DE69636969T2

DE69636969T2 - Systeme und verfahren zum schätzen der blutplättchenzahl

Info

Publication number: DE69636969T2
Application number: DE69636969T
Authority: DE
Inventors: Richard I. Northbrook Brown
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2016-05-23
Also published as: AU701419B2; NO970540L; EP0777505A4; EP0777505B1; CA2195186A1; JPH10506565A; JP3994292B2; US6197202B1; AU6024296A; WO1996040310A1; CA2195186C; ES2284171T3; DE69636969D1; US5759413A; EP0777505A1; NO970540D0

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Blutverarbeitungssysteme und -verfahren.
Hintergrund der Erfindung
Heutzutage trennen Menschen routinemäßig Vollblut durch Zentrifugation in ihre verschiedenen therapeutischen Komponenten, wie rote Blutzellen, Blutplättchen und Plasma.
Bestimmte Therapien transfundieren große Volumen an Blutkomponenten. Beispielsweise benötigen einige Patienten, die der Chemotherapie unterliegen, die Transfusion von großen Mengen an Blutplättchen auf einer Routinegrundlage. Manuelle Blutbeutelsysteme sind allerdings kein wirksamer Weg, diese großen Mengen an Blutplättchen aus einzelnen Spendern zu entnehmen.
On-line-Blutentnahmesysteme werden heutzutage verwendet, um große Mengen von Blutplättchen zu entnehmen, um diesen Bedarf zu erfüllen. On-line-Systeme führen die Trennungsschritte durch, die notwendig sind, um die Konzentration von Blutplättchen aus Vollblut in einer sequentiellen Verfahrensweise bei dem vorhandenen Spender zu trennen. On-line-Systeme erzeugen einen Strom von Vollblut aus dem Spender, trennen die gewünschten Blutplättchen aus dem Strom ab und führen die restlichen roten Blutzellen und Plasma zurück in den Spender, alles in einer sequentiellen Stromschleife.
Große Mengen an Vollblut (beispielsweise 2,0 Liter) können unter Verwendung eines On-line-Systems verarbeitet werden. Aufgrund der großen Verarbeitungsvolumen können große Ausbeuten von konzentrierten Blutplättchen (beispielsweise 4 × 10¹¹ Blutplättchen, suspendiert in 200 ml Flüssigkeit) entnommen werden. Außerdem kann, da die roten Blutzellen des Spenders zurückgeführt werden, der Spender Vollblut für On-line-Verarbeitung viel häufiger spenden bei der Verarbeitung in Systemen mit einer Vielzahl von Blutbeuteln.
Trotzdem besteht noch ein Bedarf an weiter verbesserten Systemen und Verfahren zum Sammeln zellreicher Konzentrate aus Blutkomponenten in einer Weise, die sich für die Verwendung in großen On-line-Blutentnahmeumgebungen eignen, so daß höhere Ausbeuten an dringend benötigten zellulären Blutkomponenten wie Blutplättchen realisiert werden können.
Da die betrieblichen und Leistungsanforderungen bei solchen Flüssigkeitsverarbeitungssystemen komplexer und hochentwickelter werden, besteht ein Bedarf an automatisierten Verfahrensreglern, die ausführlichere Informationen und Kontrollsignale gewinnen und erzeugen können, um den Bediener beim Erhöhen der Verarbeitungs- und Trenneffizienzen zu unterstützen.
EP 0 580 299 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Blutkomponentenprodukten, einschließlich Blutplättchenprodukten. Das Verfahren bezieht sich auf eine vorbestimmte Off-line-Ausbeutenbestimmungstechnik, um die Ausbeute der Produkte zu schätzen.
WO 91/19554 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Blutkomponentenprodukten, einschließlich Blutplättchenprodukten. Das Verfahren umfaßt die kontrollierte Zugabe eines Antikoagulationsmittels zur Verbesserung der Ausbeute.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Aspekt der Erfindung stellt Systeme und Verfahren zum Schätzen der Zahl an Blutplättchen N_MILZ, die durch die Milz in einem menschlichen Körper vorrätig gehalten werden, bereit. Die Systeme und Verfahren empfangen eine Vorzählung von Blutplättchen in dem Körper (Plt_PRE). Die Systeme und Verfahren leiten eine Milz-Mobilisierungsfunktion (Milz) ab, die die Zahl an Blutplättchen berücksichtigt, die normalerweise durch die Milz vorrätig gehalten wird, wobei: Milz = f(PltPRE)
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung schätzen die Systeme und Verfahren N_MILZ, wobei: NMILZ = (Milz – 1) × PltPRE × DonVol,worin:
DonVol das Blutvolumen im Körper ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt Systeme und Verfahren bereit, die die Gesamtzahl von Blutplättchen N_PLT in einem menschlichen Körper unter Berücksichtigung der Milz-Funktion schätzen. Die Systeme und Verfahren erhalten eine Vorzählung von Blutplättchen in dem Körper (Plt_PRE) und leiten davon Milz ab, wie oben dargestellt. Die Systeme und Verfahren schätzen N_PLT, wobei: NPLT= PltPRE × Milz × DonVol,worin:
DonVol das Blutvolumen in dem Körper ist.
Die Systeme und Verfahren, die die Merkmale der Erfindung verkörpern, berücksichtigen, daß die Milz normalerweise eine Zahl an Blutplättchen außerhalb der Zirkulation vorrätig hält. Während der Blutverarbeitung setzt die Milz diese Blutplättchen in das Zirkulationssystem des Spenders frei, was sie für die Entnahme verfügbar macht. Konventionelle Praktiken, die auf eine aktuelle Vorzählung von zirkulierenden Blutplättchen ohne Berücksichtigung der Zahl an Blutplättchen, die durch die Milz vorrätig gehalten werden, vertrauen, unterschätzen die tatsächliche Zahl an Blutplättchen, die zur Entnahme verfügbar sind. Die Verwendung der Milz-Mobilisierungsfunktion erlaubt, Blutplättchen-Ausbeuten während der Blutkomponentenverarbeitung zu erhöhen.
In einer bevorzugten Ausführungsform schätzt eine Kurve die Milz-Funktion, ausgedrückt wie folgt: Milz = a – b(PltPRE),wobei:
a der y-Achsenabschnitt der Kurve ist, und
b die Steigung der Kurve ist.
In der bevorzugten Ausführungsform leiten die Systeme und Verfahren die Milz-Mobilisierungsfunktion unter Verwendung von a ≈ 2,25 und b ≈ 0,004 ab.
Die verschiedenen Aspekte der Erfindung sind für On-line-Bluttrennverfahren besonders gut geeignet.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht eines Doppelnadel-Blutplättchenentnahmesystems, das einen Regler umfaßt, der die Merkmale der Erfindung verkörpert;
2 ist ein schematisches Fließdiagramm des Reglers und einer verbundenen Systemoptimierungsanwendung, das die Merkmale der Erfindung verkörpert;
3 ist eine schematische Ansicht der Funktionsprogramme, die in der in 2 gezeigten Systemoptimierungsanwendung enthalten sind;
4 ist ein schematisches Fließdiagramm der Programmfunktion, die in der Systemoptimierungsanwendung enthalten ist und die Ausbeute von Blutplättchen während einer Verarbeitungssession ableitet;
5 ist ein schematisches Fließdiagramm der Programmfunktionen, die in der Systemoptimierungsanwendung enthalten sind und den Verarbeitungsstatus und die Parameterinformationen bereitstellen, Kontrollvariablen zum Erreichen optimaler Trenneffizienzen erzeugen und Kontrollvariablen erzeugen, die die Rate der Zitratinfusion während einer gegebenen Verarbeitungssession kontrollieren;
6 ist schematisches Fließdiagramm der Programmfunktion, die in der Systemoptimierungsanwendung enthalten ist und die optimale Speicherparameter vorschlägt, basierend auf der Ausbeute von Blutplättchen während einer gegebenen Verarbeitungssession;
7 ist ein schematisches Fließdiagramm der Programmfunktion, die in der Systemoptimierungsanwendung enthalten ist und die Verarbeitungszeit vor Beginn einer Verarbeitungssession schätzt;
8 ist eine graphische Darstellung eines Algorithmus, der von der in 4 gezeigten Programmfunktion verwendet wird und die Beziehung zwischen der Effizienz der Blutplättchentrennung in der Kammer der zweiten Stufe und einem dimensionslosen Parameter unter Berücksichtigung der Größe der Blutplättchen, der Plasmafließgeschwindigkeit, der Fläche der Kammer und der Drehzahl ausdrückt;
9 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Partialdruck von Sauerstoff und der Permeation eines speziellen Speicherbehälters zeigt, wobei die in 6 gezeigte Programmfunktion beim Vorschlagen der optimalen Speicherparameter in bezug auf die Anzahl an Speicherbehältern berücksichtigt wird;
10 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Verbrauch von Bicarbonat und dem Speicherthrombozytokrit für einen speziellen Speicherbehälter zeigt, wobei die in 6 gezeigte Programmfunktion beim Empfehlen der optimalen Speicherparameter in bezug auf das Volumen des Plasmaspeichermediums berücksichtigt wird; und
11 ist ein Graph, der die Effizienz der Blutplättchentrennung zeigt, ausgedrückt hinsichtlich des mittleren Blutplättchenvolumens, hinsichtlich des Eingangshämatokrits, wobei eine in 5 gezeigte Programmfunktion beim Erzeugen einer Kontrollvariable, die die Plasmarezirkulation während des Verarbeitens reguliert, berücksichtigt wird.
Die verschiedenen Aspekte der Erfindung können in mehreren Formen ohne Abweichen von seinen wesentlichen Merkmalen verkörpert werden. Der Umfang der Erfindung wird eher in den anhängenden Ansprüchen als in der speziellen Beschreibung, die diesen vorausgeht, definiert. Alle Ausführungsformen, die innerhalb der Bedeu tung und des Äquivalenzbereiches der Ansprüche liegen, sollen daher durch die Ansprüche abgedeckt sein.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt in diagrammatischer Form ein On-line-Blutverarbeitungssystem 10 zum Durchführen eines Verfahrens zur automatisierten Blutplättchenentnahme. Das System 10 kennzeichnet in vielerlei Hinsicht ein konventionelles Doppelnadel-Blutentnahmenetzwerk, obwohl ein konventionelles Einnadelnetzwerk ebenso verwendet werden könnte. Das System 10 umfaßt einen Verarbeitungsregler 18, der die Merkmale der Erfindung verkörpert.
I. Das Trennsystem
Das System 10 umfaßt eine Anordnung von haltbaren Systemelementen, deren Betrieb durch den Verarbeitungsregler 18 geregelt wird. Die Systemelemente umfassen eine Zentrifuge 12, in der Vollblut (WB) in seine verschiedenen therapeutischen Komponenten, wie Blutplättchen, Plasma und rote Blutzellen (RBC), getrennt wird. Die Systemelemente werden ebenso verschiedene Pumpen umfassen, die typischerweise peristaltisch sind (bezeichnet als P1 bis P4); und verschiedene In-line-Klemmen und Ventile (bezeichnet als V1 bis V3). Natürlich können andere Typen von Systemelementen typischerweise vorliegen, die 1 nicht zeigt, wie Solenoide, Druckmonitore und dergleichen.
Das System 10 umfaßt typischerweise ebenso eine gewisse Form von einer Einweg-Flüssigkeitsverarbeitungseinheit 14, die in Verbindung mit den Systemelementen verwendet wird.
In dem dargestellten Blutverarbeitungssystem 10 umfaßt die Einheit 14 eine zweistufige Verarbeitungskammer 16. Bei Verwendung rotiert die Zentrifuge 12 die Verarbeitungskammer 16, um die Blutkomponenten zentrifugal zu trennen. Eine repräsentative Zentrifuge, die verwendet werden kann, wird in Williamson et al., US-Patent 5,360,542, gezeigt.
Der Aufbau der zweitstufigen Verarbeitungskammer 16 kann variieren. Beispielsweise kann sie die Form von Doppelbeuteln annehmen, wie die Verarbeitungskammern, die in Cullis et al., US-Patent 4,146,172, gezeigt sind. Alternativ kann die Verarbeitungskammer 16 die Form eines verlängerten zweistufigen integralen Beutels annehmen, wie die, die in Brown, US-Patent Nr. 5,370,802, gezeigt ist.
In dem dargestellten Blutverarbeitungssystem 10 umfaßt die Verarbeitungseinheit 14 ebenso eine Anordnung von flexiblem Schlauchmaterial, das einen Flüssigkeitskreislauf bildet. Der Flüssigkeitskreislauf befördert Flüssigkeiten zu der Verarbeitungskammer 16 hin und davon weg. Die Pumpen P1–P4 und die Ventile V1–V3 verbinden das Schlauchmaterial, um den Flüssigkeitsfluß in einer vorgeschriebenen Weise zu regeln. Der Flüssigkeitskreislauf umfaßt ferner eine Vielzahl von Behältern (bezeichnet als C1 bis C3), um Flüssigkeiten während des Verarbeitens zu abzugeben oder zu erhalten.
Der Regler 18 regelt den Betrieb der verschiedenen Systemelemente zur Durchführung von einer oder mehreren Verarbeitungsaufgaben unter Verwendung der Einheit 14. Der Regler 18 führt ebenso eine Echtzeitbewertung der Verarbeitungsbedingungen durch und gibt Informationen aus, die den Bediener beim Erhöhen der Trennung und Entnahme von Blutkomponenten unterstützen. Die Erfindung betrifft speziell wichtige Merkmale des Reglers 18.
Das System 10 kann so konfiguriert werden, daß diverse Typen von Bluttrennungsverfahren durchgeführt werden können. 1 zeigt das System 10, das so konfiguriert ist, daß ein Verfahren zur automatisierten Doppelnadel-Blutplättchenentnahme durchgeführt werden kann.
Im Entnahmemodus leitet eine erste Schlauchmaterialverzweigung 20 und die Vollbluteingangspumpe P2 das WB aus einer Entnahmenadel 22 in die erste Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16. Inzwischen dosiert eine zusätzliche Schlauchmaterialverzweigung 26 Antikoagulationsmittel aus dem Behälter C1 in den WB-Fluß durch die Antikoagulationsmittelpumpe P1. Während der Typ an Antikoagulationsmittel va riieren kann, nutzt die dargestellte Ausführungsform ACDA, das ein üblicherweise verwendetes Antikoagulationsmittel für Pherese ist.
Der Behälter C2 enthält Kochsalzlösung. Eine andere zusätzliche Schlauchmaterialabzweigung 28 transportiert die Kochsalzlösung in die erste Schlauchmaterialabzweigung 20 über das In-line-Ventil V1 zur Verwendung beim Vorfüllen des Systems 10 und dessen Reinigen von Luft, bevor die Verarbeitung beginnt. Kochsalzlösung wird ebenso erneut nach dem Ende der Verarbeitung eingeführt, um restliche Komponenten aus der Einheit 14 für die Rückführung in den Spender auszuwaschen.
Antikoaguliertes WB tritt in die erste Stufe 24 der Verarbeitungskammer 24 ein und füllt diese. Dort trennen Zentrifugalkräfte, die während der Rotation der Zentrifuge 12 erzeugt werden, das WB in rote Blutzellen (RBC) und Blutplättchen-reiches Plasma (PRP).
Die PRP-Pumpe P4 wird so betrieben, daß PRP aus der ersten Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 in eine zweite Schlauchmaterialabzweigung 30 für den Transport zu der zweiten Stufe 32 der Verarbeitungskammer 16 gelangt. Dort wird das PRP in Blutplättchenkonzentrat (PC) und Blutplättchen-armes Plasma (PPP) getrennt.
Gegebenenfalls kann das PRP durch einen Filter F befördert werden, um Leukozyten vor der Trennung in der zweiten Stufe 32 zu entfernen. Der Filter F kann Filtermedien einsetzen, die Fasern von dem Typ enthalten, der in Nishimura et al., US-Patent 4,936,998, offenbart ist. Filtermedien, die diese Fasern enthalten, werden kommerziell von Asahi Medical Company in Filtern unter der Marke SEPACELL verkauft.
Das System 10 umfaßt eine Rezirkulationsschlauchmaterialabzweigung 34 und eine damit verbundene Rezirkulationspumpe P3. Der Verarbeitungsregler 18 betreibt die Pumpe P3, um einen Teil des PRP, das aus der ersten Stufe 24 der Verarbeitungskammer 16 austritt, zum wiederholten Mischen mit dem WB, das in die erste Stu fe 24 der Verarbeitungskammer 16 eindringt, umzuleiten. Die Rezirkulation von PRP bestimmt die gewünschten Bedingungen in der Eintrittsregion der ersten Stufe 24 zur Bereitstellung der maximalen Trennung von RBC und PRP.
Da WB in die erste Kammerstufe 24 zur Trennung gelangt, führt das dargestellte Doppelnadelsystem gleichzeitig RBC aus der ersten Kammerstufe 24 zusammen mit einem Teil des PRP aus der zweiten Kammerstufe 32 in den Spender durch eine Rückführnadel 36 durch Schlauchmaterialabzweigungen 38 und 40 und das In-line-Ventil V2 zurück.
Das System 10 sammelt ebenso PC (resuspendiert in einem Volumen von PPP) in einigen der Behälter C3 durch Schlauchmaterialabzweigungen 38 und 42 und das In-line-Ventil V3 zur Lagerung und nutzbringenden Verwendung. Bevorzugt sind die Behälter C3, die zur Lagerung von PC gedacht sind, aus Materialien hergestellt, die im Vergleich zu DEHP-plastifizierten Polyvinylchloridmaterialien größere Gasdurchlässigkeit aufweisen, was für die Blutplättchenlagerung vorteilhaft ist. Beispielsweise kann Polyolefinmaterial (wie in Gajewski et al., US-Patent 4,140,162, offenbart) oder ein Polyvinylchloridmaterial, plastifiziert mit Tri-2-ethylhexyltrimellitat (TEHTM), verwendet werden.
Das System 10 kann ebenso PPP in einigen der Behälter C3 über denselben Fließweg sammeln. Die kontinuierliche Retention von PPP dient mehreren Zwecken, sowohl während als auch nach dem Komponententrennverfahren.
Die Retention von PPP dient einem therapeutischen Zweck während der Verarbeitung. PPP enthält das meiste des Antikoagulationsmittels, das in WB während des Komponententrennverfahrens dosiert wird. Durch das Zurückhalten eines Teils von PPP anstelle der gesamten Rückführung in den Spender wird das Gesamtvolumen an Antikoagulationsmittel, das der Spender während der Verarbeitung erhält, verringert. Diese Reduktion ist besonders signifikant, wenn große Blutvolumen verarbeitet werden. Die Retention von PPP während der Verarbeitung hält ebenso die Zahl an zirkulierenden Blutplättchen des Spenders auf einem höheren und einheitlicheren Niveau während der Verarbeitung.
Das System 10 kann ebenso Verarbeitungsvorteile aus dem erhaltenen PPP ableiten.
Das System 10 kann in einer alternativen Rezirkulationsweise einen Teil des zurückgehaltenen PPP, anstelle von PRP, zum Mischen mit WB, das in die erste Kammer 24 eindringt, rezirkulieren. Soll der WB-Fluß während des Verarbeitens zeitweilig gehalten werden, kann das System 10 auf das zurückgehaltene Volumen von PPP als eine antikoagulierte „Offenhaltungs"-Flüssigkeit zurückgreifen, um die Flüssigkeitsleitungen offen zu haften. Außerdem greift am Ende des Trennungsverfahrens das System 10 auf das zurückgehaltene Volumen von PPP als eine „Rückfluß"-Flüssigkeit zurück, um RBC aus der ersten Kammerstufe 24 für die Rückführung in den Spender durch die Rückführungsabzweigung 40 zu resuspendieren und zu spülen. Nach dem Trennungsverfahren arbeitet das System 10 ebenso in einer Resuspensionsweise, um auf einen Teil des zurückgehaltenen PPP zurückzugreifen, um PC in der zweiten Kammer 24 für den Transfer in einen oder mehrere Sammelbehälter C3 und die Lagerung darin zu resuspendieren.
II. Der Systemregler
Der Regler 18 führt die gesamte Verfahrenskontrolle und Überwachungsfunktionen für das System 10, wie eben beschrieben, durch.
In der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform (siehe 2) umfaß der Regler eine Hauptverarbeitungseinheit (MPU) 44. In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die MPU 44 einen Mikroprozessor vom Typ 68030, hergestellt von Motorola Corporation, obwohl andere Typen von konventionellen Mikroprozessoren verwendet werden können.
In der bevorzugten Ausführungsform setzt die MPU 44 konventionelles Echtzeit-Multitasking ein, um MPU-Takts den abzuarbeitenden Aufgaben zuzuweisen. Eine regelmäßige Timerunterbrechung (beispielsweise alle 5 Millisekunden) unterbricht die gerade ausgeführten Aufgabe und legt eine andere fest, die zur Ausführung bereit ist. Wenn eine neue Festlegung verlangt wird, wird die Aufgabe mit der höchsten Priorität im bereiten Zustand festgelegt. Andernfalls wird die nächste Aufgabe auf der Liste im bereiten Zustand festgelegt.
A. Funktionelle Hardware-Kontrolle
Die MPU 44 umfaßt einen Anwendungskontrollmanager 46. Der Anwendungskontrollmanager 46 verwaltet die Aktivierung einer Bibliothek 48 von Kontrollanwendungen (bezeichnet als A1 bis A3). Jede Kontrollanwendung A1 bis A3 schreibt Verfahrensweisen zur Durchführung gegebener funktioneller Aufgaben unter Verwendung der Systemelemente (z. B. der Zentrifuge 12, der Pumpen P1–P4 und der Ventile V1–V3) in einer vorbestimmten Weise vor. In der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform liegen die Anwendungen A1–A3 als Verfahrenssoftware in EPROMs in der MPU 44 vor.
Die Zahl an Anwendungen A1 bis A3 kann variieren. In der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Bibliothek 48 zumindest eine Anwendung für eine klinische Verfahrensweise A1. Die Verfahrensweise-Anwendung A1 enthält die Schritte zur Durchführung einer vorgeschriebenen klinischen Verarbeitungsverfahrensweise. Als ein Beispiel umfaßt in der dargestellten Ausführungsform die Bibliothek 48 eine Verfahrensweise-Anwendung A1 zur Durchführung des Doppelnadel-Blutplättchenentnahmeverfahrens, wie bereits im allgemeinen in Verbindung mit 1 beschrieben. Natürlich können zusätzliche Verfahrensanwendungen enthalten sein und werden es typischerweise sein. Beispielsweise kann die Bibliothek 48 eine Verfahrensanwendung zur Durchführung eines konventionellen Einnadel-Blutplättchenentnahmeverfahrens umfassen.
In der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Bibliothek 48 ebenso eine Systemoptimierungsanwendung A2. Die Systemoptimierungsanwendung A2 enthält zusammenhängende, spezialisierte Programmfunktionen, die Informationen verarbeiten, die auf Echtzeitverarbeitungsbedingungen und empirischen Schätzungen basieren, um Informationen und Kontrollvariablen abzuleiten, die die Systemleistung optimieren. Weitere Einzelheiten der Optimierungsanwendung A2 werden später beschrieben.
Die Bibliothek 48 umfaßt ebenso eine Hauptmenüanwendung A3, die die Auswahl der verschiedenen Anwendungen A1 bis A2 durch den Bediener koordiniert, was später ebenso ausführlicher beschrieben wird.
Natürlich können weitere Anwendungen für nicht-klinische Verfahrensweisen vorgesehen sein und werden typischerweise vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Bibliothek 48 eine Konfigurationsanwendung umfassen, die die Verfahrensweisen enthält, mit denen der Bediener die Standardbetriebsparameter des Systems 10 konfigurieren kann. Als ein weiteres Beispiel kann die Bibliothek 48 eine Diagnoseanwendung, die die Verfahrensweisen enthält, die das Wartungspersonal beim Diagnostizieren und der Fehlersuche der funktionellen Integrität des Systems unterstützen, und eine Systemneustartanwendung, die einen kompletten Neustart des Systems durchführt, sollte das System nicht in der Lage sein, sich von einer fehlerhaften Zustands zu erholen oder diese zu managen, umfassen.
Ein Instrumentenmanager 50 liegt ebenso als Verfahrenssoftware in EPROMs in der MPU 44 vor. Der Instrumentenmanager 50 kommuniziert mit dem Anwendungskontrollmanager 46. Der Instrumentenmanager 50 kommuniziert ebenso mit peripheren Reglern auf einer niedrigeren Ebene 52 für die Pumpen, Solenoide, Ventile und andere funktionelle Systemelemente des Systems.
Wie 2 zeigt, senden die Anwendungskontrollmanager 46 spezifizierte Funktionsbefehle an den Instrumentenmanager 50, wenn durch die aktivierte Anwendung A1 bis A3 aufgerufen. Der Instrumentenmanager 50 identifiziert den/die peripheren Regler 52 zur Durchführung der Funktion und kompiliert Hardwarespezifische Befehle. Die peripheren Regler 52 kommunizieren direkt mit der Hardware, um die Hardware-spezifischen Befehle durchzuführen, wodurch die Hardware in einer spezifizierten Weise arbeitet. Ein Kommunikationsmanager 54 managt das Protokoll auf niedriger Ebene und die Kommunikationen zwischen dem Instrumentenmanager 50 und den peripheren Reglern 52.
Wie 2 ebenso zeigt, kann der Instrumentenmanager 50 auf die Statusdaten vom Anwendungskontrollmanager 46 über die betrieblichen und funktionellen Bedingun gen der Verarbeitungsverfahrensweise zurückgreifen. Die Statusdaten werden beispielsweise als gemessene Flüssigkeitsfließgeschwindigkeiten, erfaßte Drücke und Flüssigkeitsvolumen ausgedrückt.
Der Anwendungskontrollmanager 46 übermittelt ausgewählte Statusdaten zur Anzeige für den Bediener. Der Anwendungskontrollmanager 46 übermittelt betriebliche und funktionelle Bedingungen an die Verfahrensanwendung A1 und die Leistungsüberwachungsanwendung A2.
B. Benutzerschnittstellenkontrolle
In der dargestellten Ausführungsform umfaßt die MPU 44 ebenso eine interaktive Benutzerschnittstelle 58. Die Schnittstelle 58 erlaubt dem Bediener, Informationen, die den Betrieb des Systems 10 betreffen, zu sehen und zu erfassen. Die Schnittstelle 58 erlaubt dem Bediener ebenso, Anwendungen zu wählen, die in dem Anwendungskontrollmanager 46 vorliegen, sowie bestimmte Funktionen und Leistungskriterien des Systems 10 zu ändern.
Die Schnittstelle 58 umfaßt einen Schnittstellen-Bildschirm 60 und bevorzugt eine Audiovorrichtung 62. Der Schnittstellen-Bildschirm 60 zeigt Informationen zum Ablesen durch den Bediener in einem alphanumerischen Format und als graphische Bilder. Die Audiovorrichtung 62 stellt hörbare Eingabeaufforderungen bereit, um entweder die Aufmerksamkeit des Bedieners zu erhalten oder die Aktionen des Bedieners zu bestätigen.
In der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform dient der Schnittstellen-Bildschirm 60 ebenso als eine Eingabevorrichtung. Sie erhält die Eingabe von dem Bediener durch konventionelle Berührungsaktivierung. Alternativ oder in Kombination mit der Berührungsaktivierung könnte eine Maus oder Tastatur als Eingabevorrichtung verwendet werden.
Ein Schnittstellenregler 64 kommuniziert mit dem Schnittstellen-Bildschirm 60 und der Audiovorrichtung 62. Der Schnittstellen-Regler 64 kommuniziert wiederum mit einem Schnittstellenmanager 66, der wiederum mit dem Anwendungskontrollmana ger 46 kommuniziert. Der Schnittstellenregler 64 und der Schnittstellenmanager 66 liegen als Verfahrenssoftware in EPROMs in der MPU 44 vor.
Weitere Einzelheiten der Schnittstelle 58 sind in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung Serien-Nr. xxx offenbart.
C. Die Systemoptimierungsanwendung
In der dargestellten Ausführungsform (wie 3 zeigt) enthält die Systemoptimierungsanwendung A2 sechs spezialisierte, jedoch zusammenhängende Programmfunktionen, bezeichnet als F1 bis F6. Natürlich können die Zahl und der Typ der Programmfunktionen variieren.
In der dargestellten Ausführungsform leitet eine Programmfunktion F1 die Ausbeute des Systems 10 für die spezielle zelluläre Komponente, die für die Entnahme angestrebt wird, ab. Für die Blutplättchenentnahmeverfahrensanwendung A1 ermittelt die Programmfunktion F1 sowohl den momentanen physikalischen Zustand des Systems 10 hinsichtlich seiner Trennungseffizienzen als auch den momentanen physiologischen Zustand des Spenders hinsichtlich der Zahl an zirkulierenden Blutplättchen, die für die Entnahme verfügbar sind. Daraus leitet die Programmfunktion F1 die momentane Ausbeute von Blutplättchen kontinuierlich über den Verfahrenszeitraum ab.
Noch eine andere Programmfunktion F2 beruht auf der berechneten Blutplättchenausbeute und auf anderen Verfahrensbedingungen, um ausgewählte informative Statuswerte und Parameter zu erzeugen. Diese Werte und Parameter werden an der Schnittstelle 58 angezeigt, um den Bediener beim Ermitteln und Aufrechterhalten der optimalen Leistungsbedingungen zu unterstützen. Die Statuswerte und Parameter, die durch die Programmfunktion F2 abgeleitet sind, können variieren. Beispielsweise zeigt in der dargestellten Ausführungsform die Programmfunktion F2 die verbliebenen Volumen, die verarbeiten werden sollen, die verbliebenen Verarbeitungszeiten und die Komponentensammelvolumen und Raten.
Eine andere Programmfunktion F3 berechnet die optimalen Lagerparameter für die Blutplättchen hinsichtlich der Zahl der Lagerbehälter und der Volumenmenge an PPP-Speichermedien, die verwendet werden, und schlägt diese vor, basierend auf der Blutplättchenausbeute, abgeleitet durch die Programmfunktion F1.
Andere Programmfunktionen erzeugen Kontrollvariablen, basierend auf aktuellen Verarbeitungsbedingungen zur Verwendung durch den Anwendungskontrollmanager 46, um die optimalen Verarbeitungsbedingungen herzustellen und aufrechtzuerhalten. Beispielsweise erzeugt eine Programmfunktion F4 Kontrollvariablen, um die Blutplättchentrennungsbedingungen in der ersten Stufe 24 zu optimieren. Eine andere Programmfunktion F5 erzeugt Kontrollvariablen zur Kontrolle der Rate, bei der Citratantikoagulationsmittel mit dem PPP an den Spender rückgeführt wird, um mögliche Citrattoxizitätsreaktionen zu vermeiden.
Noch eine andere Programmfunktion F6 leitet eine geschätzte Verfahrenszeit ab, die die Sammelzeit voraussagt, bevor der Spender angeschlossen wird.
Weitere Einzelheiten von diesen Programmfunktionen F1 bis F6 werden nun ausführlicher beschrieben.
III. Ableitung der Blutplättchenausbeute
Die Programmfunktion F1 (siehe 4) führt kontinuierliche Berechnungen der Blutplättchentrennungseffizienz (η_Plt) des Systems 10 durch. Die Programmfunktion F1 behandelt die Blutplättchentrennungseffizienz η_Plt so, als sei sie dieselbe wie das Verhältnis von Plasmavolumen, das von dem Vollblut des Spenders abgetrennt wird, in bezug auf das gesamte Plasmavolumen, das in dem Vollblut verfügbar ist, ist. Die Programmfunktion F1 setzt dadurch voraus, daß jedes Blutplättchen in dem Plasmavolumen, das aus dem Vollblut des Spenders abgetrennt wird, gesammelt wird.
Der Hämatokrit des Spenders verändert sich aufgrund der Antikoagulationsmittelverdünnung- und der Plasmaverarmungswirkungen während der Verarbeitung, so bleibt die Trennungseffizienz η_Plt nicht bei einem konstanten Wert, sondern verändert sich durch die Verfahrensweise hindurch. Die Programmfunktion F1 bewältigt diese Ver fahrens-abhängigen Veränderungen durch stufenweises Überwachen der Ausbeuten. Diese Ausbeuten, inkrementell geklärte Volumen (ΔClrVol) genannt, werden durch Multiplizieren der tatsächlichen Trennungseffizienz η_Plt mit dem tatsächlichen inkrementellen Volumen von Spendervollblut, verdünnt mit Antikoagulationsmittel, das verarbeitet wird, folgendermaßen berechnet:
Gl. (1)

ΔClrVol = ACDil × ηPlt × ΔVOLProc,
wobei: ΔVol_Proc das inkrementelle Vollblutvolumen ist, das verarbeitet wird, und ACDil ein Antikoagulationsmittelverdünnungsfaktor für das inkrementelle Vollblutvolumen ist, folgendermaßen berechnet: Gl. (2)
wobei: AC das gewählte Verhältnis von Vollblutvolumen zu Antikoagulationsmittelvolumen ist (beispielsweise 10 : 1 oder „10"). AC kann einen festen Wert während des Verarbeitungszeitraums aufweisen. Alternativ kann AC gemäß den vorgeschriebenen Kriterien während des Verarbeitungszeitraums stufenförmig variiert werden.

Beispielsweise kann AC zu Beginn der Verarbeitung auf ein geringeres Verhältnis für einen eingestellten anfänglichen Zeitraum eingestellt und dann schrittweise nach anschließenden Zeiträumen erhöht werden; beispielsweise kann AC auf 6 : 1 für die erste Minute der Verarbeitung eingestellt werden, dann auf 8 : 1 für die nächsten 2,5 bis 3 Minuten erhöht werden; und schließlich auf das Verarbeitungsniveau von 10 : 1 erhöht werden.
Die Einführung von Antikoagulationsmittel kann ebenso durch Überwachen des Eingangsdrucks von PRP, welches in die zweite Verarbeitungsstufe 32 eintritt, gestuft werden. Beispielsweise kann AC auf 6 : 1 eingestellt werden, bis der anfängliche Druck (z. B. bei 500 mmHg) auf einen eingestellten Schwellenwert fällt (z. B. 200 mmHg bis 300 mmHg). AC kann dann schrittweise auf das Verarbeitungsniveau von 10 : 1 erhöht werden, während der Druck überwacht wird, um sicherzustellen, daß er auf dem gewünschten Niveau bleibt.
Die Programmfunktion F1 führt ebenso kontinuierliche Schätzungen der aktuellen Zahl an zirkulierenden Blutplättchen des Spenders (Plt_Circ) durch, ausgedrückt als 1000 Blutplättchen pro Mikroliter (μl) an Plasmavolumen (oder κ/μl). Wie η_plt wird sich Plt_Circ während der Verarbeitung aufgrund der Wirkungen von Verdünnung und Verarmung verändern. Die Programmfunktion F1 überwacht ebenso inkrementell die Blutplättchenausbeute in Inkrementen durch Multiplizieren von jedem inkrementellen geklärten Plasmavolumen ΔClrVol (basierend auf einer momentanen Berechnung von η_Plt) mit einer momentanen Schätzung der Zahl an zirkulierenden Blutplättchen Plt_Cir. Das Produkt ist eine inkrementelle Blutplättchenausbeute (Δyld), typischerweise ausgedrückt als eⁿ Blutplättchen, wo ⁿe = 0,5 × 10 Blutplättchen (e¹¹= 0,5 × 10¹¹ Blutplättchen).
Zu jeder gegebenen Zeit bildet die Summe der inkrementellen Blutplättchenausbeuten ΔYld die tatsächliche Blutplättchenausbeute Yld_Current, die ebenso folgendermaßen ausgedrückt werden kann: Gl. (3)
wobei:
Yld_Old die letzte berechnete Yld_Current ist, und Gl. (4)
wobei:
Plt_Current die tatsächliche (momentane) Schätzung der Zahl an zirkulierenden Blutplättchen des Spenders ist.
ΔYld wird in Gl. (4) durch 100.000 geteilt, um die Einheiten anzugleichen.
Im folgenden werden weitere Einzelheiten der Ableitung der oben beschriebenen Verarbeitungsvariablen durch die Programmfunktion F1 bereitgestellt.
A. Ableitung der Gesamtrennungseffizienz η_Plt
Die Gesamtsystemeffizienz ist das Produkt der einzelnen Effizienzen der Teile des Systems, wie folgendermaßen ausgedrückt:
Gl. (5)

ηplt = η1stSep × η2ndSep × ηAnc,
wobei: η_1stSep die Effizienz der Trennung von PRP aus WB in der ersten Trennungsstufe ist; η_2ndSep die Effizienz der Trennung von PC aus PRP in der zweiten Trennungsstufe ist; η_Anc das Produkt der Effizienz von anderen zusätzlichen Verfahrensschritten in dem System ist.

1. Trennungseffizienz der ersten Stufe η_1stSep
Die Programmfunktion F1 (siehe 4) leitet η_1stSep kontinuierlich über den Verlauf eines Verfahrens, basierend auf den gemessenen und empirischen Verarbeitungswerten, unter Verwendung der folgenden Gleichung ab: Gl. (6)
wobei:
Q_b die gemessene Vollblutfließgeschwindigkeit ist (in ml/min);
Q_p die gemessene PRP-Fließgeschwindigkeit ist (in ml/min);
H_b der scheinbare Hämatokrit des antikoagulierten Vollblutes ist, das in die Trennkammer der ersten Stufe eintritt. H_b ist ein Wert, abgeleitet durch die Programmfunktion, basierend auf erfaßten Fließbedingungen und theoretischen Berücksichtigungen. Die Programmfunktion F1 erfordert daher keinen On-line-Hämatokritsensor zur Messung des tatsächlichen WB-Hämatokrits.
Die Programmfunktion F1 leitet H_b, basierend auf der folgenden Beziehung, ab: Gl. (7)
wobei:
H_rbc der scheinbare Hämatokrit des RBC-Bettes innerhalb der Trennungskammer der ersten Stufe ist, basierend auf den erfaßten Betriebsbedingungen und den physikalischen Dimensionen der ersten Trennungskammer. Was H_b betrifft, erfordert die Programmfunktion F1 keinen physikalischen Sensor zur Bestimmung von H_rbc, das von der Programmfunktion gemäß der folgenden Gleichung abgeleitet ist: Gl. (8)
wobei:
q_b die Einlaßblutfließgeschwindigkeit (cm³/s) ist, die eine bekannte Menge ist, die, wenn umgewandelt in ml/min, Q_b in Gl. (6) entspricht;
q_p die gemessene PRP-Fließgeschwindigkeit (in cm³/s) ist, die eine bekannte Größe ist, die, wenn umgewandelt in ml/min, Q_p in Gl. (6) entspricht;
β ein Scherrate-abhängiger Faktor ist, und S_Y der Sedimentationskoeffizient roter Blutzellen ist (s). Basierend auf empirischen Daten setzt Gl. (8) voraus, daß β/S_Y = 15,8 × 10⁶ s^–1 ist.
A die Fläche der Trennungskammer (cm²) ist, die eine bekannte Dimension ist;
g die zentrifugale Beschleunigung (cm/s²) ist, die der Radius der ersten Trennungskammer ist (eine bekannte Dimension), multipliziert mit der Drehzahl zum Quadrat
Ω² (rad/s) (eine andere bekannte Größe);
k eine Viskositätskonstante = 0,625 ist, und κ eine Viskositätskonstante ist, basierend auf k, und eine andere Viskositätskonstante α = 4,5 ist, wobei:
Gl. (9)
Gl. (8) wird auf den Beziehungen abgeleitet, ausgedrückt in der folgenden Gl. (10): Gl. (10)
dargestellt in Brown, The Physics of Continuous Flow Centrifugal Cell Separation, „Artficial Organs" 1989; 13(1): 4–20)). Gl. (8) löst Gl. (10) für H_rbc.
2. Die Trennungseffizienz der zweiten Stufe η_2ndSep
Die Programmfunktion F1 (siehe 4) leitet ebenso η_2ndSep kontinuierlich über den Verlauf eines Verfahrens ab, basierend auf einem aus einem Computermodell stammenden Algorithmus, der berechnet, welche Fraktion von logarithmisch normal verteilten Blutplättchen in der zweiten Trennungsstufe 32 gesammelt wird, als eine Funktion ihrer Größe (mittleres Blutplättchenvolumen oder MPV), der Fließgeschwindigkeit (Q_p), der Fläche (A) der Trennungsstufe 32 und der zentrifugalen Beschleunigung (g, die der Drehradius der zweiten Stufe, multipliziert mit der Drehzahl zum Quadrat Ω², ist).
Der Algorithmus kann als eine Funktion ausgedrückt werden, die in 8 graphisch dargestellt wird. Der Graph stellt η_2ndSep als einzelnen dimensionslosen Parameter gAS_p/Q_P dar,
wobei: Sp = 1,8 × 10–9 MPV2/3 (s) undMPV das mittlere Blutplättchenvolumen ist (Femtoliter, fl oder Kubikmikrometer), das durch konventionelle Techniken aus einer Probe des Spenderbluts, das vor der Verarbeitung entnommen wird, gemessen werden kann. Es kann Abweichungen des MPV aufgrund der Verwendung von unterschiedlichen Zählern geben. Die Programmfunktion kann daher eine Verweistabelle umfassen, um MPV zur Verwendung durch die Funktion gemäß dem Typ des verwendeten Zählers zu standardisieren. Alternativ kann MPV geschätzt werden, basierend auf einer Funktion, abgeleitet von der statistischen Bewertung von klinischen Blutplättchenvorzählungs-Plt_PRE-Daten, welche die Programmfunktion verwenden kann. Der Erfinder nimmt, basierend auf seiner Bewertung von solchen klinischen Daten, an, daß die MPV-Funktion ausgedrückt werden kann als: MPV (fl) ≈ 11,5 – 0,009PltPRE (k/μl).
3. Zusätzliche Trennungseffizienzen η_Anc
η_Anc berücksichtigt die Effizienz (hinsichtlich des Blutplättchenverlusts) von anderen Teilen des Verarbeitungssystems. η_Anc berücksichtigt die Effizienz des Transportierens von Blutplättchen (in PRP) von der Kammer der ersten Stufe zu der Kammer der zweiten Stufe; die Effizienz des Transportierens von Blutplättchen (ebenso in PRP) durch den Leukozytenentfernungsfilter; die Effizienz der Resuspension und Übertragung von Blutplättchen (in PC) von der Kammer der zweiten Stufe nach der Verarbeitung; und die Effizienz des wiederholten Verarbeitens von zuvor verarbeitetem Blut in entweder einer Einnadel- oder einer Doppelnadelkonfiguration.
Die Effizienzen dieser zusätzlichen Verfahrensschritte können auf Basis von klinischen Daten bewertet oder auf Basis des Computermodells geschätzt werden. Auf Basis dieser Betrachtungen kann ein vorhergesagter Wert für η_Anc zugeordnet werden, welchen die Gl. (5) als eine Konstante über den Verlauf einer gegebenen Verfahrensweise behandelt.
B. Ableitung der Spenderblutplättchenzahl (Plt_circ)
Die Programmfunktion F1 (siehe 4) beruht auf einem kinetischen Modell, um die aktuelle Zahl zirkulierender Blutplättchen des Spenders Plt_circ während des Verarbeitens vorauszusagen. Das Modell schätzt das Blutvolumen des Spenders, und schätzt dann die Wirkungen der Verdünnung und Verarmung während des Verarbeitens, um Plt_Circ abzuleiten, gemäß der folgenden Beziehungen:
Gl. (11)

PltCirc = [(Verdünnung) × Pltpre] – (Verarmung),
wobei: Plt_pre die Zahl zirkulierender Blutplättchen des Spenders ist, bevor die Verarbeitung beginnt (k/μl), die durch konventionelle Techniken aus einer Probe von Vollblut, die aus dem Spender vor dem Verarbeiten entnommen wurde, gemessen werden kann. Es kann Abweichungen des Plt_pre aufgrund der Verwendung von unterschiedlichen Zählern geben (siehe z. B. Peoples et al., "A Multi-Site Study of Variables Affecting Platelet Counting for Blood Component Quality Control", Transfusion (Special Abstract Supplement, 47. Annual Meeting), Bd. 34, Nr. 10S, Oktober 1994 Supplement). Die Programmfunktion kann daher eine Verweistabelle umfassen, um alle Blutplättchenzahlen (wie Plt_pre und Pltpost, später beschrieben) zur Verwendung durch die Funktion gemäß dem Typ des verwendeten Zählers zu standardisieren.

Verdünnung ist ein Faktor, der die Vorverarbeitungs-Thromozytenzahl des Spenders Plt_pre aufgrund der Erhöhungen des scheinbaren zirkulierenden Blutvolumens des Spenders, verursacht durch das Füllungsvolumen des Systems und die Antikoagulationsmittelzufuhr, reduziert. Verdünnung berücksichtigt ebenso die kontinuierliche Entfernung von Flüssigkeit aus dem vaskulären Raum durch die Nieren während des Verfahrens, ausgedrückt als eine empirisch bestimmte Konstante (Kid), die in einer bevorzugten Ausführungsform folgendermaßen ausgedrückt wird:
wobei ACO das Volumen an Antikoagulationsmittel ist, daß zu dem Zeitpunkt verwendet wirb, an dem die Ableitung von Verdünnung vorgenommen wird.
Verarmung ist ein Faktor, der die Verarmung des verfügbaren zirkulierenden Blutplättchenpools des Spenders durch Verarbeiten berücksichtigt. Verarmung berücksichtigt ebenso die geläufige Mobilisierung der Milz bei der Rückführung von Blutplättchen in das zirkulierende Blutvolumen während des Verarbeitens.
1. Schätzung der Verdünnung
Die Programmfunktion F1 schätzt den Verdünnungsfaktor, basierend auf der folgenden Gleichung: Gl. (12)
wobei:
Vorfüllung das vorfüllende Volumen des Systems ist (ml);
ACD das Volumen an verwendetem Antikoagulationsmittel ist (aktuell oder Endpunkt, in Abhängigkeit der Zeit, in der die Ableitung durchgeführt wird) (ml);
PPP das Volumen von gesammeltem PPP ist (aktuell oder Ziel) (ml);
DonVol (ml) das Blutvolumen des Spenders ist, basierend auf Modellen, die die Größe, das Gewicht und das Geschlecht des Spenders berücksichtigen. Diese Modelle werden durch empirische Daten weiter vereinfacht, um das Blutvolumen gegenüber dem Spendergewicht aufzuzeichnen, linearisiert durch Regression zu der folgenden, stärker vereinfachten Gleichung:
Gl. (13)

DonVol = 1024 + 51 Wgt (r2 = 0,87),
wobei: Wgt das Gewicht des Spenders ist (kg).

2. Schätzung der Verarmung
Die kontinuierliche Entnahme von Blutplättchen verarmt den verfügbaren Pool an zirkulierenden Blutplättchen. Ein Modell erster Ordnung sagt voraus, daß die Blutplättchenzahl des Spenders durch die Blutplättchenausbeute (Yld) (aktuell oder Ziel), geteilt durch das zirkulierende Blutvolumen des Spenders (DonVol) verringert wird, folgendermaßen ausgedrückt als: Gl. (14)
wobei:
Yld die aktuelle momentane oder Ziel-Blutplättchenausbeute ist (k/μl). In Gl. (14) wird Yld mit 100.000 multipliziert, um die Einheiten anzugleichen.
Gl. (14) berücksichtigt nicht die Milzmobilisierung des Austauschs von Blutplättchen, genannt die Milz-Mobilisierungsfunktion (oder Milz). Milz gibt an, daß Spender mit niedrigen Blutplättchenzahlen trotzdem eine große Blutplättchenreserve aufweisen, die in der Milz gehalten wird. Während des Verarbeitens setzt die Milz, wenn zirkulierende Blutplättchen aus dem Blut des Spenders entnommen werden, Blutplättchen, die es vorrätig hält, in das Blut frei, wodurch wird die Abnahme an zirkulierenden Blutplättchen teilweise ausgeglichen. Der Erfinder entdeckte, daß, selbst wenn Blutplättchenvorzahlen über einen breiten Bereich unter den Spendern variieren, das gesamte verfügbare Blutplättchenvolumen bei den Spendern bemerkenswert konstant bleibt. Ein durchschnittliches scheinbares Spendervolumen beträgt 3,10 + 0,25 ml Blutplättchen pro Liter Blut. Der Abweichungskoeffizient beträgt 8,1 %, nur leicht höher als der Abweichungskoeffizient von Hämatokrit, der bei normalen Spendern gesehen wird.
Der Erfinder leitete die Mobilisierungsfunktion Milz aus dem Vergleich der tatsächlich gemessenen Verarmung mit Depl (Gl. (14)) ab, was als eine Funktion von Plt_Pre aus gegeben und linearisiert wird, wodurch Milz als eine Funktion von Plt_PRE ausgedrückt wird, oder: Milz = f(PltP RE).
Diese Analyse leitet eine Kurve ab, die die Milz-Funktion schätzt, folgendermaßen ausgedrückt: Milz = a – b (PltPRE),wobei:
a der y-Achsenabschnitt der Kurve ist, und
b die Steigung der Kurve ist.
Die Analyse offenbart, daß a ≈ 2,25 und b ≈ 0,004 ist. Deshalb kann Milz (die auf eine untere Grenze von 1 beschränkt ist) folgendermaßen verallgemeinert werden:
Gl. (15)

Milz = [2,25 – 0,004 PltPre] ≥ 1.

Basierend auf den Gleichungen (14) und (15) leitet die Programmfunktion die Verarmung folgendermaßen ab:
Gl. (16)
Die Milz-Funktion kann in anderen Kontexten verwendet werden. Beispielsweise macht sie die genaue Schätzung der Zahl an Blutplättchen N_MILZ, die in Reserve durch die Milz in einem menschlichen Körper gehalten werden, möglich. Durch Eingabe einer aktuellen Vorzählung von Blutplättchen im Körper (Plt_PRE) kann die Milz-Mobilisierungsfunktion (Milz) abgeleitet werden. N_MILZ kann geschätzt werden, wobei: NMILZ = (Milz – 1) × PltPRE × DonVol,wobei:
DonVol das Blutvolumen im Körper ist.
Ebenso macht die Milz-Funktion die genaue Schätzung der Gesamtzahl von Blutplättchen N_PLT in einem menschlichen Körper unter Verwendung der folgenden Gleichung möglich: NPLT = PltPRE × Milz × DonVol,wobei:
DonVol das Blutvolumen im Körper ist.
C. Echtzeitverfahrensmodifikationen
Der Bediener wird nicht immer eine aktuelle Blutplättchenvorzählung Plt_Pre für jeden Spender zu Beginn des Verfahrens haben. Die Programmfunktion F1 erlaubt den Start des Systems unter Standardparametern oder Werten aus einem vorhergehenden Verfahren. Die Programmfunktion F1 erlaubt, daß die aktuelle Blutplättchenvorzählung Plt_Pre durch den Bediener später während des Verfahrens eingegeben werden kann. Die Programmfunktion F1 berechnet mit einem Satz von Bedingungen die Blutplättchenausbeuten erneut, um die neu eingegebenen Werte widerzuspiegeln. Die Programmfunktion F1 verwendet die aktuelle Ausbeute, um ein effektives geklärtes Volumen zu berechnen, und verwendet dann dieses Volumen, um die neue aktuelle Ausbeute zu berechnen, wodurch die Blutplättchenvorzählungs-abhängige Beschaffenheit der Milzmobilisierung bewahrt wird.
Die Programmfunktion F1 verwendet die aktuelle Ausbeute, um das effektive geklärte Volumen folgendermaßen zu berechnen: Gl. (17)
wobei:
ClrVol das geklärte Plasmavolumen ist;
DonVol das zirkulierende Blutvolumen des Spenders ist, berechnet gemäß Gl. (13);
Yld_Current die aktuelle Blutplättchenausbeute ist, berechnet gemäß Gl. (3), basierend auf den aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
Vorfüllung das blutseitige vorfüllende Volumen ist (ml);
ACD das Volumen des verwendeten Antikoagulationsmittels ist (ml);
PPP das Volumen des gesammelten Blutplättchen-armen Plasmas ist (ml);
Pre_Old die Zahl an Blutplättchen des Spenders vor der Verarbeitung ist, eingegeben vor Beginn der Verarbeitung (k/μl);
Milz_Old die Milz-Mobilisierungsfunktion ist, berechnet unter Verwendung der Gl. (16), basierend auf Pre_Old.
Die Programmfunktion F1 verwendet ClrVol, berechnet unter Verwendung der Gl. (17), zur Berechnung der neuen aktuellen Ausbeute wie folgt: Gl. (18)
wobei:
Pre_New die berichtigte Spenderblutplättchenvorzählung ist, eingegeben während des Verarbeitens (k/μl);
Yld_New die neue Blutplättchenausbeute ist, die die berichtigte Spenderblutplättchenvorzählung Pre_New berücksichtigt;
ClrVol das geklärte Plasmavolumen ist, berechnet gemäß Gl. (17);
DonVol das zirkulierende Blutvolumen des Spenders ist, berechnet gemäß Gl. (13), dasselbe wie in Gl. (17);
Vorfüllung das blutseitige vorfüllende Volumen (ml) ist, dasselbe wie in Gl. (17);
ACD das Volumen an verwendetem Antikoagulationsmittel ist (ml), dasselbe wie in Gl. (17);
PPP das Volumen an gesammeltem Blutplättchen-armem Plasma ist (ml), dasselbe wie in Gl. (17);
Milz_New die Milz-Mobilisierungsfunktion ist, berechnet unter Verwendung von Gl. (15), basierend auf Pre_New.
IV. Ableitung anderer Verarbeitungsinformationen
Die Programmfunktion F2 (siehe 5) beruht auf der Berechnung der Yld durch die erste Programmfunktion F1, um andere informative Werte und Parameter abzuleiten, um den Bediener beim Bestimmen der optimalen Betriebsbedingungen für die Ver fahrensweise zu unterstützen. Die folgenden Verarbeitungswerte veranschaulichen Ableitungen, die die Programmfunktion F2 bereitstellen kann.
A. Restliches Volumen, das verarbeitet werden soll
Die Programmfunktion F2 berechnet das zusätzlich verarbeitete Volumen, das benötigt wird, um eine gewünschte Blutplättchenausbeute Vb_rem (in ml) zu erreichen, indem die verbleibende Ausbeute, die entnommen werden soll, durch die erwartete durchschnittliche Blutplättchenzahl über den Rest des Verfahrens geteilt wird, mit Korrekturen, um die aktuelle Betriebseffizienz widerzuspiegeln. Die Programmfunktion F2 leitet diesen Wert unter Verwendung der folgenden Gleichung ab: Gl. (19)
wobei:
Yld_Goal die gewünschte Blutplättchenausbeute ist (k/μl),
wobei:
Vb_rem das zusätzliche Verarbeitungsvolumen ist (ml), das benötigt wird, um Yld_Goal zu erreichen;
Yld_Current die aktuelle Blutplättchenausbeute ist (k/μl), berechnet unter Verwendung von Gl. (3), basierend auf den aktuellen Verarbeitungswerten;
η_plt die gegenwärtige (momentane) Blutplättchenentnahmeeffizienz ist, berechnet unter Verwendung von Gl. (5), basierend auf den aktuellen Verarbeitungswerten;
ACDil der Antikoagulationsverdünnungsfaktor ist (Gl. (2));
Plt_Current die aktuelle (momentane) Zahl an zirkulierenden Blutplättchen des Spenders ist, berechnet unter Verwendung von Gl. (11), basierend auf aktuellen Verarbeitungswerten;
Plt_Post die erwartete Spenderblutplättchenzahl nach dem Verarbeiten ist, ebenso berechnet unter Verwendung von Gl. (11), basierend auf den gesamten Verarbeitungswerten.
B. Verbleibende Verfahrenszeit
Die Programmfunktion F2 berechnet ebenso die verbleibende Entnahmezeit (t_rem) (in min) wie folgt: Gl. (20)
wobei:
Vb_rem das restliche Volumen ist, das verarbeitet werden soll, berechnet unter Verwendung von Gl. (19), bezogen auf die aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
Qb die Vollblutfließgeschwindigkeit ist, die entweder durch den Nutzer eingestellt oder als Qb_Opt unter Verwendung von Gl. (31) berechnet wird, wie später beschrieben wird.
C. Plasmaentnahme
Die Programmfunktion F2 fügt die verschiedenen Plasmaentnahmeanforderungen hinzu, um das Plasmaentnahmevolumen (PPP_Goal) (in ml) folgendermaßen abzuleiten:
Gl. (21)

PPPGoal = PPPPC + PPPSource + PPPReinfuse + PPPWaste + PPPCollCham,
wobei: PPP_PC das Blutplättchen-arme Plasmavolumen ist, das für das PC-Produkt ausgewählt ist und einen typischen Standardwert von 250 ml haben kann oder als ein optimaler Wert Plt_Med gemäß Gl. (28) berechnet ist, wie später beschrieben wird; PPP_Source das Blutplättchen-arme Plasmavolumen ist, ausgewählt für die Entnahme als Quellplasma; PPP_Waste das Blutplättchen-arme Plasmavolumen ist, ausgewählt, um für verschiedene Verarbeitungszwecke vorrätig gehalten zu werden (Standard = 30 ml); PPP_CollCham das Volumen der Plasmaentnahmekammer ist (Standard = 40 ml); PPP_Reinfuse das Blutplättchen-arme Plasmavolumen ist, das während der Verarbeitung reinfundiert wird.

D. Plasmaentnahmerate
Die Programmfunktion F2 berechnet die Plasmaentnahmerate (Q_ppp) (in ml/min) wie folgt: Gl. (22)
wobei:
PPP_Goal das gewünschte Blutplättchen-arme Plasmaentnahmevolumen ist (ml);
PPP_Current das aktuelle Volumen an entnommenem Blutplättchen-armem Plasma ist (ml);
t_rem die Zeit ist, die bei der Entnahme verbleibt, berechnet unter Verwendung von Gl. (20), basierend auf den aktuellen Verarbeitungsbedingungen.
E. Insgesamt erwartete AC-Nutzung
Die Programmfunktion F2 kann ebenso das Gesamtvolumen an Antikoagulationsmittel berechnen, das erwartungsgemäß während des Verarbeitens (ACD_End) (in ml) wie folgt verwendet werden soll: Gl. (23)
wobei:
ACD_Current das aktuelle Volumen an verwendetem Antikoagulationsmittel ist (ml);
AC das ausgewählte Antikoagulationsmittelverhältnis ist;
Q_b die Vollblutfließgeschwindigkeit ist, die entweder durch den Nutzer eingestellt oder unter Verwendung von Gl. (31) als Qb_Opt berechnet wird, basierend auf den aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
t_rem die Zeit ist, die bei der Entnahme verbleibt, berechnet unter Verwendung von Gl. (20), basierend auf den aktuellen Verarbeitungsbedingungen.
V. Vorschlagen optimaler Blutplättchenlagerparameter
Die Programmfunktion F3 (siehe 6) beruht auf der Berechnung von Yld durch die Programmfunktion F1 zur Unterstützung des Bedieners beim Bestimmen der optimalen Lagerbedingungen für die Blutplättchen, die während des Verarbeitens entnommen wurden.
Die Programmfunktion F3 leitet die optimalen Lagerbedingungen ab, um die Blutplättchen während des erwarteten Lagerzeitraums zu bewahren, ausgedrückt als Zahl der im voraus gewählten Lagerbehälter, die für die Blutplättchen Plt_Bag und das Volumen an Plasma (PPP) Plt_Med (in ml), das als Lagermedium mit den Blutplättchen vorliegt, erforderlich sind.
Die optimalen Lagerbedingungen für Blutplättchen hängen von dem Volumen ab, das gelagert wird, Plt_Vol, folgendermaßen ausgedrückt:
Gl. (24)

PltVol = Yld × MPV,
wobei: Yld die Zahl an entnommenen Blutplättchen ist und MPV das mittlere Blutplättchenvolumen ist.

Wenn sich Plt_Vol erhöht, so erhöht sich auch Bedarf der Blutplättchen an Sauerstoff während des Lagerzeitraums. Wenn sich Plt_Vol erhöht, erhöht sich ebenso der Blutplättchenglukoseverbrauch zur Unterstützung des Stoffwechsels und zur Erzeugung von Kohlendioxid und Lactat infolge des Stoffwechsels. Die physikalischen Eigenschaften der Lagerbehälter in bezug auf die Oberfläche, Dicke und das Material werden so ausgewählt, daß ein gewünschter Grad an Gasdurchlässigkeit erhalten wird, damit Sauerstoff eindringen und Kohlendioxid aus dem Behälter während des Lagerzeitraums entweichen kann.
Das Plasmalagermedium enthält Bicarbonat HCO₃, welches das Lactat puffert, das durch den Blutplättchenstoffwechsel erzeugt wird, was den pH auf einem Niveau hält, bei dem die Blutplättchenlebensfähigkeit aufrechterhalten wird. Wenn sich Plt_Vol erhöht, erhöht sich ebenso der Bedarf an einer Pufferwirkung von HCO₃ und daher auch an Plasmavolumen während der Lagerung.
A. Ableiten von Plt_Bag
Der Partialdruck von Sauerstoff pO₂ (mmHg) von Blutplättchen, gelagert innerhalb eines Lagerbehälters mit einer gegebenen Durchlässigkeit, verringert sich in bezug auf das Gesamtblutplättchenvolumen Plt_Vol, das der Behälter enthält. 9 ist ein Graph, der auf den Testdaten basiert und die Beziehung zwischen pO₂, gemessen einen Tag nach der Lagerung für einen Lagerbehälter mit gegebener Durchlässigkeit, zeigt. Der Lagerbehälter, auf dem 9 basiert, weist eine Oberfläche von 351,30 cm² (54,458 in²) und eine Kapazität von 1000 ml auf. Der Lagerbehälter weist eine Durchlässigkeit für O₂ von 194 cm³/645,1 cm²/Tag (194 cm³/100 in²/Tag) und eine Durchlässigkeit für CO₂ von 1282 cm³/645,1 cm²/Tag (1282 cm³/100 in²/Tag) auf.
Wenn der Partialdruck pO₂ unter 20 mmHg fällt, sind die Blutplättchen nach Beobachtung anaerob, und das Volumen des Lactatnebenproduktes erhöht sich signifikant. 9 zeigt, daß der gewählte Lagerbehälter pO₂ von 40 mmHg (gut über der aeroben Region) bei Plt_Vol ≤ 4,0 ml halten kann. Auf dieser konservativen Grundlage wird das 4,0 ml-Volumen als Zielvolumen Plt_TVol für diesen Behälter ausgewählt. Zielvolumen Plt_TVol für andere Behälter können unter Verwendung dieser Verfahrensweise bestimmt werden.
Die Programmfunktion F3 nutzt das Zielblutplättchenvolumen Plt_TVol, um Plt_Bag folgendermaßen zu berechnen: Gl. (25)
und:
Plt_Bag = 1, wenn BAG ≤ 1,0, andernfalls
Plt_Bag = [BAG + 1], wobei [BAG + 1] der ganzzahlige Teil der Größe BAG + 1 ist.
Sind eine Spender-MPV von 9,5 fl und eine Yld von 4 × 10¹¹ Blutplättchen (Plt_Vol = 3,8 ml) gegeben und ist gegebenes Plt_Vol = 4,0 ml, so ist BAG = 0,95 fl und Plt_Bag = 1. Wenn die Spender-MPV 11,0 fl ist und die Ausbeute Yld und Plt_TVol gleich bleiben (Plt_Vol = 4,4 ml), ist BAG = 1,1 und Plt_Bag = 2.
Wenn Plt_Bag > 1, wird Plt_Vol gleichmäßig auf die Zahl der verlangten Behälter aufgeteilt.
B. Ableiten von Plt_Med
Die Menge von Bicarbonat, das jeden Tag verwendet wird, ist eine Funktion der Lagerthrombozytokrit Tct (%), die folgendermaßen ausgedrückt werden kann:
Gl. (26)
Die Beziehung zwischen Bicarbonat-HCO₃-Verbrauch pro Tag und Tct kann für den ausgewählten Lagerbehälter empirisch bestimmt werden. 10 zeigt einen Graphen, der diese Beziehung für denselben Behälter, auf dem der Graph in 9 basiert, zeigt. Die y-Achse in 10 zeigt den empirisch gemessenen Verbrauch von Bicarbonat pro Tag (in Meq/L), basierend auf Tct für den Behälter. Die Programmfunktion F3 umfaßt die in 10 ausgedrückten Daten in einer Verweistabelle.
Die Programmfunktion F3 leitet die erwartete Zersetzung von Bicarbonat pro Tag über den Lagerzeitraum ΔHCO₃ folgendermaßen ab: Gl. (27)
wobei:
Don_HCO3 der gemessene Bicarbonatgehalt in dem Spenderblut ist (Meq/L), oder alternativ der Bicarbonatgehalt für einen typischen Spender ist, der als 19,0 Meq/L ± 1,3 angenommen wird, und
Stor das gewünschte Lagerintervall ist (in Tagen, typischerweise zwischen 3 und 6 Tagen).
Für ein gegebenes ΔHCO₃ leitet die Programmfunktion F3 Tct aus der Verweistabelle für den ausgewählten Lagerbehälter ab. Für den Lagerbehälter, auf dem 10 basiert, wird angenommen, daß ein Tct von etwa 1,35 bis 1,5 % konservativ in den meisten Fällen für ein Sechs-Tage-Lagerintervall geeignet ist.
Unter Kenntnis von Tct und Plt_Vol berechnet die Programmfunktion F3 Plt_Med, basierend auf Gl. (25), folgendermaßen:
Gl. (28)
Wenn Plt_Bag > 1, wird Plt_Med gleichmäßig auf die Zahl an verlangten Behältern aufgeteilt. PPP_PC wird auf Plt_Med in Gl. (21) eingestellt.
VI. Ableiten von Kontrollvariablen
Die Programmfunktionen F4 und F5 beruhen auf der oben beschriebene Matrix von physikalischen und physiologischen Beziehungen, um Verfahrenskontrollvariablen abzuleiten, die der Anwendungskontrollmanager 46 nutzt, um die Systemleistung zu optimieren. Die folgenden Kontrollvariablen veranschaulichen Ableitungen, die die Programmfunktionen F4 und F5 für diesen Zweck bereitstellen können.
A. Fördern hoher Blutplättchentrennungseffizienzen durch Rezirkulation
Ein hoher mittlerer Blutplättchenwert MPV für entnommene Blutplättchen ist wünschenswert, da er eine hohe Trennungseffizienz für die erste Trennungsstufe und das System im gesamten angibt. Die meisten Blutplättchen erreichen durchschnittlich etwa 8 bis 10 Femtoliter, wie durch die Sysmex Κ-1000-Maschine gemessen (die kleinsten der roten Blutzellen beginnen bei etwa 30 Femtoliter). Die verbliebene Minderheit der Blutplättchenpopulation bildet Blutplättchen, die physikalisch größer sind. Diese größeren Blutplättchen nehmen typischerweise über 15 × 10^–15 Liter pro Blutplättchen ein, und einige sind größer als 30 Femtoliter.
Diese größeren Blutplättchen setzen sich an der RBC-Schnittstelle in der ersten Trennkammer schneller ab als die meisten Blutplättchen. Diese größeren Blutplättchen werden höchstwahrscheinlich in der RBC-Schnittstelle eingefangen und dringen nicht in das PRP für die Entnahme ein. Die wirksame Trennung von Blutplättchen in der ersten Trennkammer entnimmt die größeren Blutplättchen von der Schnittstelle zur Entnahme in dem PRP. Dies führt wiederum zu einer größeren Population an größeren Blutplättchen in dem PRP und daher einem höheren MPV.
11, abgeleitet von klinischen Daten, zeigt, daß die Effizienz der Blutplättchentrennung, ausgedrückt als MPV, von dem Eingangshämatokrit von WB, das in die Verarbeitungsstufe der ersten Kammer eindringt, stark abhängt. Dies trifft speziell auf Hämatokrite von 30 % und darüber zu, wo signifikante Erhöhungen der Trennungseffizienzen erhalten werden können.
Basierend auf dieser Erwägung, stellt die Programmfunktion F4 eine Rate für das Rezirkulieren von PRP zurück zu dem Eingang der ersten Trennstufe Q_Recirc ein, um einen gewünschten Eingangshämatokrit H_j zu erreichen, ausgewählt, um einen hohen MPV zu erreichen. Die Programmfunktion F4 wählt H_j, basierend auf der folgenden Erythrozyten-Gleichgewichtsgleichung:
Gl. (29)
In einer bevorzugten Ausführung ist H_j nicht größer als etwa 40 % und am stärksten bevorzugt etwa 32 %.
B. Citratinfusionsrate
Citrat in dem Antikoagulationsmittel wird durch den Körper schnell verstoffwechselt, was seine kontinuierliche Infusion in rückgeführtes PPP während der Verarbeitung erlaubt. Jedoch werden bei einem gewissen Gehalt an Citratinfusion die Spender Citrattoxizität erfahren. Diese Reaktionen variieren sowohl in der Stärke als auch ihrer Natur, und unterschiedliche Spender haben unterschiedliche Schwellenwerte. Eine nominale asymptomatische Citratinfusionsrate (CIR), basierend auf empirischen Daten, wird als etwa 1,25 mg/kg/min angenommen. Dies basiert auf empirischen Daten, die zeigen, daß so gut wie alle Spender Apherese bei antikoagulierten Blutfließgeschwindigkeiten von 45 ml/min mit einem Antikoagulationsmittelverhältnis (ACD-A-Antikoagulationsmittel) von 10 : 1 problemlos tolerieren.
Unter Berücksichtigung, daß Citrat nicht in die Erythrozyten eindringt, kann die an den Spender verabreichte Menge durch kontinuierliches Sammeln einiger Fraktionen des Plasmas durch das vom System durchgeführte Verfahren hindurch verringert werden. Durch diese Vorgehensweise kann bei dem Spender eine höhere Fließgeschwindigkeit angewendet werden, als sonst zu erwarteten wäre. Es wird angenommen, daß die maximale asymptomatische äquivalente Blutfließgeschwindigkeit (EqQb_CIR) (in ml/min) unter diesen Bedingungen so ist: Gl. (30)
wobei:
CIR die gewählte nominale asymptomatische Citratinfusionsrate oder 1,25 mg/kg/min ist;
AC das gewählte Antikoagulationsmittelverhältnis oder 10 : 1 ist;
Wgt das Gewicht des Spenders (kg) ist;
CitrateConc die Zitratkonzentration in dem gewählten Antikoagulationsmittel ist, die 21,4 mg/ml für ACD-A-Antikoagulationsmittel beträgt.
C. Optimaler antikoagulierter Blutfluß
Das restliche Volumen an Plasma, das bevorzugt in den Spender rückgeführt wird, ist gleich der verfügbaren Gesamtmenge, die durch die Menge verringert wird, die noch entnommen werden soll. Dieses Verhältnis wird durch die Programmfunktion F5 (siehe 5) verwendet, um die maximale oder optimale, asymptomatische Blutfließgeschwindigkeit (Qb_Opt) (in ml/min), die von dem Spender abgezogen werden kann, wie folgt zu bestimmen: Gl. (31)
wobei:
H_b der antikoagulierte Hämatokrit ist, berechnet unter Verwendung von Gl. (7), basierend auf den aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
Vb_Rem das restliche Volumen, das verarbeitet werden soll, ist, berechnet unter Verwendung von Gl. (19), basierend auf den aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
EqQB_CIR die äquivalente Citratblutfließgeschwindigkeit ist, berechnet unter Verwendung von Gl. (30), basierend auf den aktuellen Verarbeitungsbedingungen;
PPP_Goal das Gesamtplasmavolumen ist, das entnommen werden soll (ml);
PPP_Current das aktuelle entnommene Plasmavolumen (ml) ist.
VII. Geschätzte Verfahrenszeit
Die Programmfunktion F6 (siehe 7) leitet eine geschätzte Verfahrenszeit (t) (in min) ab, die die Entnahmezeit voraussagt, bevor der Spender angeschlossen wird.
Um die geschätzte Verfahrenszeit t abzuleiten, erfordert die Programmfunktion F6, daß der Bediener die gewünschte Ausbeute Yld_Goal und das gewünschte Plasmaentnahmevolumen PPP_Goal eingibt, und erfordert ferner das Spendergewicht Wgt, die Blutplättchenvorzählung Plt_Pre und den Hämatokrit H_b oder eine Standardschätzung davon. Wenn der Bediener empfohlene Blutplättchenlagerparameter wählt, fordert die Programmfunktion die Eingabe von MPV.
Die Programmfunktion F6 leitet die geschätzte Verfahrenszeit t folgendermaßen ab: Gl. (32)
wobei: Gl. (33)
Gl. (34)
Gl. (35)
und wobei:
H_eq ein linearisierter Ausdruck für RBC-Hämatokrit H_RBC ist, wie folgt:
Gl. (36)

Heq = 0,9489 – λHbEqQbCIR,
wobei: H_b der antikoagulierte Hämatokrit des Spenders ist, tatsächliche oder Standardschätzung; EqQb_CIR die maximale asymptomatische äquivalente Blutfließgeschwindigkeit ist, berechnet gemäß Gl. (30), und Gl. (37)
wobei: Ω die Rotationsgeschwindigkeit der Verarbeitungskammer ist (U/min), und wobei: PPP das gewünschte Volumen an Plasma, das entnommen werden soll, ist (ml). PV ist das teilweise verarbeitete Volumen, das das Volumen ist, das notwendigerweise verarbeitet werden soll, wenn die Gesamttrennungseffizienz ηPlt 100 % betragen würde, abgleitet wie folgt: Gl. (38)
wobei: ACDil der Antikoagulationsmittelverdünnungsfaktor (Gl. (2)) ist; ClrVol das geklärte Volumen ist, abgeleitet als: Gl. (39)
wobei: Yld die gewünschte Blutplättchenausbeute ist; DonVol das Blutvolumen des Spenders = 1024 + 51 Wgt (ml) ist; Vorfüllung das blutseitige vorfüllende Volumen des Systems ist (ml); ACD_Est geschätzte Antikoagulationsvolumen, das verwendet werden soll, ist (ml); Plt_Pre die Blutplättchenzahl des Spenders vor dem Verarbeiten oder eine Standardschätzung davon ist; Milz die Milz-Mobilisierungsfunktion ist, berechnet unter Verwendung von Gl. (16), basierend auf Plt_Pre.

Die Funktion F6 leitet ebenso das Volumen von Vollblut ab, das zur Verarbeitung benötigt wird, um die gewünschte Yld_Goal zu erhalten. Dieses Verarbeitungsvolumen, WBVol, wird folgendermaßen ausgedrückt:
wobei:
t die geschätzte Verfahrenszeit ist, abgeleitet gemäß Gl. (32);
H_b der antikoagulierte Hämatokrit des Spenders ist, tatsächliche oder Standardschätzung;
EqQb_CIR die maximale asymptomatische äquivalente Blutfließgeschwindigkeit ist, berechnet gemäß Gl. (30);
PPP_GOAL das gewünschte Plasmaentnahmevolumen ist;
WB_RES das Restvolumen an Vollblut ist, das in dem System nach dem Verarbeiten verbleibt, das eine bekannte Systemvariable ist und von dem vorfüllenden Volumen des Systems abhängt.
Verschiedene Merkmale der Erfindungen werden in den folgenden Ansprüchen dargestellt.

Claims

System (10) zur Trennung von Blutplättchen von Blut, umfassend: eine Trennvorrichtung (12) zum Trennen von Blut in Plasma und Blutplättchen, einen Einlass zu der Trennvorrichtung, um antikoaguliertes Blut, welches Plasma und Blutplättchen enthält, von einem Spender in die Trennvorrichtung (12) zum Trennen in eine Plasma-Ausbeute und ein Blutplättchen-Ausbeute zu fördern, ein an die Trennvorrichtung gekoppeltes Verarbeitungselement (44), das ein erstes Element einschließt, welches mindestens teilweise, während sich die Trennung in der Trennvorrichtung (12) ereignet, die Gesamtzahl an Blutplättchen N_PLT verfügbar zur Sammlung vom Spender durch ein Verfahren schätzt, welches die Schritte umfasst: das Bestimmen einer Vorzählung von Blutplättchen (Plt_PRE) in dem Spender, wobei Plt_PRE die zirkulierende Blutplättchenzahl des Spenders ist, bevor die Verarbeitung beginnt, das Ableiten einer Milz-Mobilisierungsfunktion (Milz bzw. Spleen), wobei: Milz = f(PltPRE)und das Ableiten von N_PLT, wobei: NPLT = PltPRE × Milz × DonVolworin: DonVol das Blutvolumen im Körper des Spenders ist, wobei das Verarbeitungselement weiter eine Ausgabe zum Ausgeben von N_PLT einschließt.
System (10) nach Anspruch 1, wobei eine Kurve die Milz-Funktion, ausgedrückt wie folgt: Milz = a – b(PltPRE)schätzt, wobei: a der y-Achsenabschnitt der Kurve ist und b die Steigung der Kurve ist.
System (10) nach Anspruch 2, wobei a ≈ 2,25 und wobei b ≈ 0,004 ist.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verarbeitungselement (44) mindestens teilweise, während sich die Trennung in der Trennvorrichtung (12) ereignet, eine Zahl an Blutplättchen (Plt_Circ), verfügbar zur Sammlung vom Spender durch ein Verfahren schätzt, welches die Schritte umfasst: das Schätzen eines Verdünnungsfaktors, verursacht durch Zugabe eines Antikoagulans (Verdünnung), und das Schätzen eines Verarmungsfaktors (Verarmung), verursacht durch Entfernen verfügbarer Blutplättchen während der Blutverarbeitung, wobei der Verarmungsfaktor Verarmung die Milz-Mobilisierungsfunktion Milz einschließt, wobei: PltCirc = [(Verdünnung)× PltPRE] – (Verarmung)
System (10) nach Anspruch 4, wobei die Verdünnung wie folgt geschätzt wird:
wobei: Vorfüllung ein vorfüllendes Fluidvolumen (ml) der Trennvorrichtung (12) ist, PPP ein Wert ist, welcher das Volumen an Plasma-Ausbeute widerspiegelt, welches nicht an den Spender zurückgegeben wird (ml), Kid eine empirisch bestimmte Konstante ist, welche die Nierenfunktion widerspiegelt, DonVol (ml) das Gesamtvolumen an Spenderblut ist.
System (10) nach Anspruch 5, wobei DonVol abgeleitet ist als: DonVol = 1024 + 51 Wgt (r2 = 0,87)wobei: Wgt das Gewicht des Spenders ist (kg).
System nach Anspruch 4, wobei die Verarmung wie folgt geschätzt wird:
wobei: Yld die abgeleitete Ausbeute an Blutplättchen (k/μl) zum Zeitpunkt des Schätzens der Verarmung ist, DonVol das Gesamtvolumen des Spenderbluts (ml) ist, Milz die Milz-Mobilisierungsfunktion ist.
System (10) nach Anspruch 4, wobei eine Kurve die Funktion Milz wie folgt schätzt: Milz = a – b(PltPRE)wobei: a der y-Achsenabschnitt der Kurve ist und b die Steigung der Kurve ist und Plt_PRE eine Zahl der zirkulierenden Blutplättchen des Spenders ist.
System (10) nach Anspruch 4, wobei Milz wie folgt ausgedrückt wird: Milz = [2,25 – 0,004 PltPRE] ≥ 1.
Verfahren zum Schätzen der Gesamtzahl an Blutplättchen N_PLT in einem menschlichen Körper, umfassend die Schritte: das Messen einer Vorzählung von zirkulierenden Blutplättchen im Körper (Plt_PRE), wobei Plt_PRE die Zahl zirkulierenden Blutplättchen des Körpers ist, bevor die Verarbeitung beginnt, gemessen an einer vor der Verarbeitung von dem Spender genommenen Probe von Vollblut, und das Schätzen einer Milz-Mobilisierungsfunktion (Milz), wobei: Milz = f(PltPRE)und das Schätzen von N_PLT, wobei: NPLT = PltPRE × Milz × DonVolwobei: DonVol das Blutvolumen im Körper des Spenders ist, und das Erzeugen einer auf N_PLT basierenden Ausgabe.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine Kurve die Milz-Funktion schätzt, ausgedrückt wie folgt: Milz = a – b(PltPRE)
Verfahren nach Anspruch 11, wobei a ≈ 2,25 und wobei b ≈ 0,004 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, weiter umfassend die Schritte: das Schätzen einer Zahl von Blutplättchen (Plt_Circ) in dem Körper durch ein Verfahren, umfassend die Schritte: das Schätzen eines Verdünnungsfaktors, verursacht durch Zugabe eines Antikoagulans (Verdünnung), und das Schätzen eines Verarmungsfaktors (Verarmung), verursacht durch Entfernen von verfügbaren Blutplättchen während der Blutverarbeitung, wobei: PltCirc = [(Verdünnung)× PltPRE] – (Verarmung)
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Verdünnung wie folgt geschätzt wird:
wobei: Vorfüllung ein vorfüllendes Fluidvolumen (ml) der Trennvorrichtung, PPP ein Wert ist, welcher das Volumen an Plasma-Ausbeute widerspiegelt, welches nicht an den Spender zurückgegeben wird (ml), Kid eine empirisch bestimmte Konstante ist, welche die Nierenfunktion widerspiegelt, DonVol (ml) das Gesamtvolumen an Spenderblut ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei DonVol abgeleitet ist als: DonVol = 1024 + 51 Wgt (r2 = 0,87)wobei: Wgt das Gewicht des Spenders ist (kg).
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Verarmung wie folgt geschätzt wird:
wobei: Yld die abgeleitete Ausbeute an Blutplättchen (k/μl) zum Zeitpunkt des Schätzens der Verarmung ist, DonVol das Gesamtvolumen des Spenderbluts (ml) ist, Milz die Milz-Mobilisierungsfunktion ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine Kurve die Funktion Milz wie folgt schätzt: Milz = a – b(PltPRE)wobei: a der y-Achsenabschnitt der Kurve ist und b die Steigung der Kurve ist und Plt_PRE die Zahl der zirkulierenden Blutplättchen des Spenders ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Milz wie folgt ausgedrückt wird: Milz = [2,25 – 0,004 PltPRE] ≥ 1