DE69836586T2

DE69836586T2 - Systeme und verfahren zum gewinnen von mononuklearen zellen durch rezirkulation gepackter roter blutkörper

Info

Publication number: DE69836586T2
Application number: DE69836586T
Authority: DE
Inventors: Kyungyoon Gurnee Min; I. Richard Northbrook BROWN; F. Daniel McHenry BISCHOF; H. William Lake Bluff CORK; J. Robert Lake in The Hills CANTU
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: EP1003609A1; US5980760A; CN1113702C; EP1003609B1; BR9810649A; JP4076588B2; EP1003609A4; JP2002511785A; CA2293298A1; CN1268075A; ES2278414T3; WO1999001225A1; DE69836586D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft zentrifugale be- bzw. verarbeitende Systeme und Vorrichtungen.
Hintergrund der Erfindung
Heutzutage trennen Blutsammelorganisationen routinemäßig Gesamtblut durch Zentrifugation in seine verschiedenen therapeutischen Komponenten, wie beispielsweise rote Blutkörperchen, Plättchen und Plasma.
Herkömmliche blutbe- bzw. verarbeitende Systeme und Verfahren verwenden eine dauerhafte Zentrifugenausrüstung in Verbindung mit sterilen be- bzw. verarbeitenden Kammern für einmaligen Gebrauch, die typischerweise aus Kunststoff hergestellt sind. Die Zentrifugenausrüstung führt Gesamtblut in diese Kammern ein, während sie gedreht werden, um ein Zentrifugalfeld zu erzeugen.
Gesamtblut trennt sich innerhalb der rotierenden Kammer unter dem Einfluß des Zentrifugalfelds in rote Blutkörperchen höherer Dichte und an Plättchen reiches Plasma. Eine Zwischenschicht von Leukozyten bildet die Grenzfläche zwischen den roten Blutkörperchen und dem an Plättchen reichen Plasma aus. Mononukleare Zellen (MNC) sind in der Grenzfläche vorhanden.
US-A 5 573 678 beschreibt Systeme und Verfahren zum Trennen von Gesamtblut. Die Systeme und Verfahren erzeugen, während Gesamtblut in einen Einlaßbereich der Trennkammer gefördert wird, einen Rückfluß an Plasmabestandteil entlang einer Grenzfläche von einem zweiten Bereich bzw. einer zweiten Region zu einem Einlaßbereich. Dieser Rückfluß hält einen relativ hohen Hämatokrit im zweiten Bereich und einen relativ niedrigen Hämatokrit im Einlaßbereich aufrecht. Mononukleare Zellen sind zwischen dem Einlaßbereich mit relativ niedrigem Hämatokrit und dem zweiten Bereich mit relativ hohem Hämatokrit beschränkt.
US-A 5 316 667 beschreibt ein System zum Überwachen des Grenzflächenbereichs zwischen zellulären Bestandteilen und Plasma in einer Bluttrennkammer, das einen Sensormechanismus verwendet, der an einem rotierenden Element montiert ist. Basierend auf Information, die durch den Sensor zur Verfügung gestellt wird, kann eine Grenzflächen-Regel- bzw. -Steuerschaltung wirken, um die Grenzfläche bei bzw. an einer gewünschten Stelle an einer Rampe innerhalb der Trennkammer beizubehalten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung stellt Systeme und Verfahren zum Ernten bzw. Gewinnen von mononuklearen Zellen aus Gesamtblut bereit. Die Systeme und Verfahren arbeiten in einem ersten Modus, um Gesamtblut in den Einlaßbereich einer Blut be- bzw. verarbeitenden Kammer zur zentrifugalen Trennung in gepackte rote Blutkörperchen, einen Plasmabestandteil, und eine Grenzfläche zwischen den gepackten roten Blutkörperchen und dem Plasmabestandteil zu befördern. Die Grenzfläche trägt mononukleare Zellen, auf die für eine Sammlung bzw. Gewinnung abgezielt wird. Im ersten Modus entfernen die Systeme und Verfahren gepackte rote Blutkörperchen und den Plasmabestandteil von der Kammer, während die Grenzfläche innerhalb der Kammer beibehalten wird. Das System und die Verfahren arbeiten in einem zweiten Modus, um die Grenzfläche von der Kammer zu entfernen, indem die gepackten roten Blutkörperchen in den Einlaßbereich gefördert werden. Die Einführung von gepackten roten Blutkörperchen erhöht den Hämatokrit im Einlaßbereich bzw. in der Einlaßregion, was die mononuklearen Zellen veranlaßt, zur Oberfläche der Grenzfläche zu treiben bzw. zu schwimmen, wo sie sich selbst zur Sammlung präsentieren. Ein Auslaßpfad fördert die entfernte Grenzfläche von der Kammer. Der Auslaßpfad beinhaltet ein Abtastelement. Das erfassende bzw. Abtastelement lokalisiert mononukleare Zellen in der entfernten Grenzfläche und stellt eine erfaßte bzw. abgetastete Ausgabe bei bzw. nach einem Lokalisieren der mononuklearen Zellen zur Verfügung.
In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet der Auslaßpfad einen Behälter in einer stromabwärtigen Flußrichtung vom Abtastelement. In dieser Ausführungsform richten bzw. leiten die Systeme und Verfahren die Sammlung von mononuklearen Zellen im Behälter basierend wenigstens teilweise bei bzw. nach der erfaßten Ausgabe.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei einer Durchsicht der folgenden Beschreibung, Zeichnungen und beigefügten Ansprüchen ersichtlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenschnittansicht einer Blutzentrifuge, die eine Trennkammer aufweist, die Merkmale der Erfindung verkörpert;
2 zeigt das Spulen- bzw. Rollenelement, das mit der in 1 gezeigten Zentrifuge assoziiert bzw. verbunden ist, wobei ein assoziierter be- bzw. verarbeitender Behälter um sie zur Verwendung geschlungen ist;
3A ist eine perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten Zentrifuge, wobei das Schalen- und Spulenelement in ihre Zugangsposition geschwenkt sind;
3B ist eine perspektivische Ansicht des Schalen- und Spulenelements in ihrem gegenseitigen Trennungszustand, um ein Sichern des in 2 gezeigten verarbeitenden bzw. Behandlungsbehälters um das Spulenelement zu erlauben;
4 ist eine Draufsicht auf den in 2 gezeigten verarbeitenden Behälter;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Fluidkreislaufs, der mit dem verarbeitenden Behälter assoziiert ist, welcher Kassetten umfaßt, die in Assoziation bzw. Verbindung mit Pumpenstationen an der Zentrifuge montiert bzw. angeordnet sind;
6 ist eine schematische Ansicht des in 5 gezeigten Fluidkreislaufs;
7 ist eine perspektivische Ansicht der Rückseite einer Kassette, die ein Teil des in 6 gezeigten Fluidkreislaufs ausbildet;
8 ist eine perspektivische Ansicht der Vorderseite der in 7 gezeigten Kassette;
9 ist eine schematische Ansicht der Strömungs- bzw. Flußkanäle und Ventilstationen, die innerhalb der in 7 gezeigten Kassette ausgebildet sind;
10 ist eine schematische Ansicht einer Pumpenstation, die eine Kassette des in 7 gezeigten Typs aufnehmen soll;
11 ist eine schematische Ansicht der in 9 gezeigten Kassette, die auf der in 10 gezeigten Pumpenstation montiert ist;
12 ist eine perspektivische Ansicht einer Kassette und einer Pumpenstation, welche ein Teil des in 6 gezeigten Fluidkreislaufs ausbilden;
13 ist eine Draufsicht auf eine peristaltische Pumpe, die ein Teil des in 6 gezeigten Fluidkreislaufs ausbildet, wobei der Pumpenrotor in einer zurückgezogenen bzw. eingezogenen Position ist;
14 ist eine Draufsicht auf eine peristaltische Pumpe, die ein Teil des in 6 gezeigten Fluidkreislaufs ausbildet, wobei der Pumpenrotor in einer erstreckten bzw. ausgefahrenen Position in Eingriff mit einem Pumpenrohr ist;
15 ist eine schematische Draufsicht auf die Trennkammer der in 1 gezeigten Zentrifuge, die entworfen bzw. ausgelegt ist, um die radialen Konturen der Hoch-G- und Niedrig-G-Wände zu zeigen;
16A und 16B zeigen etwas schematisch einen Abschnitt der an Plättchen reichen Plasmasammelzone in der Trennkammer, in welcher die Hoch-G-Wandoberfläche einen verjüngten Keil ausbildet, um die Position der Grenzfläche zwischen den roten Blutkörperchen und dem an Plättchen reichen Plasma zu enthalten und zu regeln bzw. zu steuern;
17 ist eine etwas schematische Ansicht des Inneren der verarbeitenden bzw. Bearbeitungskammer, schauend von der Niedrig-G-Wand zur Hoch-G-Wand in dem Bereich, wo Voll- bzw. Gesamtblut in die Bearbeitungs- bzw. Behandlungskammer zur Trennung in rote Blutkörperchen und an Plättchen reichem Plasma eintritt, und wo ein an Plättchen reiches Plasma in der Behandlungskammer gesammelt wird;
18 ist eine schematische Ansicht, die die etablierten bzw. eingerichteten dynamischen Flußbedingungen bzw. Strömungszustände zeigt, die MNC innerhalb der in 17 gezeigten Bluttrennkammer begrenzen bzw. beschränken und "parken";
19 ist eine schematische Ansicht der Prozeß-Regel- bzw. -Steuereinrichtung, welche den in 6 gezeigten Fluidkreislauf konfiguriert, um ein vorgeschriebenes MNC Sammelverfahren zu leiten bzw. durchzuführen;
20 ist ein Flußdiagramm, das die verschiedenen Zyklen und Phasen des MNC Sammelverfahrens zeigt, das die in 19 gezeigte Regel- bzw. Steuereinrichtung lenkt bzw. leitet;
21 ist eine schematische Ansicht, die das Fördern bzw. die Beförderung von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 6 gezeigten Kreislauf während des einleitenden bzw. vorbereitenden Behandlungszyklus des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt;
22 ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 6 gezeigten Kreislauf während der MNC Ansammlungsphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt;
23 ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 6 gezeigten Kreislauf während der PRBC Sammlungsphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt;
24A ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 6 gezeigten Kreislauf am Beginn der MNC Entfernungsphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt;
24B ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 6 gezeigten Kreislauf während der MNC Entfernungsphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt;
24C ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 6 gezeigten Kreislauf am Ende der MNC Entfernungsphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt;
25 ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 6 gezeigten Kreislauf während der PRP Spülphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt;
26 ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 6 gezeigten Kreislauf während der MNC Suspensionsphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt;
27 ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 6 gezeigten Kreislauf während der Reinigungsphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt;
28 ist eine schematische Ansicht des optischen Sensors, der in Verbindung mit dem in 6 gezeigten Kreislauf verwendet wird, um den MNC Bereich für ein Ernten bzw. Gewinnen abzutasten bzw. zu erfassen und zu quantifizieren;
29 ist eine alternative Ausführungsform eines Fluidkreislaufs, der für ein Sammeln und Gewinnen von MNC geeignet ist;
30 ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 29 gezeigten Kreislauf während der PRBC Sammlungsphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt; und
31 ist eine schematische Ansicht, die das Fördern von Blutkomponenten und Fluiden in dem in 29 gezeigten Kreislauf während der MNC Entfernungsphase des in 20 gezeigten Verfahrens zeigt.
Die Erfindung kann in mehreren Formen verkörpert werden, ohne von ihrem Geist oder wesentlichen Merkmalen abzuweichen. Der Umfang der Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert, eher als in der spezifischen Beschreibung, die ihnen vorangeht. Für alle Ausführungsformen, die innerhalb des Sinns bzw. der Bedeutung und des Bereichs einer Gleichwertigkeit bzw. Äquivalenz der Ansprüche fallen, ist deshalb beabsichtigt, durch die Ansprüche umfaßt zu sein.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
I. Die Zentrifuge
1 zeigt eine Blutzentrifuge 10, die eine Blutbehandlungskammer 12 aufweist, die zum Ernten bzw. Gewinnen von mononuklearen Zellen (MNC) aus Gesamtblut geeignet ist. Die Grenzen der Kammer 12 sind durch einen flexiblen Behandlungsbehälter 14 ausgebildet, der innerhalb eines ringförmigen Spalts 16 zwischen einem rotierenden Spulenelement 18 und einem Schalenelement 20 getragen ist. In der illustrierten und bevorzugten Ausführungsform nimmt der verarbeitende bzw. Behandlungsbehälter 14 die Form eines länglichen Rohrs an (siehe 2), welches um das Spulenelement 18 vor einer Verwendung gewickelt wird.
Weitere Details der Zentrifuge 10 sind in U.S. Patent 5,370,802 mit dem Titel "Enhanced Yield Platelet Systems and Methods" dargelegt.
Das Schalen- und Spulenelement 18 und 20 sind auf einem Joch 22 zwischen einer aufrechten Position, wie 3A und 3B zeigen, und einer hängenden bzw. aufgehängten Position, wie 1 zeigt, geschwenkt.
Wenn sie aufrecht sind, werden das Schalen- und Spulenelement 18 und 20 für einen Zugriff durch den Benutzer präsentiert. Ein Mechanismus erlaubt dem Spulen- und Schalenelement 18 und 20 geöffnet zu werden, wie 3B zeigt, so daß die Bedienungsperson den Behälter 14 um das Spulenelement 20 wickeln kann, wie dies 2 zeigt. Stifte bzw. Zapfen 150 am Spulenelement 20 stehen in Eingriff mit Ausschnitten am Behälter 14, um den Behälter 14 am Spulenelement 20 zu sichern.
Wenn sie geschlossen sind, können das Spulen- und Schalenelement 18 und 20 in die hängende Position geschwenkt werden, die in 1 gezeigt ist. Im Betrieb dreht die Zentrifuge 10 das aufgehängte Schalen- und Spulenelement 18 und 20 um eine Achse 28, was ein Zentrifugalfeld innerhalb der Behandlungskammer 12 erzeugt.
Weitere Details des Mechanismus, um eine Relativbewegung des Spulen- und Schalenelements 18 und 20, wie soeben beschrieben, zu bewirken, sind in U.S. Patent 5,360,542 mit dem Titel "Centrifuge With Separable Bowl and Spool Elements Providing Access to the Separation Chamber" geoffenbart.
Die radialen Grenzen des Zentrifugalfelds (siehe 1) sind durch die innere Wand 24 des Schalenelements 18 und die äußere Wand 26 des Spulenelements 20 gebildet. Die innere Schalenwand 24 definiert die Hoch-G-Wand. Die äußere Spulenwand 26 definiert die Niedrig-G-Wand.
II. Der Behandlungsbehälter
In der illustrierten Ausführungsform (siehe 4) bildet eine erste Umfangsdichtung 42 den äußeren Rand des Behälters 14 aus. Eine zweite innere Dichtung 44 erstreckt sich im allgemeinen parallel zur Rotationsachse 28, wobei der Behälter 14 in zwei Abteile 38 und 40 geteilt wird.
Im Gebrauch wird Gesamtblut zentrifugal im Abteil 38 getrennt. In einer Verwendung trägt das Abteil 40 eine Flüssigkeit, wie beispielsweise eine Salz- bzw. Kochsalzlösung, um ein Gegengewicht zum Abteil 38 zu bilden. In der in 4 gezeigten Ausführungsform ist das Abteil 38 größer als das Abteil 40 durch ein volumetrisches Verhältnis von etwa 1 zu 1,2.
Drei Öffnungen bzw. Ports 46, 48 und 50 kommunizieren bzw. stehen in Verbindung mit dem bearbeitenden bzw. Behandlungsabteil 38, um Gesamtblut und seine Komponenten zu fördern. Zwei zusätzliche Öffnungen 52 und 54 kommunizieren mit dem Ballastabteil 40, um das ein Gegengewicht bildende Fluid zu fördern.
III. Der ein Fluid behandelnde Kreislauf
Ein Fluidkreislauf 200 (siehe 4) ist mit dem Behälter 14 gekoppelt. 5 zeigt das allgemeine Layout des Fluidkreislaufs 200 in Form eines Felds bzw. Array einer flexiblen Verrohrung, Flüssigkeitsquelle und Sammelbehältern, In-line-Pumpen und Klammern bzw. Klemmen, von denen alle in größerem Detail später beschrieben werden. 6 zeigt die Details des Fluidkreislaufs 200 in schematischer Form.
In der illustrierten Ausführungsform zentralisieren jeweils eine linke, mittlere und rechte Kassette 23L, 23M und 23R viele der ventilierenden bzw. ein Ventil betätigenden und Pumpfunktionen des Fluidkreislaufs 200. Die linke, mittlere und rechte Kassette 23L, 23M und 23R passen mit einer linken, mittleren und rechten Pumpenstation an der Zentrifuge 10 zusammen, welche jeweils PSL, PSM und PSR bezeichnet werden.
A. Die Kassetten
Jede Kassette 23L, 23M und 23R ist gleich konstruiert, so daß eine Beschreibung einer Kassette 23L auf alle Kassetten anwendbar ist. 7 und 8 zeigen die strukturellen Details der Kassette 23L.
Die Kassette 23L umfaßt einen geformten Kunststoffkörper 202. Flüssigkeitsflußkanäle 208 sind integral eingeformt auf der Vorderseite 204 des Körpers 202. Eine starre bzw. steife Platte 214 deckt und dichtet die vordere Körperseite 204 ab.
Ventilstationen 210 sind in die Rückseite 206 des Kassettenkörpers 202 geformt. Ein flexibles Diaphragma 212 deckt und dichtet die Rückseite 206 des Körpers 202 ab.
9 zeigt schematisch ein repräsentatives Feld bzw. Array von Strömungs- bzw. Flußkanälen 208 und Ventilstationen 210 für jede Kassette. Wie gezeigt, schneiden bzw. kreuzen sich die Kanäle C1 bis C6, um ein Sternenfeld auszubilden, das von einer zentralen Nabe H ausstrahlt. Kanal C7 kreuzt Kanal C5; Kanal C8 kreuzt Kanal C6; Kanal C9 kreuzt Kanal C3; und Kanal C10 kreuzt Kanal C2. Selbstverständlich können andere Kanalmuster verwendet werden.
In dieser Anordnung sind Ventilstationen VS1, VS2, VS9 und VS10 jeweils in Kanälen C2, C3, C5 und C6 unmittelbar nächst ihrem gemeinsamen Schnittpunkt an der Nabe H angeordnet. Ventilstationen VS3, VS4, VS5, VS6, VS7 und VS8 sind an den äußeren Enden von Kanälen C8, C1, C2, C5, C4 und C3 angeordnet.
Jede Kassette 23L trägt eine obere flexible Rohrschleife UL, welche sich außerhalb der Kassette 23L zwischen Kanälen C7 und C6 erstreckt, und eine untere Rohrschleife LL, welche sich außerhalb der Kassette zwischen Kanälen C3 und C10 erstreckt. In einer Verwendung stehen die Rohrschleifen UL und LL in Eingriff mit den peristaltischen Pumpenrotoren der Pumpen an der assoziierten bzw. zugehörigen Pumpenstation.
B. Die Pumpstationen
Die Pumpenstationen PSL, PSM und PSR sind wie die Kassetten 23L, 23M und 23R identisch konstruiert, so daß eine Beschreibung einer Station PSL auf alle anwendbar ist. 12 zeigt die strukturellen Details der linken Pumpenstation PSL. Die 10 zeigt die linke Pumpenstation PSL in einer schematischeren Form.
Die Station PSL beinhaltet zwei peristaltische Pumpen für eine Gesamtmenge von sechs Pumpen in dem Kreislauf 200, welche P1 bis P6 bezeichnet werden (siehe 6). Die Station PSL beinhaltet auch ein Feld von zehn Ventilstellgliedern bzw. -betätigungseinrichtungen (welche 10 zeigt) für eine Gesamtmenge von dreißig Ventilstellgliedern in dem Kreislauf 200, welche als VA1 bis VA30 bezeichnet sind (siehe 6).
Im Gebrauch (siehe 11) ergreifen die Rohrschleifen bzw. -schlaufen UL und LL der Kassette 23L Pumpen P1 und P2 der linken Pumpenstation PSL. In gleicher Weise (wie 6 zeigt), ergreifen die Rohrschleifen UL und LL der mittleren Kassette 23M Pumpen P3 und P4. Die Rohrschleifen UL und LL der rechten Kassette 23L ergreifen Pumpen P5 und P6.
Wie 11 zeigt, sind die Ventilstationen VS1 bis VS10 der Kassette 23L ausgerichtet mit den Ventilstellgliedern V1 bis V10 der linken Pumpenstation PSL. Wie 6 zeigt, sind die Ventilstationen der mittleren und rechten Kassette 23M und 23R ebenfalls mit den Ventilstellgliedern der jeweiligen mittleren und rechten Pumpstation PSM und PSR ausgerichtet.
Die folgende Tabelle 1 faßt die operative Assoziation bzw. Zuordnung der Pumpstations-Ventilstellglieder V1 bis V30 zu den in 6 gezeigten Kassetten-Ventilstationen VS1 bis VS10 zusammen.
Tabelle I: Ausrichtung von Kassetten-Ventilstationen mit Ventilstellgliedern
Die Kassetten 23L, 23M und 23R sind an ihren jeweiligen Pumpenstationen PSL, PSM, PSR mit ihren Rückseiten 206 nach unten montiert bzw. angeordnet, so daß die Diaphragmen bzw. Membrane 212 zu den Ventilstellgliedern schauen bzw. gerichtet sind und mit ihnen in Eingriff sind. Die Ventilstellglieder Vn sind solenoidbetätigte Rammen bzw. Stößel 215 (siehe 12), welche in Richtung zu einer ein Ventil schließenden Position vorgespannt bzw. beaufschlagt sind. Die Ventilstellglieder Vn sind als Muster ausgebildet, um sich mit den Kassetten-Ventilstationen VSn in der in Ta belle 1 dargelegten Art und Weise auszurichten. Wenn eine gegebene Ramme 215 mit Energie versorgt wird, wird die assoziierte bzw. zugeordnete Kassetten-Ventilstation geöffnet, was einen Durchgang bzw. Durchtritt von Flüssigkeit zuläßt. Wenn die Ramme 215 nicht mit Energie beaufschlagt bzw. erregt ist, verlagert sie das Diaphragma 212 in die assoziierte Ventilstation, wobei dies den Durchgang von Flüssigkeit durch die assoziierte bzw. zugehörige Ventilstation blockiert.
In der illustrierten Ausführungsform beinhalten, wie 12 zeigt, die Pumpen P1 bis P6 an jeder Pumpstation PSL, PSM und PSR rotierende peristaltische Pumpenrotoren 216. Die Rotoren 216 können zwischen einem zurückgezogenen bzw. eingezogenen Zustand (in 13 gezeigt) außer Eingriff mit der jeweiligen Rohrschleife, und einem Betriebszustand (gezeigt in 14) bewegt werden, in welchem die Rotoren 216 die jeweilige Rohrschleife gegen einen Pumpenlauf 218 ergreifen.
Die Pumpen P1 und P6 können dadurch in drei Zuständen betrieben werden:

(i) in einem Pumpen-Ein-Zustand, während welchem sich die Pumpenrotoren 216 drehen und in ihrer Betriebsposition sind, um das Pumpenrohr gegen den Pumpenlauf 218 zu ergreifen (wie 14 zeigt). Die rotierenden Pumpenrotoren 216 befördern deshalb Fluid in einer peristaltischen Weise durch die Rohrschleife.
(ii) in einem geöffneten Pumpe-Aus-Zustand, während welchem sich die Pumpenrotoren 216 nicht drehen und sie in ihrer zurückgezogenen bzw. eingezogenen Position sind, um nicht die Pumpenrohrschleife zu ergreifen (wie 13 zeigt). Der geöffnete Pumpen-Aus-Zustand erlaubt deshalb einen Fluidfluß bzw. -strom durch die Pumpenrohrschleife bei Fehlen einer Pumpenrotorrotation.
(iii) in einem geschlossenen Pumpe-Aus-Zustand, während welchem die Pumpenrotoren 216 nicht gedreht werden, und die Pumpenrotoren im Betriebszustand sind. Die stationären Pumpenrotoren 216 ergreifen dadurch die Pumpenrohrschleife und dienen als eine Klammer, um einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife zu blockieren. Selbstverständlich können äquivalente Kombinationen von Pumpenzuständen unter Verwendung von peristaltischen Pumpenrotoren, die sich nicht zurückziehen, durch geeignete Anordnung von Klammern bzw. Klemmen und Rohrpfaden stromaufwärts und stromabwärts der Pumpenrotoren erzielt werden.

Weitere strukturelle Details der Kassetten 23L, 23M, 23R, der peristaltischen Pumpen P1 bis P6 und der Ventilstellglieder V1 bis V30 sind für die Erfindung nicht wesentlich. Diese Details sind in dem US Patent Nr. 5,427,509 mit dem Titel "Peristaltic Pump Tube Cassette mit Angle Port Tube Connectors" beschrieben, welches hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
C. Die Fluidflußverrohrung
Der Fluidkreislauf 200 beinhaltet weiterhin Längen von flexiblem Kunststoffrohr, bezeichnet als T1 bis T20 in 6. Die flexible Verrohrung T1 bis T20 koppelt die Kassetten 23L, 23M und 23R mit dem Behandlungsbehälter 14, mit einer äußeren Quelle und Sammelbeuteln oder -behältern und dem Blutspender/Patienten.
Die Fluidflußfunktion der Verrohrung T1 bis T20 in Verbindung mit einem Sammeln und Gewinnen bzw. Ernten von MNC wird später beschrieben werden. Das Folgende faßt von einem strukturellen Standpunkt die Anfügung des Rohrs bzw. der Verrohrung T1 bis T20 zusammen, wie dies in 6 gezeigt ist.
Rohr bzw. Verrohrung T1 erstreckt sich vom Spender/Patienten (über eine herkömmliche Phlebotomienadel, nicht gezeigt) durch eine externe Klammer bzw. Klemme C2 zu Kanal C4 der linken Kassette 23L.
Rohr T2 erstreckt sich von Rohr T1 durch eine externe Klammer C4 zu Kanal C5 der mittleren Kassette 23M.
Rohr T3 erstreckt sich von einer Luftdetektionskammer D1 zu Kanal C9 der linken Kassette 23L.
Rohr T4 erstreckt sich von der Tropfkammer D1 zu Öffnung 48 des Behandlungsbehälters 14.
Rohr T5 erstreckt sich von Öffnung 50 des Behandlungsbehälters 14 zu Kanal C4 der mittleren Kassette 23M.
Rohr T6 erstreckt sich von Kanal C9 der mittleren Kassette 23M, um Rohr T4 stromabwärts der Kammer D1 zu verbinden.
Rohr T7 erstreckt sich von Kanal C8 der rechten Kassette 23R zu Kanal C8 der linken Kassette 23L.
Rohr T8 erstreckt sich von Kanal C1 der mittleren Kassette 23M, um Rohr T7 zu verbinden bzw. an dieses anzuschließen.
Rohr T9 erstreckt sich von Kanal C5 der linken Kassette 23L durch eine Luftdetektionskammer D2 und eine externe Klammer C3 zum Spender/Patienten (über eine herkömmliche Phlebotomienadel, nicht gezeigt).
Rohr T10 erstreckt sich von Öffnung 46 des Behandlungsbehälters 14 durch einen optischen Sensor OS in der Leitung zu Kanal C4 der rechten Kassette 23R.
Rohr T11 erstreckt sich von Kanal C9 der rechten Kassette 23R zu der Kammer D1.
Rohr T12 erstreckt sich von Kanal C2 der rechten Kassette 23R zu einem Behälter, der dazu gedacht ist, ein an Plättchen armes Plasma, bezeichnet als PPP, zu erhalten. Eine Waage (nicht gezeigt) erfaßt das Gewicht des Behälters PPP für den Zweck eines Ab- bzw. Herleitens von Fluidvolumenveränderungen.
Rohr T13 erstreckt sich von Kanal C1 der rechten Kassette 23R zu einem Behälter, der dafür gedacht ist, mononukleare Zellen, bezeichnet als MNC, zu erhalten.
Rohr T14 erstreckt sich von Kanal C2 der mittleren Kassette 23M zu einem Behälter, der dazu gedacht ist, gepackte rote Blutkörperchen, bezeichnet als PRBC, zu erhalten. Eine Waage WS erfaßt das Gewicht des Behälters PRBC für den Zweck eines Herleitens von Fluidvolumenveränderungen.
Rohr T15 erstreckt sich von einem Behälter eines Antikoagulanzmittels, als ACD bezeichnet, zu Kanal C8 der mittleren Kassette 23M. Eine Waage (nicht gezeigt) erfaßt das Gewicht des Behälters ACD für den Zweck eines Herleitens von Fluidvolumenänderungen.
Rohr T16 und T17 erstrecken sich von einem Behälter einer startenden bzw. Priming-Flüssigkeit, wie beispielsweise Kochsalzlösung, bezeichnet als PRIME, indem alle Kassetten 23L, 23M und 23R durch eine externe Klammer C1 umgangen werden, und jeweils Rohr T9 (zwischen der Luftdetektionskammer D2 und der Klammer C3) und Rohr T1 (stromaufwärts von der Klammer C3) geschnitten bzw. gekreuzt werden. Eine Waage (nicht gezeigt) erfaßt das Gewicht des Behälters PRIME für den Zweck eines Herleitens von Fluidvolumenänderungen.
Rohr T18 erstreckt sich von der Öffnung 52 des Behandlungsbehälters 14 zum Kanal C5 der rechten Kassette 23R.
Rohr T19 erstreckt sich von der Öffnung 54 des Behandlungsbehälters 14, um Rohr T18 zu schneiden bzw. zu kreuzen.
Rohr T20 erstreckt sich von Kanal C2 der linken Kassette 23L zu einem Behälter, der überflüssiges startendes Fluid, bezeichnet als WASTE bzw. Ausschuß, aufnehmen soll. Eine Waage (nicht gezeigt) erfaßt das Gewicht des Behälters WASTE für den Zweck eines Herleitens von Fluidvolumenänderungen.
Abschnitte des Rohrs sind im Umbilicus bzw. Nabel 30 (siehe 1) verbunden. Der Umbilicus 30 stellt eine Fluidflußkommunikation bzw. -verbindung zwischen dem Inneren des Behandlungsbehälters 14 innerhalb des Zentrifugalfelds und anderen stationären Komponenten des Kreislaufs 200 zur Verfügung, die außerhalb des Zentrifugalfelds angeordnet sind. Eine nicht rotierende (null Omega) Halterung 32 hält den oberen Abschnitt des Umbilicus 30 in einer nicht rotierenden Position über dem abgehängten Spulen- und Schalen element 18 und 20. Eine Halterung bzw. ein Halter 34 am Joch 22 dreht den mittleren Abschnitt des Umbilicus 30 bei einer ersten (ein Omega) Geschwindigkeit um das aufgehängte Spulen- und Schalenelement 18 und 20. Eine andere Halterung 36 dreht das untere Ende des Umbilicus 30 bei einer zweiten Geschwindigkeit, der Doppelten der Ein-Omega-Geschwindigkeit (der Zwei-Omega-Geschwindigkeit), bei welcher sich das aufgehängte Spulen- und Schalenelement 18 und 20 auch drehen. Diese bekannte relative Drehung des Umbilicus 30 hält ihn unverdrillt, wobei auf diese Weise die Notwendigkeit für rotierende Dichtungen vermieden wird.
IV. Trennung in der Blutbehandlungskammer (ein Überblick)
Bevor die Details des Verfahrens erklärt werden, durch welches MNC unter Verwendung des Behälters 14 und des Fluidkreislaufs 200 gesammelt wird, wird zuerst die Fluiddynamik einer Gesamtbluttrennung im Behandlungsabteil 38 allgemein hauptsächlich unter Bezugnahme auf 4 und 15 bis 17 beschrieben.
Zuerst auf 4 bezugnehmend, wird antikoaguliertes Gesamtblut (WB) vom Spender/Patienten entnommen und in das Behandlungsabteil durch die Öffnung 48 gefördert. Das Blutbehandlungsabteil 38 beinhaltet innere Dichtungen 60 und 66, welche einen WB Einlaßdurchtritt 72 ausbilden, der in einen WB Eintrittsbereich 74 führt.
Somit folgt WB einem Umfangsflußpfad im Abteil 38 um die Rotationsachse 28. Die Seitenwände des Behälters 14 erstrecken sich, um den Profilen der äußeren (Niedrig-G-) Wand 26 des Spulenelements 18 und der inneren (Hoch-G-) Wand 24 des Schalenelements 20 zu entsprechen.
Wie 17 zeigt, trennt sich WB im Zentrifugalfeld innerhalb des Blutbehandlungsabteils 38 in gepackte rote Blutkörperchen (PRBC, bezeichnet durch Bezugszeichen 96), welche sich in Richtung zur Hoch-G-Wand 24 bewegen, und an Plättchen reiches Plasma (PRP, bezeichnet durch Bezugszeichen 98), welche durch eine Bewegung der PRBC 96 in Richtung zur Niedrig-G-Wand 26 verlagert werden. Eine Zwischenschicht, genannt die Grenzfläche (bezeichnet durch Bezugszeichen 58), bildet sich zwischen PRBC 96 und der PRP 98.
Zurück auf 4 bezugnehmend, erzeugt die innere Dichtung 60 auch einen PRP Sammelbereich 76 innerhalb des Blutbehandlungsabteils 38. Wie 17 weiterhin zeigt, ist der PRP Sammelbereich 76 zu dem WB Eintrittsbereich 74 angrenzend. Die Geschwindigkeit, bei welcher sich PRBC 96 in Richtung zur Hoch-G-Wand 24 in Antwort auf eine Zentrifugalkraft absetzen, ist am größten im WB Eintrittsbereich 74 als sonstwo im Blutbehandlungsabteil 38. Es gibt auch relativ mehr Plasmavolumen, um sich in Richtung zur Niedrig-G-Wand 26 im WB Eintrittsbereich 74 zu verlagern. Als ein Ergebnis treten relativ große radiale Plasmageschwindigkeiten in Richtung zur Niedrig-G-Wand 26 im WB Eintrittsbereich 74 auf. Diese großen radialen Geschwindigkeiten in Richtung zur Niedrig-G-Wand 26 eluieren große Anzahlen von Plättchen von den PRBC 96 in den nahen PRP Sammelbereich 76.
Wie 4 zeigt, bildet die innere Dichtung 66 auch einen Knick bzw. Schenkel 70 aus, der einen PRBC Sammeldurchtritt 78 definiert. Eine nach oben gestufte Barriere 115 (siehe 15) erstreckt sich in die PRBC Masse entlang der Hoch- G-Wand 24, was einen beschränkten Durchtritt 114 zwischen ihr und der gegenüberliegenden, isoradialen Hoch-G-Wand 24 erzeugt. Der beschränkte Durchtritt 114 erlaubt den PRBC 96, die entlang der Hoch-G-Wand 24 vorhanden sind, sich über die Barriere 115 hinaus in den PRBC Sammelbereich 50 für ein Fördern durch den PRBC Sammeldurchtritt 78 zur PRBC Öffnung 50 zu bewegen. Gleichzeitig blockiert die nach oben gestufte Barriere 115 den Durchgang des PRP 98 über sie hinaus.
Wie 15, 16A und 16B zeigen, ragt auch die Hoch-G-Wand 24 in Richtung zur Niedrig-G-Wand 26 vor, um eine verjüngte Rampe 84 im PRP Sammelbereich 76 auszubilden. Die Rampe 84 bildet einen beschränkten Durchtritt 90 entlang der Niedrig-G-Wand 26, entlang welcher sich die PRP 98 Schicht erstreckt. Die Rampe 84 hält die Grenzfläche 58 und die PRBC 96 weg von der PRP Sammelöffnung 46, während dem PRP 98 erlaubt wird, die PRP Sammelöffnung 46 zu erreichen.
In der illustrierten und bevorzugten Ausführungsform (siehe 16A) ist die Rampe 84 unter einem nicht parallelen Winkel α von weniger als 45° (und vorzugsweise ungefähr 30°) in bezug auf die Achse der PRP Öffnung 46 ausgerichtet. Der Winkel α vermittelt einen Spill-Over bzw. ein Überlaufen der Grenzfläche und der PRBC durch den beschränkten Durchtritt 90.
Wie 16A und 16B zeigen, zeigt die Rampe 84 auch die Grenzfläche 26 zum Betrachten durch eine Seitenwand des Behälters 14 durch eine assoziierte bzw. zugeordnete Grenzflächen-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 220 (siehe 19). Die Grenzflächen-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 220 regelt bzw. steuert die relativen Flußraten bzw. Strömungsge schwindigkeiten von WB, der PRBC und dem PRP durch ihre jeweiligen Öffnungen bzw. Ports 48, 50 und 46. Auf diese Weise kann die Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. der Controller 220 die Grenzfläche 58 bei vorgeschriebenen Orten bzw. Stellen an der Rampe, entweder nahe zum beschränkten Durchtritt 90 (wie 16A zeigt) oder vom beschränkten Durchtritt 90 weg beabstandet (wie 16B zeigt) beibehalten.
Durch ein Regeln bzw. Steuern der Position der Grenzfläche 58 an der Rampe 84 relativ zu dem beschränkten Durchtritt 90 kann die Regel- bzw. Steuereinrichtung 220 auch den Plättchengehalt des Plasmas regeln bzw. steuern, das durch die Öffnung 46 gesammelt wird. Die Konzentration von Plättchen im Plasma nimmt mit der Nähe zur Grenzfläche 58 zu. Durch ein Beibehalten der Grenzfläche 58 bei einer relativ niedrigen Position an der Rampe 84 (wie 16B zeigt), wird der an Plättchen reiche Bereich weg von der Öffnung 46 gehalten, und das Plasma, das durch die Öffnung 46 befördert wird, weist einen relativ niedrigen Plättchengehalt auf. Durch ein Beibehalten der Grenzfläche 58 bei einer hohen Position an der Rampe 84 (wie 16A zeigt) näher zur Öffnung 46, ist das durch die Öffnung 46 geförderte Plasma reich an Plättchen.
Alternativ oder in Kombination könnte die Regel- bzw. Steuereinrichtung den Ort bzw. die Stelle der Grenzfläche 58 durch ein Variieren der Rate, mit bzw. bei welcher WB in das Blutbehandlungsabteil 38 eingeführt wird, oder der Rate, bei welcher PRBC vom Blutbehandlungsabteil 134 gefördert werden, oder beides, regeln bzw. steuern.
Weitere Details einer bevorzugten Ausführungsform für die Grenzflächen-Regel- bzw. -Steuereinrichtung sind in U.S. Patent 5,316,667 beschrieben.
Wie 15 zeigt, bilden radial gegenüberliegende Oberflächen 88 und 104 einen einen Fluß beschränkenden Bereich 108 entlang der Hoch-G-Wand 24 des WB Eintrittsbereichs 74. Wie 17 auch zeigt, beschränkt der Bereich bzw. die Region 108 einen WB Fluß in dem WB Eintrittsbereich 74 auf einen reduzierten bzw. verringerten Durchtritt, wodurch eine gleichmäßigere Perfusion bzw. Durchströmung von WB in das Blutbehandlungsabteil 38 entlang der Niedrig-G-Wand 26 bewirkt wird. Diese gleichmäßige Perfusion von WB tritt angrenzend an den PRP Sammelbereich 76 und in einer Ebene auf, die ungefähr die gleiche ist wie die Ebene, in welcher die bevorzugte, geregelte bzw. gesteuerte Position der Grenzfläche 58 liegt. Sobald sie einmal über den beschränkten Bereich 108 des Zonendamms 104 sind, bewegen sich die PRBC 96 rasch in Richtung zur Hoch-G-Wand 24 in Antwort auf die Zentrifugalkraft.
Der beschränkte Bereich 108 bringt WB in den Eintrittsbereich 74 bei ungefähr der bevorzugten, geregelten bzw. gesteuerten Höhe der Grenzfläche 58. WB, das in den Eintrittsbereich 74 unter oder über der geregelten bzw. gesteuerten Höhe der Grenzfläche 58 gebracht wird, wird sofort die Grenzflächenhöhe suchen, und indem es so tut, wird es um sie schwingen bzw. oszillieren, was unerwünschte sekundäre Flüsse bzw. Strömungen und Störungen entlang der Grenzfläche 58 bewirkt bzw. verursacht. Indem WB in den Eintrittsbereich 74 ungefähr am Grenzflächenniveau gebracht wird, verringert der Bereich 108 das Auftreten von sekundären Flüssen und Störungen entlang der Grenzfläche 58.
Wie 15 zeigt, verjüngt sich die Niedrig-G-Wand 26 nach außen weg von der Rotationsachse 28 in Richtung zur Hoch-G-Wand 24 in der Richtung eines WB Flusses, während die hiezu gerichtete Hoch-G-Wand 24 einen konstanten Radius beibehält. Die Verjüngung kann kontinuierlich sein (wie 15 zeigt) oder kann in einer Stufenform auftreten. Diese Konturen entlang der Hoch-G- und Niedrig-G-Wand 24 und 26 erzeugen einen dynamischen Umfangsplasmaflußzustand im allgemeinen transversal zum Zentrifugalkraftfeld in der Richtung des PRP Sammelbereichs 76. Wie schematisch in 18 gezeigt, schleppt der Umfangsplasmaflußzustand in dieser Richtung (Pfeil 214) kontinuierlich die Grenzfläche 58 zurück in Richtung zum PRP Sammelbereich 76, wo die höheren radialen Plasmaflußzustände, die bereits beschrieben wurden, existieren bzw. vorhanden sind, um noch mehr Plättchen von der Grenzfläche 58 wegzuschwemmen. Gleichzeitig dienen die Gegenstrommuster dazu, die anderen schwereren Komponenten der Grenzfläche 58 (die Lymphozyten, Monozyten und Granulozyten) zurück in die PRBC Masse, weg vom PRP Strom, zu zirkulieren.
Innerhalb dieses dynamischen Umfangsplasmaflußzustands setzen sich MNC (als solche in 18 bezeichnet) anfänglich entlang der Hoch-G-Wand 24 ab, treiben aber schließlich nach oben zur Oberfläche der Grenzfläche 58 nahe dem PRBC Sammelbereich 50 mit hohem Hämatokrit. Die sich verjüngende Niedrig-G-Wand erzeugt die Plasmagegenstrommuster, die durch Pfeile 214 in 18 gezeigt sind. Diese Gegenstrommuster 214 ziehen die MNC zurück zum PRP Sammelbereich 76 mit niedrigem Hämatokrit. MNC setzen sich abermals wieder nahe dem PRP Sammelbereich 76 mit niedrigem Hämatokrit in Richtung zur Hoch-G-Wand 24 ab.
Die MNC zirkulieren in diesem Pfad, der mit 216 in 18 bezeichnet ist, während WB in PRBC und PRP getrennt wird. Die MNC werden somit gesammelt und "geparkt" in diesem begrenzten bzw. beschränkten Pfad 216 innerhalb des Abteils 38 weg bzw. entfernt sowohl vom PRBC Sammelbereich 50 als auch dem PRP Sammelbereich 76.
Weitere Details der Dynamik einer Trennung im Behandlungsabteil 38 werden in dem US Patent 5,573,678 gefunden, welches hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
V. Behandlungsverfahren einer mononuklearen Zelle
Die Zentrifuge 10 beinhaltet eine Prozeß-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 222 (siehe 19), welche einen Betrieb bzw. eine Tätigkeit der Fluidkreislauf 200 befiehlt, um ein vorgeschriebenes MNC Sammel- und Gewinnungsverfahren 224 unter Verwendung des Behälters 14 auszuführen.
Wie 20 zeigt, umfaßt das Verfahren 224 einen vorbehandelnden, startenden Zyklus 226, welcher den Fluidkreislauf 200 startet bzw. vorbereitet. Das Verfahren 224 beinhaltet dann einen einleitenden verarbeitenden Behandlungszyklus 228, welcher PPP vom Gesamtblut, das vom Spender/Patienten erhalten wurde, für eine Verwendung später im Verfahren 224 als ein Suspensionsmedium für die gewonnenen MNC be- bzw. verarbeitet. Das Verfahren 224 beinhaltet als nächstes wenigstens einen Haupt-Be- bzw. -Verarbeitungszyklus 230. Der Haupt-Verarbeitungszyklus 230 umfaßt eine Sammelstufe 232, gefolgt von einer Gewinnungsstufe 234.
Die Sammelstufe 232 enthält eine Reihe von Sammelphasen 236 und 238, während welcher Gesamtblut be- bzw. verarbeitet wird, um mononukleare Zellen im ersten Abteil 38 in der vorher beschriebenen Art und Weise anzusammeln.
Die Gewinnungs- bzw. Erntestufe enthält gleichfalls eine Reihe von Gewinnungsphasen 240, 242, 244 und 246, während welcher die Ansammlung von mononuklearen Zellen vom ersten Abteil 38 in einen Sammelbehälter MNC transferiert bzw. übertragen wird, der mit dem Kreislauf 200 gekoppelt ist. Suspensionsmedium, gesammelt während des einleitenden Be- bzw. Verarbeitungszyklus 228, wird den MNC hinzugefügt.
Gewöhnlich wird der Haupt-Verarbeitungszyklus 230 mehr als einmal während eines gegebenen Verfahrens 224 ausgeführt. Die Anzahl von Be- bzw. Verarbeitungszyklen 230, die in einem gegebenen Verfahren 224 durchgeführt werden, wird vom Gesamtvolumen von MNC abhängen, das gesammelt werden soll.
Beispielsweise werden in einem repräsentativen Verfahren 224 fünf Haupt-Verarbeitungszyklen 230 einer nach dem anderen wiederholt. Während jedes Haupt-Verarbeitungszyklus 230 können von ungefähr 1500 bis ungefähr 3000 ml Gesamtblut verarbeitet werden, um ein MNC Volumen pro Zyklus von ungefähr 3 ml zu erhalten. Am Ende der fünf Verarbeitungszyklen 230 kann ein MNC Volumen von ungefähr 15 ml gesammelt sein, welches in einer endgültigen Verdünnungs-PPP von ungefähr 200 ml suspendiert wird.
A. Vorbehandlungsstart/Ballast-Sequenz
Bevor ein Spender/Patient mit dem Fluidkreislauf 200 (über Rohr T1 und T9) gekoppelt wird, führt die Regel- bzw.
Steuereinrichtung bzw. der Controller 222 einen Primingbzw. Startzyklus 228 durch. Während des Startzyklus 228 befiehlt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 der Zentrifuge 10, das Spulen- und Schalenelement 18 und 20 um die Achse 28 zu drehen, während sie den Pumpen P1 bis P6 befiehlt, eine sterile Startflüssigkeit, wie beispielsweise Kochsalzlösung, vom Behälter PRIME und ein Antikoagulanzmittel vom Behälter ACD durch den gesamten Fluidkreislauf 15 und den Behälter 14 zu fördern. Die Startflüssigkeit verlagert bzw. verdrängt Luft von dem Kreislauf 15 und dem Behälter 14.
Das zweite Abteil 40 wird durch ein einziges Rohr T18 bedient bzw. versorgt und weist deshalb tatsächlich eine einzige Zugangsöffnung auf. Um ein Starten bzw. Vorbereiten zu vollbringen, wird das Abteil 40 von einer Flußkommunikation bzw. -verbindung mit der Startflüssigkeit isoliert, während die Pumpe P5 betrieben wird, um Luft vom Abteil 40 abzuziehen, wodurch ein Zustand eines negativen bzw. Unterdrucks (Vakuum) im Abteil 40 erzeugt wird. Bei bzw. nach einer Entfernung von Luft aus dem Abteil 40 wird dann eine Kommunikation bzw. Verbindung zum Fluß der Priming- bzw. Startflüssigkeit geöffnet, welche in das Abteil 40 durch das Vakuum gezogen wird. Die Pumpe P5 wird auch betrieben bzw. betätigt, um beim Fördern von Flüssigkeit in das Abteil 40 zu helfen und um einen Überdruckzustand im Abteil 40 zu erzeugen. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 hält die Startflüssigkeit im zweiten Abteil 40 zurück, um ein Gegengewicht zum ersten Abteil 38 während einer Blutbehandlung zu bilden.
Es sollte selbstverständlich erkannt bzw. geschätzt werden, daß dieses Vakuumstartverfahren auf das Starten bzw. Vorbe reiten von nahezu jedem Behälter anwendbar ist, der durch eine einzige Zugangsöffnung oder ihr Äquivalent bedient ist.
B. Einleitender bzw. vorbereitender Behandlungszyklus MNC, das im Behälter MNC gewonnen ist bzw. wird, wird vorzugsweise in einem an Plättchen armen Plasma (PPP) Medium suspendiert, das von dem MNC Spender/Patienten erhalten wurde. Während des einleitenden bzw. vorbereitenden Behandlungszyklus 228 konfiguriert die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 den Fluidkreislauf 222, um ein vorher festgesetztes Volumen an PPP vom Spender/Patienten zur Einbehaltung im Behälter PPP zu sammeln. Dieses Volumen wird später als ein Suspensionsmedium für die MNC während einem Behandeln bzw. Vorbereiten verwendet, als auch den MNC nach einem Behandeln hinzugefügt, um das gewünschte endgültige Verdünnungsvolumen zu erzielen.
Wenn einmal der Spender/Patient phlebotomisiert wurde bzw. am Spender/Patienten eine Veneneröffnung durchgeführt wurde, konfiguriert die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 die Pumpenstationen PSL, PSM und PSR, um den vorbereitenden Behandlungszyklus 228 zu beginnen. Während dieses Zyklus 228 wird Gesamtblut zentrifugal im Abteil 38 in gepackte rote Blutkörperchen (PRBC) und ein an Plättchen reiches Plasma (PRP) getrennt, wie dies vorher beschrieben wurde. PRBC werden zum Spender/Patienten zurückgeführt, während sich mononukleare Zellen im Abteil 38 ansammeln.
Wenn sich MNC im Abteil 38 ansammeln, wird ein Teil der abgetrennten Plasmakomponente entfernt und zur Verwendung als ein MNC Suspensionsmedium gesammelt. Während dieses Zyklus 228 behält die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 die Grenzfläche 58 bei einer relativ niedrigen Position an der Rampe 84 bei (wie in 16B dargestellt). Als ein Ergebnis ist Plasma, das vom Abteil 38 gefördert und im Behälter PPP gelagert wird, relativ arm an Plättchen, und kann somit als PPP charakterisiert bzw. gekennzeichnet werden. Der Rest des PPP, das vom Abteil 38 gefördert wird, wird zum Spender/Patienten während dieses Zyklus 228 zurückgeführt.
Die Konfiguration des Fluidkreislaufs 200 während des einleitenden Behandlungszyklus 228 ist in 21 gezeigt, und ist darüber hinaus in Tabelle 2 zusammengefaßt. Tabelle 2: Vorbereitender bzw. einleitender Behandlungszyklus
wo:

• ein Rohr in verstopftem oder geschlossenem Zustand anzeigt.
o ein Rohr in nicht verstopftem oder geöffnetem Zustand anzeigt.
einen Pumpe-Ein-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren rotieren und in Eingriff sind mit dem Pumpenrohr, um Fluid in einer peristaltischen Weise zu fördern.
o einen geöffneten Pumpe-Aus-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen und in welchem die Pumpenrotoren nicht in Eingriff sind mit der Pumpenrohrschleife und deshalb einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife erlauben.
• einen geschlossenen Pumpe-Aus-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen, und in welchem die Pumpenrotoren mit der Pumpenrohrschleife in Eingriff sind und deshalb einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife nicht erlauben.

Während des vorbereitenden Zyklus 228 zieht die Pumpe P2 Gesamtblut (WB) vom Spender/Patienten durch das Rohr T1 in die linke Kassette 23L, in das Rohr T3, durch die Kammer D1 und in das Blutbehandlungsabteil 38 durch das Rohr T4. Die Pumpe P3 zieht Antikoagulanzmittel ACD durch das Rohr T15, in die mittlere Kassette 23M und in das Rohr T2 zum Mischen mit Gesamtblut.
Das antikoagulierte Gesamtblut wird in das Abteil 38 durch die Öffnung 48 gefördert. Das Gesamtblut wird in PRP, PRBC und die Grenzfläche (beinhaltend MNC), wie vorher beschrieben, getrennt.
Die Öffnung 50 fördert PRBC 96 vom Blutbehandlungsabteil 38 durch Rohr T5 in die mittlere Kassette 23M. Die PRBC treten in das Rohr T7 durch das Rohr T8 ein, zur Rückkehr zum Spender/Patienten über die linke Kassette 23L und das Rohr bzw. die Verrohrung T9.
Die Öffnung 46 fördert PPP vom Blutbehandlungsabteil 38. Das PPP folgt dem Rohr T10 in die rechte Kassette 23R. Die Pumpe P5 fördert einen Anteil des PPP in das Rohr T7 zur Rückkehr mit den PRBC zum Spender/Patienten. Die Grenzflächen-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 220 stellt die Strömungs- bzw. Flußrate der Pumpe P5 ein, um die Grenzfläche bei einer niedrigen Position an der Rampe 84 beizubehalten (wie in 16B gezeigt), um dadurch die Konzentration an Plättchen zu minimieren, die vom Abteil 38 während dieses Zyklus befördert werden. Die Pumpe P6 fördert einen Anteil des PPP durch das Rohr T12 in den Behälter PPP, bis das für eine MNC Suspension vorgeschriebene Volumen und eine endgültige Verdünnung gesammelt ist. Dieses Volumen wird als VOL_SUS bezeichnet.
C. Hauptbehandlungszyklus
1. Sammelstufe für mononukleare Zelle (MNC)
(i) MNC Ansammlungsphase
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 schaltet nun auf die MNC Sammelstufe 232 des Hauptbehandlungszyklus 230 um. Zuerst konfiguriert die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 den Fluidkreislauf 200 für die MNC Ansammlungsphase 236.
Für die Phase 236 ändert die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 die Konfiguration der Pumpenstation PSR, um eine Sammlung von PPP zu stoppen. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 befiehlt auch der Grenzflächen-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 220, eine Flußrate für die Pumpe P5 beizubehalten, um die Grenzfläche an einer höheren Stelle an der Rampe 84 beizubehalten (wie beispielsweise in 16A gezeigt), wodurch die Trennung von PRP ermöglicht wird.
Aufgrund der geänderten Konfiguration rezirkuliert die Pumpe P6 auch einen Anteil des PRP zur Blutbehandlungskammer 38, um Plättchentrennleistungen zu steigern, wie dies in größerem Detail später beschrieben wird.
Die Konfiguration für die MNC Ansammlungsphase 236 der MNC Sammelstufe 232 wird in 22 gezeigt, und ist weiter in der Tabelle 3 zusammengefaßt. Tabelle 3: Sammelzustand einer mononuklearen Zelle (MNC Ansammlungsphase)
wo:

1. Fördern von hohen Plättchentrennleistungen durch eine Rezirkulation von PRP
Normalerweise werden Plättchen nicht während eines MNC Verfahrens gesammelt. Statt dessen wird geglaubt, daß es wünschenswert ist, sie zum Spender/Patienten zurückzuführen. Ein hohes mittleres Plättchenvolumen MPV (ausgedrückt in Femtoliter, f1 oder Kubikmikrometer) für abgetrennte Plättchen ist wünschenswert, weil es eine hohe Plättchentrennleistung bzw. -effizienz bezeichnet. MPV kann durch herkömmliche Techniken von einer PRP Probe gemessen werden. Größere Plättchen (d.h. größer als ungefähr 20 Femtoliter) werden sehr wahrscheinlich in der Grenzfläche 58 gefangen werden und nicht in die PRP zur Rückführung zum Spender/Patienten eintreten. Dies resultiert in einer verringerten Population bzw. einem verringerten Bestand von größeren Plättchen im PRP, und deshalb einem niedrigeren MPV, zur Rückführung zum Spender/Patienten.
Die Etablierung bzw. der Aufbau von radialen Plasmaflußzuständen bzw. -bedingungen, die ausreichend sind, um größere Plättchen von der Grenzfläche 58 zu heben, wie dies vorher beschrieben wurde, hängt sehr vom Einlaß-Hämatokrit H_i von WB ab, das in das Blutbehandlungsabteil 38 eintritt. Aus diesem Grund rezirkuliert die Pumpe 6 einen Anteil des PRP, das im Rohr T10 fließt, zurück in die WB Einlaßöffnung 48. Das rezirkulierende PRP fließt bzw. strömt durch die rechte Kassette 23R in das Rohr T11, welches an das Rohr T4 anschließt, das mit der Einlaßöffnung 48 gekoppelt ist. Das rezirkulierende PRP mischt sich mit WB, das in das Blutbehandlungsabteil 38 eintritt, wodurch der Einlaß-Hämatokrit H_i gesenkt wird.
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung stellt eine PRP Rezirkulationsflußrate Q_Recirc für die Pumpe P6 ein, um einen gewünschten Einlaß-Hämatokrit H_i zu erzielen. In einer bevorzugten Implementierung ist H_i nicht größer als ungefähr 40 %, und am meisten bevorzugt ist er ungefähr 32%, was einen hohen MPV erzielen wird.
Der Einlaß-Hämatokrit H_i kann herkömmlicher Weise durch einen In-Line-Sensor im Rohr T4 (nicht gezeigt) gemessen werden. Der Einlaß-Hämatokrit H_i kann auch empirisch basie rend auf erfaßten bzw. abgetasteten Flußzuständen bestimmt werden, wie dies in der gleichzeitig anhängigen US Patentanmeldung Serien Nr. 08/471,883 geoffenbart ist, welche hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
2. Fördern von hoher MNC Konzentration und Reinheit durch Rezirkulation von PRBC
Wie schematisch in 18 dargestellt, schleppt bzw. zieht der Gegenstrom von Plasma (Pfeile 214) in dem Abteil 38 die Grenzfläche 58 zurück in Richtung zum PRP Sammelbereich 76, wo die gesteigerten bzw. erhöhten radialen Plasmaflußzustände Plättchen von der Grenzfläche 58 zur Rückführung zum Spender/Patienten wegschwemmen. Die Gegenstrommuster 214 zirkulieren auch andere schwerere Komponenten der Grenzfläche 58, wie beispielsweise Lymphozyten, Monozyten und Granulozyten, zurück zur Zirkulation in die PRBC Masse.
Inzwischen treiben aufgrund des relativ hohen Hämatokrits im PRBC Sammelbereich 80 MNC nahe dem Bereich bzw. der Region 80 zur Oberfläche der Grenzfläche 58. Dort werden die MNC durch den Plasmagegenstrom 214 in Richtung zum PRP Sammelbereich 76 mit niedrigem Hämatokrit gezogen. Aufgrund des niedrigen Hämatokrits in diesem Bereich 76 setzen sich MNC wieder in Richtung zur Hoch-G-Wand 24. Pfeil 216 in 18 zeigt den gewünschten zirkulierenden Fluß von MNC, wie er sich in dem Abteil 38 ansammelt.
Ein Beibehalten eines gewünschten PRBC Auslaß-Hämatokrits H_o im PRBC Sammelbereich 50 ist wichtig. Wenn der Auslaß-Hämatokrit H_o des PRBC unter einen gegebenen niedrigen Schwellwert fällt (beispielsweise unter ungefähr 60%), wird die Mehrheit von MNC nicht als eine zelluläre Masse zirkulieren, wie dies durch den Pfeil 216 in 18 gezeigt ist. Einem niedrigen H_o ausgesetzt, werden alle oder einige der MNC versagen, in Richtung zur Grenzfläche 58 zu treiben bzw. zu schweben. Statt dessen werden die MNC versammelt entlang der Hoch-G-Wand verbleiben und werden aus dem Abteil 38 mit den PRBC befördert. Es resultiert eine unzureichende MNC Ausbeute.
Andererseits werden, wenn H_o einen gegebenen hohen Schwellwert (beispielsweise ungefähr 85%) übersteigt, größere Anzahlen der schwereren Granulozyten auf der Grenzfläche 58 treiben bzw. schweben. Als ein Ergebnis werden weniger Granulozyten weg von der Grenzfläche 58 zur Rückführung mit den PRBC zum Spender/Patienten getragen. Statt dessen werden mehrere Granulozyten die Grenzfläche 58 einnehmen und die MNC kontaminieren bzw. verunreinigen.
Aus diesem Grund befiehlt während der MNC Sammelstufe 232 die Prozeß-Regel- bzw. -Steuereinrichtung 222 der Pumpe P4, einen Anteil der PRBC, die im Rohr T5 fließen, zurück in die WB Einlaßöffnung 48 zu rezirkulieren. Wie 21 und 22 zeigen, fließen bzw. strömen die rezirkulierenden PRBC durch die mittlere Kassette 23M in das Rohr T6, welches an das Rohr T4 anschließt, das mit der Einlaßöffnung 48 gekoppelt ist. Die rezirkulierenden PRBC mischen sich mit dem WB, das in das Blutbehandlungsabteil 38 eintritt.
Allgemein gesprochen, variiert die Größe des Auslaß-Hämatokrits H_o umgekehrt als eine Funktion der PRBC Rezirkulationsflußrate Q_r, welche durch die Pumpe P4 (PRBC) und die Pumpe P2 (WB) geregelt wird. Bei einer gegebenen Flußrate für WB, die durch die Pumpe P2 eingestellt ist, kann der Auslaß-Hämatokrit H₀ erhöht werden, indem Q_r gesenkt wird, und umgekehrt kann der Auslaß-Hämatokrit H_o verringert werden, indem Q_r erhöht wird. Die exakte Beziehung zwischen Q_r und H_o zieht die Zentrifugalbeschleunigung von Fluid im Abteil 38 (geregelt durch die Größe von Zentrifugalkräften im Abteil 38), den Bereich bzw. die Fläche des Abteils 38, als auch die Einlaßflußrate von Gesamtblut (Q_b) in das Abteil 38 (geregelt durch die Pumpe P2) und die Auslaßflußrate PRP (Qp) vom Abteil 38 (geregelt durch die Grenzflächen-Regel- bzw. -Steuerpumpe P5) in Betracht.
Es gibt verschiedene Weisen bzw. Wege, diese Beziehung auszudrücken und dadurch Q_r basierend auf einem gewünschten H_o zu quantifizieren. In der illustrierten Ausführungsform tastet die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 periodisch Q_b, Q_p und Q_r ab. Weiterhin leitet, wobei die Zentrifugalkraftfaktoren in Betracht gezogen werden, die im Abteil 38 aktiv sind, die Regel- bzw. Steuereinrichtung eine neue PRBC Rezirkulationspumpenrate Q_r (NEW) für die Pumpe P4 basierend auf einem abgezielten H_o, wie folgt her:

(i) Start bei Probezeit n = 0
(ii) Berechnen eines gegenwärtigen bzw. aktuellen Q_r wie folgt:
wo: H_o der abgezielte Auslaß-Hämatokrit-Wert ist, ausgedrückt als eine Dezimalzahl (beispielsweise 0,75 für 75%). a die Beschleunigung von Fluid ist, geregelt durch Zentrifugalkräfte, berechnet wie folgt:
wo: Ω die Rotationsrate des Abteils 38 ist, ausgedrückt in Radian pro Sekunde. r der Radius einer Rotation ist. g Einheits-Schwerkraft gleich 981 cm/s² ist, A ist die Fläche des Abteils 38. k ist die Hämatokritkonstante und m ist eine Trennleistungskonstante, welche basierend auf empirischen Daten und/oder einem theoretischen Modellieren ab- bzw. hergeleitet sind. In der bevorzugten Ausführungsform wird das folgende theoretische Modell verwendet:
wo: CR = 1,08 Sr und wo: β ein schersensitiver Ausdruck ist, der definiert ist als:
und wo: basierend auf empirischen Daten, b = 6,0 s^–n und n = 0,75, und die Scherrate definiert ist als: τ = du/dyin welcher (u) die Fluidgeschwindigkeit ist und (y) eine räumliche bzw. Raumdimension ist. und wo: S_r ein empirisch hergeleiteter Sedimentationsfaktor von roten Blutkörperchen ist, welcher auf empirischen Daten mit 95 × 10^–9 s festgesetzt werden kann. Dieses Modell basiert auf Gleichung (19) von Brown, "The Physics of Continous Flow Centrifugal Cell Separation" Artificial Organs; 13(1):4-20, Raven Press, Ltd., New York (1989) (dem "Brown Artikel"), welcher hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Die Darstellung des Modells erscheint in 9 des Brown Artikels. Das obige Modell ist bzw. wird unter Verwendung einer einfachen linearen Regression über einen erwarteten, praktischen Betriebsbereich von Blutbehandlungszuständen linearisiert. Algebraische Substitutionen werden basierend auf den folgenden Ausdrücken gemacht: HiQb = HoQo wo: Q_o die Flußrate von PRBC durch das Auslaßrohr T5 ist, welche ausgedrückt werden kann als: Qo=Qb – Qp Diese Linearisierung liefert eine vereinfachte Kurve, in welcher der Wert von (m) die Neigung konstituiert bzw. darstellt und der Wert von (k) den y-Achsen-Abschnitt darstellt. In der vereinfachten Kurve ist bzw. wird die Neigung bzw. Steigung (m) wie folgt ausgedrückt:
wo: β/S_r basierend auf empirischen Daten als ein konstanter Wert von 1,57/μs ausgedrückt werden kann. Deshalb weist in der vereinfachten Kurve m einen Wert von 531,13 auf. Von einem Bereich von Werten für m zwischen ungefähr 500 und ungefähr 600 wird angenommen, im allgemeinen auf zentrifugale Trennverfahren mit kontinuierlichem Fluß von Gesamtblut anwendbar zu sein. Für die vereinfachte Kurve ist der y-Achsen-Abschnittswert für (k) gleich 0,9489. Von einem Bereich von Werten für k zwischen ungefähr 0,85 und ungefähr 1,0 wird angenommen, im allgemeinen auf zentrifugale Trennverfahren mit kontinuierlichem Fluß von Gesamtblut anwendbar zu sein.
(iii) Berechnen eines durchschnittlichen Q_r Q_r wird bei ausgewählten Intervallen gemessen, und diese augenblicklichen Messungen werden über die Behandlungsperiode wie folgt gemittelt: Qr(AVG) = [0,95(Qr(AVGLAST)] + [0,05·Qr]
(iv) Berechnen des neuen Q_r, wie folgt: Qr(NEW) = Qr(AVG)·Fwo: F ein fakultativer Regel- bzw. Steuerfaktor ist, welcher die Regelung bzw. Steuerung von Q_r ermöglicht (wenn F = 1), oder die Regelung bzw. Steuerung von Q_r unmöglich macht (wenn F = 0), oder ein Skalieren von Q_r basierend auf Systemabweichungen ermöglicht (wenn F als ein Bruch zwischen 0 und 1 ausgedrückt ist). F kann eine Konstante umfassen oder alternativ kann sie als eine Funktion einer Behandlungszeit variieren, beispielsweise Starten bei einem ersten Wert am Beginn eines gegebenen Verfahrens und Ändern auf einen zweiten oder mehrere Wert(e), wenn das Verfahren fortschreitet.
(v) Halten von Qr innerhalb vorgeschriebener Grenzen (beispielsweise zwischen 0 ml/min und 20 ml/min) IF Qr(NEW) > 20 ml/min THEN Qr (NEW) = 20 ml/min ENDIF IF Qr (NEW) < 0 ml/min THEN Qr (NEW = 0 ml/minENDIF n = n + 1

Während der MNC Sammelstufe 232 (22) stellt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 mehrere Pumpenflußraten ein und behält sie bei, um Behandlungszustände in dem Abteil 38 zu erzielen, die optimal für die Ansammlung einer hohen Ausbeute von MNC einer hohen Reinheit sind. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung stellt die WB Einlaßflußrate Q_b (über die Pumpe P2), PRP Auslaßflußrate Q_P (über die Pumpe P5), PRP Rezirkulationsflußrate Q_Reci _rc (über die Pumpe P6) und PRBC Rezirkulationsflußrate Q_r (über die Pumpe P4) ein und behält sie bei. Bei einer gegebenen WB Einlaßflußrate Qb, welche typischerweise für einen Spender/Patientenkomfort und die Erzielung einer akzeptablen bzw. annehmbaren Behandlungszeit eingestellt ist, befiehlt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222:

(i) der Pumpe P5, eine Q_p beizubehalten, die eingestellt ist, um eine gewünschte Grenzflächenposition an der Rampe 84 zu halten, und dadurch die gewünschten Plättchenkonzentrationen im Plasma (PPP oder PRP) zu erzielen;
(ii) der Pumpe P6, eine Q_Recirc beizubehalten, die eingestellt ist, um den gewünschten Einlaß-Hämatokrit H_i (beispielsweise zwischen ungefähr 32% und 34%) zu halten, und dadurch hohe Plättchentrennleistungen zu erzielen; und
(iii) der Pumpe P₄, eine Q_r beizubehalten, die eingestellt ist, um einen gewünschten Auslaß-Hämatokrit H_o (beispielsweise zwischen etwa 75% bis 85%) zu halten, und dadurch eine Granulozytenkontamination zu verhindern und MNC Ausbeuten zu maximieren.

(ii). Zweite Phase (PRBC Sammeln)
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 beendet die MNC Ansammlungsphase 236, wenn ein voretabliertes Volumen von Gesamtblut (beispielsweise 1500 ml bis 3000 ml) behandelt ist bzw. wird. Alternativ kann die MNC Ansammlungsphase beendet werden, wenn ein abgezieltes Volumen von MNC gesammelt ist bzw. wird.
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 22 tritt dann in die PRBC Sammelphase 238 der MNC Sammelstufe 232 ein. In dieser Phase 238 wird die Konfiguration der Pumpenstation PSM geändert, um die Rückführung von PRBC zum Spender/Patienten zu stoppen (durch ein Schließen von V14), die Rezirkulation von PRBC zu stoppen (durch ein Schließen von Ventil V18 und ein Plazieren der Pumpe P4 in einen geschlossenen Pumpe-Aus-Zustand, und statt dessen Fördern von PRBC zum Behälter PRBC (durch ein Öffnen von V15).
Diese neue Konfiguration ist in 23 gezeigt und wird darüber hinaus in Tabelle 4 zusammengefaßt. Tabelle 4: Sammelstufe für mononukleare Zelle (Sammeln der PRBC Phase)
wo:

• ein Rohr in verstopftem oder geschlossenem Zustand anzeigt.
o ein Rohr in nicht verstopftem oder geöffnetem Zustand anzeigt.
einen Pumpe-Ein-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren rotieren und in Eingriff sind mit dem Pumpenrohr, um ein Fluid in einer peristaltischen Weise zu fördern.
o einen geöffneten Pumpe-Aus-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen und in welchem die Pumpenrotoren nicht in Eingriff sind mit der Pumpen rohrschleife und deshalb einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife erlauben.
• einen geschlossenen Pumpe-Aus-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen, und in welchem die Pumpenrotoren mit der Pumpenrohrschleife in Eingriff sind und deshalb ein Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife nicht erlauben.

In dieser Phase 238 wird PRBC in Leitung T5 durch die mittlere Kassette 23M in die Leitung T14 und in den Behälter PRBC gefördert. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 arbeitet in dieser Phase 238, bis sich ein gewünschtes Volumen an PRBC (beispielsweise 35 ml bis 50 ml) in dem Behälter PRBC ansammelt. Dieses PRBC Volumen wird später in der MNC Entfernungsphase 240 der MNC Gewinnungsstufe 234 verwendet, wie dies später in größerem Detail beschrieben werden wird.
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 beendet die PRBC Sammelphase 238 bei bzw. nach einem Erfassen (gravimetrisch, unter Verwendung der Waage WS), daß der Behälter PRBC das gewünschte Volumen an PRBC hält.
Das beendet die MNC Sammelstufe 232 des Haupt-Behandlungsbzw. -Bearbeitungszyklus 230.
2. Gewinnungsstufe der mononuklearen Zelle
(i) Erste Phase (MNC Entfernung)
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 tritt in die MNC Gewinnungs- bzw. Erntestufe 234 des Haupt-Bearbeitungszyklus 230 ein. In der ersten Phase 240 dieser Stufe 234 wird Gesamtblut abgezogen bzw. entnommen und zurück zum Spender/Patienten ohne Durchgang durch das Blutbehandlungsabteil 38 rezirkuliert. PRBC, die im Behälter PRBC in der vorhergehenden PRBC Sammlungsphase 238 gesammelt werden, werden zum Behandlungsabteil 38 durch das WB Einlaßrohr T4 zurückgeführt, während sich eine Rotation bzw. Drehung des Abteils 38 fortsetzt. Die MNC, die im Abteil 38 während der MNC Sammlungsstufe 232 angesammelt wurden, werden mit PRP durch das Rohr T10 aus dem Abteil 38 gefördert.
Die Konfiguration des Fluidkreislaufs 15 während der MNC Entfernungsphase 240 der MNC Gewinnungsstufe 234 ist in 24A gezeigt, und ist weiter in Tabelle 5 zusammengefaßt: Tabelle 5: Gewinnungsstufe der mononuklearen Zelle (MNC Entfernungsphase)
wo:

Wie 24A zeigt, schließt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 das PRBC Auslaßrohr T5, während PRBC durch die Pumpe P4 vom Behälter PRBC durch die Verrohrung T14 und T6 in Rohr T4 gefördert wird, zur Einführung in das Abteil 38 durch die WB Einlaßöffnung 48. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 startet einen Zykluszeit-Zähler bei TCYC_START. Das Ein- bzw. Zuströmen von PRBC vom Behälter PRBC durch die WB Einlaßöffnung 48 erhöht bzw. vergrößert den Hämatokrit im PRP Sammelbereich 76. In Antwort treibt bzw. schwebt der konzentrierte Bereich an MNC, der sich im Abteil 38 angesammelt hat (wie in 18 gezeigt), zur Oberfläche der Grenzfläche 58. Das ankommende bzw. einlangende PRBC Volumen verlagert bzw. verdrängt PRP durch die PRP Auslaßöffnung 46. Die Grenzfläche 58, und mit ihr der konzentrierte MNC Bereich (als MNC Bereich bzw. Region in 24A bezeichnet) werden auch aus dem Abteil 38 durch die PRP Auslaßöffnung 46 verlagert bzw. verdrängt. Der MNC Bereich bewegt sich entlang des PRP Rohrs T10 in Richtung zum optischen Sensor OS.
Wie 28 zeigt, geht innerhalb des Rohrs T10 ein Bereich 112 von PRP dem konzentrierten MNC Bereich voran. Das PRP in diesem Bereich 112 wird in den Behälter PPP durch die rechte Kassette 23R und das Rohr T12 gefördert (wie 24A zeigt). Ein Bereich 114 von PRBC folgt auch dem konzentrierten MNC Bereich innerhalb des Rohrs T10.
Ein erster Übergangsbereich 116 ist zwischen dem PRP Bereich 112 und dem konzentrierten MNC Bereich bzw. Bereich an konzentriertem MNC vorhanden. Der erste Übergangsbereich 116 besteht aus einer ständig abnehmenden Konzentration von Plättchen (durch ein Quadratmuster in 28 gezeigt) und einer stetig zunehmenden Anzahl an MNC's (durch ein texturiertes Muster in 28 gezeigt).
Ein zweiter Übergangsbereich 118 existiert zwischen dem Bereich von konzentrierter MNC und dem PRBC Bereich 114. Der zweite Übergangsbereich 118 besteht aus einer stetig abnehmenden Konzentration an MNC's (durch das texturierte Muster in 28 gezeigt) und einer stetig zunehmenden Anzahl von PRBC's (durch ein Wellenmuster in 28 gezeigt).
Betrachtet durch den optischen Sensor OS präsentieren die Bereiche bzw. Regionen 112 und 116, die dem MNC Bereich vorangehen, und die Bereiche 118 und 114, die dem MNC Bereich nacheilen, einen Übergang von optischen Dichten, in welchen der MNC Bereich wahrgenommen bzw. unterschieden werden kann. Der optische Sensor OS erfaßt Änderungen in der optischen Dichte in der Flüssigkeit, die durch das Rohr T10 zwischen der PRP Auslaßöffnung 46 und der rechten Kassette 23R gefördert wird. Wie 28 zeigt, wird sich die optische Dichte von einem niedrigen Wert, der höchst lichtdurchlässig anzeigt (d.h. im PRP Bereich 112), auf einen hohen Wert ändern, der höchst lichtabsorbierend anzeigt (d.h. im PRBC Bereich 114), wenn der MNC Bereich vorbei am optischen Sensor OS fortschreitet.
In der illustrierten Ausführungsform, die in 28 gezeigt ist, ist der optische Sensor OS ein herkömmlicher Hämoglobin-Detektor, der beispielsweise auf der Autopheresis-C^® Blutbehandlungsvorrichtung verwendet wird, die durch die Fenwal Division von Baxter Healthcare Corporation verkauft wird. Der Sensor OS umfaßt eine ein rotes Licht emittierende Diode 102, welche Licht durch das Rohr bzw. die Verrohrung T10 emittiert. Selbstverständlich könnten andere Wellenlängen, wie grün oder infrarot, verwendet werden. Der Sensor OS beinhaltet auch einen PIN Diodendetektor 106 an der gegenüberliegenden Seite des Rohrs T10.
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 beinhaltet ein Be- bzw. Verarbeitungselement 100, welches Spannungssignale analysiert, die vom Emitter 102 und Detektor 106 empfangen bzw. erhalten wurden, um die optische Transmission bzw. Durchlässigkeit der Flüssigkeit im Rohr T10 zu berechnen, welche als OPTTRANS bezeichnet wird.
Verschiedene Algorithmen können durch das Verarbeitungselement 100 verwendet werden, um OPTTRANS zu berechnen.
Beispielsweise kann OPTRANS der Ausgabe des Diodendetektors 106 gleich kommen, wenn die rotes Licht emittierende Diode 102 eingeschaltet ist und die Flüssigkeit durch das Rohr T10 (RED) fließt.
Optisches Hintergrund-"Rauschen" kann von RED bzw. ROT gefiltert werden, um OPTTRANS wie folgt zu erhalten: OPTTRANS = COR(RED SPILL)CORRREF
wo COR(RED SPILL) wie folgt berechnet wird: COR(RED SPILL) = RED – REDBKGRDwo:
RED die Ausgabe des Diodendetektors 106 ist, wenn die rotes Licht emittierende Diode 102 eingeschaltet ist und die Flüssigkeit durch das Rohr T10 fließt;
REDBKGRD die Ausgabe des Diodendetektors 106 ist, wenn die rotes Licht emittierende Diode 102 ausgeschaltet ist und die Flüssigkeit durch das Rohr T10 fließt; und wo CORREF wie folgt berechnet wird: CORREF = REF – REFBKGRD wo:
REF die Ausgabe der rotes Licht emittierenden Diode 102 ist, wenn die Diode eingeschaltet ist; und
REFBKGRD die Ausgabe der rotes Licht emittierenden Diode 102 ist, wenn die Diode ausgeschaltet ist.
Das Verarbeitungselement 100 normalisiert bzw. normiert den Sensor OS auf die optische Dichte des Spender/Patienten PRP, indem Daten vom Sensor OS während der vorhergehenden MNC Sammlungsstufe 232 erhalten werden, wenn das Spender/Patienten PRP durch das Rohr T10 befördert wird. Diese Daten etablieren einen grundlegenden optischen Transmissionswert für das Rohr und das Spender/Patienten PRP (OPTTRANS_BASE). Beispielsweise kann OPTTRANS_BASE bei einer ausgewählten Zeit während der Sammlungsstufe 232 gemessen werden, beispielsweise auf halbem Weg durch die Stufe 232, unter Verwendung entweder eines gefilterten oder nicht gefilterten Detektionsschemas, wie oben beschrieben. Alternativ wird ein Satz von optischen Transmissions- bzw. Durchlaßwerten während der MNC Sammlungsstufe 232 unter Verwendung entweder eines gefilterten oder nicht gefilterten Detektionsschemas berechnet. Der Satz von Werten wird über die gesamte Sammlungsstufe gemittelt, um OPTTRANS_BASE herzuleiten.
Das Verarbeitungselement 100 setzt während der nachfolgenden MNC Entfernungsphase 240 fort, einen oder mehrere optische(n) Durchlaßwert(e) für das Rohr T10 und die Flüssigkeit, die in ihm fließt, (OPTTRANS_HARVEST) während der MNC Entfernungsphase 240 zu erfassen. OPTTRANS_HARVEST kann eine einzige Ablesung umfassen, die bei einer ausgewählten Zeit der MNC Entfernungsphase 240 (beispielsweise auf halbem Weg durch die Phase 240) erfaßt wurde, oder sie kann einen Durchschnitt von mehreren Ablesungen umfassen, die während der MNC Entfernungsphase 240 genommen worden sind.
Das Verarbeitungselement 100 leitet einen normalisierten Wert DENSITY bzw. DICHTE her, indem OPTTRANS_BASE als 0,0 etabliert bzw. eingerichtet wird, der optische Sättigungswert als 1,0 etabliert wird, und der Wert von OPTTRRNS_HARVEST proportional in den normalisierten Wertbereich von 0,0 bis 1,0 eingepaßt wird.
Wie 28 zeigt, behält das Verarbeitungselement 100 zwei vorbestimmte Schwellwerte THRESH(1) und THRESH(2) bei. Der Wert von THRESH(1) entspricht einem ausgewählten Nominalwert für DENSITY (beispielsweise 0,45 in einer normierten Skala von 0,0 bis 1,0), welche empirisch bestimmt worden ist, um aufzutreten, wenn die Konzentration von MNC's im ersten Übergangsbereich 116 ein vorausgewähltes Be- bzw. Verarbeitungsziel erfüllt. Der Wert von THRESH(2) entspricht einem anderen ausgewählten Nominalwert für DENSITY (beispielsweise 0,85 in einer normierten Skala von 0,0 bis 1,0), welche empirisch bestimmt worden ist, um aufzutreten, wenn die Konzentration von PRBC in dem zweiten Übergangsbereich 118 das voraus gewählte Verarbeitungsziel übersteigt.
Das Flüssigkeitsvolumen des Rohrs T10 zwischen dem optischen Sensor OS und der Ventilstation V24 in der rechten Kassette 23R konstituiert bzw. stellt einen bekannten Wert dar, welcher der Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 als ein erstes Offset- bzw. Kompensationsvolumen VOL_OFF(1) eingegeben wird. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 berechnet einen ersten Regel- bzw. Steuerzeitwert Time₁ basierend auf VOL_OFF(1) und der Pumpenrate der Pumpe P4 (Q_P4) wie folgt:
In der illustrierten und bevorzugten Ausführungsform kann die Bedienungsperson ein zweites Offsetvolumen VOL_OFF(2) welches ein nominales zusätzliches Volumen repräsentiert (in 28 gezeigt), spezifizieren und der Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 eingeben, um das gesamte gewonnene MNC Volumen VOL_MNC zu vergrößern. Die Menge VOL_OFF(2) zieht System- und Be- bzw. Verarbeitungsveränderungen bzw. -abweichungen in Betracht, als auch Abweichungen unter Spendern/Patienten in der MNC Reinheit. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. der Controller 222 berechnet einen zweiten Regel- bzw. Steuerzeitwert Time₂ basierend auf VOL_OFF(2) und der Pumpenrate der Pumpe P4 (Q_P4), wie folgt:
Wenn eine Tätigkeit bzw. ein Betrieb der Pumpe P4 PRBC durch die WB Einlaßöffnung 48 fördert, rücken die Grenzfläche 58 und der MNC Bereich durch das PRP Rohr T10 in Richtung zum optischen Sensor OS vor. PRP, das dem MNC Bereich vorangeht, rückt über den optischen Sensor OD, durch das Rohr T12, und in den Behälter PPP vor.
Wenn der MNC Bereich den optischen Sensor OS erreicht, wird der Sensor OS die DENSITY = THRESH(1) erfassen. Bei bzw. nach diesem Ereignis startet die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 ein erstes Zeitzählgerät TC₁. Wenn der optische Sensor OS DENSITY = THRESH(2) erfaßt, startet die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 ein zweites Zeitzählgerät TC₂. Das Volumen des abgetasteten bzw. erfaßten MNC kann basierend auf dem Intervall zwischen TC₁ und TC₂ für ein gegebenes Q_P4 hergeleitet werden.
Wenn die Zeit vorrückt, vergleicht die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 die Größen von TC₁ mit der ersten Regelbzw. Steuerzeit T₁, als sie auch TC₂ mit der zweiten Regel- bzw. Steuerzeit T₂ vergleicht. Wenn TC₁ = T₁, ist der vordere Rand des abgezielten MNC Bereichs an der Ventilstation V24 angekommen, wie 24B zeigt. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 befiehlt der Ventilstation V24 zu öffnen, und befiehlt der Ventilstation V25 zu schließen. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 markiert dieses Ereignis am Zykluszeitzählgerät als TCYC_SWITCH. Der abgezielte MNC Bereich wird in das Rohr T13 gefördert, das zum Behälter MNC führt. Wenn TC₂ = T₂, wurde auch das zweite Kompensationsvolumen VOL_OFF(2) in das Rohr T13 gefördert, wie 24C zeigt. Das gesamte MNC Volumen, das zum Gewinnen (VOL_MNC) für den gegebenen Zyklus ausgewählt ist, ist dadurch im Rohr T13 vorhanden. Wenn TC₂ = T₂, befiehlt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 der Pumpe P4 zu stoppen. Eine weitere Vorwärtsbewegung von VOL_MNC im Rohr T13 hört deshalb auf.
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 leitet das Volumen von PRP her, das in den Behälter PPP während der vorhergehenden MNC Entfernungsphase befördert wurde. Dieses PRP Volumen (welches als VOL_PRP bezeichnet wird) wird wie folgt hergeleitet:
In einer bevorzugten Ausführungsform beendet die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 die MNC Entfernungsphase, unabhängig von TC₁ und TC₂, wenn die Pumpe P4 mehr als ein spezifiziertes Fluidvolumen von PRBC nach TCYC_START fördert (beispielsweise mehr als 60 ml). Dieser Pausen- bzw. Timeout-Umstand könnte beispielsweise auftreten, wenn der optische Sensor OS es unterläßt, THRESH(1) zu detektieren. In diesem volumetrischen Time-out-Umstand ist VOL_PRP = 60 – VOL_OFF(1). Alternativ oder in Kombination mit einem volumetrischen Time-out bzw. einer Unterbrechung kann die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 die MNC Entfernungsphase unabhängig von TC₁ und TC₂ beenden, wenn die Waage WS für den Behälter PRBC ein Gewicht erfaßt, das geringer als ein vorgeschriebener Wert ist (beispielsweise weniger als 4 Gramm, oder das Gewicht äquivalent einem Fluidvolumen von weniger als 4 ml).
(ii) Zweite Phase (PRP Spülung)
Wenn einmal der MNC Bereich positioniert ist, wie dies in 24C gezeigt ist, tritt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 in die PRP Spülphase 242 der MNC Gewinnungsstufe 234 ein. Während dieser Phase 242 konfiguriert die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 den Kreislauf 200, um VOL_PRP aus dem Behälter PPP und dem Rohr T12 und in das Blutbearbeitungs- bzw. -behandlungsabteil 38 zu bewegen.
Die Konfiguration des Fluidkreislaufs 200 während der PRP Spülphase 242 ist in 25 gezeigt, und ist weiterhin in Tabelle 6 zusammengefaßt. Tabelle 6: Gewinnungsstufe einer mononuklearen Zelle (PRP Spülphase)
wo:

• ein Rohr in verstopftem oder geschlossenem Zustand anzeigt.
o ein Rohr in nicht verstopftem oder geöffnetem Zustand anzeigt.
einen Pumpe-Ein-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren rotieren und in Eingriff sind mit dem Pumpenrohr, um Fluid in einer peristaltischen Weise zu fördern.
o einen geöffneten Pumpe-Aus-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen und in welchem die Pumpenrotoren nicht in Eingriff sind mit der Pumpen rohrschleife und deshalb einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife erlauben.
• einen geschlossenen Pumpe-Aus-Zustand anzeigen, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen und in welchem die Pumpenrotoren mit der Pumpenrohrschleife in Eingriff sind und deshalb einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife nicht erlauben.

Während der PRP Spülstufe 242 konfiguriert die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 die Pumpenstationen PSL, PSM und PSR, um eine Gesamtblutrezirkulation zu stoppen, und während eine Rotation des Abteils 38 fortgesetzt wird, um VOL_PRP zum Behandlungsabteil 38 durch das Rohr T11 zu pumpen. VOL_PRP wird durch die Pumpe P6 durch das Rohr T12 in die rechte Kassette 23R, und von da an zu Rohr T11 für einen Eintritt in das Behandlungsabteil 38 durch das Rohr T4 und die Öffnung 48 gefördert. PRBC werden vom Bearbeitungsabteil 38 durch die Öffnung 50 und das Rohr T5 in die mittlere Kassette 23M gefördert, und von da an in die Rohre T8 und T7 in die linke Kassette 23L. Die PRBC werden in das Rohr T9 zur Rückführung zum Spender/Patienten gefördert. Kein anderes Fluid wird in dem Fluidkreislauf 15 während dieser Phase 242 gefördert.
Die Rückführung von VOL_PRP bringt das Volumen von Flüssigkeit im Behälter PPP zurück zu VOL_SUS wie während des vorbereitenden bzw. einleitenden Bearbeitungszyklus 228, vorher beschrieben, gesammelt. Die Rückführung von VOL_PRP hält auch eine niedrige Plättchenpopulation im VOL_SUS im Behälter PPP bei, der für eine Suspension von MNC vorgesehen ist. Die Rückführung von VOL_PRP fördert auch restliche MNC, die im ersten Übergangsbereich 116 vor TC₁ = T₁ vorhanden sind (und deshalb nicht Teil von VOL_MNC sind), zurück zum Bearbeitungsabteil 38 für eine weitere Sammlung in einem nachfolgenden Haupt-Bearbeitungszyklus 230.
(iii) Dritte Phase (MNC Suspension)
Mit der Rückführung von VOL_PRP zum Abteil 38 tritt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 in die MNC Suspensionsphase 244 der MNC Gewinnungsstufe 234 ein. Während dieser Phase 244 wird ein Anteil des VOL_SUS im Behälter PPP mit VOL_MNC in den Behälter MNC gefördert.
Die Konfiguration des Fluidkreislaufs 200 während der MNC Suspensionsphase 244 ist in 26 gezeigt, und ist weiterhin in Tabelle 7 zusammengefaßt. Tabelle 7: Gewinnungsstufe für mononukleare Zelle (MNC Suspensionsphase)
wo.

• ein Rohr in verstopftem oder geschlossenem Zustand anzeigt.
o ein Rohr in nicht verstopftem oder geöffnetem Zustand anzeigt.
einen Pumpe-Ein-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren rotieren und in Eingriff sind mit dem Pumpenrohr, um Fluid in einer peristaltischen Weise zu fördern.
o einen geöffneten Pumpe-Aus-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen und in welchem die Pumpenrotoren nicht in Eingriff sind mit der Pumpenrohrschleife und deshalb einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife erlauben.
• einen geschlossenen Pumpe-Aus-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen und in welchem die Pumpenrotoren mit der Pumpenrohrschleife in Eingriff sind und deshalb einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife nicht erlauben.

In der MNC Suspensionsphase 244 schließt die Regel- bzw. Steuereinrichtung C3, um die Rückführung zu PRBC zum Spender/Patienten zu stoppen. Ein vorbestimmtes Aliquot von VOL_SUS (beispielsweise 5 ml bis 10 ml) wird durch die Pumpe P6 durch das Rohr T12 in die rechte Kassette 23R und dann in das Rohr T13 gefördert. Wie 26 zeigt, rückt das Aliquote von VOL_SUS weiter VOL_MNC durch das Rohr T13 in den Behälter MNC vor.
(iii) Vierte Phase (Reinigen)
Zu dieser Zeit tritt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 in die letzte Reinigungsphase 246 der MNC Gewinnungsstufe 234 ein. Während dieser Phase 246 führt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 PRBC, die im Rohr T10 residieren, zurück zum Bearbeitungsabteil 38.
Die Konfiguration des Fluidkreislaufs 200 während der Reinigungsphase 246 ist in 27 gezeigt, und ist weiterhin in Tabelle 7 zusammengefaßt. Tabelle 7: Gewinnungsstufe für mononukleare Zelle (Reinigungsphase)
wo:

• ein Rohr in verstopftem oder geschlossenem Zustand anzeigt.
o ein Rohr in nicht verstopftem oder geöffnetem Zustand anzeigt.
einen Pumpe-Ein-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren rotieren und in Eingriff sind mit dem Pumpenrohr, um ein Fluid in einer peristaltischen Weise zu fördern.
o einen geöffneten Pumpe-Aus-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen und in welchem die Pumpenrotoren nicht in Eingriff sind mit der Pumpenrohrschleife und deshalb einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife erlauben.
• einen geschlossenen Pumpe-Aus-Zustand anzeigt, während welchem die Pumpenrotoren sich nicht drehen und in welchem die Pumpenrotoren mit der Pumpenrohrschleife in Eingriff sind und deshalb einen Fluidfluß durch die Pumpenrohrschleife nicht erlauben.

Die Reinigungsphase 246 führt jegliche restliche MNC, die im zweiten Übergangsbereich 118 vorhanden sind (siehe 28), nach TC₂ = T2 (und deshalb nicht Teil von VOL_SEN sind), zurück zum Bearbeitungsabteil 38 für eine weitere Sammlung in einem nachfolgenden Bearbeitungszyklus.
In der Reinigungsphase 246 schließt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 alle Ventilstationen in der linken und mittleren Kassette 23L und 23M und konfiguriert die rechte Pumpenstation PSR, um PRBC vom Rohr T10 zurück in das Bear beitungsabteil 38 durch die Rohre T11 und T4 zu zirkulieren. Während dieser Periode werden keine Komponenten abgezogen von dem oder rückgeführt zu dem Spender/Patienten.
Am Ende der Reinigungsphase 246 beginnt die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 einen neuen Haupt-Bearbeitungszyklus 230. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 wiederholt eine Reihe von Haupt-Behandlungszyklen 230, bis das gewünschte Volumen an MNC, auf das für das gesamte Verfahren abgezielt ist, erreicht ist.
Am Ende des letzten Haupt-Bearbeitungszyklus 230 kann die Bedienungsperson ein zusätzliches VOL_SUS wünschen, um weiter die MNC zu verdünnen, die während des Verfahrens gesammelt wurden. In diesem Fall bzw. Umstand kann der Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 befohlen werden, den Fluidkreislauf 200 zu konfigurieren, um einen vorbereitenden Bearbeitungszyklus 228 auszuführen, wie dies oben beschrieben ist, um ein zusätzliches VOL_SUS im Behälter PPP zu sammeln. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 konfiguriert dann den Fluidkreislauf 200, um eine MNC Suspensionsphase 244 auszuführen, um ein zusätzliches VOL_SUS in den Behälter MNC zu fördern, um die gewünschte Verdünnung von VOL_MNC zu erzielen.
IV. Alternatives Behandlungs- bzw. Bearbeitungsverfahren für mononukleare Zelle
29 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Fluidkreislaufs 300, welcher zum Sammeln und Ernten bzw. Gewinnen von MNC geeignet ist. Der Kreislauf 300 ist in den meisten Hinsichten derselbe wie der Kreislauf 200, der in
6 gezeigt ist, und gemeinsamen Komponenten sind die gleichen Bezugszeichen gegeben.
Der Kreislauf 300 unterscheidet sich von dem Kreislauf 200 insofern, daß das zweite Abteil 310 des Behälters 14 identisch mit dem Abteil 38 ist, und dadurch selbst ein zweites Blut-Behandlungs- bzw. -Bearbeitungsabteil mit den gleichen Merkmalen bzw. Eigenschaften umfaßt wie das Abteil 38. Das Abteil 310 beinhaltet innere Dichtungen, wie dies für das Abteil 38 in 4 gezeigt ist, die die gleichen Blutsammelbereiche für PRP und PRBC erzeugen, deren Details in 29 nicht gezeigt sind. Das Abteil 310 beinhaltet eine Öffnung 304 zum Fördern von Gesamtblut in das Abteil 310, eine Öffnung 306 zum Fördern von PRP vom Abteil 310, und eine Öffnung 302 zum Fördern von PRBC vom Abteil 310. Das Abteil 310 beinhaltet auch eine verjüngte Rampe 84, wie dies in 16A und 16B gezeigt ist und wie dies früher in Verbindung mit dem Abteil 38 beschrieben ist.
Der Fluidkreislauf 300 unterscheidet sich auch von dem Fluidkreislauf 200 dahingehend, daß die Rohre T14, T18 und T19 nicht enthalten sind. Zusätzlich ist der Behälter PRBC nicht enthalten. Statt dessen beinhaltet der Fluidkreislauf 300 mehrere neue Rohrpfade und Klammern bzw. Klemmen wie folgt:
Rohrpfad T21 führt von der PRP Auslaßöffnung 306 des Abteils 310 durch eine neue Klammer C5, um Rohrpfad T10 zu verbinden bzw. anzuschließen.
Rohrpfad T22 führt von der WB Einlaßöffnung 306 des Abteils 310 durch einen neuen Luftdetektor D3 und eine neue Klammer C6, um Rohrpfad T3 zu verbinden.
Rohrpfad T33 führt von der PRBC Auslaßöffnung 302 des Abteils 310 durch eine neue Klammer C8, um Rohr T4 zu verbinden.
Eine neue Klammer C7 ist auch im Rohr T3 stromaufwärts vom Luftdetektor D1 bereitgestellt bzw. vorgesehen.
Eine neue Klammer C9 ist auch im Rohr T10 zwischen dem optischen Sensor OS und der Verbindungsstelle des neuen Rohrs T21 bereitgestellt.
Unter Verwendung des Kreislaufs 300 schreitet die Regelbzw. Steuereinrichtung 222 durch den vorher beschriebenen Priming- bzw. Startzyklus 226, den vorbereitenden bzw. einleitenden Behandlungs- bzw. Bearbeitungszyklus 228, und den Haupt-Behandlungs- bzw. -Bearbeitungszyklus 230, wie vorher für den Kreislauf 200 beschrieben, fort, bis durch die MNC Ansammlungsphase 236. Die PRBC Sammelphase 238 unterscheidet sich, wenn der Kreislauf 300 verwendet wird, insofern, daß PRBC, die für das nachfolgende Entfernen von MNC aus dem Abteil 38 verwendet werden, im zweiten Abteil 310 behandelt bzw. bearbeitet und gesammelt werden.
Genauer fördert, wie in 30 gezeigt, während der PRBC Sammlungsphase 238 die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 ein Volumen von Gesamtblut vom Spender/Patienten in das zweite Abteil 310. Das Gesamtblutvolumen wird durch die Pumpe P2 durch das Rohr T1 in das Rohr T3 gezogen und von dort durch die offene Klammer C6 in das Rohr T22, das zum Abteil 310 führt. Die Klammer bzw. Klemme C7 wird geschlossen, um ein Fördern von Gesamtblut in das Abteil 38 zu blockieren, wo die MNC zum Gewinnen angesammelt wurden. Die Klammer C9 wird auch geschlossen, um eine Förderung von PRP vom Abteil 38 zu blockieren, wodurch die Ansammlung von MNC in dem Abteil 38 ungestört gehalten wird.
Im Abteil 310 wird das Gesamtblutvolumen in PRBC und PRP in der gleichen Weise getrennt, wie diese Komponenten im Abteil 38 getrennt werden. PRP wird vom Abteil 310 durch das Rohr T23 und die offene Klammer C5 durch eine Tätigkeit der Pumpe P5 zur Rückführung zum Spender/Patienten gefördert. Die Klammer C8 wird geschlossen, um PRBC im Abteil 310 zurückzuhalten.
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 führt auch eine andere bzw. abweichende MNC Entfernungsphase 240 unter Verwendung des Kreislaufs 300 durch. Wie in 31 gezeigt, rezirkuliert während der MNC Entfernungsphase 240 die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 einen Anteil des entnommenen Gesamtbluts zurück zum Spender/Patienten, während ein anderer Anteil des Gesamtbluts in das Abteil 310 geleitet wird, wobei dem gleichen Pfad gefolgt wird, wie dies vorher in Verbindung mit 30 beschrieben wurde. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 222 öffnet die Klammern C8 und C9, während die Klammer C5 geschlossen wird. Das Gesamtblut, das in das Abteil 310 eintritt, verlagert bzw. verdrängt PRBC durch die PRBC Auslaßöffnung 302 in das Rohr T23. Die PRBC vom Abteil 310 treten in die WB Einlaßöffnung 48 des Abteils 38 ein. Wie vorher beschrieben, erhöht der ankommende Fluß bzw. Strom von PRBC von außerhalb des Abteils 38 den Hämatokrit von PRBC innerhalb des Abteils 38, wodurch die angesammelten MNC veranlaßt werden, zur Grenzfläche 58 zu treiben bzw. zu schweben. Wie vorher beschrieben, verlagern die ankommenden PRBC von außerhalb des Abteils 38 das PRP durch die PRP Öffnung 46, zusammen mit dem MNC Bereich, wie dies in 31 gezeigt ist. Dieser MNC Bereich wird durch den optischen Sensor OS detektiert und in einem nachfolgenden Bearbeiten 242, 244 und 246 in der gleichen Art und Weise gewonnen, wie dies für den Kreislauf 200 beschrieben ist.
Verschiedene Merkmale der Erfindung sind in den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Claims

Bluttrennungssystem (10), umfassend eine Kammer (38) zur Rotation um eine Rotations- bzw. Drehachse, wobei die Kammer einen Einlaßbereich (74) beinhaltet, wo Gesamtblut zur Trennung in gepackte rote Blutkörperchen, einen Plasmabestandteil und eine Grenzfläche (58) eintritt, die mononukleare Zellen zwischen den gepackten roten Blutkörperchen und dem Plasmabestandteil trägt; eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222), die in einer ersten Art betätigbar ist, um Gesamtblut in den Einlaßbereich (74) zu fördern, während gepackte rote Blutkörperchen und der Plasmabestandteil aus der Kammer entfernt sind bzw. werden und während die Grenzfläche (58) in der Kammer beibehalten ist bzw. wird, wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung bzw. der Controller auch betätigbar in einer zweiten Art ist, um die Grenzfläche (58) von der Kammer zu entfernen, indem die gepackten roten Blutkörperchen von außerhalb der Kammer (38) in den Einlaßbereich (74) gefördert sind bzw. werden, und einen Auslaßpfad (T10), um die entfernte Grenzfläche von der Kammer zu fördern, beinhaltend ein erstes Erfassungs- bzw. Abtastelement (OS), um mononukleare Zellen in der entfernten Grenzfläche zu lokalisieren und eine erste abgetastete Ausgabe nach bzw. bei einem Lokalisieren mononuklearer Zellen zur Verfügung zu stellen.
System nach Anspruch 1, wobei der Auslaßpfad (T10) einen Behälter (MNC) in einer stromabwärtigen Strömungs- bzw. Flußrichtung von dem ersten Abtastelement beinhaltet, und wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung eine Sammlung von mononuklearen Zellen in dem Behälter basierend wenigstens teilweise auf der ersten abgetasteten Ausgabe richtet bzw. leitet.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) während des ersten Modus betätigbar ist, um den Plasmabestandteil von der Kammer (38) durch den Auslaßpfad (T10) zu entfernen.
System nach Anspruch 1, wobei während des zweiten Modus die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) ein Fördern von Gesamtblut in den Einlaßbereich (74) beendet.
System nach Anspruch 1, wobei während des zweiten Modus die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) eine Entfernung von gepackten roten Blutkörperchen aus der Kammer (38) beendet.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) gepackte rote Blutkörperchen, die von der Kammer (38) während des ersten Modus entfernt wurden, zum Fördern in den Einlaßbereich (74) während des zweiten Modus zirkuliert.
System nach Anspruch 1, und weiterhin beinhaltend ein Reservoir (50), und wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) gepackte rote Blutkörperchen von dem Reservoir bzw. Vorratsbehälter zum Fördern in den Einlaßbereich (74) während des zweiten Modus zirkuliert.
System nach Anspruch 7, wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) in das Reservoir (50) gepackte rote Blutkörperchen fördert, die von der Kammer (38) während des ersten Modus entfernt wurden.
System nach Anspruch 7, wobei das Reservoir eine zweite Kammer umfaßt, die um eine Achse drehbar ist, in welcher gepackte rote Blutkörperchen zentrifugal von dem Gesamtblut getrennt sind bzw. werden.
System nach Anspruch 1, wobei das erste Abtastelement (OS) optisch mononukleare Zellen in der entfernten Grenzfläche (58) lokalisiert.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) betätigbar ist, um entfernte gepackte rote Blutkörperchen zurück in den Einlaßbereich (74) während des ersten Modus zu zirkulieren.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) betätigbar ist, um einen entfernten Plasmabestandteil zurück in den Einlaßbereich (74) während des ersten Modus zu zirkulieren.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) ein zweites Abtastelement beinhaltet, um die Grenzfläche (58) in der Kammer (38) zu lokalisieren und eine zweite abgetastete bzw. erfaßte Ausgabe zur Verfügung zu stellen.
System nach Anspruch 13, wobei das zweite Abtastelement optisch die Grenzfläche (58) in der Kammer (38) lokalisiert.
System nach Anspruch 13, wobei die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) während des ersten Modus betätigbar ist, um die Grenzfläche (58) an einem festgelegten Ort in der Kammer (38) basierend wenigstens teilweise auf der zweiten abgetasteten Ausgabe beizubehalten.
System nach Anspruch 1, wobei der Auslaßpfad (T10) in einer stromabwärtigen Flußrichtung von dem ersten Abtastelement (OS) einen ersten Zweig, einen zweiten Zweig (T12, T13) und ein Ventilelement (V24, V25) enthält, das in Antwort auf die erste abgetastete Ausgabe betätigbar ist, um einen Fluß bzw. Strom von dem ersten Abtastelement (OS) in einen gewählten des ersten und zweiten Zweigs zu richten.
System nach Anspruch 16, wobei wenigstens einer des ersten und zweiten Zweigs (T12, T13) einen Behälter (MNC, PPP) beinhaltet.
System nach Anspruch 17, wobei während des zweiten Modus die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (222) eine Sammlung von mononuklearen Zellen in dem Behälter (MNC) richtet.
Verfahren zum Sammeln von mononuklearen Zellen aus Gesamtblut, umfassend die Schritte eines Bereitstellens eines Bluttrennsystems nach Anspruch 1, (i) Drehens einer Kammer (38) um eine Drehachse, (ii) Förderns von Gesamtblut in einen Einlaßbereich (74) der Kammer (38) zur Trennung in gepackte rote Blutkörperchen, einen Plasmabestandteil und eine Grenzfläche (58), die mononukleare Zellen zwischen gepackten roten Blutkörperchen und Plasmabestandteil trägt, (iii) während Schritt (ii) Entfernens von gepackten roten Blutkörperchen und des Plasmabestandteils von der Kammer, während auch die Grenzfläche (58) in der Kammer (38) beibehalten wird, (iv) nach einer vorbeschriebenen Bearbeitungsdauer Förderns von gepackten roten Blutkörperchen von außerhalb der Kammer (38) in den Einlaßbereich (74), um die Grenzfläche (58) von der Kammer (38) durch einen Auslaßpfad (T10) zu entfernen, und (v) Anordnens von mononuklearen Zellen in der entfernten Grenzfläche (58) innerhalb des Auslaßpfads (T10).
Verfahren nach Anspruch 19, und weiterhin beinhaltend den Schritt (vi) eines Richtens bzw. Leitens einer Sammlung von mononuklearen Zellen in einem Behälter (MNC), der mit dem Auslaßpfad kommuniziert bzw. in Verbindung steht.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei während Schritt (iii) der Plasmabestandteil aus der Kammer durch den Auslaßpfad (T10) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei während Schritt (iv) ein Fördern von Gesamtblut in den Einlaßbereich (74) beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei während Schritt (iv) eine Entfernung von gepackten Blutkörperchen aus der Kammer (38) beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei gepackte rote Blutkörperchen, die aus der Kammer (38) während Schritt (iii) entfernt werden, in den Einlaßbereich (74) während Schritt (iv) gefördert werden.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei während Schritt (iv) gepackte rote Blutkörperchen von einem Reservoir bzw. Vorratsbehälter (50) zum Fördern in den Einlaßbereich (74) zirkuliert werden.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei wenigstens einige der gepackten roten Blutkörperchen, die von der Kammer (38) während Schritt (iii) entfernt werden, in das Reservoir (50) zur Zirkulation zu dem Einlaßbereich (74) während Schritt (iv) gefördert werden.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei während Schritt (iv) das Reservoir (50) gedreht wird, während Gesamtblut in das Reservoir für gepackte rote Blutkörperchen gefördert wird, um durch eine Zentrifugaltrennung die gepackten roten Blutkörperchen zu erhalten, welche zu dem Einlaßbereich (74) gefördert werden.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei während Schritt (v) mononukleare Zellen optisch in der entfernten Grenzfläche (58) lokalisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei während Schritt (ii) gepackte rote Blutkörperchen, die während Schritt (iii) entfernt werden, zurück zu dem Einlaßbereich (74) rezirkuliert werden.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei während Schritt (ii) Plasmabestandteile, die während Schritt (iii) entfernt werden, zurück zu dem Einlaßbereich (74) rezirkuliert werden.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei während Schritt (iii) ein Ort der Grenzfläche (58) in der Kammer (38) abgetastet bzw. erfaßt wird.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei während Schritt (iii) ein Ort der Grenzfläche (58) und der Kammer (38) optisch abgetastet bzw. erfaßt wird.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei während Schritt (iii) die Grenzfläche (58) an einem festgelegten Ort in der Kammer (38) basierend auf einem Abtasten der Grenzfläche beibehalten wird.