ES2231810T3

ES2231810T3 - Sistema para la recoleccion y almacenamiento de plaquetas.

Info

Publication number: ES2231810T3
Application number: ES96916684T
Authority: ES
Inventors: Richard I. Brown
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 2005-05-16
Anticipated expiration: 2016-05-22
Also published as: EP0775009A4; AU692711B2; JP3955999B2; EP0775009A1; WO1996040405A1; DE69633768T2; JPH10503696A; DE69633768D1; AU5935996A; EP0775009B1; NO970542L; US5639382A; NO970542D0; CA2195071A1

Abstract

SE PRESENTAN SISTEMAS Y METODOS QUE RECOMIENDAN PARAMETROS DE ALMACENAMIENTO PARA UN NUMERO PRESCRITO DE PLAQUETAS EN UN NUMERO PRESCRITO DE ENVASES PERMEABLES AL GAS (C3) EN ASOCIACION CON UN MEDIO DE ALMACENAMIENTO ESPECIFICO. LOS SISTEMAS Y METODOS RECIBEN COMO ENTRADA UNA INFORMACION DE CRITERIOS DE ALMACENAMIENTO SELECCIONADOS. LOS SISTEMAS Y LOS METODOS GENERAN COMO SALIDA, EN BASE A LA INFORMACION DE CRITERIOS DE ALMACENAMIENTO SELECCIONADOS, LOS PARAMETROS DE ALMACENAMIENTO RECOMENDADOS QUE COMPRENDEN UN NUMERO RECOMENDADO DE ENVASES DE ALMACENAMIENTO SELECCIONADOS (C3) PARA SER USADOS Y UN VOLUMEN RECOMENDADO DE MEDIO DE ALMACENAMIENTO PARA SER USADO.

Description

Sistema para la recolección y almacenamiento de plaquetas.

Campo de la invención

La invención se refiere, en general, a sistemas y métodos de tratamiento de la sangre.

Antecedentes de la invención

Hoy en día se separa de manera rutinaria la sangre total por centrifugación en sus distintos componentes terapéuticos, como los glóbulos rojos, las plaquetas y el plasma.

Algunas terapias hacen la transfusión de grandes volúmenes de componentes de la sangre. Por ejemplo, algunos pacientes que están sometidos a quimioterapia requieren la transfusión de gran cantidad de plaquetas sobre una base rutinaria. Los sistemas manuales de bolsas de sangre simplemente no son una manera eficaz de recoger estas grandes cantidades de plaquetas de los donantes individuales.

Los sistemas en línea de separación de la sangre se utilizan hoy para recoger grandes cantidades de plaquetas para satisfacer a esta demanda. Los sistemas en línea realizan las fases de separación necesarias para separar la concentración de las plaquetas de la sangre total en un proceso secuencial estando el donante presente. Los sistemas en línea establecen un flujo de sangre total procedente del donante, separan las plaquetas deseadas del flujo, y devuelven los glóbulos rojos y el plasma restantes al donante, todo ello en un bucle de flujo secuencial.

Pueden procesarse grandes volúmenes de sangre total (por ejemplo, 2.0 litros) mediante la utilización de un sistema en línea. Debido a los grandes volúmenes de procesamiento, pueden recogerse grandes producciones de plaquetas concentradas (por ejemplo, 4 x 10^{11} plaquetas suspendidas en 200 ml de fluido). Además, como los glóbulos rojos del donante son devueltos, el donante puede donar sangre total para el procesamiento en línea con mucho más frecuencia que los donantes para el procesamiento en sistemas de bolsas múltiples de sangre.

La EP-A-0.580.299 describe un método y un aparato para producir productos de componentes de la sangre, a saber la recogida de componentes de la sangre que tienen una producción determinada asociada a los mismos.

La EP-A-0.654.277 describe un sistema de recogida de componentes de la sangre que proporciona una capacidad de manejo mediante la incorporación de principios de optimización.

Sin embargo, sigue existiendo una necesidad para otros sistemas y métodos mejorados para recoger concentrados ricos en células de los componentes de la sangre de una manera que se preste a una utilización en gran volumen, en medios de recogida de la sangre en línea, donde pueden realizarse producciones más importantes de componentes celulares de la sangre críticamente necesarios como lo son las plaquetas.

Como las demandas funcionales y de rendimiento sobre estos sistemas de procesamiento de los fluidos se vuelven más complejas y sofisticadas, existe la necesidad de controladores automatizados de proceso que puedan reunir y generar señales de información y de control más detalladas para ayudar al operador en maximizar la eficacia de procesamiento y de separación.

Sumario de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema para recoger plaquetas para su almacenamiento según la reivindicación 1 así como un método para recoger plaquetas para su almacenamiento en un recipiente permeable al gas y en asociación con un medio específico de almacenamiento según la reivindicación 5.

La invención proporciona unos sistemas y métodos que, basándose sobre unos criterios de almacenamiento, generan unos parámetros recomendados de almacenamiento para un componente determinado de la sangre. Los parámetros recomendados de almacenamiento comprenden la cantidad recomendada de recipientes de almacenamiento (Plt_{BAG}) a utilizar, así como el volumen recomendado del medio de almacenamiento (Plt_{MED}) a utilizar.

Los parámetros recomendados de almacenamiento pertenecen a las plaquetas. Las entradas de criterios de almacenamiento incluyen un valor que representa la cantidad de plaquetas a almacenar (Yld) (en k/\mul); un valor que representa el volumen medio medido de plaquetas de las plaquetas a almacenar (MPV) (en fl); un volumen conseguido de plaquetas para el recipiente seleccionado (Plt_{TVOL}) (en ml), que tiene en cuenta la permeabilidad del gas del recipiente seleccionado; y un trombocitocrito deseado (Tct), expresado por un porcentaje, para las plaquetas durante el almacenamiento.

Los sistemas y métodos establecen el volumen de plaquetas a almacenar (Plt_{VOL}) (en ml) de la forma siguiente:

Plt_{VOL}=Yld x MPV

Los sistemas y métodos establecen también un valor numérico de BOLSA como sigue:

BAG = \frac{Plt_{VOL}}{Plt_{TVOL}}

Plt_{BAG} = 1 cuando BAG \leq 1. De otro modo Plt_{BAG} = [BAG + 1], donde [BAG + 1] es la parte entera de la cantidad [BAG + 1].

Se calcula Plt_{MED} (en ml) como sigue:

Plt_{MED} = \frac{Plt_{VOL}}{\frac{Tct}{100}}

En una realización preferida, el medio de almacenamiento es plasma. Al recomendar los parámetros de almacenamiento para las plaquetas, los sistemas y métodos tienen en cuenta el efecto amortiguador del bicarbonato en el plasma para mantener el pH a un nivel que permita mantener la viabilidad de las plaquetas durante el almacenamiento. Los sistemas y métodos también tienen cuenta de la presión parcial del oxígeno de las plaquetas para mantener las plaquetas fuera de un estado anaeróbico durante el almacenamiento. De esta forma, los sistemas y métodos establecen unas condiciones óptimas de almacenamiento para mantener las plaquetas durante el período supuesto de almacenamiento.

Los distintos aspectos de la invención se adaptan especialmente bien a los procesos de separación de la sangre en línea.

Otras características y ventajas de la invención se manifestarán a partir de la descripción, dibujos y reivindicaciones siguientes.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista esquemática de un sistema de recogida de plaquetas de doble aguja que incluye un controlador que posee las características de la invención;

La Fig. 2 es un diagrama de proceso esquemático del controlador y de la aplicación de optimización del sistema asociado, que incluye las características de la invención;

La Fig. 3 es una vista esquemática de la función de utilidad que contiene la aplicación de optimización del sistema representado en la Fig. 2;

La Fig. 4 es un diagrama de proceso esquemático de la función de utilidad que contiene la aplicación de optimización del sistema, que establece la producción de plaquetas durante una sesión determinada de procesamiento;

La Fig. 5 es un diagrama de proceso esquemático de las funciones de utilidad que contiene la aplicación de optimización del sistema, que proporciona la información sobre el estado y los parámetros de procesamiento, genera variables de control para lograr una eficacia óptima de separación y genera variables de control que controlan la velocidad de infusión de citrato durante una sesión determinada de procesamiento;

La Fig. 6 es un diagrama de proceso esquemático de la función de utilidad que contiene la aplicación de optimización del sistema, que recomienda los parámetros óptimos de almacenamiento basándose sobre la producción de plaquetas durante una sesión determinada de procesamiento;

La Fig. 7 es un diagrama de proceso esquemático de la función de utilidad que contiene la aplicación de optimización del sistema, que estima el tiempo de procesamiento antes de empezar una sesión determinada de procesamiento;

La Fig. 8 es una descripción gráfica de un algoritmo utilizado por la función de utilidad representada en la Fig. 4, que expresa la relación entre la eficacia de separación de las plaquetas en la cámara de segunda etapa y un parámetro adimensional, que tiene en cuenta el tamaño de las plaquetas, la velocidad de flujo del plasma, la superficie de la cámara y la velocidad de rotación;

La Fig. 9 es un gráfico que muestra la relación entre la presión parcial del oxígeno y la permeabilidad de un recipiente particular de almacenamiento, que la función de utilidad ilustrada en la Fig. 6 tiene en cuenta al recomendar los parámetros de almacenamiento óptimo en términos del número de recipientes de almacenamiento;

La Fig. 10 es un gráfico que muestra la relación entre el consumo de bicarbonato y el trombocitocrito de almacenamiento para un recipiente particular de almacenamiento, que la función de utilidad ilustrada en la Fig. 6 tiene en cuenta al recomendar los parámetros óptimos de almacenamiento en términos de volumen del medio de almacenamiento de plasma; y

La Fig. 11 es un gráfico que muestra la eficacia de separación de plaquetas, expresada en términos de volumen medio de plaquetas, en términos de hematocrito de entrada, que la función de utilidad ilustrada en la Fig. 5 toma en cuenta al generar una variable de control que rige la recirculación del plasma durante el procesamiento.

Descripción de las realizaciones preferidas

La Fig. 1 muestra de forma esquemática un sistema de procesamiento en línea de la sangre 10 para llevar a cabo un procedimiento automatizado de recogida de plaquetas. El sistema 10 en muchos aspectos tipifica una red de recogida de sangre de dos agujas, aun que se podría utilizar también una red convencional de aguja única. El sistema 10 incluye un controlador de procesamiento 18 que posee las características de la invención.

I. Sistema de separación

El sistema 10 incluye una disposición de elementos de hardware duraderos, cuya operación dirige el controlador de procesamiento 18. Los elementos de hardware incluyen una centrifugadora 12, en la cual se separa la sangre total (WB) en sus distintos componentes terapéuticos, como las plaquetas, el plasma y los glóbulos rojos (RBC). Los elementos de hardware incluirán asimismo varias bombas, que son típicamente peristálticas (designadas por P1 a P4); y varias pinzas y válvulas en línea (designadas por V1 a V3).

Por supuesto, pueden estar presentes típicamente otros tipos de elementos de hardware, que la Fig. 1 no muestra, como los solenoides, monitores de presión, y similares.

El sistema 10 también incluye típicamente alguna forma de un conjunto desechable de procesamiento de fluido 14, utilizado en asociación con los elementos de hardware.

En el sistema de procesamiento de la sangre 10 ilustrado, el conjunto 14 incluye una cámara de procesamiento de dos etapas 16. En funcionamiento, la centrifugadora 12 hace girar la cámara de procesamiento 16 para separar por centrifugación los componentes de la sangre. Se muestra una centrifugadora representativa que se puede utilizar en la Patente de los Estados Unidos 5.360.542 de Williamson et al.

La construcción de la cámara de procesamiento de dos etapas 16 puede variar. Por ejemplo, puede tomar la forma de bolsas dobles, como las cámaras de procesamiento mostradas en la Patente de los Estados Unidos 4.146.172 de Cullis et al. Alternativamente, la cámara de procesamiento 16 puede tomar la forma de una bolsa integral alargada de dos etapas, como la que se muestra en la Patente de los Estados Unidos No. 5.370.802 de Brown.

En el sistema de procesamiento de la sangre 10 ilustrado, el conjunto de procesamiento 14 incluye también una fila de tubos flexibles que forma un circuito de fluido. El circuito de fluido transporta los líquidos hacia y desde la cámara de procesamiento 16. Las bombas P1-P4 y las válvulas V1-V3 se introducen en los tubos para dirigir la circulación de fluidos de conformidad con lo prescrito.

El circuito de fluido incluye además una cantidad de recipientes (designados por C1 a C3) para distribuir y recibir los líquidos durante el procesamiento.

El controlador 18 dirige la operación de los distintos elementos de hardware para llevar a cabo una o más tareas de procesamiento mediante la utilización del conjunto 14. El controlador 18 realiza también una evaluación en tiempo real de las condiciones de procesamiento y de la información sobre las salidas para ayudar al operador a maximizar la separación y recogida de los componentes de la sangre. La invención se refiere de manera específica a los atributos importantes del controlador 18.

El sistema 10 puede configurarse para efectuar varios tipos de procesos de separación de la sangre. La Fig. 1 muestra el sistema 10 configurado para llevar a cabo un procedimiento automatizado de recogida de plaquetas con dos agujas.

En un modo de recogida, una primera derivación de tubo 20 y la bomba de entrada de sangre total P2 dirigen la sangre total desde una aguja de arrastre 22 dentro de la primera etapa 24 de la cámara de procesamiento 16. Mientras tanto, una derivación auxiliar de tubo 26 mide el anticoagulante procedente del recipiente C1 hacia el flujo de sangre total a través de la bomba de anticoagulante P1. Aunque el tipo de anticoagulante puede variar, la realización ilustrada utiliza ACDA, que es un anticoagulante comúnmente utilizado para la aféresis.

El recipiente C2 mantiene una solución salina. Otra derivación auxiliar de tubo 28 transporta la solución salina dentro de la primera derivación de tubo 20, a través de la válvula alineada V1, para su utilización en el cebado y la purga del aire del sistema 10 antes de empezar el procesamiento. La solución salina se introduce también de nuevo al finalizar el procesamiento para limpiar los componentes residuales procedentes del conjunto 14 para su retorno al donante.

La sangre total anticoagulada penetra y llena la primera etapa 24 de la cámara de procesamiento 16. Ahí, las fuerzas centrífugas generadas durante la rotación de la centrifugadora 12 separan la sangre total en glóbulos rojos (RBC) y plasma rico en plaquetas (PRP).

La bomba de PRP 24 funciona para sacar PRP de la primera etapa 24 de la cámara de procesamiento 16 dentro de una segunda derivación de tubo 30 para su transporte a la segunda etapa 32 de la cámara de procesamiento 16. Allí, el PRP se separa en un concentrado de plaquetas (PC) y plasma pobre en plaquetas (PPP).

Opcionalmente, el PRP puede ser transportado a través de un filtro F para eliminar los leucocitos antes de la separación en la segunda etapa 32. El filtro F puede emplear unos medios filtrantes que contienen fibras del tipo que revela la Patente de los Estados Unidos 4.936.998 de Nishimura et al. Los medios filtrantes que contienen estas fibras son vendidos comercialmente por Asahi Medical Company en filtros con el nombre comercial SEPACELL.

El sistema 10 incluye una derivación de tubo de recirculación 34 y la bomba de recirculación asociada P3. El controlador de procesamiento 18 hace funcionar la bomba P3 para desviar una parte del PRP que sale de la primera etapa 24 de la cámara de procesamiento 16 para volverlo a mezclar con la sangre total que entra en la primera etapa 24 de la cámara de procesamiento 16. La recirculación de PRP establece las condiciones deseadas en la región de entrada de la primera etapa 24 para proporcionar la máxima separación de RBC y PRP.

Al ser atraída la sangre total dentro de la primera etapa de la cámara 24 para su separación, el sistema de dos agujas ilustrado devuelve simultáneamente el RBC desde la primera etapa de la cámara 24, junto con una parte del PPP procedente de la segunda etapa de la cámara 32, al donante por medio de la aguja de retorno 36 a través de las derivaciones de tubo 38 y 40 y la válvula alineada V2.

El sistema 10 recoge también el PC (de nuevo en suspensión en un volumen de PPP), en alguno de los recipientes C3 a través de las derivaciones de tubo 38 y 42 y la válvula alineada V3 para su almacenamiento y utilización provechosa. Preferentemente, el(los) recipiente(s) C3 destinados a almacenar el PC están hechos de materiales que, cuando se comparan con los materiales de cloruro de polivinilo de DEHP plastificado, poseen una mayor permeabilidad al gas, lo que es beneficioso para el almacenamiento de plaquetas. Por ejemplo, puede utilizarse un material de poliolefina (tal como lo revela la Patente de los Estados Unidos 4.140.162 de Gajewski et al.), o un material de cloruro de polivinilo plastificado con trimelitato de tri-2-etil-hexilo (TEHTM).

El sistema 10 puede recoger también PPP en alguno de los contenedores C3 a través de la misma vía de fluido. La retención continua de PPP sirve para múltiples propósitos, tanto durante como después del proceso de separación de los componentes.

La retención de PPP sirve de propósito terapéutico durante el procesamiento. El PPP contiene la mayor parte de anticoagulante que se mide dentro de la sangre total durante el proceso de separación de los componentes. Al retener una parte de PPP en lugar de devolverlo todo al donante, se reduce el volumen global de anticoagulante recibido por el donante durante el procesamiento. Esta reducción es particularmente significativa cuando se procesan grandes volúmenes de sangre. La retención de PPP durante el procesamiento mantiene también el recuento de plaquetas circulantes del donante más alto y más uniforme durante el procesamiento.

El sistema 10 puede derivar también en ventajas de procesamiento a partir del PPP retenido.

El sistema 10 puede, en un modo de recirculación alternativo, recircular una parte del PPP retenido, en lugar del PRP, para mezclarlo con la sangre total que entra en el primer compartimento 24. O, si el flujo de sangre total se detiene temporalmente durante el procesamiento, el sistema 10 puede hacer uso del volumen retenido de PPP como fluido anticoagulado de "mantenimiento abierto", para mantener las líneas de fluido abiertas. Además, al final del proceso de separación, el sistema 10 hace uso del volumen retenido de PPP como fluido de "enjuague", para someter de nuevo a suspensión y purga el RBC procedente del compartimento de primera etapa 24 para su retorno al donante a través de la derivación de retorno 40. Después del proceso de separación, el sistema 10 funciona también en un modo de resuspensión para hacer uso de una parte del PPP retenido para volver a someter a suspensión el PC en el segundo compartimento 24 para trasladarlo y almacenarlo en el(los) recipiente(s) de recogida
C3.

II. Controlador del sistema

El controlador 18 lleva a cabo el control global del proceso así como las funciones de comprobación para el sistema 10 tal como se acaban de describir.

En la realización ilustrada y preferida (ver Fig. 2), el controlador comprende una unidad principal de procesamiento (MPU) 44. En la realización preferida, la MPU 44 comprende un microprocesador de tipo 68030 fabricado por Motorola Corporation, aunque puedan utilizarse otros tipos de microprocesadores convencionales.

En la realización preferida, la MPU 44 emplea un multitareas en tiempo real convencional para asignar los ciclos de la MPU a las tareas de procesamiento. Una interrupción periódica del temporizador (por ejemplo, cada 5 milisegundos), preselecciona la tarea ejecutante y programa otra que se encuentra en un estado listo para ejecución. Si resultara necesario una reprogramación, se programa la tarea de mayor prioridad en el estado de disponible. De otra manera, se programa la tarea siguiente en la lista en el estado disponible.

A. Control de hardware funcional

La MPU 44 incluye un administrador de control de aplicaciones 46. El administrador de control de aplicaciones 46 administra la activación de una biblioteca 48 de aplicaciones de control (designadas por A1 a A3). Cada aplicación de control A1-A3 ordena unos procedimientos para llevar a cabo determinadas tareas funcionales mediante la utilización del hardware del sistema (por ejemplo, la centrifugadora 12, las bombas P1-P4, y las válvulas V1-V3) de una forma predeterminada. En la realización ilustrada y preferida, las aplicaciones A1-A3 residen como software de proceso en EPROM's en la MPU 44.

El número de aplicaciones A1-A3 puede variar. En la realización ilustrada y preferida, la biblioteca 48 incluye al menos una aplicación de procedimiento clínico A1. La aplicación de procedimiento A1 contiene las fases de llevar a cabo un procedimiento de procesamiento clínico prescrito. Como ejemplo en la realización ilustrada, la biblioteca 48 incluye una aplicación de procedimiento A1 para llevar a cabo el proceso de doble aguja de recogida de plaquetas, tal como ya se ha descrito de forma general con relación a la Fig. 1. Por supuesto, pueden incluirse y se incluirán típicamente, unas aplicaciones de procedimiento adicionales. Por ejemplo, la biblioteca 48 puede incluir una aplicación de procedimiento para llevar a cabo un proceso convencional de única aguja de recogida de
plaquetas.

En la realización ilustrada y preferida, la biblioteca 48 incluye también una aplicación de optimización del sistema A2. La aplicación de optimización del sistema A2 contiene unas funciones de utilidad interrelacionadas, especializadas que procesan la información basada sobre las condiciones de procesamiento en tiempo real así como las estimaciones empíricas para establecer las variables de información y control que optimicen el rendimiento del sistema. Se describirán más adelante más detalles de la aplicación de optimización A2. La biblioteca 48 incluye también una aplicación de menú principal A3, que coordina la selección de las distintas aplicaciones A1-A3 por el operador, tal como se describirá también con más detalles más adelante.

Por supuesto, pueden incluirse y se incluirán típicamente unas aplicaciones adicionales de procedimiento no clínico. Por ejemplo, la biblioteca 48 puede incluir una aplicación de configuración que contiene los procedimientos para que el operador pueda configurar los parámetros de operación por defecto del sistema 10. Como ejemplo adicional, la biblioteca 48 puede incluir una aplicación de diagnóstico, que contiene los procedimientos que ayudan al personal de servicio a diagnosticar e investigar la integridad funcional del sistema, así como una aplicación de reanudación del sistema, que realiza un re-arranque total del sistema, si el sistema se vuelve imposible de manejar o recuperar de una condición de error.

El administrador de instrumentos 50 reside también como software de proceso en los EPROM's en la MPU 44. El administrador de instrumentos 50 se comunica con el administrador de control de aplicaciones 46. El administrador de instrumentos 50 se comunica también con los controladores periféricos de bajo nivel 52 para las bombas, solenoides, válvulas y demás hardware funcional del sistema.

Como lo muestra la Fig. 2, el administrador de control de aplicaciones 46 envía las órdenes de función especificadas al administrador de instrumentos 50, a medida que son llamadas por la aplicación activada A1-A3. El administrador de instrumentos 50 identifica el controlador o controladores periférico(s) 52 para realizar la función y compila las órdenes específicas del hardware. Los controladores periféricos 52 se comunican directamente con el hardware para implantar las órdenes específicas de hardware, provocando que el hardware funcione de una manera específica. Un administrador de comunicaciones 54 administra las comunicaciones y el protocolo de bajo nivel entre el administrador de instrumentos 50 y los controladores periféricos 52.

Como los muestra también la Fig. 2, el administrador de instrumentos 50 también transmite de vuelta al administrador de control de aplicaciones 46 los datos de estado acerca de las condiciones operacionales y funcionales del procedimiento de procesamiento. Los datos de estado se expresan en términos, por ejemplo, de caudales de fluido, presiones detectadas, y volúmenes de fluido medidos.

El administrador de control de aplicaciones 46 transmite los datos de estado seleccionados para su visualización por el operador. El administrador de control de aplicaciones 46 transmite las condiciones operacionales y funcionales a la aplicación de procedimiento A1 y a la aplicación de comprobación del rendimiento A2.

B. Control del interfase del usuario

En la realización ilustrada, la MPU 44 incluye también una interfase interactiva de usuario 58. La interfase 58 permite que el operador visualice y comprenda la información referente a la operación del sistema 10. La interfase 58 permite también que el operador seleccione las aplicaciones que residen en el administrador de control de aplicaciones 46, así como que cambie algunas funciones y criterios de rendimiento del sistema 10.

La interfase 58 incluye una pantalla de interfase 60 y, preferentemente, un dispositivo audio 62. La pantalla de la interfase 60 muestra la información para su visualización por el operador en formato alfanumérico y con imágenes gráficas. El dispositivo audio 62 proporciona unas indicaciones audibles ya sea para atraer la atención del operador o para acusar recibo de las acciones del operador.

En la realización ilustrada y preferida, la pantalla de la interfase 60 sirve también de dispositivo de entrada. Recibe las entradas de parte del operador mediante la activación convencional de las teclas. Alternativamente o en combinación con la activación de las teclas, pueden utilizarse como dispositivos de entrada un ratón o un teclado.

El controlador de interfase 64 se comunica con la pantalla del interfase 60 y el dispositivo audio 62. El controlador de interfase 64, a su vez, se comunica con un administrador de interfase 66, que a su vez se comunica con el administrador de control de aplicaciones 46. El controlador de interfase 64 y el administrador de interfase 66 residen como software de proceso en los EPROM's en la MPU 44.

C. Aplicación de optimización del sistema

En la realización ilustrada (como lo muestra la Fig. 3), la aplicación de optimización del sistema A2 contiene seis funciones de utilidad especializadas todavía interrelacionadas, designadas por F1 a F6. Por supuesto, el número y tipo de funciones de utilidad pueden variar.

En la realización ilustrada, una función de utilidad F1 establece la producción del sistema 10 para el componente celular particular objeto de la recogida. Para la aplicación del procedimiento de recogida de plaquetas A1, la función de utilidad F1 comprueba tanto la condición física instantánea del sistema 10 en términos de su eficacia de separación como la condición fisiológica instantánea del donante en términos de número de plaquetas circulantes disponibles para la recogida. A partir de las mismas, la función de utilidad F1 establece la producción instantánea de plaquetas continuamente durante el período de procesamiento.

Todavía otra función de utilidad F2 cuenta con la producción calculada de plaquetas y otras condiciones de procesamiento para generar los parámetros y valores de estado de información seleccionados. Estos valores y parámetros se muestran en la interfase 58 para ayudar al operador a establecer y mantener unas condiciones óptimas de rendimiento. Los valores de estado y los parámetros establecidos por la función de utilidad F2 pueden variar. Por ejemplo, en la realización ilustrada, la función de utilidad F2 informa sobre los volúmenes remanentes que deben ser procesados, los tiempos remanentes de procesamiento, así como los volúmenes y velocidades de recogida de los
componentes.

Otra función de utilidad F3 calcula y recomienda, basándose sobre la producción de plaquetas establecida por la función de utilidad F1, los parámetros óptimos de almacenamiento para las plaquetas en términos de número de recipientes de almacenamiento y cantidad de volumen de medios de almacenamiento de PPP que se deba utilizar.

Otras funciones de utilidad generan las variables de control basadas en las condiciones de procesamiento en curso para su utilización por el administrador de control de aplicaciones 46 con el fin de establecer y mantener las condiciones óptimas de procesamiento. Por ejemplo, la función de utilidad F4 genera variables de control para optimizar las condiciones de separación de las plaquetas en la primera etapa 24. Otra función de utilidad F5 genera las variables de control para controlar la velocidad a la cual el anticoagulante de citrato vuelve con el PPP al donante para evitar unas reacciones potenciales de toxicidad del citrato.

Todavía otra función de utilidad F6 establece un tiempo estimado de procedimiento, el cual predice el tiempo de recogida antes de conectar al donante.

Se describirán ahora con más detalles estas funciones de utilidad F1 a F6.

III. Establecimiento de la producción de plaquetas

La función de utilidad F1 (ver Fig. 4) realiza unos cálculos continuos de la eficacia de separación de las plaquetas (\eta_{Plt}) del sistema 10. La función de utilidad F1 trata la eficacia de separación de plaquetas \eta_{Plt} como siendo la misma que el coeficiente del volumen de plasma separado de la sangre total del donante con respecto al volumen de plasma total disponible en la sangre total. La función de utilidad F1 asume por este medio que cada plaqueta en el volumen de plasma separado de la sangre total del donante será recogida.

El hematocrito del donante cambia debido a la dilución del anticoagulante y a los efectos de reducción del plasma durante el procesamiento, de modo que la eficacia de separación \eta_{Plt} no permanece a un valor constante, sino que cambia durante el procedimiento. La función de utilidad F1 lucha contra estos cambios dependientes del proceso por medio de la comprobación de las producciones progresivamente. Estas producciones, denominadas volúmenes progresivos evacuados (\DeltaClrVol), se calculan multiplicando la eficacia de separación actual \eta_{Plt} por el volumen progresivo actual de sangre total del donante, diluidos con anticoagulante, los cuales se procesan como
sigue:

Eq (1)\Delta ClrVol = ACDil \ x \ \eta _{Plt} \ x \ \Delta VOL_{Proc}

donde:

\DeltaVOL_{Proc} es el volumen progresivo de sangre total que se está procesando, y

ACDil es el factor de dilución del anticoagulante para el volumen progresivo de sangre, calculado como sigue:

Eq (2)ACDil = \frac{AC}{AC+1}

donde:

AC es el coeficiente seleccionado del volumen de sangre total con respecto al volumen de anticoagulante (por ejemplo 10:1 ó "10"). AC puede comprender un valor fijo durante el período de procesamiento. Alternativamente, AC puede variar de forma escalonada de acuerdo con los criterios prescritos durante el período de procesamiento.

Por ejemplo, AC puede establecerse al comienzo del procesamiento a un coeficiente inferior para un período de tiempo inicial establecido, y luego incrementarse por fases después de los períodos de tiempo subsiguientes; por ejemplo, AC puede establecerse a 6:1 durante el primer minuto de procesamiento, luego subir a 8:1 durante los próximos 2,5 a 3 minutos; y finalmente subir hasta el nivel de procesamiento de 10:1.

La introducción de anticoagulante puede escalonarse también mediante la comprobación de la presión de entrada de PRP que entra en la segunda etapa de procesamiento 32. Por ejemplo, AC puede establecerse a 6:1 hasta que la presión inicial (por ejemplo, a 500 mmHg) caiga a un nivel umbral (por ejemplo, de 200 mmHg a 300 mmHg). AC puede subir entonces por fases hasta el nivel de procesamiento de 10:1, mientras se comprueba la presión para asegurarse de que permanece al nivel deseado.

La función de utilidad F1 realiza también unas estimaciones continuas del recuento actual de plaquetas circulantes del donante (Plt_{Circ}), expresado en términos de 1000 plaquetas por microlitro (\mul) de volumen de plasma (ó k/\mul). Como en el caso de \eta_{Plt}, Plt_{Circ} cambiará durante el procesamiento debido a los efectos de dilución y reducción. La función de utilidad F1 comprueba progresivamente la producción de plaquetas en los incrementos, también, mediante la multiplicación de cada volumen evacuado progresivo de plasma \DeltaClrVol (basado en un cálculo instantáneo de \eta_{Plt}) por una estimación instantánea del recuento de plaquetas circulantes Plt_{Circ}.

El producto es una producción progresiva de plaquetas (\Deltayld), típicamente expresada por e^{n} plaquetas, donde e^{n} = 0,5^{n} x 10 plaquetas (e^{11} = 0,5 x 10^{11} plaquetas).

En cualquier momento dado, la suma de las producciones progresivas de plaquetas \DeltaYld constituye la producción actual de plaquetas Yld_{Current}, que puede expresarse también como sigue:

Eq (3)Yld_{Current} = Yld_{Old} + \frac{\Delta lrVol \ x \ Plt_{Cur}}{100\text{.}000}

donde:

Yld_{Old} es el último Yld_{Current} calculado, y

Eq (4)\Delta Yld = \frac{\Delta CLrVol \ x \ Plt_{Current}}{100\text{.}000}

donde:

Plt_{Current} es la estimación actual (instantánea) del recuento de plaquetas circulantes del donante.

\DeltaYld se divide por 100.000 en la Eq (4) para equilibrar las unidades.

Lo que sigue proporciona más detalles sobre la derivación de las variables de procesamiento anteriormente descritas, por la función de utilidad F1.

A. Establecimiento de la eficacia global de Separación \eta_{Plt}

La eficacia global del sistema \eta_{Plt} es el producto de las eficacias individuales de las partes del sistema, tal como se exprimen a continuación:

Eq (5)\eta _{Plt} = \eta _{1^{a}Sep} \ x \ \eta _{2^{a}Sep} \ x \ \eta _{Anc}

donde:

\eta_{1^{a}Sep} es la eficacia de separación de PRP de la sangre total en la primera etapa de separación.

\eta_{2^{a}Sep} es la eficacia de separación de PC de PRP en la segunda etapa de separación.

\eta_{Anc} es el producto de las eficacias de otras fases auxiliares de procesamiento en el sistema.

1. Eficacia de separación de la primera etapa \eta_{1^{a}Sep}

La función de utilidad F1 (ver Fig. 4) establece \eta_{1^{a}Sep} continuamente durante el curso de un procedimiento basado sobre los valores empíricos y medidos de procesamiento, mediante la utilización de la expresión siguiente:

Eq (6)\eta _{Sep} = \frac{Q_{p}}{(1-H_{b})Q_{b}}

donde:

Q_{b} es el caudal de sangre total medido (en ml/min.).

Q_{p} es el caudal de PRP medido (en ml/min.).

H_{b} es el hematocrito aparente de sangre total anticoagulada que entra en el compartimento de separación de primera etapa. H_{b} es un valor establecido por la utilidad basado en las condiciones de flujo detectadas y las consideraciones teóricas. La función de utilidad F1 requiere por lo tanto un detector del hematocrito en línea para medir el presente hematocrito de sangre total.

La función de utilidad F1 establece H_{b} basándose sobre la relación siguiente:

Eq (7)H_{b} = \frac{H_{rbc}(Q_{b}-Q_{p})}{Q_{b}}

donde:

H_{rbc} es el hematocrito aparente del lecho de RBC en la cámara de separación de primera etapa, basado en las condiciones de operación detectadas y las dimensiones físicas de la cámara de separación de primera etapa.

Como con H_{b}, la función de utilidad F1 no requiere ningún detector físico para determinar H_{rbc}, que es establecido por la función de utilidad de acuerdo con la expresión siguiente:

Eq (8)H_{rbc} = 1-\left(\frac{\beta x(q_{b}-q_{p}}{gAkS_{\gamma}}\right)^{\tfrac{1}{k+1}}

donde:

q_{b} es el caudal de sangre de entrada (cm^{3}/seg.), que es una cantidad conocida que, cuando se convierte en ml/min., se corresponde con Q_{b} en la Eq. (6).

q_{p} es el caudal de PRP medido (en cm^{3}/seg.), que es una cantidad conocida que, cuando se convierte en ml/min. se corresponde con Q_{p} en la Eq. (6).

\beta es un término dependiente del coeficiente de cizallamiento, y S_{\gamma} es el coeficiente de sedimentación de los glóbulos rojos (sec). Basándose sobre los datos empíricos, Eq. (8) asume que \beta/S_{\gamma} = 15,8 x 10^{6} sec^{-1}.

A es la superficie de la cámara de separación (cm^{2}), que es una dimensión conocida.

g es la aceleración centrífuga (cm/seg^{2}), que es el radio de la primera cámara de separación (dimensión conocida) multiplicado por la velocidad de rotación al cuadrado \Omega^{2} (rad/seg^{2}) (otra cantidad conocida).

k es una constante de viscosidad = 0,625, y \kappa es una constante de viscosidad basada sobre k y otra constante de viscosidad \alpha = 4,5, donde:

Eq (9)\kappa = \frac{k +2}{\alpha} \frac{[k+2]^{k+1}}{k+1} = 1,272

La Eq (8) deriva de las relaciones expresadas en la Eq. (10) siguiente:

Eq (10)H_{rbc} (1-H_{rbc})^{(k+1)} = \frac{\beta \ x \ H_{b}q_{b}}{gAkS\gamma}

expuesto en Brown, The Physics of Continuous Flow Centrifugal Cell Separation, "Artificial Organs" 1989; 13(1):4-20)). La Eq. (8) resuelve la Eq. (10) para H_{rbc}.

2. Eficacia de separación de la segunda etapa \eta_{2^{a}Sep}

La función de utilidad F1 (ver Fig. 4) establece también la \eta_{2^{a}Sep} continuamente durante el curso de un procedimiento basado en un algoritmo, derivado de la modelización por ordenador, que calcula cual es la fracción de plaquetas log-normalmente distribuidas que se recogerá en la segunda etapa de separación 32 como función del tamaño de las mismas (volumen medio de las plaquetas, o MPV), el caudal (Q_{p}), la superficie (A) de la etapa de separación 32, y la aceleración centrífuga (g, que es el radio de giro de la segunda etapa multiplicado por la velocidad de rotación al cuadrado \eta^{2}).

El algoritmo puede expresarse en términos de una función representada gráficamente en la Fig. 8. El gráfico traza \eta_{2^{a}Sep} en términos de un parámetro adimensional único gAS_{p}/Q_{p},

donde:

S_{p} = 1,8 \ x \ 10^{-9} MPV^{2/3} (seg), \ y

MPV es el volumen medio de plaquetas (femtolitros, fl, o micras cúbicas), que puede medirse por medio de técnicas convencionales a partir de una muestra de sangre del donante recogida antes del procesamiento. Puede haber variaciones en el MPV debido a la utilización de distintos contadores. La función de utilidad puede incluir por lo tanto una tabla para consulta para estandarizar el MPV para su utilización por la función según el tipo de contador empleado.

Alternativamente, el MPV puede estimarse basándose sobre una función derivada de la evaluación estadística de los datos clínicos de pre-recuento de plaquetas Plt_{PRE}, que la función de utilidad puede utilizar. El inventor piensa, basándose sobre su evaluación de dichos datos clínicos, que la función de MPV puede expresarse como:

MPV (fl) \approx 11,5 - 0,009Plt_{PRE} (k/\mu l)

3. Eficacia auxiliar de separación \eta_{Anc}

La \eta_{Anc} tiene en cuenta la eficacia (en términos de pérdida de plaquetas) de otras partes del sistema de procesamiento. La \eta_{Anc} tiene en cuenta la eficacia del transporte de plaquetas (en el PRP) procedentes de la cámara de primera etapa hacia la cámara de segunda etapa; la eficacia de transporte de las plaquetas (también en el PRP) a través del filtro de eliminación de leucocitos; la eficacia de resuspensión y transferencia de plaquetas (en el PC) desde la cámara de segunda etapa después del procesamiento; y la eficacia de reprocesamiento de la sangre previamente tratada ya sea en una configuración de aguja única o de doble aguja.

Las eficacias de estas fases auxiliares de proceso pueden evaluarse basándose sobre los datos clínicos o basándose sobre una estimación de la modelización por ordenador. Sobre la base de estas consideraciones, puede asignarse un valor previsto para la \eta_{Anc}, que la Eq (5) trata como una constante durante el curso de un procedimiento determinado.

B. Establecimiento del recuento de plaquetas del donante (Plt_{Circ})

La función de utilidad F1 (ver Fig. 4) depende de un modelo cinético para predecir el recuento circulante actual de plaquetas del donante Plt_{Circ} durante el procesamiento. El modelo evalúa el volumen de sangre del donante, y luego hace una estimación de los efectos de dilución y reducción durante el procesamiento, para establecer Plt_{Circ}, de acuerdo con la relación siguiente:

Eq (11)Plt_{Circ} = [(Dilución) \ x \ Plt_{pre}] - (Reducción)

donde:

Plt_{pre} es el recuento de plaquetas circulantes del donante antes de que empiece el procesamiento (k/\mul), lo que puede medirse mediante unas técnicas convencionales a partir de una muestra de sangre total tomada del donante antes del procesamiento. Puede haber variaciones en el Plt_{pre} debido a la utilización de distintos contadores (ver, por ejemplo, en Peoples et al., "A Multi-Site Study of Variables Affecting Platelet Counting for Blood Component Quality Control," Transfusion (Special Abstract Supplement, 47th Annual Meeting), v. 34, No. 10S, Suplemento de Octubre 1994). La función de utilidad puede incluir por lo tanto una tabla para consulta para estandarizar todos los recuentos de plaquetas (como, Plt_{pre} y Plt_{post}, descritos más adelante) para su utilización por la función de acuerdo con el tipo de contador empleado.

Dilución es un factor que reduce el recuento de plaquetas circulantes de preprocesamiento del donante Plt_{pre} debido a los incrementos en el volumen aparente de sangre circulante del donante provocados por el volumen de arrastre del sistema y la entrega de anticoagulante. La Dilución tiene en cuenta también la eliminación continua de fluido del espacio vascular por los riñones durante el procedimiento.

La Reducción es un factor que tiene en cuenta la reducción de la reserva disponible de plaquetas circulantes del donante por el procesamiento. La Reducción tiene en cuenta también la movilización contraria del bazo en la restitución de las plaquetas dentro del volumen circulante de sangre durante el procesamiento.

1. Estimación de la Dilución

La función de utilidad F1 evalúa el factor de dilución basándose sobre la expresión siguiente:

Eq (12)Dilución = 1 - \frac{Cebado + \frac{2ACD}{3} - PPP}{Don \ Vol}

donde:

Cebado es el volumen de cebado del sistema (ml).

ACD es el volumen de anticoagulante utilizado (actualmente o al final, según el tiempo que lleva hacer la derivación) (ml).

PPP es el volumen de PPP recogido (actual o pretendido) (ml).

DonVol (ml) es el volumen de sangre del donante basado en los modelos que tienen cuenta de la altura, peso y sexo del donante. Estos modelos se simplifican luego mediante la utilización de datos empíricos para trazar el volumen de sangre con respecto al peso del donante linealizados a través del retroceso a la siguiente expresión más simplificada:

Eq (13)DonVol = 1024 + 51 Wgt (r^{2} = 0,87)

donde:

Wgt es el peso del donante (kg).

2. Estimación de la Reducción

La recogida continua de plaquetas reduce la reserva disponible de plaquetas circulantes. Un primer modelo de ordenamiento prevé que el recuento de plaquetas del donante es reducido por la producción de plaquetas (Yld) (actual o pretendida) dividida por el volumen de sangre circulante del donante (DonVol), expresado como sigue:

Eq (14)Depl = \frac{100\text{.}000 \ x \ Yld}{Don \ Vol}

donde:

Yld es la producción de plaquetas actual instantánea o pretendida (k/\mul). En la Eq (14), Yld se multiplica por 100.000 para equilibrar las unidades.

La Eq (14) no tiene en cuenta la movilización esplénica de las plaquetas de sustitución, que se denomina factor de movilización esplénica (o Spleen). Spleen indica que los donantes con bajos recuentos de plaquetas tienen sin embargo una gran reserva de plaquetas guardada en el bazo. Durante el procesamiento, como se sacan de la sangre del donante las plaquetas circulantes, el bazo libera las plaquetas que mantiene en reserva dentro de la sangre, compensando parcialmente por este medio la caída de plaquetas circulantes. El inventor ha descubierto que, aunque los pre-recuentos de plaquetas varíen en un espectro amplio entre los donantes, el volumen total disponible de plaquetas permanece notablemente constante entre los donantes. El volumen aparente promedio del donante es de 3,10\pm0,25 ml de plaquetas por litro de sangre. El coeficiente de variación es del 8,1%, apenas ligeramente más alto que el coeficiente de variación en el hematocrito observado en los donantes normales.

El inventor ha establecido el factor de movilización Spleen a partir de la comparación de la reducción actual medida con respecto a Depl (Eq (14)), que se traza y linealiza como función de Plt_{Pre}. Spleen (que se restringe a un límite inferior de 1) se enuncia como sigue:

Eq (15)Spleen = [2,25 - 0,004Plt_{Pre}]\geq 1

Basándose sobre las Eqs (14) y (15), la función de utilidad establece la Reducción como sigue:

Eq (16)Reducción = \frac{100\text{.}000Yld}{Spleen \ x \ DonVol}

C. Modificaciones del procedimiento en tiempo real

El operador no tendrá siempre un pre-recuento actual de plaquetas Plt_{Pre} para cada donante al principio del procedimiento. La función de utilidad F1 permite que el sistema emita parámetros por defecto, o valores a partir de un procedimiento previo. La función de utilidad F1 permite que el operador introduzca el pre-recuento presente de plaquetas Plt_{Pre}, más adelante durante el procedimiento. La función de utilidad F1 recalcula las producciones de plaquetas determinadas en un conjunto de condiciones para reflejar los valores recientemente introducidos. La función de utilidad F1 utiliza la producción actual para calcular un volumen efectivo evacuado y utiliza luego este volumen para calcular la nueva producción actual, conservando la naturaleza dependiente del pre-recuento de plaquetas de la movilización esplénica. La función de utilidad F1 utiliza la producción actual para calcular un volumen evacuado efectivo como sigue:

1

donde:

ClrVol es el volumen de plasma evacuado.

DonVol es el volumen de sangre circulante del donante, calculado según la Eq (13).

Yld_{Current} es la producción actual de plaquetas calculada de acuerdo con la Eq (3) basada en las condiciones actuales de procesamiento.

Prime es el volumen de cebado del lado de la sangre (ml).

ACD es el volumen de anticoagulante utilizado (ml).

PPP es el volumen de plasma pobre en plaquetas recogido (ml).

Pre_{Old} es el recuento de plaquetas del donante antes del procesamiento, introducido antes del inicio del procesamiento (k/\mul).

Spleen_{Old} es el factor de movilización esplénica calculado mediante la utilización de Eq (16) basado en Pre_{Old}.

La función de utilidad F1 utiliza ClrVol calculado mediante la utilización de Eq (17) para calcular la nueva producción actual como sigue:

2

donde:

Pre_{New} es el pre-recuento revisado de plaquetas del donante introducido durante el procesamiento (k/\mul).

Yld_{New} es la nueva producción de plaquetas que toma en cuenta el pre-recuento revisado de plaquetas del donante Pre_{New}.

ClrVol es el volumen evacuado de plasma, calculado de acuerdo con Eq (17).

DonVol es el volumen de sangre circulante del donante, calculado de acuerdo con la Eq (13), lo mismo que en la Eq (17).

Prime es el volumen de cebado del lado de la sangre (ml), lo mismo que en la Eq (17).

ACD es el volumen de anticoagulante utilizado (ml), lo mismo que en la Eq (17).

PPP es el volumen de plasma pobre en plaquetas recogido (ml), lo mismo que en la Eq (17).

Spleen_{New} es el factor de movilización esplénica calculado mediante la utilización de Eq (15) basado en Pre_{New}.

IV. Establecimiento de otras informaciones de procesamiento

La función de utilidad F2 (ver Fig. 5) depende del cálculo de Yld por la primera función de utilidad F1 para establecer otros valores y parámetros de información para ayudar al operador a determinar las condiciones óptimas de operación para el procedimiento. Los valores de procesamiento siguientes ejemplifican las derivaciones que puede proporcionar la función de utilidad F2.

A. Volumen remanente que debe ser procesado

La función de utilidad F2 calcula el volumen procesado adicional necesario para lograr la producción deseada de plaquetas Vb_{rem} (en ml) mediante la división de la producción remanente a recoger por el recuento promedio esperado de plaquetas sobre el resto del procedimiento, debiendo las correcciones reflejar la eficacia actual de operación \eta_{Plt}. La función de utilidad F2 establece este valor mediante la utilización de la expresión siguiente:

Eq (19)Vb_{rem} = \frac{200\text{.}000 \ x \ (Yld_{Goal} - Yld_{Current})}{\eta _{Plt} \ x \ ACDil \ x \ (Plt_{Current} + Plt_{Post})}

donde:

Yld_{Goal} es la producción deseada de plaquetas (k/\mul), donde:

Vb_{rem} es el volumen adicional de procesamiento (ml) necesario para conseguir Yld_{Goal}.

Yld_{Current} es la producción actual de plaquetas (k/\mul), calculada mediante la utilización de Eq (3) basada en los valores actuales de procesamiento.

\eta_{Plt} es la eficacia de recogida actual (instantánea) de plaquetas, calculada mediante la utilización de Eq (5) basada en los valores actuales de procesamiento.

ACDil es el factor de dilución de anticoagulante (Eq (2)).

Plt_{Current} es el recuento actual (instantáneo) de plaquetas circulantes del donante, calculado mediante la utilización de Eq (11) basada en los valores actuales de procesamiento.

\newpage

Plt_{Post} es el recuento esperado de plaquetas del donante después del procesamiento, también calculado mediante la utilización de Eq (11) basado en los valores totales de procesamiento.

B. Tiempo remanente de procedimiento

La función de utilidad F2 calcula también el tiempo remanente de recogida (t_{rem}) (en min.) como sigue:

Eq (20)t_{rem} = \frac{Vb_{rem}}{Qb}

donde:

Vb_{rem} es el volumen remanente que debe procesarse, calculado mediante la utilización de Eq (19) basado sobre las condiciones actuales de procesamiento.

Q_{b} es el caudal de sangre total, que es establecido por el usuario o calculado como Qb_{Opt} mediante la utilización de Eq (31), tal como se describirá más adelante.

C. Recogida de plasma

La función de utilidad F2 suma los distintos requisitos de recogida de plasma para establecer el volumen de recogida (PPP_{Goal}) (en ml) como sigue:

Eq (21)PPP_{Goal} = PPP_{PC} + PPP_{Source} + PPP_{Reinfuse} + PPP_{Waste} + PPP_{CollCham}

donde:

PPP_{PC} es el volumen de plasma pobre en plaquetas seleccionado para el producto PC, que puede tener un valor por defecto típico de 250 ml, o puede ser calculado como valor óptimo Plt_{Med} de acuerdo con la Eq (28), tal como se describirá más adelante.

PPP_{Source} es el volumen de plasma pobre en plaquetas seleccionado para la recogida como plasma de origen.

PPP_{Waste} es el volumen de plasma pobre en plaquetas seleccionado para ser mantenido en reserva para varios propósitos de procesamiento (Defecto = 30 ml).

PPP_{CollChem} es el volumen de la cámara de recogida de plasma (Defecto = 40 ml).

PPP_{Reinfuse} es el volumen de plasma pobre en plaquetas que se volverá a infundir durante el procesamiento.

D. Velocidad de recogida de plasma

La función de utilidad F2 calcula la velocidad de recogida de plasma (Q_{ppp}) (en ml/min.) como sigue:

Eq (22)Q_{ppp} = \frac{PPP_{Goal} - PPP_{Current}}{t_{rem}}

donde:

PPP_{Goal} es el volumen deseado de recogida de plasma pobre en plaquetas (ml).

PPP_{Current} es el volumen actual de plasma pobre en plaquetas recogido (ml).

t_{rem} es el tiempo remanente de recogida, calculado mediante la utilización de Eq (20) basado en las condiciones actuales de procesamiento.

E. Uso anticipado total de AC

La función de utilidad F2 puede calcular también el volumen total de anticoagulante que se espera utilizar durante el procesamiento (ACD_{End}) (en ml) como sigue:

Eq (23)ACD_{End} = ACD_{Current} + \frac{Q_{b} \ x \ t_{rem}}{1 + AC}

donde:

ACD_{Current} es el volumen actual de anticoagulante utilizado (ml).

AC es el coeficiente de anticoagulante seleccionado,

Q_{b} es el caudal de sangre total, que es establecido por el usuario o calculado mediante la utilización de Eq (31) como Qb_{Opt} basado en las condiciones actuales de procesamiento.

V. Recomendación de los parámetros óptimos de almacenamiento de plaquetas

La función de utilidad F3 (ver Fig. 6) depende del cálculo de Yld por la función de utilidad F1 para ayudar al operador a determinar las condiciones óptimas de almacenamiento para las plaquetas recogidas durante el procesamiento.

La función de utilidad F3 establece las condiciones óptimas de almacenamiento para mantener las plaquetas durante el período esperado de almacenamiento en términos de número de recipientes de almacenamiento preseleccionados necesarios para las plaquetas Plt_{Bag} y de volumen de plasma (PPP) Plt_{Med} (en ml) que debe residir como medio de almacenamiento con las plaquetas. Las condiciones óptimas de almacenamiento para las plaquetas depende del volumen que se está almacenando Plt_{Vol}, expresado como sigue:

Eq (24)Plt_{Vol} = Yld \ x \ MPV

donde:

Yld es la cantidad de plaquetas recogidas, y

MPV es el volumen promedio de plaquetas.

A medida que Plt_{Vol} aumenta, también lo hace la demanda en oxígeno de las plaquetas, durante el período de almacenamiento. A medida que Plt_{Vol} aumenta, también aumentan el consumo de glucosa de las plaquetas para respaldar el metabolismo y la generación de dióxido de carbono y de lactato como resultado del metabolismo. Las características físicas de los recipientes de almacenamiento en términos de zona superficial, espesor, y material se seleccionan para proporcionar un grado deseado de permeabilidad al gas para dejar entrar el oxígeno y dejar escapar el dióxido de carbono del recipiente durante el período de almacenamiento.

El medio de plasma de almacenamiento contiene bicarbonato HCO_{3}, que amortigua el lactato generado por el metabolismo de las plaquetas, manteniendo el pH a un nivel que permita respaldar la viabilidad de las plaquetas. A medida que Plt_{Vol} aumenta, también aumenta la demanda en efecto amortiguador de HCO_{3}, y así en más volumen de plasma durante el almacenamiento.

A. Establecimiento de Plt_{Seg}

La presión parcial de oxígeno pO_{2} (mmHg) de las plaquetas almacenadas dentro de un recipiente de almacenamiento que tenga una permeabilidad determinada se reduce con respecto al volumen total de plaquetas Plt_{Vol} que mantiene el recipiente. La Fig. 9 es un gráfico basado en los datos de prueba que muestra la relación entre las pO_{2} medidas después de un día de almacenamiento para un recipiente de almacenamiento de una permeabilidad determinada. El recipiente de almacenamiento sobre el cual se basa la Fig. 9 posee una zona superficial de 54.458 pulgadas^{2} y una capacidad de 1000 ml.

El recipiente de almacenamiento tiene una permeabilidad al O_{2} de 194 cc/100 pulgadas^{2}/día, y una permeabilidad al Co_{2} de 1282 cc/100 pulgadas^{2}/día.

Cuando la presión parcial de pO_{2} cae por debajo de 20 mmHg, se observa que las plaquetas se vuelven anaeróbicas, y que el volumen de subproducto de lactato aumenta de manera significativa. La Fig. 9 muestra que el recipiente de almacenamiento seleccionado puede mantener una pO_{2} de 40 mmHg (muy por encima de la región aeróbica) a un Plt_{Vol} \leq 4,0 ml. Sobre esta base conservadora, el volumen de 4,0 ml se selecciona como volumen objetivo de Plt_{TVol} para este recipiente. Los volúmenes objetivo de Plt_{TVol} para otros recipientes pueden determinarse mediante la utilización de esta misma metodología.

La función de utilidad F3 utiliza el volumen objetivo de plaquetas Plt_{TVol} para calcular Plt_{Bag} como sigue:

Eq (25)BAG = \frac{Plt_{Vol}}{Plt_{TVol}}

y:

Plt_{Bag} = 1 cuando BAG \leq 1,0, de otro modo

Plt_{Bag} = [BAG+1], donde [BAG+1] es la parte entera de la cantidad BAG+1.

Por ejemplo, dado un MPV de donante de 9,5 fl, y un Yld de 4 x 10^{11} plaquetas (Plt_{Vol} = 3,8 ml), y dado un Plt_{TVol} = 4,0 ml, BAG = 0,95, y Plt_{Bag} = 1. Si el MPV del donante es de 11,0 fl y la producción Yld y Plt_{TVol} permanecen iguales (Plt_{Vol} = 4,4 ml), BAG = 1,1 y Plt_{Bag} = 2.

Cuando Plt_{Bag} > 1, Plt_{Vol} se divide en partes iguales entre el número de recipientes exigidos.

B. Derivación de Plt_{Med}

La cantidad de bicarbonato utilizado cada día es una función del trombocitocrito de almacenamiento Tct (%), que puede expresarse como sigue:

Eq (26)Tct = \frac{Plt_{Vol}}{Plt_{Med}}

La relación entre el consumo de bicarbonato HCO_{3} por día y Tct puede determinarse de forma empírica para el recipiente de almacenamiento seleccionado. La Fig. 10 muestra un gráfico que expone esta relación para el mismo recipiente que el gráfico en la Fig. 9 sobre el que se basa. El eje-y en la Fig. 10 muestra el consumo medido empíricamente de bicarbonato por día (en meq/l) basado en el Tct para aquel recipiente. La función de utilidad F3 incluye los datos expresados en la Fig. 10 en una tabla para consulta.

La función de utilidad F3 establece la disminución anticipada de bicarbonato por día en el período de almacenamiento \DeltaHCO_{3} como sigue:

Eq (27)\Delta HCO_{3} = \frac{Don_{HCO_{3}}}{Stor}

donde:

Don_{HCO3} es el nivel de bicarbonato medido en la sangre del donante (meq/l), o alternativamente, es el nivel de bicarbonato para un donante típico, que se supone es de 19,0 meq/l \pm 1,3, y

Stor es el intervalo deseado de almacenamiento (en días, típicamente entre 3 y 6 días).

Dado un \DeltaHCO_{3}, la función de utilidad F3 establece Tct a partir de la tabla de consulta para el recipiente de almacenamiento seleccionado. Para el recipiente de almacenamiento sobre el cual se basa la Fig. 10, se piensa que un Tct de aproximadamente un 1,35 hasta un 1,5% es, de forma conservadora, apropiado en la mayoría de los casos durante un intervalo de almacenamiento de seis días.

Al conocer Tct y Plt_{Vol}, la función de utilidad F3 calcula Plt_{Med} basándose en la Eq (25), como sigue:

Eq (28)Plt _{Med} = \frac{Plt_{Vol}}{\frac{Tct}{100}}

Cuando Plt_{Bag} > 1, Plt_{Med} se divide en partes iguales entre el número de recipientes exigidos. PPP_{PC}se establece con respecto Plt_{Med} en la Eq (21).

VI. Establecimiento de las variables de control

Las funciones de utilidad F4 y F5 dependen de la matriz anteriormente descrita de las relaciones físicas y fisiológicas para establecer las variables de control de proceso, que el administrador de control de aplicaciones 46 utiliza para optimizar el rendimiento del sistema. Las variables de seguimiento del control ejemplifican las derivaciones que pueden proporcionar las funciones de utilidad F4 y F5 para este propósito.

A. Estimulación de altas eficacias de separación de las plaquetas mediante recirculación

Es deseable un alto valor promedio de plaquetas MPV para las plaquetas recogidas, ya que denota una alta eficacia de separación para la primera etapa de separación y la totalidad del sistema. La mayoría de las plaquetas alcanzan un promedio de 8 a 10 femtolitros, tal como lo mide la máquina Sysmex K-1000 (los glóbulos rojos más pequeños empiezan aproximadamente a 30 femtolitros). La minoría restante de población de plaquetas constituye las plaquetas que son físicamente más grandes. Estas plaquetas más grandes ocupan típicamente más de 15x10^{-15} litros por plaquetas, y algunas son superiores a 30 femtolitros.

Estas plaquetas más grandes escogen la interfase de RBC en la primera cámara de separación de forma más rápida que la mayoría de plaquetas. Estas plaquetas más grandes probablemente se atrapen en la interfase de RBC y no penetren en el PRP para la recogida. La separación eficaz de las plaquetas en la primera cámara de separación alza las plaquetas más grandes desde la interfase para su recogida en el PRP. Esto, a su vez, resulta en una población mayor de plaquetas más grandes en el PRP, y por lo tanto un MPV mayor.

La Fig. 11, establecida a partir de los datos clínicos, muestra que la eficacia de separación de las plaquetas, expresada en términos de MPV, es muy dependiente del hematocrito de entrada de sangre total que entra en la cámara de procesamiento de primera etapa. Esto es especialmente auténtico para los hematocritos de un 30% y por debajo, donde pueden obtenerse unos incrementos significativos en las eficacias de separación.

Basándose sobre esta consideración, la función de utilidad F4 establece una velocidad para recircular el PRP de vuelta a la entrada de la primera etapa de separación Q_{Recirc} para lograr un hematocrito de entrada deseado H_{i} seleccionado para obtener un alto MPV. La función de utilidad F4 selecciona H_{i} basándose sobre la siguiente ecuación de compensación de glóbulos rojos:

Eq (29)Q_{Recirc} = \left[\frac{H_{b}}{H_{i}} - 1\right] \ x \ Q_{b}

En una realización preferida, H_{i} no es superior aproximadamente al 40%, y, con más preferencia, es aproximadamente de un 32%.

B. Velocidad de infusión de citrato

El citrato en el anticoagulante es metabolizado rápidamente por el cuerpo, permitiendo así su infusión continua en el PPP retornado durante el procesamiento. Sin embargo, en algún nivel de infusión de citrato, los donantes experimentarán la toxicidad del citrato. Estas reacciones varían tanto en fuerza como en naturaleza, y distintos donantes tienen diferentes niveles umbral. Se supone que una velocidad nominal de infusión asintomática de citrato (CIR), basada en unos datos empíricos, es aproximadamente de 1,25 mg/kg/min. Esto se basa en los datos empíricos que muestran virtualmente que todos los donantes pueden tolerar la aféresis confortablemente a un caudal de sangre anticoagulada de 45 ml/min con un coeficiente de anticoagulante (anticoagulante ACD-A) de 10:1.

Teniendo en cuenta que el citrato no penetra en los glóbulos rojos, la cantidad dada al donante puede ser reducida mediante la recogida continua de alguna fracción de plasma durante todo el procedimiento, que realiza el sistema. Al hacerlo, el donante puede someterse a un caudal superior al que se esperaría de otra manera. Se piensa que el caudal máximo asintomático equivalente de sangre (EqQb_{CIR}) (en ml/min) en estas condiciones, es:

Eq (30)EqQb_{CIR} = \frac{CIR \ x \ (AC+1) \ x \ Wgt}{CitrateConc}

donde:

CIR es la velocidad nominal seleccionada de infusión asintomática de citrato, o 1,25 mg/kg/min.

AC es el coef. de anticoagulante seleccionado, o 10:1.

Wgt es el peso del donante (kg).

CitrateConc es la concentración de citrato en el anticoagulante seleccionado, que es de 21,4 mg/ml para el anticoagulante ACD-A.

C. Flujo óptimo de sangre anticoagulada

El volumen remanente de plasma que será devuelto al donante es igual a la cantidad total disponible reducida por la cantidad que queda todavía por recoger. Este coeficiente es utilizado por la función de utilidad F5 (ver Fig. 5) para determinar el caudal de sangre asintomática máxima, u óptima (Qb_{Opt}) (en ml/min) que puede extraerse del donante, como sigue:

Eq (31)Qb_{Opt} = \frac{(1-H_{b}) \ x \ Vb_{rem}}{(1-H_{b}) \ x \ Vb_{rem}-(PPP_{goal}- PPP_{Current})} \ x \ EqQb_{CIR}

donde:

H_{b} es el hematocrito anticoagulado, calculado mediante la utilización de Eq (7) basada en las condiciones actuales de procesamiento.

Vb_{Rem} es el volumen remanente que debe procesarse, calculado mediante la utilización de Eq (19) basada en las condiciones actuales de procesamiento.

EqQB_{CIR} es el caudal de sangre equivalente de citrato, calculado mediante la utilización de Eq (30) basada en las condiciones actuales de procesamiento.

PPP_{Goal} es el volumen total de plasma que debe recogerse (ml).

PPP_{Current} es el volumen actual de plasma recogido (ml).

VII. Tiempo estimado de procedimiento

La función de utilidad F6 (ver Fig. 7) establece un tiempo estimado de procedimiento (t) (en min.), que predice el tiempo de recogida antes de conectar al donante. Para establecer el tiempo estimado de procedimiento t, la función de utilidad F6 necesita que el operador introduzca la producción deseada Yld_{Goal} así como el volumen deseado de recogida de plasma PPP_{Goal}, y requiere además el peso del donante Wgt, el pre-recuento de plaquetas Plt_{Pre}, y el hematocrito H_{b} o una estimación por defecto del mismo. Si el operador quiere los parámetros recomendados de almacenamiento de plaquetas, la función de utilidad requiere el MPV como entrada.

La función de utilidad F6 establece el tiempo estimado del procedimiento t, como sigue:

Eq (32)t = \frac{-b+\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}

donde:

Eq (33)a = \frac{H_{eq}-H_{b}}{(1-H_{b})} \ x \ EqQb_{CIR}

Eq (34)b = \frac{(H_{eq}-H_{b}- \lambda H_{b}EqQb_{CIR})PPP}{(1-H_{b})^{2}}-H_{Eq}PV

Eq (35)c = \left[PV - \frac{PPP}{(1-H_{b})^{2}}\right] \ x \ \frac{\lambda H_{b}PPP}{(1-H_{b})}

y donde:

H_{eq} es una expresión linealizada del hematocrito de RBC H_{RBC}, como sigue:

Eq (36)H_{eq} = 0,9489 - \lambda H_{b}EqQb_{CIR}

donde:

H_{b} es la estimación presente o por defecto del hematocrito anticoagulado del donante.

EqQb_{CIR} es el caudal máximo asintomático equivalente de sangre calculado de acuerdo con Eq (30), y

Eq (37)\lambda = \frac{61,463}{\Omega^{2}}

donde:

\Omega es la velocidad de rotación de la cámara de procesamiento (rpm).

\newpage

y donde:

PPP es el volumen deseado de plasma que debe recogerse (ml).

PV es el volumen parcial procesado, que es aquel volumen que necesitaría ser procesado si la eficacia de separación global \eta_{Plt} fuera del 100%, establecido como sigue:

Eq (38)PV = \frac{ClrVol}{\eta _{Anc} \ x \ \eta _{2ndSep} \ x \ ACDil}

donde:

ACDil es el factor de dilución de anticoagulante (Eq (2)).

ClrVol es el volumen evacuado, establecido como:

3

donde:

Yld es la producción deseada de plaquetas.

DonVol es el volumen de sangre del donante = 1024 + 51 Peso (ml).

Prime es el volumen de cebado del lado de la sangre del sistema (ml).

ACD_{Est} es el volumen estimado de anticoagulante que se debe utilizar (ml).

Plt_{Pre} es el recuento de plaquetas del donante antes del procesamiento, o una estimación por defecto del mismo.

Spleen es el factor de movilización esplénica calculado mediante la utilización de Eq (16) basada en Plt_{Pre}.

La función F6 establece también el volumen de sangre total que se necesita procesar para obtener el Yld_{Goat} deseado. Este volumen de procesamiento, WBVol, se expresa como sigue:

WbVol = t x EqQb_{CIR} \ x \ \frac{PPP_{GOAL}}{(1+H_{b})} \ + \ WB_{RES}

donde:

t es el tiempo estimado de procedimiento establecido de acuerdo con Eq (32).

EqQb_{CIR} es el caudal máximo asintomático equivalente de sangre calculado de acuerdo con la Eq (30).

PPP_{GOAL} es el volumen deseado de recogida de plasma.

WB_{RES} es el volumen residual de sangre total dejado en el sistema después del procesamiento, que es una variable conocida del sistema y depende del volumen de cebado del sistema.

Se exponen varias características de las invenciones en las reivindicaciones siguientes.

Claims

1. Un sistema (10) para recoger plaquetas para su almacenamiento, que comprende:

-: un controlador de procesamiento (18),

-: un dispositivo de separación (12) que separa las plaquetas de la sangre,

-: una entrada al dispositivo de separación para transportar la sangre anticoagulada dentro del dispositivo de separación, cuando el controlador funciona en un modo de recogida,

-: una primera salida del dispositivo de separación (12) para recoger al menos una parte de una producción de plaquetas para su almacenamiento en un recipiente seleccionado de almacenamiento permeable al gas (C3) en asociación con un medio seleccionado de almacenamiento que incluye bicarbonato, cuando el controlador funciona en un modo de resuspensión,

caracterizado porque el controlador de procesamiento (18) está acoplado al dispositivo de separación (12) e incluye una entrada para recibir la información sobre los criterios de almacenamiento que comprende:

-: un valor que representa la parte de la producción de plaquetas que deben almacenarse (Yld),

-: un valor que representa un volumen promedio medido de plaquetas de las plaquetas que deben almacenarse (MPV),

-: un volumen objetivo de plaquetas para el recipiente seleccionado (Plt_{TVOL}), en ml, que tiene en cuenta la permeabilidad al gas del recipiente seleccionado, y

-: un trombocitocrito deseado (Tct) expresado por un porcentaje para las plaquetas durante el almacenamiento, y

-: el controlador de procesamiento (18) incluye además un elemento (44) acoplado a la entrada que genera, basándose sobre los valores introducidos, una salida de parámetros de almacenamiento recomendados que comprende un valor que representa el número de recipientes de almacenamiento seleccionados que debe utilizarse (Plt_{BAG}) y un valor que representa el volumen recomendado de medio de almacenamiento Plt_{MED} para las plaquetas,

caracterizado porque el volumen de plaquetas que debe almacenarse (Plt_{VOL}), en ml, es:

Plt_{VOL} = Yld \ x \ MPV

en el cual el valor numérico BAG es:

BAG = \frac{Plt_{Vol}}{Plt_{TVol}}

donde Plt_{BAG} = 1 cuando BAG \leq 1, de otro modo Plt_{BAG} = [BAG + 1], donde [BAG + 1] es la parte entera de la cantidad [BAG + 1], y

donde Plt_{MED}, en ml, es:

Plt_{Med} = \frac{Plt_{Vol}}{\frac{Tct}{100}}

2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador de procesamiento (18) incluye:

-: un elemento (44) que establece, al menos en parte mientras tiene lugar la separación en el dispositivo de separación, la producción de las plaquetas que deben almacenarse,

-: una entrada para recibir la información sobre los criterios de almacenamiento que comprende la producción de las plaquetas que deben almacenarse (Yld).

3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento (44) que determina la producción de las plaquetas que deben almacenarse incluye:

-: los medios para determinar la producción progresiva de plasma durante una sucesión de períodos de tiempo progresivos durante la fase de separación,

-: los medios para estimar un recuento actual de plaquetas circulantes disponibles por el donante durante cada período de tiempo progresivo,

-: los medios para multiplicar el volumen progresivo determinado de plasma para cada período de tiempo progresivo por el recuento actual estimado de plaquetas circulantes para cada período de tiempo progresivo, para establecer una producción progresiva de plaquetas para cada período de tiempo progresivo, y

-: los medios para sumar las producciones progresivas de plaquetas en una sucesión de períodos de tiempo progresivos para obtener la producción establecida de plaquetas.

4. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el medio seleccionado de almacenamiento comprende plasma.

5. Un método para recoger plaquetas para su almacenamiento en un recipiente permeable al gas (C3) y en asociación con un medio especificado de almacenamiento, comprendiendo el método las fases de:

-: transportar en un modo de recogida la sangre anticoagulada dentro de un dispositivo de separación (12) para separarla en una producción de plaquetas;

-: la operación en un modo de resuspensión para recoger al menos parte de una producción de plaquetas a través de una primera salida del dispositivo de separación y suspender la producción de plaquetas para almacenarlas en el recipiente (C3) con un medio seleccionado de almacenamiento que incluye bicarbonato,

-: la introducción de información sobre los criterios de almacenamiento que incluye un valor que representa la cantidad de plaquetas a almacenar (Yld); un valor que representa el volumen promedio medido de plaquetas de las plaquetas que se deben almacenar (MPV); un volumen objetivo de plaquetas para el recipiente seleccionado (Plt_{TVOL}), en ml, que tiene en cuenta la permeabilidad al gas del recipiente seleccionado, y un trombocitocrito deseado (Tct) expresado por un porcentaje para las plaquetas durante el almacenamiento que tiene en cuenta el consumo de bicarbonato por las plaquetas por día de almacenamiento dentro de un controlador de procesamiento (18) acoplado al dispositivo de separación (12) y el elemento (44) acoplado a la entrada del controlador de procesamiento (18),

-: la generación, basada en los valores de entrada, de una salida de parámetros recomendados de almacenamiento que comprende un valor que representa el número de recipientes de almacenamiento seleccionados que deben utilizarse (Plt_{BAG}) y un valor que representa el volumen recomendado de medio de almacenamiento (Plt_{MED}) para las plaquetas,

caracterizado porque el volumen de plaquetas a almacenar (Plt_{Vol}), en ml, se calcula como sigue:

Plt_{VOL} = Yld \ x \ MPV

donde un valor numérico BAG se calcula como sigue:

BAG = \frac{Plt_{Vol}}{Plt_{TVol}}

donde Plt_{BAG} = 1 cuando BAG \leq 1, de otro modo Plt_{BAG} = [BAG + 1], donde [BAG + 1] es la parte entera de la cantidad [BAG + 1], y donde Plt_{MED}, en ml, se calcula como sigue:

Plt_{Med} = \frac{Plt_{Vol}}{\frac{Tct}{100}}

6. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el medio seleccionado de almacenamiento comprende plasma.