DE69633768T2

DE69633768T2 - System und verfahren zur sammlung von blutplättchen für aufbewahrung

Info

Publication number: DE69633768T2
Application number: DE69633768T
Authority: DE
Inventors: I. Richard BROWN
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Fenwal Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2016-05-23
Also published as: JPH10503696A; US5639382A; AU692711B2; EP0775009A4; CA2195071A1; ES2231810T3; EP0775009B1; NO970542L; JP3955999B2; EP0775009A1; WO1996040405A1; AU5935996A; DE69633768D1; NO970542D0

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Blutverarbeitungssysteme und -verfahren.
Hintergrund der Erfindung
Heute trennt man routinemäßig Vollblut mittels Zentrifugation in seine verschiedenen therapeutischen Bestandteile wie Erythrozyten, Thrombozyten und Plasma.
Bei bestimmten Therapien werden große Mengen an Blutbestandteilen transfundiert. Beispielsweise benötigen manche Patienten, die sich einer Chemotherapie unterziehen, routinemäßig die Transfusion großer Thrombozytenmengen. Manuelle Blutbeutelsysteme sind einfach keine effiziente Möglichkeit, diese großen Thrombozytenmengen von einzelnen Spendern zu sammeln.
Heute werden Online-Bluttrennsysteme verwendet, um große Thrombozytenmengen zu sammeln, damit dieser Bedarf gedeckt werden kann. Online-Systeme führen die erforderlichen Trennschritte zum Trennen von Thrombozytenkonzentrationen von Vollblut in einem sequentiellen Verfahren in Anwesenheit des Spenders durch. Online-Systeme stellen einen Vollblutfluß vom Spender her, trennen die gewünschten Thrombozyten von dem Fluß ab und führen die übrigen Erythrozyten und das Plasma zum Spender zurück, und zwar sämtlich in einer sequentiellen Durchflußschleife.
Große Mengen Vollblut (beispielsweise 2,0 l) können bei Verwendung eines Online-Systems verarbeitet werden. Aufgrund der großen Verarbeitungsmengen können hohe Ausbeuten an konzentrierten Thrombozyten (z. B. 4 × 10¹¹ Plättchen, die in 200 ml Fluid suspendiert sind) gesammelt werden. Da ferner die Erythrozyten des Spenders zurückgeführt werden, kann der Spender für die Online-Verarbeitung wesentlich häufiger Vollblut spenden als Spender, deren Blut in Vielfach-Blutbeutelsystemen verarbeitet wird.
EP-A-0 580 299 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Produkten aus Blutbestandteilen, und zwar eine Sammlung von geernteten Blutbestandteilen, denen eine bestimmte Ausbeute zugeordnet ist.
EP-A-0 654 277 beschreibt ein Blutbestandteil-Sammelsystem, das durch die Einfügung von Optimierungsprinzipien Managementfähigkeiten ermöglicht.
Es besteht dennoch weiterhin ein Bedarf für verbesserte Systeme und Verfahren zum Sammeln von zellreichen Konzentraten aus Blutbestandteilen auf eine Weise, die zur Anwendung in Online-Blutsammelumgebungen mit hohem Volumen geeignet ist, wobei höhere Ausbeuten von dringend benötigten zellförmigen Blutbestandteilen wie etwa Thrombozyten bzw. Plättchen realisierbar sind.
Da die Betriebs- und Leistungsanforderungen an solche Fluidverarbeitungssysteme immer komplexer und hochentwickelter werden, besteht die Notwendigkeit für automatisierte Prozeßsteuerungseinrichtungen, die detailliertere Informationen sammeln und Steuersignale erzeugen können, um den Bediener bei der Maximierung der Verarbeitungs- und Trennwirkungsgrade zu unterstützen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Sammeln von Thrombozyten zur Lagerung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Sammeln von Thrombozyten zur Lagerung in einem gasdurchlässigen Behälter und in Verbindung mit einem bestimmten Lagerungsmedium nach Anspruch 5 angegeben.
Die Erfindung stellt Systeme und Verfahren bereit, die auf der Basis der Eingabe von Lagerungskriterien empfohlene Lagerungsparameter für einen gegebenen Blutbestandteil erzeugen. Die empfohlenen Lagerungsparameter weisen die empfohlene Anzahl von zu verwendenden Lagerungsbehältern (Plt_BAG) sowie die empfohlene Menge von zu verwendendem Lagerungsmedium (Plt_MED) auf.
Die empfohlenen Lagerungsparameter betreffen Thrombozyten. Die Eingaben von Lagerungskriterien weisen folgende auf einen Wert, der die Anzahl der zu lagernden Thrombozyten (Yld) (in k/μl) repräsentiert; einen Wert, der das gemessene mittlere Thrombozytenvolumen (MPV) der zu lagernden Thrombozyten (in fl) repräsentiert; ein Ziel-Thrombozytenvolumen für den ausgewählten Behälter (Plt_TVOL) (in ml), das die Gasdurchlässigkeit des ausgewählten Behälters berücksichtigt; und einen gewünschten Thrombozytokrit (Tct), ausgedrückt als Prozentsatz, für die Thrombozyten während der Lagerung.
Die Systeme und Verfahren leiten das Volumen der zu lagernden Thrombozyten (Plt_VOL) (in ml) auf die folgende Weise ab: PltVOL = Yld × MPV
Die Systeme und Verfahren leiten ferner einen Zahlenwert BAG wie folgt ab:
Plt_BAG = 1, wenn BAG ≤ 1. Andernfalls ist Plt_BAG = [BAG + 1], wobei [BAG + 1] der ganzzahlige Teil der Menge [BAG + 1] ist.
Plt_MED (in ml) wird wie folgt berechnet:
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lagerungsmedium Plasma. Bei der Empfehlung der Lagerungsparameter für Thrombozyten berücksichtigen die Systeme und Verfahren den Puffereffekt von Hydrogencarbonat in dem Plasma, um den pH auf einem Wert zu halten, der die Lebensfähigkeit der Thrombozyten während der Lagerung aufrechterhält. Die Systeme und Verfahren berücksichtigen auch den Sauerstoffpartialdruck von Thrombozyten, um die Thrombozyten während der Lagerung außerhalb eines anaeroben Zustands zu halten. Auf diese Weise gewinnen die Systeme und Verfahren optimale Lagerungsbedingungen, um die Thrombozyten während der zu erwartenden Lagerungsdauer am Leben zu erhalten.
Die verschiedenen Aspekte der Erfindung eignen sich besonders gut für Online-Bluttrennverfahren.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht eines Doppelnadel-Plättchensammelsystems, das eine Steuerungseinrichtung aufweist, die die Merkmale der Erfindung verkörpert;
2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm der Optimierungsanwendung der Steuerungseinrichtung und des zugehörigen Systems, wobei die Merkmale der Erfindung verkörpert sind;
3 ist eine schematische Ansicht der Dienstprogrammfunktionen, die in der Systemoptimierungsanwendung von 2 enthalten sind;
4 ist ein schematisches Ablaufdiagramm der Dienstprogrammfunktion, die in der Systemoptimierungsanwendung enthalten ist und die Ausbeute der Plättchen während einer gegebenen Verarbeitungssitzung ableitet;
5 ist ein schematisches Ablaufdiagramm der Dienstprogrammfunktionen, die in der Systemoptimierungsanwendung enthalten sind und Verarbeitungsstatus- und Parameterinformation liefern, Steuerungsvariablen zum Erreichen optimaler Trennwirkungsgrade erzeugen und Steuerungsvariablen erzeugen, die die Citratinfusionsrate während einer gegebenen Verarbeitungssitzung steuern;
6 ist ein schematisches Ablaufdiagramm der Dienstprogrammfunktion, die in der Systemoptimierungsanwendung enthalten ist und optimale Lagerungsparameter auf der Basis der Thrombozytenausbeute während einer gegebenen Verarbeitungssitzung empfiehlt;
7 ist ein schematisches Ablaufdiagramm der Dienstprogrammfunktion, die in der Systemoptimierungsanwendung enthalten ist und die Verarbeitungsdauer schätzt, bevor eine gegebene Verarbeitungssitzung begonnen wird;
8 ist ein Diagramm eines Algorithmus, der von der in 4 gezeigten Dienstprogrammfunktion genutzt wird und die Beziehung zwischen dem Wirkungsgrad der Thrombozytentrennung in der Kammer der zweiten Stufe und einem dimensionslosen Parameter ausdrückt, der die Größe der Thrombozyten, die Plasmadurchflußrate, den Querschnitt der Kammer und die Rotationsgeschwindigkeit berücksichtigt;
9 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Sauerstoffpartialdruck und der Permeation eines bestimmten Lagerungsbehälters zeigt, wobei diese Beziehung von der in 6 gezeigten Dienstprogrammfunktion berücksichtigt wird bei der Empfehlung von optimalen Lagerungsparametern, ausgedrückt als die Anzahl von Lagerungsbehältern;
10 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Hydrogencarbonatverbrauch und dem Lagerungs-Thrombozytokrit für einen bestimmten Lagerungsbehälter zeigt, die von der in 6 gezeigten Dienstprogrammfunktion berücksichtigt wird bei der Empfehlung von optimalen Lagerungsparametern, ausgedrückt als das Volumen des Plasmalagerungsmediums;
11 ist ein Diagramm, das den Wirkungsgrad der Thrombozytentrennung, ausgedrückt als mittleres Thrombozytenvolumen, als Einlauf-Hämatokrit zeigt, was von einer in 5 gezeigten Dienstprogrammfunktion bei der Erzeugung einer Steuerungsvariablen berücksichtigt wird, die die Plasmarezirkulation während der Verarbeitung bestimmt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt schematisch ein Online-Blutverarbeitungssystem 10 zur Durchführung eines automatischen Thrombozytensammelverfahrens. Das System 10 ist in vieler Hinsicht typisch für ein herkömmliches Zweinadel-Blutsammelnetz, obwohl auch ein Einzelnadel-Netz verwendet werden könnte. Das System 10 weist eine Verarbeitungs-Steuerungseinrichtung 18 auf, die die Merkmale der Erfindung verkörpert.
I. Das Trennsystem
Das System 10 weist eine Anordnung von robusten Hardwareelementen auf, deren Betrieb von der Verarbeitungs-Steuerungseinrichtung 18 bestimmt wird. Die Hardwareelemente umfassen eine Zentrifuge 12, in der Vollblut WB in seine verschiedenen therapeutischen Bestandteile wie Thrombozyten bzw. Plättchen, Plasma und rote Blutzellen bzw. RBC aufgetrennt wird. Die Hardwareelemente umfassen ferner verschiedene Pumpen, die typischerweise peristaltische Pumpen (mit P1 bis P4 bezeichnet) sind; und verschiedene Inline-Klemmen und -Ventile (mit V1 bis V3 bezeichnet). Selbstverständlich können typischerweise andere Arten von Hardwareelementen vorhanden sein, die in 1 nicht gezeigt sind, etwa Elektromagnete, Druckmonitore und dergleichen.
Das System 10 weist außerdem charakteristisch irgendeine Art einer Einmal-Fluidverarbeitungseinheit 14 auf, die in Verbindung mit den Hardwareelementen verwendet wird.
Bei dem gezeigten Blutverarbeitungssystem 10 weist die Einheit 14 eine Zweistufen-Verarbeitungskammer 16 auf. Im Gebrauch dreht die Zentrifuge 12 die Verarbeitungskammer 16, um Blutbestandteile durch Zentrifugation aufzutrennen. Eine repräsentative Zentrifuge, die verwendet werden kann, ist in der US-PS 5 360 542 von Williamson et al. gezeigt.
Der Aufbau der Zweistufen-Verarbeitungskammer 16 kann jeweils verschieden sein. Beispielsweise kann er in Form von Doppelbeuteln sein wie die Verarbeitungskammern der US-PS 4 146 172 von Cullis et al. Alternativ kann die Verarbeitungskammer 16 die Form eines langgestreckten integralen Zweistufenbeutels haben, wie in der US-PS 5 370 802 von Brown gezeigt ist.
Bei dem gezeigten Blutverarbeitungssystem 10 weist die Verarbeitungseinheit 14 ferner eine Anordnung von flexiblen Schläuchen auf, die einen Fluidkreislauf bilden. Der Fluidkreislauf fördert Flüssigkeiten zu und von der Verarbeitungskammer 16. Die Pumpen P1 bis P4 und die Ventile V1 bis V3 greifen an den Schläuchen an, um den Fluiddurchfluß auf bestimmte Weise zu bestimmen. Der Fluidkreislauf weist ferner eine Reihe von Behältern (mit C1 bis C3 bezeichnet) auf, um während der Verarbeitung Flüssigkeiten abzugeben und aufzunehmen.
Die Steuerungseinrichtung 18 bestimmt den Betrieb der verschiedenen Hardwareelemente zur Durchführung von einer oder mehreren Verarbeitungsaufgaben unter Anwendung der Einheit 14. Die Steuerungseinrichtung 18 führt ferner eine Echtzeitbewertung von Verarbeitungsbedingungen durch und gibt Informationen aus, um den Bediener bei der Maximierung der Trennung und des Sammelns von Blutbestandteilen zu unterstützen. Die Erfindung betrifft insbesondere wichtige Attribute der Steuerungseinrichtung 18.
Das System 10 kann so ausgebildet sein, daß diverse Arten von Bluttrennverfahren durchführbar sind. 1 zeigt das System 10, das so konfiguriert ist, daß ein automatisches Zweinadel-Thrombozytensammelverfahren durchgeführt wird.
In einem Sammelmodus leiten ein erster Schlauchzweig 20 und die Vollbluteinlaßpumpe P2 Vollblut bzw. WB von einer Entnahmenadel 22 in die erste Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16. Inzwischen dosiert ein Zusatzschlauchzweig 26 Antikoagulans von dem Behälter C1 zu dem WB-Strom durch die Antikoagulanspumpe P1. Die Art des Antikoagulans kann zwar verschieden sein, aber die gezeigte Ausführungsform verwendet ACDA, das ein allgemein für die Pherese eingesetztes Antikoagulans ist.
Der Behälter C2 enthält Kochsalzlösung. Ein weiterer Zusatzschlauchzweig 28 fördert die Kochsalzlösung in den ersten Schlauchzweig 20 durch das Inline-Ventil V1 zur Verwendung beim Vorbereiten und Austreiben von Luft aus dem System 10 vor dem Beginn der Verarbeitung. Kochsalzlösung wird auch nach dem Ende der Verarbeitung erneut eingeleitet, um Restbestandteile aus der Einheit 14 auszuspülen und zum Spender zurückzuleiten.
Gerinnungsgehemmtes WB tritt in die erste Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 ein und füllt sie. Dort trennen Fliehkräfte, die während der Rotation der Zentrifuge 12 erzeugt werden, das WB in Erythrozyten bzw. RBC und plättchenreiches Plasma PRP.
Die PRP-Pumpe P4 ist wirksam, um PRP aus der ersten Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 in einen zweiten Schlauchzweig 30 anzusaugen für den Transport zu der zweiten Stufe 32 der Verarbeitungskammer 16. Dort wird das PRP in Plättchenkonzentrat PC und plättchenarmes Plasma PPP aufgetrennt.
Fakultativ kann das PRP durch einen Filter F zum Entfernen von Leukozyten vor der Auftrennung in der zweiten Stufe 32 geleitet werden. Der Filter F kann ein Filtermedium verwenden, in dem Fasern des Typs enthalten sind, die in der US-PS 4 936 998 von Nishimura et al. angegeben sind. Filtermedien, die diese Fasern enthalten, werden im Handel von Asahi Medical Company in Filtern unter dem Warennamen SEPACELL verkauft.
Das System 10 weist einen Rezirkulations-Schlauchzweig 34 und eine zugehörige Rezirkulationspumpe P3 auf. Die Verarbeitungs-Steuerungseinrichtung 18 betätigt die Pumpe P3, um einen Anteil des PRP, das aus der ersten Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 austritt, umzulenken zum erneuten Vermischen mit dem in die erste Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 eintretenden WB. Die Rezirkulation von PRP stellt in dem Eintrittsbereich der ersten Stufe 24 erwünschte Bedingungen her, um eine maximale Auftrennung von RBC und PRP zu ermöglichen.
Während WB zur Auftrennung in die erste Kammerstufe 24 gezogen wird, leitet das gezeigte Zweinadelsystem gleichzeitig RBC aus der ersten Kammerstufe 24 zusammen mit einem Anteil des PPP aus der zweiten Kammerstufe 32 zum Spender durch eine Rückführungsnadel 36 durch Schlauchzweige 38 und 40 und das Inline-Ventil V2 zurück.
Das System 10 sammelt außerdem PC bzw. Plättchenkonzentrat (in einem PPP-Volumen resuspendiert) in einigen der Behälter C3 durch Schlauchzweige 38 und 42 und das Inline-Ventil V3 zur Lagerung und zum therapeutischen Einsatz. Bevorzugt bestehen die für die Lagerung des PC vorgesehenen Behälter C3 aus Materialien, die im Vergleich mit DEHP-weichgestellten Polyvinylchloridmaterialien eine größere Gasdurchlässigkeit haben, die für die Lagerung von Thrombozyten günstig ist. Beispielsweise kann ein Polyolefinmaterial (wie in der US-PS 4 140 162 von Gajewski et al. angegeben) oder ein Polyvinylchloridmaterial, das mit Tri-2-ethylhexyltrimellitat (TEHTM) weichgestellt ist, verwendet werden.
Das System 10 kann ferner PPP in einigen der Behälter C3 auf dem gleichen Fluidweg sammeln. Die kontinuierliche Rückhaltung von PPP dient einer Vielzahl von Zwecken sowohl während des Bestandteilstrennverfahrens als auch danach.
Die Rückhaltung von PPP dient einem therapeutischen Zweck während der Verarbeitung. PPP enthält den größten Teil des Antikoagulans, das während des Bestandteilstrennverfahrens in das WB zudosiert wird. Durch Rückhalten eines PPP-Anteils anstatt einer Gesamtrückführung zum Spender wird das Gesamtvolumen von Antikoagulans, das der Spender während der Verarbeitung erhält, verringert. Diese Verringerung ist besonders bedeutsam, wenn große Blutmengen verarbeitet werden. Die Rückhaltung von PPP während der Verarbeitung hält außerdem die zirkulierende Thrombozytenzahl des Spenders höher und gleichmäßiger während der Verarbeitung.
Das System 10 kann außerdem Verarbeitungsvorteile aus dem rückgehaltenen PPP gewinnen.
Das System 10 kann in einem alternativen Rezirkulationsmodus einen Anteil des rückgehaltenen PPP anstelle von PRP rezirkulieren zum Vermischen mit WB, das in die erste Kammer 24 eintritt. Oder wenn während der Verarbeitung der WB-Fluß vorübergehend unterbrochen wird, kann das System 10 auf das rückgehaltene PPP-Volumen als gerinnungsgehemmtes "Offenhalte"-Fluid zurückgreifen, um Fluidleitungen durchgängig zu halten. Außerdem greift das System 10 am Ende des Trennverfahrens auf das rückgehaltene PPP-Volumen als ein "Rückspül"-Fluid zurück, um RBC aus der Kammer 24 der ersten Stufe erneut zu suspendieren zur Rückleitung zum Spender durch den Rückleitungszweig 40. Nach dem Trennverfahren arbeitet das System 10 ferner in einem Resuspensionsmodus, um einen Anteil des rückgehaltenen PPP zu entnehmen und PC in der zweiten Kammer 24 zu resuspendieren zur Überführung und Lagerung in dem Sammelbehälter (den Sammelbehältern) C3.
II. Die Systemsteuerungseinrichtung
Die Steuerungseinrichtung 18 führt die gesamte Verfahrenssteuerung und die Überwachungsfunktionen für das System 10 wie beschrieben aus.
Bei der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform (siehe 2) weist die Steuerungseinrichtung eine Hauptverarbeitungseinheit MPU 44 auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die MPU 44 einen Mikroprozessor Typ 68030 von Motorola Corporation auf, obwohl auch andere Arten von herkömmlichen Mikroprozessoren verwendet werden können.
Bei der bevorzugten Ausführungsform arbeitet die MPU 44 mit herkömmlichem Echtzeit-Multitasking, um Verarbeitungsaufgaben MPU-Zyklen zuzuweisen. Eine periodische Zeitgeberunterbrechung (z. B. alle 5 ms) verdrängt den gerade ausgeführten Task und weist einen anderen zu, der in einem für die Ausführung bereiten Zustand ist. Wenn eine erneute Zuweisung angefordert wird, wird der höchstpriorisierte Task im Bereitzustand zugewiesen. Andernfalls wird der nächste Task auf der Liste, der im Bereitzustand ist, zugewiesen.
A. Funktionelle Hardwaresteuerung
Die MPU 44 weist einen Anwendungs-Steuerungsmanager 46 auf. Der Anwendungs-Steuerungsmanager 46 verwaltet die Aktivierung einer Bibliothek 48 von Steuerungsanwendungen (mit A1 bis A3 bezeichnet). Jede Steuerungsanwendung A1 bis A3 gibt Verfahren zur Durchführung von gegebenen Funktionstasks unter Anwendung der Systemhardware (z. B. der Zentrifuge 12, der Pumpen P1 bis P4 und der Ventile V1 bis V3) auf eine vorbestimmte Weise vor. Bei der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform befinden sich die Anwendungen A1 bis A3 als Prozeßsoftware in EPROMs in der MPU 44.
Die Zahl der Anwendungen A1 bis A3 kann verschieden sein. Bei der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform weist die Bibliothek 48 mindestens eine klinische Verfahrensanwendung A1 auf. Die Verfahrensanwendung A1 enthält die Schritte zur Durchführung eines vorgegebenen klinischen Verarbeitungsverfahrens. Als Beispiel bei der gezeigten Ausführungsform enthält die Bibliothek 48 eine Verfahrensanwendung A1 zur Durchführung des Doppelnadel-Thrombozytensammelverfahrens, wie bereits allgemein in Verbindung mit 1 beschrieben wurde. Selbstverständlich können und sind typischerweise zusätzliche Verfahrensanwendungen vorgesehen. Beispielsweise kann die Bibliothek 48 eine Verfahrensanwendung zur Durchführung eines herkömmlichen Einzelnadel-Thrombozytensammelverfahrens aufweisen.
Bei der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform enthält die Bibliothek 48 auch eine Systemoptimierungsanwendung A2. Die Systemoptimierungsanwendung A2 enthält miteinander in Beziehung stehende spezialisierte Dienstprogrammfunktionen, die Informationen auf der Basis von Echtzeit-Verarbeitungsbedingungen und empirischen Schätzungen verarbeiten, um Informationen und Steuerungsvariablen abzuleiten, die das Systembetriebsverhalten optimieren. Weitere Einzelheiten der Optimierungsanwendung A2 werden später beschrieben.
Die Bibliothek 48 enthält ferner eine Hauptmenüanwendung A3, welche die Auswahl der verschiedenen Anwendungen A1 bis A3 durch den Bediener koordiniert, wie ebenfalls noch im einzelnen beschrieben wird.
Selbstverständlich können weitere nichtklinische Verfahrensanwendung enthalten sein und sind typischerweise auch enthalten. Beispielsweise kann die Bibliothek 48 eine Konfigurationsanwendung aufweisen, die die Verfahren enthält, die dem Bediener erlauben, die Standardbetriebsparameter des Systems 10 zu konfigurieren. Als weiteres Beispiel kann die Bibliothek 48 eine Diagnoseanwendung aufweisen, welche die Verfahren enthält, die das Wartungspersonal bei der Diagnostizierung und Problembehandlung der funktionellen Integrität des Systems unterstützen, und eine Systemneustartanwendung, die einen vollständigen Neustart6 des Systems ausführt, falls das System einen Fehlerzustand nicht handhaben oder sich nicht davon erholen kann.
Ein Instrumentenmanager 50 befindet sich ebenfalls als Prozeßsoftware in EPROMs in der MPU 44. Der Instrumentenmanager 50 kommuniziert mit dem Anwendungssteuerungsmanager 46. Der Instrumentenmanager 50 kommuniziert ferner mit niederen peripheren Steuereinheiten für die Pumpen, Elektromagnete, Ventile und andere funktionelle Hardware des Systems.
Wie 2 zeigt, sendet der Anwendungssteuerungsmanager 46 bestimmte Funktionsbefehle an den Instrumentenmanager 50 entsprechend einem Aufruf durch die aktivierte Anwendung A1 bis A3. Der Instrumentenmanager 50 erkennt die periphere Steuereinheit bzw. Steuereinheiten 52 zur Ausführung der Funktion und kompiliert hardwarespezifische Befehle. Die peripheren Steuereinheiten 52 kommunizieren direkt mit der Hardware zur Implementierung der hardwarespezifischen Befehle und veranlassen die Hardware, auf eine bestimmte Weise aktiv zu sein. Ein Kommunikationsmanager 54 managt niedere Protokolle und Kommunikationen zwischen dem Instrumentenmanager 50 und den peripheren Steuereinheiten 52.
Wie 2 ferner zeigt, sendet der Instrumentenmanager 50 auch an den Anwendungssteuerungsmanager 46 Statusdaten über die Operations- und Funktionsbedingungen des Verarbeitungsvorgangs zurück. Die Statusdaten werden beispielsweise als Fluiddurchflußraten, erfaßte Drücke und gemessene Fluidvolumen ausgedrückt.
Der Anwendungssteuerungsmanager 46 überträgt ausgewählte Statusdaten zur Anzeige für den Bediener. Der Anwendungssteuerungsmanager 46 überträgt Betriebs- und Funktionsbedingungen an die Verfahrensanwendung A1 und die Betriebsüberwachungsanwendung A2.
B. Steuerung der Anwenderschnittstelle
Bei der gezeigten Ausführungsform weist die MPU 44 auch eine interaktive Anwenderschnittstelle 58 auf. Die Schnittstelle 58 erlaubt dem Anwender, Informationen in bezug auf den Betrieb des Systems 10 zu betrachten und zu verstehen. Die Schnittstelle 58 erlaubt dem Anwender ferner die Auswahl von Anwendungen, die sich in dem Anwendungssteuerungsmanager 46 befinden, sowie das Ändern bestimmter Funktionen und Leistungskriterien des Systems 10.
Die Schnittstelle 58 weist einen Schnittstellenbildschirm 60 und bevorzugt eine Toneinrichtung 62 auf. Der Schnittstellenbildschirm 60 zeigt Informationen zum Betrachten durch den Bediener in alphanumerischem Format und als Grafik an. Die Toneinrichtung 62 liefert hörbare Bedienerführung, um entweder die Aufmerksamkeit des Bedieners zu gewinnen oder Aktionen des Bedieners zu bestätigen.
Bei der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform dient der Schnittstellenbildschirm 60 auch als Eingabeeinrichtung. Sie empfängt Eingaben vom Bediener über herkömmliche Berührungsbetätigung. Alternativ oder in Kombination mit der Berührungsbetätigung können als Eingabeeinrichtungen eine Maus oder eine Tastatur verwendet werden.
Eine Schnittstellensteuereinheit 64 kommuniziert mit dem Schnittstellenbildschirm 60 und der Audioeinrichtung 62. Die Schnittstellensteuereinheit 64 kommuniziert ihrerseits mit einem Schnittstellenmanager 66, der seinerseits mit dem Anwendungssteuerungsmanager 46 kommuniziert. Die Schnittstellensteuereinheit 64 und der Schnittstellenmanager 66 befinden sich als Prozeßsoftware in EPROMs in der MPU 44.
C. Die Systemoptimierungsanwendung
Bei der gezeigten Ausführungsform (wie 3 zeigt) enthält die Systemoptimierungsanwendung A2 sechs spezialisierte, miteinander in Beziehung stehende Dienstprogrammfunktionen, die mit F1 bis F6 bezeichnet sind. Selbstverständlich können Anzahl und Art der Dienstprogrammfunktionen veränderlich sein.
Bei der gezeigten Ausführungsform leitet die Dienstprogrammfunktion F1 die Ausbeute des Systems 10 für die jeweilige Zellkomponente, die zum Sammeln vorgesehen ist, ab. Für die Thrombozytensammelverfahrensanwendung A1 ermittelt die Dienstprogrammfunktion F1 sowohl den momentanen physischen Zustand des Systems 10 in bezug auf seine Trennwirkungsgrade als auch den momentanen physiologischen Zustand des Spenders in bezug auf die zum Sammeln verfügbare Anzahl von zirkulierenden Thrombozyten. Daraus leitet die Dienstprogrammfunktion F1 die momentane Plättchenausbeute kontinuierlich über die gesamte Verarbeitungsperiode ab.
Eine weitere Dienstprogrammfunktion F2 basiert auf der berechneten Th F2 basiert auf der berechneten Thrombozytenausbeute und anderen Verarbeitungsbedingungen zum Erzeugen von ausgewählten, als Information dienenden Statuswerten und Parametern. Diese Werte und Parameter werden auf der Schnittstelle 58 angezeigt, um den Bediener bei der Etablierung und Aufrechterhaltung optimaler Leistungsbedingungen zu unterstützen. Die Statuswerte und Parameter, die von der Dienstprogrammfunktion F2 abgeleitet werden, können veränderlich sein. Bei der gezeigten Ausführungsform berichtet beispielsweise die Dienstprogrammfunktion F2 verbleibende zu verarbeitende Volumen, die verbleibende Verarbeitungsdauer und die Bestandteilssammelvolumen und -raten.
Eine andere Dienstprogrammfunktion F3 berechnet und empfiehlt, auf der Basis der von der Dienstprogrammfunktion F1 abgeleiteten Thrombozytenausbeute, die optimalen Lagerungsparameter für die Thrombozyten in bezug auf die Anzahl der Lagerungsbehälter und die Volumenmenge von PPP-Lagerungsmedium, die zu verwenden sind.
Andere Dienstprogrammfunktionen erzeugen Steuerungsvariablen auf der Basis von fortlaufenden Verarbeitungsbedingungen zur Nutzung durch den Anwendungssteuerungsmanager 46, um optimale Verarbeitungsbedingungen herzustellen und aufrechtzuerhalten. Beispielsweise erzeugt eine Dienstprogrammfunktion F4 Steuerungsvariablen zur Optimierung von Thrombozytentrennbedingungen in der ersten Stufe 24. Eine andere Dienstprogrammfunktion F5 erzeugt Steuerungsvariablen zur Steuerung der Rate, mit der Citrat-Antikoagulans mit dem PPP zum Spender rückgeführt wird, um potentielle Citrat-Toxizitätsreaktionen zu vermeiden.
Noch eine weitere Dienstprogrammfunktion F6 leitet eine geschätzte Verfahrensdauer ab, die die Sammeldauer vorhersagt, bevor der Spender angeschlossen wird.
Weitere Einzelheiten dieser Dienstprogrammfunktionen F1 bis F6 werden nun im einzelnen beschrieben.
III. Ableiten der Thrombozytenausbeute
Die Dienstprogrammfunktion F1 (siehe 4) führt fortlaufende Berechnung des Thrombozytentrennwirkungsgrads (η_Plt) des Systems 10 aus. Die Dienstprogrammfunktion F1 behandelt den Thrombozytentrennwirkungsgrad η_Plt als gleich dem Verhältnis des aus dem Spendervollblut abgetrennten Plasmavolumens relativ zu dem Gesamtplasmavolumen, das in dem Vollblut verfügbar ist. Dabei geht die Dienstprogrammfunktion F1 davon aus, daß jedes Plättchen in dem von dem Spendervollblut abgetrennten Plasmavolumen geerntet wird.
Der Spenderhämatokrit ändert sich während der Verarbeitung infolge der Antikoagulansverdünnungs- und Plasmaverarmungseffekte, und somit bleibt der Trennwirkungsgrad η_Plt nicht auf einem Konstantwert, sondern ändert sich während des gesamten Verfahrens. Die Dienstprogrammfunktion F1 paßt sich diesen verfahrensabhängigen Veränderungen durch inkrementelles Überwachen der Ausbeuten an. Diese Ausbeuten, die als inkrementelle bereinigte Volumina (ΔClrVol) bezeichnet werden, werden errechnet durch Multiplikation des aktuellen Trennwirkungsgrads η_Plt mit dem aktuellen inkrementellen Volumen des mit Antikoagulans verdünnten gerade verarbeiteten Spendervollbluts, und zwar wie folgt: ΔClrVol = ACDil × ηPlt × ΔVOLProc Gl. (1) wobei:
ΔVol_Proc das gerade verarbeitete inkrementelle Vollblutvolumen ist und
ACDil ein Antikoagulansverdünnungsfaktor für das inkrementelle Vollblutvolumen ist, der wie folgt errechnet ist:
wobei:
AC das ausgewählte Verhältnis von Vollblutvolumen zu Antikoagulansvolumen (z. B. 10 : 1 oder "10") ist. AC kann während der Verarbeitungsperiode einen Festwert haben. Alternativ kann AC stufenweise entsprechend vorgegebenen Kriterien während der Verarbeitungsperiode geändert werden.
Beispielsweise kann AC zu Beginn der Verarbeitung mit einem kleineren Verhältnis für eine vorgegebene Anfangsperiode vorgegeben und dann nach späteren Perioden schrittweise vergrößert werden; beispielsweise kann AC für die erste Verarbeitungsminute mit 6 : 1 vorgegeben werden, dann für die nächsten 2,5 bis 3 Minuten auf 8 : 1 erhöht werden und schließlich auf den Verarbeitungswert von 10 : 1 erhöht werden.
Die Einführung von Antikoagulans kann auch durch Überwachen des Einlaßdrucks von PRP, das in die zweite Verarbeitungsstufe 32 eintritt, abgestuft werden. Beispielsweise kann AC mit 6 : 1 vorgegeben sein, bis der Anfangsdruck (z. B. mit 500 mmHg) auf einen vorgegebenen Grenzpegel (z. B. 200 mmHg bis 300 mmHg) abfällt. AC kann dann schrittweise auf den Verarbeitungspegel von 10 : 1 angehoben werden, während gleichzeitig der Druck überwacht wird, um sicherzustellen, daß er auf dem gewünschten Pegel bleibt.
Die Dienstprogrammfunktion F1 führt außerdem fortlaufende Schätzungen der aktuellen zirkulierenden Thrombozytenzahl (Plt_Circ) durch, ausgedrückt als 1000 Thrombozyten pro Mikroliter (μl) des Plasmavolumens (oder k/μl). Ebenso wie η_Plt ändert sich Plt_Circ während der Verarbeitung infolge der Wirkungen der Verdünnung und der Verarmung. Die Dienstprogrammfunktion F1 überwacht inkrementell auch die Plättchenausbeute in Inkrementen durch Multiplikation jedes inkrementellen bereinigten Plasmavolumens ΔClrVol (auf der Basis einer Sofortberechnung von η_Plt) mit einer momentanen Schätzung der zirkulierenden Plättchenzahl Plt_Circ. Das Produkt ist eine inkrementelle Plättchenausbeute (Δyld), typischerweise ausgedrückt als eⁿ Plättchen, wobei ⁿe = 0,5 × 10 Plättchen (e¹¹ = 0,5 × 10¹¹ Plättchen).
Zu jedem gegebenen Zeitpunkt bildet die Summe der inkrementellen Plättchenausbeuten ΔYld die aktuelle Plättchenausbeute Yld_current, die auch wie folgt ausgedrückt werden kann:
wobei:
Yld_Old die letzte berechnete Yld_current ist, und
wobei:
Plt_current die aktuelle (momentane) Schätzung der zirkulierenden Plättchenzahl des Spenders ist.
ΔYld wird in Gleichung (4) durch 100.000 dividiert, um die Einheiten auszugleichen.
Nachstehend folgen weitere Einzelheiten für die Ableitung der oben beschriebenen Verarbeitungsvariablen durch die Dienstprogrammfunktion F1.
A. Ableiten des Gesamttrennwirkungsgrads η_Plt
Der Gesamttrennwirkungsgrad η_Plt ist das Produkt der einzelnen Wirkungsgrade der Teile des Systems, ausgedrückt wie folgt: ηPlt = η1.Sep × η2.Sep × ηAnc Gl. (5)wobei:
η_1.Sep der Wirkungsgrad der Trennung von PRP von WB in der ersten Trennstufe ist;
η_2.Sep der Wirkungsgrad der Trennung von PC von PRP in der zweiten Trennstufe ist;
η_Anc das Produkt der Wirkungsgrade von anderen zusätzlichen Verarbeitungsschritten in dem System ist.
1. Erststufentrennungs-Wirkungsgrad η_1.Sep
Das Dienstprogrammfunktion F1 (siehe 4) leitet η_1.Sep fortlaufend über den Verlauf eines Verfahrens ab auf der Basis von gemessenen und empirischen Verarbeitungswerten unter Anwendung der folgenden Gleichung:
wobei:
Q_b die gemessene Vollblutdurchflußrate (in ml/min) ist;
Q_P die gemessene PRP-Durchflußrate (in ml/min) ist;
H_b der scheinbare Hämatokrit des gerinnungsgehemmten Vollbluts ist, das in die Trennkammer der ersten Stufe eintritt. H_b ist ein Wert, der von dem Dienstprogramm auf der Basis von erfaßten Durchflußbedingungen und theoretischen Überlegungen abgeleitet wird. Daher benötigt die Dienstprogrammfunktion keinen Online-Hämatokritsensor, um den tatsächlichen WB-Hämatokrit zu messen.
Die Dienstprogrammfunktion F1 leitet H_b auf der Basis der folgenden Beziehung ab:
wobei:
H_rbc der scheinbare Hämatokrit des RBC-Betts in der Erststufen-Trennkammer ist, basierend auf erfaßten Betriebsbedingungen und den physischen Dimensionen der Erststufen-Trennkammer. Ebenso wie im Fall von H_b benötigt die Dienstprogrammfunktion F1 keinen physischen Sensor zur Bestimmung von H_rbc, der durch die Dienstprogrammfunktion gemäß der nachstehenden Gleichung abgeleitet wird:
wobei:
q_b ist die Einlaßblutdurchflußrate (cm³/s), die eine bekannte Größe ist, die nach Umwandlung in ml/min mit Q_b in Gl. (6) übereinstimmt.
q_p ist die gemessene PRP-Durchflußrate (in cm³/s), die eine bekannte Größe ist, die nach Umwandlung in ml/min mit Q_p in Gl. (6) übereinstimmt.
β ist ein von der Scherrate abhängiger Term, und S_γ ist der Erythrozytensedimentations-Koeffizient (s). Auf der Basis von empirischen Daten geht Gl. (8) davon aus, daß β/S_γ = 15,8 × 10⁶ s^–1.
A ist die Fläche der Trennkammer (cm²), die eine bekannte Dimension ist.
g ist die Fliehkraftbeschleunigung (cm/s²), die der Radius der ersten Trennkammer (eine bekannte Dimension), multipliziert mit der quadrierten Rotationsrate Ω² (rad/s²) (eine weitere bekannte Größe), ist.
k ist eine Viskositätskonstante = 0,625, und κ ist eine Viskositätskonstante, die auf k und einer anderen Viskositätskonstanten α = 4,5 basiert, wobei:
Gleichung (8) wird aus der Beziehung abgeleitet, die durch die folgende Gleichung (10) ausgedrückt ist:
die in Brown, The Physics of Continuous Flow Centrifugal Cell Separation, "Artificial Organs" 1989; 13(1): 4–20) angegeben ist. Gleichung (8) löst Gleichung (10) für H_rbc.
2. Der Trennwirkungsgrad η_2.Sep der zweiten Stufe
Die Dienstprogrammfunktion F1 (siehe 4) leitet auch η_2.Sep fortlaufend im Verlauf eines Verfahrens auf der Basis eines Algorithmus ab, der durch Computermodellierung erhalten ist und berechnet, welcher Bruchteil von log-normal verteilten Thrombozyten bzw. Plättchen in der zweiten Trennstufe 32 als Funktion ihrer Größe (mittleres Plättchenvolumen oder MPV), der Durchflußrate (Q_p), der Fläche (A) der Trennstufe 32 und der Fliehkraftbeschleunigung (g, die der Rotationsradius der zweiten Stufe, multipliziert mit der quadrierten Rotationsrate Π², ist) gesammelt wird.
Der Algorithmus kann in Form einer Funktion ausgedrückt werden, die als Diagramm in 8 gezeigt ist. In dem Diagramm ist η_2.Sep als ein einziger dimensionsloser Parameter gAS_p/Q_p aufgetragen,
wobei: Sp = 1,8 × 10–9 MPV2/3 (s),und
MPV das mittlere Plättchenvolumen (Femtoliter fl oder μ³), das mit herkömmlichen Techniken aus einer Probe des Spenderbluts, die vor der Verarbeitung entnommen wird, gemessen werden kann. Abweichungen bei MPV aufgrund der Verwendung unterschiedlicher Zähler können auftreten. Die Dienstprogrammfunktion kann daher eine Nachschlagetabelle enthalten, um MPV für den Gebrauch durch die Funktion in Abhängigkeit von der verwendeten Zählerart zu standardisieren. Alternativ kann MPV geschätzt werden auf der Basis einer Funktion, die aus einer statistischen Auswertung von klinischen Plättchen-Vorzähldaten Plt_PRE abgeleitet ist und die von der Dienstprogrammfunktion genutzt werden kann. Der Erfinder ist der Ansicht, daß auf der Basis dieser Auswertung von solchen klinischen Daten die MPV-Funktion wie folgt geschrieben werden kann: MPV (fl) ≈ 11,5 – 0,009 PltPRE (k/μl)
3. Zusätzliche Trennwirkungsgrade η_Anc
η_Anc berücksichtigt den Wirkungsgrad (ausgedrückt als Plättchenverluste) anderer Bereiche des Verarbeitungssystems. η_Anc berücksichtigt den Wirkungsgrad des Transports von Thrombozyten (in PRP) von der Erststufenkammer zu der Zweitstufenkammer; den Wirkungsgrad des Transports von Thrombozyten (ebenfalls in PRP) durch den Leukozytenrückhaltefilter; den Wirkungsgrad der Resuspendierung und Überführung von Thrombozyten (in PC) aus der Zweitstufenkammer nach der Verarbeitung; und den Wirkungsgrad der Wiederverarbeitung von vorher verarbeitetem Blut entweder in einer Einzel- oder einer Doppelnadelkonfiguration.
Die Wirkungsgrade dieser zusätzlichen Verfahrensschritte können auf der Basis von klinischen Daten ausgewertet oder durch Computermodellierung geschätzt werden. Auf der Grundlage dieser Überlegungen kann ein Vorhersagewert für η_Anc bestimmt werden, den die Gleichung (5) als Konstante über den Verlauf eines gegebenen Verfahrens behandelt.
B. Ableiten der Spenderplättchenzahl (Plt_Circ)
Die Dienstprogrammfunktion F1 (siehe 4) basiert auf einem kinetischen Modell für die Vorhersage der aktuellen zirkulierenden Spenderplättchenzahl Plt_Circ während der Verarbeitung. Das Modell schätzt das Spenderblutvolumen und schätzt dann die Auswirkungen der Verdünnung und Verarmung während der Verarbeitung, um Plt_Circ entsprechend der folgenden Beziehung abzuleiten: PltCirc = [(Dilution) × Pltpre] – (Depletion) Gl. (11)wobei:
Plt_pre die zirkulierende Spenderplättchenzahl vor Beginn der Verarbeitung (k/μl) ist, die mit herkömmlichen Techniken aus einer Vollblutprobe gemessen werden kann, die vor der Verarbeitung vom Spender entnommen wird. Abweichungen in Plt_pre können vorkommen aufgrund der Verwendung unterschiedlicher Zähler (siehe z. B. Peoples et al., "A Multi-Site Study of Variables Affecting Platelet Counting for Blood Component Quality Control", Transfusion (Special Abstract Supplement, 47th Annual Meeting), v. 34, No. 10S, Oktober 1994 Supplement). Die Dienstprogrammfunktion kann daher eine Nachschlagetabelle für die Standardisierung aller Plättchenzählwerte (wie Plt_pre und Plt_post, der noch beschrieben wird) enthalten zur Verwendung durch die Funktion in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Zählers.
Dilution (Verdünnung) ist ein Faktor, der die zirkulierende Spenderplättchenzahl Plt_pre vor der Verarbeitung reduziert aufgrund von Zunahmen des scheinbaren zirkulierenden Spenderblutvolumens, bewirkt durch das Primingvolumen des Systems und die Abgabe von Antikoagulans. Dilution berücksichtigt auch die fortlaufende Entnahme von Fluid aus dem Gefäßraum durch die Nieren während des Verfahrens.
Depletion (Verarmung) ist ein Faktor, der die Verarmung des verfügbaren zirkulierenden Spenderplättchenpools durch die Verarbeitung berücksichtigt. Depletion berücksichtigt auch die Gegenmobilisierung der Milz bei der Auffüllung des zirkulierenden Blutvolumens mit Thrombozyten während der Verarbeitung.
1. Schätzen von Dilution
Die Dienstprogrammfunktion F1 schätzt den Verdünnungsfaktor auf der Basis der folgenden Gleichung:
wobei:
Prime das Primingvolumen des Systems (ml) ist;
ACD das Volumen des Antikoagulans ist, das eingesetzt wird (aktuell oder Endpunkt in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt, zu dem die Ableitung erfolgt) (ml);
PPP das Volumen von gesammeltem PPP (aktuell oder Zielwert) (ml) ist;
DonVol (ml) das Spenderblutvolumen auf der Basis von Modellen ist, die Größe, Gewicht und Geschlecht des Spenders berücksichtigen. Diese Modelle werden weiter vereinfacht unter Verwendung von empirischen Daten zum Auftragen des Blutvolumens gegenüber dem Spendergewicht, linearisiert durch Repression auf den folgenden, stärker gestrafften Ausdruck: DonVol ≅ 1024 + 51 Wgt (r2 = 0,87) Gl (13)wobei:
Wgt das Spendergewicht (kg) ist.
2. Schätzen von Depletion
Das fortlaufende Sammeln von Plättchen verarmt den verfügbaren zirkulierenden Plättchenpool. Ein Modell erster Ordnung sagt voraus, daß die Spenderplättchenzahl reduziert wird um die Plättchenausbeute (Yld) (aktuell oder Zielwert), dividiert durch das zirkulierende Spenderblutvolumen (DonVol), ausgedrückt wie folgt:
wobei:
Yld die aktuelle momentane oder Ziel-Plättchenausbeute (k/μl) ist. In Gleichung (14) ist Yld mit 100.000 multipliziert, um die Einheiten auszugleichen.
Gleichung (14) berücksichtigt nicht die Milzmobilisierung von Ersatzplättchen, die als Milzmobilisierungsfaktor (oder Spleen) bezeichnet wird. Spleen bedeutet, daß Spender mit niedrigen Plättchenzahlen dennoch eine große, in der Milz gehaltene Plättchenreserve haben. Wenn während der Verarbeitung zirkulierende Plättchen aus dem Spenderblut entnommen werden, gibt die Milz Plättchen, die sie in Reserve hält, in das Blut frei, wodurch der Abfall der zirkulierenden Plättchen teilweise ausgeglichen wird. Der Erfinder hat entdeckt, daß – obwohl die Plättchen-Vorzählwerte unter den Spendern in einem großen Bereich schwanken – das gesamte verfügbare Plättchenvolumen zwischen den Spendern deutlich konstant bleibt. Ein durchschnittliches scheinbares Spendervolumen ist 3,10 ± 0,25 ml Plättchen pro Liter Blut. Der Änderungskoeffizient ist 8,1%, was nur geringfügig höher als der Änderungskoeffizient des Hämatokrits bei normalen Spendern ist.
Der Erfinder hat den Mobilisierungsfaktor Spleen aus dem Vergleich der tatsächlich gemessenen Verarmung mit Depl (Gleichung (14)) abgeleitet, der als eine Funktion von Plt_Pre aufgetragen und linearisiert ist. Spleen (der auf eine untere Grenze von 1 begrenzt ist) wird wie folgt angegeben: Spleen = [2,25 – 0,004 PltPre] ≅ 1 Gl. (15)
Auf der Basis der Gleichungen (14) und (15) leitet die Dienstprogrammfunktion Depletion wie folgt ab:
C. MODIFIKATIONEN DES ECHTZEITVERFAHRENS
Der Bediener hat nicht immer einen aktuellen Plättchen-Vorzählwert Plt_Pre für jeden Spender zu Beginn des Verfahrens. Die Dienstprogrammfunktion F1 ermöglicht dem System, unter Standardparametern oder Werten aus einem vorhergehenden Verfahren zu starten. Die Dienstprogrammfunktion F1 ermöglicht die spätere Eingabe des tatsächlichen Plättchen-Vorzählwerts Plt_Pre während des Verfahrens. Die Dienstprogrammfunktion F1 berechnet Plättchenausbeuten neu, die unter einer Gruppe von Bedingungen bestimmt wurden, so daß die neu eingegebenen Werte reflektiert werden. Die Dienstprogrammfunktion F1 nutzt die aktuelle Ausbeute zum Berechnen eines effektiven bereinigten Volumens und nutzt dann dieses Volumen zum Berechnen der neuen aktuellen Ausbeute, wobei die von dem Plättchen-Vorzählwert abhängige Art der Milzmobilisierung bewahrt wird.
Die Dienstprogrammfunktion F1 nutzt die aktuelle Ausbeute zum Berechnen eines effektiven bereinigten Volumens wie folgt:
wobei:
ClrVol das bereinigte Plasmavolumen ist;
DonVol das zirkulierende Spenderblutvolumen ist, berechnet gemäß Gl. (13);
Yld_Current die aktuelle Plättchenausbeute ist, berechnet gemäß Gl. (3) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
Prime das blutseitige Primingvolumen (ml) ist;
ACD das eingesetzte Antikoagulansvolumen (ml) ist;
PPP das Volumen von gesammeltem plättenarmem Plasma (ml) ist;
Pre_Old die Spenderplättchenzahl vor der Verarbeitung ist, die vor Beginn der Verarbeitung eingegeben wurde (k/μl);
Spleen_Old der Milzmobilisierungsfaktor ist, der unter Anwendung von Gl. (16) auf der Basis von Pre_Old berechnet ist.
Die Dienstprogrammfunktion F1 nutzt ClrVol, das unter Anwendung von Gl. (17) berechnet ist, um die neue aktuelle Ausbeute wie folgt zu berechnen:
wobei:
Pre_New der neue Spenderplättchen-Vorzählwert ist, der während der Verarbeitung eingegeben wurde (k/μl);
Yld_New die neue Plättchenausbeute ist, die den neuen Spenderplättchen-Vorzählwert Pre_New berücksichtigt;
ClrVol das bereinigte Plasmavolumen ist, das gemäß Gleichung (17) berechnet wurde;
DonVol das zirkulierende Spenderblutvolumen ist, das ebenso wie in Gleichung (17) gemäß Gleichung (13) berechnet wurde;
Prime das blutseitige Primingvolumen (ml) ebenso wie in Gleichung (17) ist;
ACD das eingesetzte Antikoagulansvolumen (ml) ebenso wie in Gleichung (17) ist;
PPP das Volumen des gesammelten plättchenarmen Plasmas (ml) ebenso wie in Gleichung (17) ist;
Spleen_New der Milzmobilisierungsfaktor ist, der unter Anwendung von Gleichung (15) auf der Basis von Pre_New berechnet wurde.
IV. Ableiten von anderen Verarbeitungsinformationen
Die Dienstprogrammfunktion F2 (siehe 5) basiert auf der Berechnung von Yld durch die erste Dienstprogrammfunktion F1 zur Ableitung von anderen Informationswerten und Parametern, um den Bediener dabei zu unterstützen, die optimalen Betriebsbedingungen für das Verfahren zu bestimmen. Die folgenden Verarbeitungswerte sind beispielhafte Ableitungen, die von der Dienstprogrammfunktion F2 bereitgestellt werden können.
A. VERBLEIBENDES ZU VERARBEITENDES VOLUMEN
Die Dienstprogrammfunktion F2 berechnet das zusätzliche verarbeitete Volumen, das notwendig ist, um eine gewünschte Plättchenausbeute Vb_rem (in ml) zu erreichen, durch Division der verbleibenden zu sammelnden Ausbeute durch die zu erwartende mittlere Plättchenzahl über den Rest des Verfahrens, mit Korrekturen, um den aktuellen Betriebswirkungsgrad η_Plt zu reflektieren. Die Dienstprogrammfunktion F2 leitet diesen Wert unter Anwendung der folgenden Gleichung ab:
wobei:
Yld_Goal die gewünschte Plättchenausbeute (k/μl) ist,
wobei:
Vb_rem das zusätzliche Verarbeitungsvolumen (ml) ist, das zum Erreichen von Yld_Goal notwendig ist;
Yld_Current die aktuelle Plättchenausbeute (k/μl) ist, berechnet unter Anwendung von Gl. (3) auf der Basis von aktuellen Verarbeitungswerten;
η_Plt der derzeitige (momentane) Plättchensammelwirkungsgrad ist, berechnet unter Anwendung von Gl. (5) auf der Basis von aktuellen Verarbeitungswerten;
ACDil der Antikoagulansverdünnungsfaktor (Gl. (2)) ist;
Plt_Current die aktuelle (momentane) zirkulierende Spenderplättchenzahl ist, berechnet unter Anwendung von Gl. (11) auf der Basis von aktuellen Verarbeitungswerten;
Plt_Post die erwartete Spenderplättchenzahl nach der Verarbeitung ist, ebenfalls berechnet unter Anwendung von Gl. (11) auf der Basis von Gesamtverarbeitungswerten.
B. VERBLEIBENDE VERFAHRENSZEIT
Die Dienstprogrammfunktion F2 berechnet ferner die verbleibende Verfahrenszeit (t_rem) (in min) wie folgt:
wobei:
Vb_rem das restliche zu verarbeitende Volumen ist, berechnet unter Anwendung von Gl. (19) auf der Basis von aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
Q_b die Vollblutdurchflußrate ist, die entweder vom Anwender vorgegeben ist oder als Qb_opt unter Anwendung von Gl. (31) berechnet wird, wie noch beschrieben wird.
C. SAMMELN VON PLASMA
Die Dienstprogrammfunktion addiert die verschiedenen Plasmasammelanforderungen, um das Plasmasammelvolumen (PPP_Goal) (in ml) wie folgt abzuleiten: PPPGoal = PPPPC + PPPSource + PPPReinfuse + PPPWaste + PPPCollCham Gl. (21)wobei:
PPP_PC das für das PC-Produkt ausgewählte plättchenarme Plasmavolumen ist, das einen typischen Standardwert von 250 ml haben kann oder als ein optimaler Wert Plt_Med gemäß Gl. (28) berechnet wird, wie noch beschrieben wird;
PPP_Source das plättchenarme Plasmavolumen ist, das zum Sammeln als Quellenplasma ausgewählt wurde;
PPP_Waste das plättchenarme Plasmavolumen ist, das ausgewählt wurde, um für verschiedene Verarbeitungszwecke in Reserve gehalten zu werden (Standard = 40 ml);
PPP_CollCham das Volumen der Plasmasammelkammer ist (Standard = 40 ml);
PPP_Reinfuse das plättchenarme Plasmavolumen ist, das während der Verarbeitung reinfundiert wird.
D. PLASMASAMMELRATE
Die Dienstprogrammfunktion F2 berechnet die Plasmasammelrate (Q_ppp) (in ml/min) wie folgt:
wobei:
PPP_Goal das gewünschte plättchenarme Plasmasammelvolumen (ml) ist;
PPP_Current das aktuelle Volumen des gesammelten plättchenarmen Plasmas (ml) ist;
t_rem die zum Sammeln verbleibende Zeit ist, berechnet unter Anwendung von Gl. (20) auf der Basis von aktuellen Verarbeitungsbedingungen.
E. GESAMTER ZU ERWARTENDER AC-EINSATZ
Die Dienstprogrammfunktion F2 kann auch das Gesamtvolumen von Antikoagulans berechnen, dessen Einsatz während der Verarbeitung zu erwarten ist (ACD_End) (in ml), und zwar wie folgt:
wobei:
ACD_Current das aktuelle eingesetzte Antikoagulansvolumen (ml) ist;
AC das ausgewählte Antikoagulansverhältnis ist;
Q_b die Vollblutdurchflußrate ist, die entweder vom Anwender vorgegeben ist oder unter Anwendung von Gl. (31) als Qb_Opt auf der Basis von aktuellen Verarbeitungsbedingungen berechnet wird;
t_rem die beim Sammeln verbleibende Zeit ist, berechnet unter Anwendung von Gl. (29) auf der Basis von aktuellen Verarbeitungsbedingungen.
V. Empfehlung optimaler Plättchenlagerungsparameter
Die Dienstprogrammfunktion F3 (siehe 6) arbeitet mit der Berechnung von Yld durch die Dienstprogrammfunktion F1, um den Bediener bei der Bestimmung der optimalen Lagerungsbedingungen für die während der Verarbeitung gesammelten Thrombozyten bzw. Plättchen zu unterstützen.
Die Dienstprogrammfunktion F3 leitet die optimalen Lagerungsbedingungen ab, um die Thrombozyten während der erwarteten Lagerungsperiode am Leben zu erhalten, und zwar in bezug auf die Anzahl von vorgewählten Lagerungsbehältern Plt_Bag, die für die Plättchen erforderlich sind, und das Volumen von Plasms (PPP) Plt_Med (in ml), das als Lagerungsmedium mit den Thrombozyten enthalten sein soll.
Die optimalen Lagerungsbedingungen für Plättchen sind abhängig von dem gelagerten Volumen Plt_Vol, das wie folgt geschrieben wird: PltVol = Yld × MPV Gl. (24)wobei:
Yld die Anzahl von gesammelten Plättchen ist und
MPV das mittlere Plättchenvolumen ist.
Wenn Plt_Vol zunimmt, steigt auch der Sauerstoffbedarf der Plättchen während der Lagerungsperiode. Wenn Plt_Vol zunimmt, steigt auch der Glukoseverbrauch der Plättchen zur Unterstützung des Stoffwechsels, und die Erzeugung von Kohlendioxid und Laktat als Resultat des Stoffwechsels nehmen ebenfalls zu. Die physischen Charakteristiken der Lagerungsbehälter in bezug auf Oberfläche, Dicke und Material sind so ausgewählt, daß ein gewünschtes Maß an Gaspermeabilität erhalten wird, um den Eintritt von Sauerstoff in den Behälter sowie das Entweichen von Kohlendioxid aus dem Behälter während der Lagerungsperiode zu ermöglichen.
Das Plasmalagerungsmedium enthält Hydrogencarbonat HCO₃, welches das durch den Plättchenstoffwechsel erzeugte Laktat puffert, so daß der pH auf einem Wert gehalten wird, der die Lebensfähigkeit der Plättchen aufrechterhält. Mit der Zunahme von Plt_Vol steigt auch der Bedarf für die Pufferwirkung von HCO₃, und somit ein größeres Plasmavolumen während der Lagerung, an.
A. Ableiten von Plt_Bag
Der Sauerstoffpartialdruck pO₂ (mmHg) von Plättchen, die in einem Lagerungsbehälter gelagert sind, der eine gegebene Permeation hat, nimmt im Verhältnis zu dem Gesamtplättchenvolumen Plt_Vol, das der Behälter enthält, ab. Das Diagramm von 9 basiert auf Testdaten, die die Beziehung zwischen pO₂, gemessen nach einem Lagerungstag, für einen Lagerungsbehälter mit einer gegebenen Permeation zeigen. Der Lagerungsbehälter, auf dem 9 basiert, hat eine Oberfläche von 54,458 in² und ein Fassungsvermögen von 1000 ml. Der Lagerungsbehälter hat eine Permeabilität für O₂ von 194 cm³/100 in²/Tag und eine Permeabilität für CO₂ von 1282 cm³/100 in²/Tag.
Wenn der Partialdruck pO₂ unter 20 mmHg fällt, wird beobachtet, daß die Plättchen anaerob werden und das Volumen von Laktatnebenprodukt deutlich ansteigt. 9 zeigt, daß der ausgewählte Lagerungsbehälter einen pO₂ von 40 mmHg (reichlich oberhalb des aeroben Bereichs) bei Plt_Vol ≤ 4,0 ml aufrechterhalten kann. Auf dieser konservativen Basis wird das Volumen von 4,0 ml als das Zielvolumen Plt_Tvol für diesen Behälter ausgewählt. Zielvolumen Plt_Tvol für andere Behälter können unter Anwendung der gleichen Methodik bestimmt werden.
Die Dienstprogrammfunktion F3 nutzt das Ziel-Plättchenvolumen Plt_Tvol, um Plt_Bag wie folgt zu berechnen:
und:
Plt_Bag = 1 wenn BAG ≤ 1,0, andernfalls
Plt_Bag = [BAG + 1], wobei [BAG + 1] der ganzzahlige Teil der Menge BAG + 1 ist.
Wenn man beispielsweise einen Spender-MPV von 9,5 fl und eine Yld von 4 × 10¹¹ Plättchen (Plt_Vol = 3,8 ml) annimmt, und wenn Plt_TVol = 4,0 ml, dann ist BAG = 0,95 und Plt_Bag = 1. Wenn der Spender-MPV 11,0 fl ist und die Ausbeute Yld und Plt_TVol gleich bleiben (Plt_Vol = 4,4 ml), dann ist BAG = 1,1 und Plt_Bag = 2.
Bei Plt_Bag > 1 wird Plt_Vol zwischen der Anzahl von benötigten Behältern gleich aufgeteilt.
B. Ableiten von Plt_Med
Die Hydrogencarbonatmenge, die täglich eingesetzt wird, ist eine Funktion des Lagerungs-Thrombozytokrits Tct (%), der wie folgt geschrieben werden kann:
Die Beziehung zwischen dem Verbrauch von Hydrogencarbonat HCO₃ pro Tag und Tct kann für den ausgewählten Lagerungsbehälter empirisch bestimmt werden. Das Diagramm von 10 zeigt diese Beziehung für denselben Behälter, auf dem das Diagramm von 9 basiert. Die y-Achse in 10 zeigt den empirisch gemessenen Hydrogencarbonatverbrauch pro Tag (in meq/l) auf der Basis von Tct für diesen Behälter. Die Dienstprogrammfunktion F3 enthält die in 10 angegebenen Daten in einer Nachschlagetabelle.
Die Dienstprogrammfunktion F3 leitet den Abfall von Hydrogencarbonat/Tag über die Lagerungsperiode ΔHCO₃ wie folgt ab:
wobei:
Don_HCO3 der gemessene Hydrogencarbonatspiegel in dem Spenderblut (meq/l) oder alternativ der Hydrogencarbonatspiegel für einen typischen Spender ist, der mit 19,0 meq/l ± 1,3 angenommen wird, und
Stor der gewünschte Lagerungszeitraum (in Tagen, typischerweise zwischen 3 und 6 Tagen) ist.
Bei gegebenem ΔHCO₃ leitet die Dienstprogrammfunktion F3 Tct aus der Nachschlagetabelle für den ausgewählten Lagerungsbehälter ab. Für den Lagerungsbehälter, auf dem 10 basiert, wird ein Tct von ungefähr 1,35 bis 1,5% als konservativ in den meisten Fällen für einen Lagerungszeitraum von sechs Tagen geeignet betrachtet.
Wenn Tct und Plt_Vol bekannt sind, berechnet die Dienstprogrammfunktion F3 Plt_Med auf der Basis von Gl. (25) wie folgt:
Bei Plt_Bag > 1 wird Plt_Med unter der Anzahl der benötigten Behälter gleich aufgeteilt. PPP_PC wird in Gl. (21) auf Plt_Med eingestellt.
VI. Ableiten von Steuerungsvariablen
Die Dienstprogrammfunktionen F4 und F5 basieren auf der oben beschriebenen Matrix von physischen und physiologischen Beziehungen zur Ableitung von Steuerungsvariablen für das Verfahren, die der Anwendungssteuerungsmanager 46 für die Optimierung des Systemverhaltens nutzt. Die folgenden Steuerungsvariablen sind beispielhafte Ableitungen, welche von den Dienstprogrammfunktionen F4 und F5 für diesen Zweck bereitgestellt werden können.
A. Fördern von hohen Plättchentrennwirkungsgraden durch Rezirkulation
Ein hoher mittlerer Plättchenwert MPV für gesammelte Plättchen ist vorteilhaft, weil er einen hohen Trennwirkungsgrad für die erste Trennstufe und das System insgesamt bedeutet. Die meisten Thrombozyten haben einen Mittelwert von ungefähr 8 bis 10 Femtoliter, gemessen mit der Sysmex-Maschine K-1000 (die kleinsten der roten Blutzellen beginnen bei ungefähr 30 Femtoliter). Die verbleibende Minderheit der Plättchenpopulation ist von Plättchen gebildet, die physisch größer sind. Diese größeren Plättchen nehmen typischerweise mehr als 15 × 10^–15 Liter/Plättchen ein, und manche sind größer als 30 Femtoliter.
Diese größeren Plättchen setzen sich auf der RBC-Grenzfläche in der ersten Trennkammer rascher als die meisten Plättchen ab. Die Wahrscheinlichkeit ist hoch, daß diese größeren Plättchen in der RBC-Grenzschicht festgehalten werden und nicht in das PRP zum Sammeln eintreten. Eine wirkungsvolle Trennung von Plättchen in der ersten Trennkammer hebt die größeren Plättchen von der Grenzschicht ab, so daß sie in dem PRP gesammelt werden. Das resultiert wiederum in einer größeren Population größerer Plättchen in dem PRP und damit einem höheren MPV.
11, die von klinischen Daten abgeleitet ist, zeigt, daß der Wirkungsgrad der Plättchentrennung, ausgedrückt als MPV, sehr stark abhängig ist von dem Einlauf-Hämatokrit von WB, das in die Verarbeitungskammer der ersten Stufe eintritt. Dies gilt besonders bei Hämatokritwerten von 30% und darunter, bei denen signifikante Steigerungen der Trennwirkungsgrade erzielt werden können.
Auf der Grundlage dieser Überlegung gibt die Dienstprogrammfunktion F4 eine Rate Q_recirc für die Rezirkulation von PRP zurück zum Einlaß der ersten Trennstufe vor, um einen erwünschten Einlauf-Hämatokrit H_i zu erhalten, der so ausgewählt ist, daß ein hoher MPV erhalten wird. Die Dienstprogrammfunktion F4 wählt H_i auf der Basis der nachstehenden Erythrozytenausgleichs-Gleichung aus:
Bei einer bevorzugten Implementierung ist H_i nicht größer als ungefähr 40% und ist am meisten bevorzugt ungefähr 32%.
B. Citratinfusionsrate
Citrat in dem Antikoagulans wird vom Körper rasch verstoffwechselt, so daß eine fortlaufende Infusion in rückgeleitetem PPP während der Verarbeitung möglich ist. Bei einem gewissen Citratinfusionsspiegel tritt jedoch bei den Spendern eine Citrattoxizität auf. Diese Reaktionen sind sowohl in bezug auf Stärke als auch Beschaffenheit verschieden, und verschiedene Spender haben verschiedene Grenzwerte. Eine nominell asymptomatische Citratinfusionsrate (CIR) wird, basierend auf empirischen Daten, mit ungefähr 1,25 mg/kg/min angenommen. Dieser Wert basiert auf empirischen Daten, die zeigen, daß praktisch jeder Spender die Apherese beschwerdefrei bei gerinnungsgehemmten Blutdurchflußraten von 45 ml/min mit einem Antikoagulansverhältnis (ACD-A-Antikoagulans) von 10 : 1 tolerieren kann.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß Citrat nicht in die Erythrozyten eintritt, kann die dem Spender verabreichte Menge durch fortlaufendes Sammeln eines Bruchteils des Plasmas während des gesamten Verfahrens reduziert werden, was das System ausführt. Dadurch kann der Sammelvorgang beim Spender mit einer höheren Durchflußrate stattfinden, als sonst zu erwarten wäre. Die maximale asymptomatische äquivalente Bluttdurchflußrate (EqQb_CIR) (in ml/min) unter diesen Bedingungen wird wie folgt angenommen:
CIR ist die ausgewählte nominelle asymptomatische Citratainfusionsrate oder 1,25 mg/kg/min.
AC ist das ausgewählte Antikoagulansverhältnis oder 10 : 1.
Wgt ist das Spendergewicht (kg).
CitrateConc ist die Citratkonzentration in dem ausgewählten Antikoagulans, die bei ACD-A-Antikoagulans 21,4 mg/ml ist.
C. Optimaler gerinnungsgehemmter Blutdurchfluß
Das verbleibende Plasmavolumen, das zum Spender rückgeführt wird, ist gleich der gesamten verfügbaren Menge, reduziert um die noch zu sammelnde Menge. Dieses Verhältnis wird von der Dienstprogrammfunktion F5 (siehe 5) genutzt, um die maximale oder optimale asymptomatische Blutdurchflußrate (Qb_Opt) (in ml/min), die dem Spender entnommen werden kann, wie folgt zu bestimmen:
wobei:
H_b der gerinnungsgehemmte Hämatokrit ist, berechnet unter Anwendung von Gl. (7) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
Vb_rem das restliche zu verarbeitende Volumen ist, berechnet unter Anwendung von Gl. (19) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
EqQb_CIR die Citrat-äquivalente Blutdurchflußrate ist, berechnet unter Anwendung von Gl. (30) auf der Basis der aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
PPP_Goal das gesamte zu sammelnde Plasmavolumen (ml) ist;
PPP_Current das aktuelle gesammelte Plasmavolumen (ml) ist.
VII. Geschätzte Verfahrenszeit
Die Dienstprogrammfunktion F6 (siehe 7) leitet eine geschätzte Verfahrenszeit (t) (in min) ab, die die Sammeldauer vorhersagt, bevor der Spender angeschlossen wird. Zur Ableitung der geschätzten Verfahrenszeit t fordert die Dienstprogrammfunktion F6 den Bediener auf, die gewünschte Ausbeute Yld_Goal und das gewünschte Plasmasammelvolumen PPP_Goal einzugeben, und verlangt ferner das Spendergewicht Wgt, den Plättchen-Vorzählwert Plt_Pre und den Hämatokrit H_b oder einen Standardschätzwert davon. Wenn der Bediener empfohlene Plättchenlagerungsparameter wünscht, verlangt die Dienstprogrammfunktion die Eingabe von MPV.
Die Dienstprogrammfunktion F6 leitet die geschätzte Verfahrenszeit t wie folgt ab:
wobei:
und wobei:
H_eq ein linearer Ausdruck des RBC-Hämatokrits H_RBC wie folgt ist: Heq = 0,9489 – λHbEqQbCIR Gl. (36)wobei:
H_b der gerinnungsgehemmte Hämatokrit des Spenders, entweder tatsächlich oder Standardschätzwert;
EqQb_CIR die maximale asymptomatische äquivalente Blutdurchflußrate, berechnet gemäß Gleichung (30); und
wobei:
Ω die Rotationsgeschwindigkeit der Verarbeitungskammer (U^–1) ist;
und wobei:
PPP das gewünschte Plasmavolumen (ml) ist, das gesammelt werden soll;
PV das verarbeitete Teilvolumen ist, welches dasjenige Volumen ist, das verarbeitet werden müßte, wenn der Gesamttrennwirkungsgrad η_Plt 100% wäre, abgeleitet wie folgt:
wobei:
ACDil der Antikoagulans-Verdünnungsfaktor (Gl. (2)) ist.
ClrVol das bereinigte Volumen ist, abgeleitet als:
wobei:
Yld die gewünschte Plättchenausbeute ist;
DonVol das Spenderblutvolumen = 1024 + 51 Wgt (ml) ist;
Prime das blutseitige Primingvolumen des Systems (ml) ist;
ACD_Est das geschätzte zu verwendende Antikoagulansvolumen (ml) ist;
Plt_Pre der Plättchenzählwert des Spenders vor der Verarbeitung oder ein Standardschätzwert davon ist;
Spleen der Milzmobilisierungsfaktor ist, der unter Anwendung von Gl. (16) auf der Basis von
Plt_Pre berechnet ist.
Die Dienstprogrammfunktion F6 leitet außerdem das Vollblutvolumen ab, das verarbeitet werden muß, um die gewünschte Yld_Goal zu erzielen. Dieses Verarbeitungsvolumen WBVol wird wie folgt geschrieben:
wobei:
t die gemäß Gleichung (32) abgeleitete geschätzte Verfahrenszeit ist;
H_b der gerinnungsgehemmte Hämatokrit des Spenders ist, entweder tatsächlich oder als Standardschätzwert;
EqQb_CIR die maximale asymptomatische äquivalente Blutdurchflußrate ist, die gemäß Gleichung (30) berechnet ist;
PPP_GOAL das gewünschte Plasmasammelvolumen ist;
WB_RES das Restvolumen an Vollblut ist, das nach der Verarbeitung im System verbleibt und eine bekannte Systemvariable ist und von dem Primingvolumen des Systems abhängig ist.
Verschiedene Merkmale der Erfindung sind in den folgenden Ansprüchen angegeben.

Claims

System (10) zum Sammeln von Thrombozyten zur Lagerung, das folgendes aufweist: eine Verarbeitungs-Steuerungseinrichtung (18); eine Trenneinrichtung (12), die Thrombozyten von Blut trennt, einen Einlaß zu der Trenneinrichtung zum Fördern von gerinnungsgehemmtem Blut in die Trenneinrichtung, wenn die Steuerungseinrichtung in einem Sammelmodus arbeitet, einen ersten Auslaß aus der Trenneinrichtung (12) zum Sammeln von mindestens einem Anteil einer Thrombozytenausbeute zur Lagerung in einem ausgewählten gasdurchlässigen Lagerungsbehälter (C3) in Verbindung mit einem ausgewählten Lagerungsmedium, das Hydrogencarbonat enthält, wenn die Steuerungseinrichtung in einem Resuspensionsmodus arbeitet, wobei die Verarbeitungs-Steuerungseinrichtung (18) mit der Trenneinrichtung (12) verbunden ist und einen Eingang aufweist, um Lagerungskriterieninformation zu empfangen, die folgendes aufweist: einen Wert, der den Anteil der Ausbeute von zu lagernden Thrombozyten (Yld) repräsentiert, einen Wert, der ein gemessenes mittleres Thrombozytenvolumen (MPV) der zu lagernden Thrombozyten repräsentiert, ein Ziel-Thrombozytenvolumen für den ausgewählten Behälter (Pit_TVOL) in ml, wobei die Gasdurchlässigkeit des ausgewählten Behälters berücksichtigt ist, und einen gewünschten Thrombozytokrit (Tct), ausgedrückt als Prozentsatz für die Thrombozyten während der Lagerung, und wobei die Verarbeitungs-Steuerungseinrichtung (18) ferner ein mit dem Eingang verbundenes Element (44) aufweist, das auf der Basis der eingegebenen Werte einen empfohlenen Lagerungsparameterausgang erzeugt, der aufweist: einen Wert, der die Anzahl von zu verwendenden ausgewählten Lagerungsbehältern (Pit_BAG) repräsentiert, und einen Wert, der das empfohlene Volumen des Lagerungsmediums (Pit_MED) für die Thrombozyten repräsentiert, wobei das zu lagernde Thrombozytenvolumen (Pit_VOL) in ml ist: PiTVOL = Yld × MPV,wobei ein Zahlenwert BAG ist:
wobei PIT_BAG = 1, wenn BAG ≤ 1, andernfalls Pit_BAG = [BAG + 1], wobei [BAG + 1] der ganze Teil der Größe [BAG + 1] ist, und wobei Pit_MED in ml ist:
System nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungs-Steuerungseinrichtung (18) folgendes aufweist: ein Element (44), das mindestens teilweise während des Ablaufs der Trennung in der Trenneinrichtung die Ausbeute von zu lagernden Thrombozyten ableitet, einen Eingang, um Lagerungskriterieninformation zu empfangen, die die Ausbeute von zu lagernden Thrombozyten (Yld) aufweist.
System nach Anspruch 2, wobei das Element (44), das die Ausbeute von zu lagernden Thrombozyten bestimmt, folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Bestimmen der inkrementellen Plasmaausbeute während einer Aufeinanderfolge von inkrementellen Zeitdauern während des Trennungsschritts, eine Einrichtung zum Schätzen eines aktuellen Zählwerts von zirkulierenden Thrombozyten, die von dem Spender während jeder inkrementellen Zeitdauer erhältlich sind, eine Einrichtung zum Multiplizieren des bestimmten inkrementellen Plasmavolumens für jede inkrementelle Zeitdauer mit dem geschätzten aktuellen Zählwert von zirkulierenden Thrombozyten für jede inkrementelle Zeitdauer, um eine inkrementelle Thrombozytenausbeute für jede inkrementelle Zeitdauer abzuleiten, und eine Einrichtung zum Addieren der inkrementellen Thrombozytenausbeuten über die Aufeinanderfolge von inkrementellen Zeitdauern, um die abgeleitete Thrombozytenausbeute zu erhalten.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das ausgelählte Lagerungsmedium Plasma aufweist.
Verfahren zum Sammeln von Thrombozyten zur Lagerung in einem gasdurchlässigen Behälter (C3) und in Verbindung mit einem bestimmten Lagerungsmedium, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: in einem Sammelmodus Fördern von gerinnungsgehemmtem Blut in eine Trenneinrichtung (12) zum Trennen in eine Thrombozytenausbeute; Betreiben in einem Resuspensionsmodus, um mindestens einen Anteil einer Thrombozytenausbeute über einen ersten Auslaß aus der Trenneinrichtung zu sammeln und um die Thrombozytenausbeute zur Lagerung in dem Behälter (C3) mit einem ausgewählten Lagerungsmedium, das Hydrogencarbonat aufweist, zu suspendieren; Eingeben von Lagerungskriterieninformation, die aufweist: einen Wert, der die Anzahl von zu lagernden Thrombozyten (Yld) repräsentiert; einen Wert, der das gemessene mittlere Thrombozytenvolumen (MPV) der zu lagernden Thrombozyten repräsentiert; ein Ziel-Thrombozytenvolumen für den ausgewählten Behälter (Pit_TVOL) in ml, das die Gasdurchlässigkeit des ausgewählten Behälters berücksichtigt; und einen gewünschten Thrombozytokrit (Tct), ausgedrückt als Prozentsatz für die Thrombozyten während der Lagerung unter Berücksichtigung des Hydrogencarbonatverbrauchs durch die Thrombozyten pro Lagerungstag, in eine Verarbeitungs-Steuerungseinrichtung (18), die mit der Trenneinrichtung (12) verbunden ist, und in ein Element (44), das mit dem Eingang der Verarbeitungs-Steuerungseinrichtung (18) verbunden ist; und auf der Basis der eingegebenen Werte Erzeugen eines empfohlenen Lagerungsparameterausgangs, der aufweist: einen Wert, der die Anzahl von zu verwendenden ausgewählten Lagerungsbehältern (Pit_BAG) repräsentiert, und einen Wert, der das empfohlene Volumen des Lagerungsmediums (Pit_MED) für die Thrombozyten repräsentiert, wobei das zu lagernde Thrombozytenvolumen (Pit_VOL) in ml wie folgt berechnet wird: PitVOL = Yld × MPVwobei ein Zahlenwert BAG wie folgt berechnet wird:
wobei Pit_BAG = 1, wenn BAG ≤ 1, andernfalls Pit_BAB = [BAG + 1], wobei [BAG + 1] der ganze Teil der Größe [BAG + 1] ist, und wobei Pit_MED in ml wie folgt berechnet wird:
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das ausgewählte Lagerungsmedium Plasma aufweist.