3 (pl) * 2018-05-21 2022-01-31 Fenwal, Inc. Systemy do optymalizacji pobieranych objętości osocza
EP4108266A1 (de) * 2021-06-25 2022-12-28 Fenwal, Inc. Systeme und verfahren zum verarbeiten von vollblut zu produkten aus roten blutzellen, plasma und plättchen

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5370802A (en) * 1987-01-30 1994-12-06 Baxter International Inc. Enhanced yield platelet collection systems and methods
US5112298A (en) * 1990-06-25 1992-05-12 Baxter International Inc. Apheresis method and device
US5178603A (en) * 1990-07-24 1993-01-12 Baxter International, Inc. Blood extraction and reinfusion flow control system and method
US5639382A (en) * 1991-12-23 1997-06-17 Baxter International Inc. Systems and methods for deriving recommended storage parameters for collected blood components
US5496265A (en) * 1992-03-04 1996-03-05 Cobe Laboratories, Inc. Blood component collection system with optimizer
US5421812A (en) * 1992-03-04 1995-06-06 Cobe Laboratories, Inc. Method and apparatus for controlling concentrations in tubing system
US5437624A (en) * 1993-08-23 1995-08-01 Cobe Laboratories, Inc. Single needle recirculation system for harvesting blood components
US6319471B1 (en) * 1992-07-10 2001-11-20 Gambro, Inc. Apparatus for producing blood component products
DE69425644T2 (de) * 1993-07-26 2001-04-19 Baxter International Inc., Deerfield Apparat zur Auftrennung der Blutbestandteile mit geregelter Zugabe von Antikoagulantien
US5427695A (en) * 1993-07-26 1995-06-27 Baxter International Inc. Systems and methods for on line collecting and resuspending cellular-rich blood products like platelet concentrate

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