ES2278414T3

ES2278414T3 - Sistemas y metodos para obtener celulas mononucleares mediante recirculacion de paquetes de globulos rojos.

Info

Publication number: ES2278414T3
Application number: ES98934139T
Authority: ES
Inventors: Kyungyoon Min; Richard I. Brown; Daniel F. Bischof; William H. Cork; Robert J. Cantu
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2018-06-22
Also published as: WO1999001225A1; CN1113702C; EP1003609B1; CA2293298A1; CN1268075A; EP1003609A1; JP2002511785A; DE69836586T2; JP4076588B2; BR9810649A; US5980760A; DE69836586D1; EP1003609A4

Abstract

Sistema de separación sanguínea que funciona en un primer modo que sirve para hacer penetrar sangre entera en la zona de entrada (48) de una cámara (38) de tratamiento sanguíneo para separarla por centrifugación en glóbulos rojos concentrados, en plasma y en una interfaz que lleva células mononucleares, entre los glóbulos rojos concentrados y el plasma. Este sistema suprime los glóbulos rojos concentrados y el plasma desde la cámara (38), a la vez que conserva la interfaz en el interior de la cámara (38). Este sistema funciona en un segundo modo para suprimir la interfaz desde la cámara (38) introduciendo los glóbulos rojos concentrados en la zona de entrada (48). Un trayecto de salida (48) transporta la interfaz suprimida fuera de la cámara (38). Este trayecto de salida (46) comprende un primer elemento de detección (OS) que sirve para localizar las células mononucleares en la interfaz suprimida y para producir una salida detectada en el momento de la localización de las células mononucleares.

Description

Sistemas y métodos para obtener células mononucleares mediante recirculación de paquetes de glóbulos rojos.

Campo de la invención

La invención se refiere a sistemas y a aparatos de procesamiento centrífugo.

Antecedentes de la invención

Actualmente, las organizaciones de recogida de sangre habitualmente separan por centrifugación la sangre completa en sus diversos componentes terapéuticos, tales como glóbulos rojos, plaquetas y plasma.

Los sistemas y métodos convencionales de procesamiento de sangre utilizan un equipo centrífugo permanente en asociación con cámaras de procesamiento estériles desechables, normalmente de plástico. El equipo centrífugo introduce la sangre total en estas cámaras al mismo tiempo que las hace girar para crear un campo centrífugo.

La sangre total se separa dentro de la cámara rotativa, bajo la influencia del campo centrífugo, en glóbulos rojos de alta densidad y plasma rico en plaquetas. Una capa intermedia de leucocitos forma la superficie de separación entre los glóbulos rojos y el plasma rico en plaquetas. Las células mononucleares (MNC) están presentes en la interfase.

La US-A 5 573 678 describe sistemas y métodos para separar sangre total. Los sistemas y métodos, al mismo tiempo que transportan la sangre total a una región de entrada de la cámara de separación, crean un contraflujo del constituyente plasmático a lo largo de una interfase desde una segunda región hacia una región de entrada. Este contraflujo mantiene un hematocrito relativo alto en la segunda región y un hematocrito relativo bajo en la región de entrada. Las células mononucleares quedan confinadas entre la región de entrada del hematocrito relativo bajo y la segunda región del hematocrito relativo alto.

La US-A 5 316 667 describe un sistema para controlar la zona de la interfase entre los constituyentes celulares y el plasma en una cámara de separación de sangre que emplea un mecanismo detector montado en un elemento rotativo. Basándose en la información proporcionada por el sensor, un circuito de control de la interfase puede actuar para mantener ésta en un emplazamiento deseado sobre una rampa dentro de la cámara de separación.

Sumario de la invención

La invención proporciona sistemas y métodos para obtener células mononucleares a partir de sangre completa. Los sistemas y métodos operan en un primer modo para transportar la sangre total hacia la región de entrada de una cámara de procesamiento sanguíneo, para la separación centrífuga en glóbulos rojos empaquetados, un constituyente plasmático y una interfase entre los glóbulos rojos empaquetados y el constituyente plasmático. La interfase porta células mononucleares destinadas a su recogida. En el primer modo, los sistemas y métodos eliminan los glóbulos rojos empaquetados y el constituyente plasmático de la cámara manteniendo al mismo tiempo la interfase dentro de la cámara. Los sistemas y métodos operan en un segundo modo para eliminar la interfase de la cámara transportando los glóbulos rojos empaquetados hacia la región de entrada. La introducción de glóbulos rojos empaquetados incrementa el hematocrito en la región de entrada, provocando que las células mononucleares floten hacia la superficie de la interfase, donde se presentan para su recogida. Una vía de salida transporta la interfase eliminada desde la cámara. La vía de salida incluye un elemento sensor. El elemento sensor localiza las células mononucleares en la interfase eliminada y proporciona una salida controlada a las células mononucleares localizadas.

En una realización preferente, la vía de salida incluye un recipiente en una dirección de flujo "aguas abajo" desde el elemento sensor. En esta realización, los sistemas y métodos dirigen la recogida de células mononucleares en el recipiente en base a, al menos en parte, la salida controlada.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán en evidencia al analizar la siguiente especificación, las figuras y las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de las figuras

Fig. 1: corte lateral de una centrifugadora sanguínea con una cámara de separación que materializa las características de la invención;

Fig. 2: muestra el elemento carrete asociado a la centrifugadora mostrada en la Fig. 1, con un recipiente de procesamiento asociado a su alrededor para su utilización;

Fig. 3A: vista en perspectiva de la centrifugadora mostrada en la Fig. 1, con los elementos cubeta y carrete pivotando en su posición de acceso;

Fig. 3B: vista en perspectiva de los elementos cubeta y carrete en su condición de separación mutua que permite asegurar el recipiente de procesamiento mostrado en la Fig. 2 alrededor del elemento carrete;

Fig. 4: vista en planta del recipiente de procesamiento mostrado en la Fig. 2;

Fig. 5: vista en perspectiva de un circuito de fluido asociado al recipiente de procesamiento, que comprende unos cassettes montados en asociación con las estaciones de bombeo en la centrifugadora;

Fig. 6: vista esquemática del circuito de fluido mostrado en la Fig. 5;

Fig. 7: vista en perspectiva de la cara posterior de un cassette que forma parte del circuito de fluido mostrado en la Fig. 6;

Fig. 8: vista en perspectiva de la cara frontal del cassette mostrado en la Fig. 7;

Fig. 9: vista esquemática de los canales de flujo y las estaciones de válvulas formados dentro del cassette mostrado en la Fig. 7;

Fig. 10: vista esquemática de una estación de bombeo prevista para recibir un cassette del tipo mostrado en la Fig. 7;

Fig. 11: vista esquemática del cassette mostrado en la Fig. 9 montado en la estación de bombeo mostrada en la Fig. 10;

Fig. 12: vista en perspectiva de un cassette y una estación de bombeo que forman parte del circuito de fluido mostrado en la Fig. 6;

Fig. 13: vista en planta de una bomba peristáltica que forma parte del circuito de fluido mostrado en la Fig. 6, con el rotor de la bomba en una posición replegada;

Fig. 14: vista en planta de una bomba peristáltica que forma parte del circuito de fluido mostrado en la Fig. 6, con el rotor de la bomba en una posición extendida comprometiendo los tubos de la bomba;

Fig. 15: vista esquemática en planta de la cámara de separación de la centrifugadora mostrada en la Fig. 1, presentando los contornos radiales de las paredes alta-G y baja-G;

Figs. 16A y 16B, esquematizadas, muestran una parte de la zona de recogida del plasma rico en plaquetas en la cámara de separación, donde la superficie de la pared alta-G forma una cuña estrechada para contener y controlar la posición de la interfase entre los glóbulos rojos y el plasma rico en plaquetas;

Fig. 17: vista esquemática del interior de la cámara de procesamiento, mirando desde la pared baja-G hacia la pared alta-G en la región donde entra la sangre total en la cámara de procesamiento para su separación en glóbulos rojos y plasma rico en plaquetas, y donde se recoge el plasma rico en plaquetas en la cámara de procesamiento;

Fig. 18: vista esquemática que muestra las condiciones del flujo dinámico establecidas que confinan y "aparcan" las MNC dentro de la cámara de separación de sangre mostrada en la Fig. 17;

Fig. 19: vista esquemática del controlador de proceso que configura el circuito de fluido mostrado en la Fig. 6 para dirigir un procedimiento prescrito de recogida de MNC;

Fig. 20: diagrama de flujo que muestra los distintos ciclos y fases del procedimiento de recogida de MNC dirigido por el controlador mostrado en la Fig. 19;

Fig. 21: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 6 durante el ciclo de procesamiento preliminar del procedimiento mostrado en la Fig. 20;

Fig. 22: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 6 durante la fase de acumulación de MNC del procedimiento mostrado en la Fig. 20;

Fig. 23: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 6 durante la fase de recogida de PRBC del procedimiento mostrado en la Fig. 20;

Fig. 24A: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 6 al principio de la fase de eliminación de MNC del procedimiento mostrado en la Fig. 20;

Fig. 24B: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 6 durante la fase de eliminación de MNC del procedimiento mostrado en la Fig. 20;

Fig. 24C: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 6 al final de la fase de eliminación de MNC del procedimiento mostrado en la Fig. 20;

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Fig. 25: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 6 durante la fase de afluencia de PRP del procedimiento mostrado en la Fig. 20;

Fig. 26: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 6 durante la fase de suspensión de MNC del procedimiento mostrado en la Fig. 20;

Fig. 27: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 6 durante la fase de limpieza del procedimiento mostrado en la Fig. 20;

Fig. 28: vista esquemática del sensor óptico utilizado en asociación con el circuito mostrado en la Fig. 6 para detectar y cuantificar la región de MNC para la recogida;

Fig. 29: realización alternativa de un circuito de fluido adaptado para recoger y cosechar las MNC;

Fig. 30: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 29 durante la fase de recogida de PRBC del procedimiento mostrado en la Fig. 20; y

Fig. 31: vista esquemática que muestra el transporte de los componentes y fluidos sanguíneos en el circuito mostrado en la Fig. 29 durante la fase de eliminación de MNC del procedimiento mostrado en la Fig. 20.

La invención puede realizarse de distintas formas sin apartarse de su espíritu o características esenciales. El alcance de la invención está definido en las reivindicaciones adjuntas más que en la descripción específica que las precede. Por tanto, se pretende que las reivindicaciones abarquen todas las realizaciones que caen dentro de su significado y campo de equivalencia.

Descripción de las realizaciones preferentes I. Centrifugadora

La Fig. 1 muestra una centrifugadora sanguínea 10 que tiene una cámara de procesamiento sanguíneo 12 adecuada para recoger las células mononucleares (MNC) a partir de la sangre total. Los límites de la cámara 12 están formados por un recipiente de procesamiento flexible 14 portado dentro de un hueco anular 16 entre un elemento carrete giratorio 18 y un elemento cubeta 20. En la realización ilustrada y preferente, el recipiente de procesamiento 14 tiene la forma de un tubo alargado (véase la Fig. 2), el cual está dispuesto enrollado alrededor del elemento carrete 18 antes de su utilización.

Se exponen más detalles sobre la centrifugadora 10 en la Patente de Estados Unidos 5.370.802 titulada "Enhanced Yield Platelet Systems and Methods".

Los elementos cubeta 18 y carrete 20 se hacen pivotar sobre un yugo 22 entre una posición elevada, como muestran las Fig. 3A y 3B, y una posición suspendida, como se muestra en la Fig. 1.

En la disposición elevada, los elementos cubeta 18 y carrete 20 están accesibles para el usuario. Un mecanismo permite abrir los elementos cubeta 18 y carrete 20, como se muestra en la Fig. 3B, para que el operador pueda enrollar el recipiente 14 alrededor del elemento carrete 20, como se muestra en la Fig. 2. Los pasadores 150 del elemento carrete 20 se encajan en las muescas del recipiente 14 para sujetar el recipiente 14 al elemento carrete 20.

Cuando están cerrados, los elementos carrete 20 y cubeta 18 pueden pivotar en la posición suspendida mostrada en la Fig. 1. En funcionamiento, la centrifugadora 10 hace girar los elementos cubeta 18 y carrete 20 suspendidos alrededor del eje 28, creando así un campo centrífugo dentro de la cámara de procesamiento 12.

En la Patente de Estados Unidos 5.360.542 titulada "Centrifuge With Separable Bowl and Spool Elements Providing Access to the Separation Chamber" se describen más detalles sobre el mecanismo que provoca un movimiento relativo de los elementos cubeta 18 y carrete 20 tal como se acaba de describir.

Los límites radiales del campo centrífugo (véase la Fig. 1) están determinados por la pared interior 24 del elemento cubeta 18 y por la pared exterior 26 del elemento carrete 20. La pared interior de la cubeta 24 define la pared alta-G. La pared exterior del carrete 26 define la pared baja-G.

II. Recipiente de Procesamiento

En la realización ilustrada (véase Fig. 4), un primer sello periférico 42 forma el borde exterior del recipiente 14. Un segundo sello interior 44 se extiende generalmente paralelo al eje de rotación 28, dividiendo el recipiente 14 en dos compartimentos 38 y 40.

En uso, la sangre total se separa de forma centrífuga en el compartimento 38. En uso, el compartimento 40 porta un líquido, tal como una solución salina, para contra-equilibrar el compartimento 38. En la realización mostrada en la Fig. 4, el compartimento 38 es más grande que el compartimento 40 según una proporción volumétrica de aproximadamente 1 a 1,2.

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Tres puertos 46, 48 y 50 comunican con el compartimento de procesamiento 38 para transportar la sangre total y sus componentes. Dos puertos adicionales 52 y 54 comunican con el compartimento equilibrador 40 para transportar el fluido equilibrante.

III. Circuito de Procesamiento del Fluido

Un circuito de fluido 200 (véase Fig. 4) está acoplado al recipiente 14. La Fig. 5 muestra la disposición general del circuito de fluido 200 en términos de un conjunto de tubos flexibles, recipientes fuente de líquido y de recogida, bombas en línea y pinzas, todo ellos serán descritos de forma más detallada posteriormente. La Fig. 6 muestra los detalles del circuito de fluido 200 de forma esquemática.

En la realización ilustrada, los cassettes a la izquierda, centro y derecha respectivamente, 23L, 23M y 23R, centralizan muchas de las funciones de las válvulas y bombas del circuito de fluido 200. Los cassettes a la izquierda, centro y derecha 23L, 23M y 23R se aparean con las estaciones de bombeo de la izquierda, centro y derecha en la centrifugadora 10, que se denominan respectivamente PSL, PSM y PSR.

A. Cassettes

Cada cassette 23L, 23M y 23R está construido de igual forma, así que la descripción de uno de ellos, 23L, es aplicable a todos los demás. Las Figs. 7 y 8 muestran los detalles estructurales del cassette 23L.

El cassette 23L comprende un cuerpo de plástico moldeado 202. Los canales de flujo líquido 208 están moldeados integralmente en la cara frontal 204 del cuerpo 202. Un panel rígido 214 cubre y sella la cara frontal del cuerpo 204.

Las estaciones de válvulas 210 están moldeadas en la cara posterior 206 del cuerpo del cassette 202. Un diafragma flexible 212 cubre y sella la cara posterior 206 del cuerpo 202.

La Fig. 9 muestra esquemáticamente un conjunto representativo de canales de flujo 208 y estaciones de válvulas 210 para cada cassette. Tal como se muestra, los canales C1 a C6 se entrecruzan para formar un arreglo en estrella radiando desde un núcleo central H. El canal C7 cruza el canal C5; el canal C8 cruza el canal C6; el canal C9 cruza el canal C3; y el canal C10 cruza el canal C2. Por supuesto, se pueden utilizar otros patrones de canales.

En esta disposición, las estaciones de válvulas VS1, VS2, VS9 y VS10 están localizadas respectivamente en los canales C2, C3, C5 y C6 inmediatamente al lado de su intersección común en el núcleo H. Las estaciones de válvulas VS3, VS4, VS5, VS6, VS7 y VS8 están localizadas en los extremos exteriores de los canales C8, C1, C2, C5, C4 y C3 respectivamente.

Cada cassette 23L porta un bucle superior de tubo flexible UL, que se extiende fuera del cassette 23L entre los canales C7 y C6, y un bucle inferior de tubo LL, que se extiende fuera del cassette entre los canales C3 y C10. En uso, los bucles de tubo UL y LL encajan en los rotores de las bombas peristálticas de las bombas en la estación de bombeo asociada.

B. Estaciones de Bombeo

Las estaciones de bombeo PSL, PSM, y PSR, como los cassettes 23L, 23M y 23R, están construidas igual, así que una descripción de una estación PSL es aplicable a todas. La Fig. 12 muestra los detalles estructurales de la estación de bombeo izquierda PSL. La Fig. 10 muestra la estación de bombeo izquierda PSL de forma más esquemática.

La estación PSL incluye dos bombas peristálticas, para una total de seis bombas en el circuito 200, designadas P1 a P6 (véase Fig. 6). La estación PSL incluye también una serie de diez actuadores de válvulas (mostrados en la Fig. 10), para un total de treinta actuadores de válvulas en el circuito 200, designados como VA1 a VA30 (véase Fig. 6).

En uso (véase Fig. 11), los bucles de los tubos UL y LL del cassette 23L se acoplan a las bombas P1 y P2 de la estación de bombeo izquierda PSL. De la misma forma (como se muestra en la Fig. 6), los bucles de los tubos UL y LL del cassette central 23M se acoplan a las bombas P3 y P4. Los bucles de los tubos UL y LL del cassette derecho 23L se acoplan a las bombas P5 y P6.

Como se muestra en la Fig. 11, las estaciones de válvula VS1 a VS10 del cassette 23L se alinean con los actuadores de las válvulas V1 a V10 de la estación de bombeo izquierda PSL. Como se muestra en la Fig. 6, las estaciones de válvulas de los cassettes central y derecho 23M y 23R se alinean del mismo modo con los actuadores de las válvulas de las estaciones de bombeo respectivas central y derecha PSM y PSR.

La Tabla 1 siguiente resume la asociación operativa de los actuadores de las válvulas de las estaciones de bombeo V1 a V30 con las estaciones de válvula del cassette VS1 a VS10 mostradas en la Fig. 6.

TABLA 1 Alineación de las Estaciones de Válvulas del Cassette con los Actuadores de Válvulas

1

Los cassettes 23L, 23M y 23R están montados en sus estaciones de bombeo respectivas PSL, PSM, PSR con sus caras posteriores 206 hacia abajo para que los diafragmas 212 estén se enfrenten y acoplen a los actuadores de las válvulas. Los actuadores de las válvulas Vn son pistones accionados por muelles 215 (véase Fig. 12), los cuales están dispuestos hacia una posición de cierre de la válvula. Los actuadores de las válvulas Vn están ideados para alinearse con las estaciones de las válvulas de los cassettes VSn de la forma expuesta en la Tabla 1. Cuando se activa determinado pistón 215, la estación de válvulas asociada del cassette se abre, dejando pasar directamente el líquido. Cuando el pistón 215 no está activado, el diafragma 212 se desplaza dentro de la estación de válvulas asociada, bloqueando el paso del líquido por la estación de válvulas asociada.

En la realización ilustrada, como se muestra en la Fig. 12, las bombas P1 a P6 de cada estación de bombeo PSL, PSM, y PSR incluyen rotores rotativos de las bombas peristálticas 216. Los rotores 216 pueden desplazarse entre una condición retraida (mostrada en la Fig. 13), sin acoplamiento al bucle del tubo respectivo, y una condición de funcionamiento (mostrada en la Fig. 14), donde los rotores 216 se ajustan al bucle de tubos respectivo contra la corriente de una bomba 218.

Así, las bombas P1 y P6 pueden operar en tres condiciones:

(i) en una condición de bomba ON, durante la cual los rotores de la bomba 216 giran y se encuentran en su posición de funcionamiento para acoplar el tubo de la bomba contra la corriente de la bomba 218 (tal como se muestra en la Fig. 14). Los rotores rotativos de la bomba 216 transportan así el fluido de forma peristáltica por el bucle del tubo.

(ii) en una condición abierta, de bomba OFF, durante la cual los rotores de la bomba 216 no giran y se encuentran en su posición retraida sin ajustarse al bucle del tubo de la bomba (tal como se muestra en la Fig. 13). La condición de bomba OFF abierta permite así que el fluido fluya a través del bucle del tubo de la bomba en ausencia de rotación del rotor de la bomba.

(iii) en una condición cerrada, de bomba OFF, durante la cual los rotores de la bomba 216 no giran, y los rotores de la bomba se encuentran en una condición operativa. Los rotores estacionarios de la bomba 216 se ajustan así al bucle del tubo de la bomba y sirven de pinza para bloquear el flujo de fluido por el bucle del tubo de la bomba. Por supuesto, se pueden conseguir combinaciones equivalentes de las condiciones de bombeo mediante la utilización de rotores de bombas peristálticas que no se retraigan, mediante la colocación adecuada de pinzas y de trayectorias de tubos "aguas arriba" y "aguas abajo" de los rotores de las bombas.

Más detalles estructurales sobre los cassettes 23L, 23M, 23R, las bombas peristálticas P1 a P6 y los accionadores de válvulas V1 a V30 no son esenciales para la invención. Estos detalles están descritos en la Patente de Estados Unidos Nº 5.427.509, titulada "Peristaltic Pump Tube Cassette with Angle Port Tube Connectors", que se incorpora aquí como referencia.

C. Tubos de Flujo de Fluido

El circuito de fluido 200 incluye además tramos de tubos de plástico flexibles designados como T1 a T20 en la Fig. 6. Los tubos flexibles T1 a T20 se acoplan a los cassettes 23L, 23M y 23R hacia el recipiente de procesamiento 14, a la fuente externa y a bolsas o recipientes de recogida, y al paciente/donante de sangre.

La función del flujo de fluido de los tubos T1 a T20 en relación con la recogida y cosecha de MNC se describirá más adelante. A continuación se resume, desde un punto de vista estructural, la unión de los tubos T1 a T20, tal como se muestra en la Fig. 6:

El tubo T1 se extiende desde el paciente/donante (vía una aguja convencional de flebotomía, no mostrada) atravesando una pinza externa C2 hacia el canal C4 del cassette de izquierdo 23L.

El tubo T2 se extiende desde el tubo T1 a través de una pinza externa C4 hacia el canal C5 del cassette central 23M.

El tubo T3 se extiende desde una cámara de detección de aire D1 hacia el canal C9 del cassette izquierdo 23L.

El tubo T4 se extiende desde la cámara de goteo D1 hacia el puerto 48 del recipiente de procesamiento 14.

El tubo T5 se extiende desde el puerto 50 del recipiente de procesamiento 14 hacia el canal C4 del cassette central 23M.

El tubo T6 se extiende desde el canal C9 del cassette central 23M para unirse al tubo T4 "aguas abajo" de la cámara D1.

El tubo T7 se extiende desde el canal C8 del cassette derecho 23R hacia el canal C8 del cassette izquierdo 23L.

El tubo T8 se extiende desde el canal C1 del cassette central 23M para unirse con el tubo T7.

El tubo T9 se extiende desde el canal C5 del cassette izquierdo 23L a través de una cámara de detección de aire D2 y una pinza externa C3 hacia el paciente/donante (vía una aguja convencional de flebotomía, no mostrada).

El tubo T10 se extiende desde el puerto 46 del recipiente de procesamiento 14, a través de un sensor óptico en línea OS hacia el canal C4 del cassette derecho 23R.

El tubo T11 se extiende desde el canal C9 del cassette derecho 23R hacia la cámara D1.

El tubo T12 se extiende desde el canal C2 del cassette derecho 23R hacia un recipiente destinado a recibir plasma pobre en plaquetas, designado como PPP. Una báscula (no mostrada) detecta el peso del recipiente PPP con el propósito de obtener los cambios en el volumen del fluido.

El tubo T13 se extiende desde el canal C1 del cassette derecho 23R hacia un recipiente destinado a recibir células mononucleares, designadas como MNC.

El tubo T14 se extiende desde el canal C2 del cassette central 23M hacia un recipiente destinado a recibir glóbulos rojos empaquetados, designados como PRBC. Una balanza WS detecta el peso del recipiente de PRBC con el propósito de derivar cambios en el volumen del fluido.

El tubo T15 se extiende desde un recipiente de anticoagulante, designado como ACD, hacia el canal C8 del cassette central 23M. Una balanza (no mostrada) detecta el peso del recipiente ACD con el propósito de obtener cambios en el volumen del fluido.

Los tubos T16 y T17 se extienden desde un recipiente de líquido primario, por ejemplo una solución salina, designado como PRIME, puenteando todos los cassettes 23L, 23M y 23R, a través de una pinza externa C1 y cruzando respectivamente el tubo T9 (entre la cámara de detección de aire D2 y la pinza C3) y el tubo T1 ("aguas arriba" de la pinza C3). Una balanza (no mostrada) detecta el peso del recipiente PRIME con el propósito de obtener cambios en el volumen del fluido.

El tubo T18 se extiende desde el puerto 52 del recipiente de procesamiento 14 hacia el canal C5 del cassette derecho 23R.

El tubo T19 se extiende desde el puerto 54 del recipiente de procesamiento 14 para cruzar el tubo T18.

El tubo T20 se extiende desde el canal C2 del cassette izquierdo 23L hacia un recipiente destinado a recibir el fluido primario residual, designado como WASTE. Una balanza (no mostrada) detecta el peso del recipiente WASTE con el propósito de obtener cambios en el volumen del fluido.

Parte de los tubos se juntan en un tubo umbilical 30 (véase la Fig. 1). El tubo umbilical 30 proporciona la comunicación de flujo de fluido entre el interior del recipiente de procesamiento 14 dentro del campo centrífugo y otros componentes estacionarios del circuito 200 localizados fuera del campo centrífugo. Un soporte no rotativo 32 (cero omega) sujeta la parte superior del tubo umbilical 30 en una posición de no rotación por encima de los elementos suspendidos carrete 20 y cubeta 18. Un soporte 34 en el yugo 22 hace girar la parte central del tubo umbilical 30 a una primera velocidad (un omega) alrededor de los elementos suspendidos carrete 20 y cubeta 18. Otro soporte 36 hace girar el extremo inferior del tubo umbilical 30 a una segunda velocidad dos veces la velocidad omega (velocidad dos omega), a la cual los elementos suspendidos carrete 20 y cubeta 18 también giran. Esta rotación relativa conocida del tubo umbilical 30 mantiene hace que éste no se enrolle, evitando así la necesidad de tapones rotatorios.

IV. Separación en la Cámara de Procesamiento Sanguíneo (Vista General)

Antes de explicar los detalles del procedimiento mediante el cual se recogen las MNC empleando el recipiente 14 y el circuito de fluido 200, se describirá primero la dinámica general de los fluidos de separación de la sangre total en el compartimento de procesamiento 38, principalmente con referencia a las Figs. 4 y 15 a 17.

Con referencia primero a la Fig. 4, se extrae sangre total (WB) anticoagulada del donante/paciente y se transporta al compartimento de procesamiento a través del puerto 48. El compartimento de procesamiento de sangre 38 incluye los sellos interiores 60 y 66, que forman un pasillo de entrada de WB 72 que conduce a una región de entrada de WB 74.

Como la WB sigue una trayectoria de flujo circunferencial en el compartimento 38 alrededor del eje rotacional 28, las paredes laterales del recipiente 14 se expanden para ajustarse a los perfiles de la pared exterior 26 (baja-G) del elemento carrete 18 y de la pared interior 24 (alta-G) del elemento cubeta 20.

Como se muestra en la Fig. 17, la WB se separa, en el campo centrífugo dentro del compartimento de procesamiento de sangre 38, en glóbulos rojos empaquetados (PRBC, designados por el número 96), que se desplazan hacia la pared alta-G 23, y en plasma rico en plaquetas (PRP, designado por el número 98), que se desplaza debido al movimiento de los PRBC 96 hacia la pared baja-G 26. Se forma una capa intermedia denominada interfase (designada por el número 58) entre del PRBC 96 y el PRP 98.

Con referencia de nuevo a la Fig. 4, el sello interior 60 crea también una región de recogida de PRP 76 dentro del compartimento de procesamiento de sangre 38. Como se muestra además en la Fig. 17, la región de recogida de PRP 76 es adyacente a la región de entrada de WB 74. La velocidad a la cual los PRBC 96 se disponen hacia la pared alta-G 24 en respuesta a la fuerza centrífuga es más alta en la región de entrada de WB 74 que en otro sitio del compartimento de procesamiento de sangre 38. También existe relativamente más volumen de plasma que se desplaza hacia la pared baja-G 26 en la región de entrada de WB 74. Como resultado, se generan velocidades radiales de plasma relativamente grandes hacia la pared baja-G 26 en la región de entrada de WB 74. Estas altas velocidades radiales hacia la pared baja-G 26 eluyen grandes cantidades de plaquetas desde los PRBC 96 a la región de recogida de PRB cercana.

Como se muestra en la Fig. 4, el sello interior 66 forma también una curva cerrada 70 que define un conducto de recogida del PRBC 78. Una barrera creciente 115 (véase la Fig. 15) se extiende en la masa de PRBC a lo largo de la pared alta-G 24, creando un pasillo reducido 114 entre la misma y la pared alta-G 24 enfrente, isorradial. El paso reducido 114 permite que los PRBC 96 presentes a lo largo de la pared alta-G 24 se desplacen más allá de la barrera 115 en la región de recogida del PRBC 50, para su transporte por el conducto de recogida de PRBC 78 hacia el puerto de PRBC 50. Simultáneamente, la barrera creciente 115 bloquea el paso del PRB 98 más allá de la misma.

Como se muestra en las Figs. 15, 16A y 16B, la pared alta-G 24 se proyecta también hacia la pared baja-G 26 para formar una rampa inclinada 84 en la región de recogida de PRP 76. La rampa 84 forma un paso estrechado 90 a lo largo de la pared baja-G 26, a lo largo de la cual se extiende la capa de PRP 98. La rampa 84 mantiene la interfase 58 y los PRBC 96 alejados del puerto de recogida de PRP 46, mientras permite que el PRP 98 alcance el puerto de recogida de PRP 46.

En la realización ilustrada y preferente (véase la Fig. 16A), la rampa 84 está orientada con un ángulo no paralelo \alpha inferior a 45º (y preferentemente de 30º aproximadamente) con respecto al eje del puerto de PRP 46. El ángulo \alpha media en el rebosamiento de la interfase y los PRBC a través del paso estrechado 90.

Como se indica en las Figs. 16A y 16B, la rampa 84 muestra también la interfase 26 para su visualización a través de una pared lateral del recipiente 14 por medio de un controlador asociado 220 a la superficie de separación (véase la Fig. 19). El controlador de la interfase 220 controla los flujos relativos de WB, PRBC y PRP a través de sus puertos respectivos 48, 50 y 46. De esta forma, el controlador 20 puede mantener la interfase 58 en los emplazamientos prescritos en la rampa, cerca del paso estrechado 90 (como se muestra en la Fig. 16A) o alejada del paso estrechado 90 (como se muestra en la Fig. 16B).

Al controlar la posición de la interfase 58 sobre la rampa 84 en relación con el paso estrechado 90, el controlador 220 puede controlar también el contenido en plaquetas del plasma recogido a través del puerto 46. La concentración de plaquetas en el plasma aumenta con la proximidad a la interfase 58. Al mantener la interfase 58 en una posición relativamente baja sobre la rampa 84 (como se muestra en la Fig. 16B), la región rica en plaquetas se mantiene alejada del puerto 46, y el plasma transportado por el puerto 46 tiene un contenido relativamente bajo en plaquetas. Al mantener la interfase 58 en una posición alta sobre la rampa 84 (como se muestra en la Fig. 16A), más cerca del puerto 46, el plasma transportado por el puerto 46 es rico en plaquetas.

Como alternativa, o en combinación, el controlador podría controlar el emplazamiento de la interfase 58 mediante la variación de la velocidad a la cual se introduce la WB en el compartimento de procesamiento de sangre 38, o por la velocidad a la cual los PRBC son transportados desde el compartimento de procesamiento de la sangre 134, o por ambas cosas.

En la Patente de Estados Unidos 5.316.667 se describen otros detalles de una realización preferente para el controlador de la interfase.

Como se muestra en la Fig. 15, las superficies radialmente opuestas 88 y 104 forman una región reductora de flujo 108 a lo largo de la pared alta-G 24 de la región de entrada de WB 74. Como se muestra también en la Fig. 17, la región 108 reduce el flujo de WB en la región de entrada de WB 74 a un paso reducido, provocando así una perfusión más uniforme de WB en el compartimento de procesamiento de sangre 38 a lo largo de la pared baja-G 26. Esta perfusión uniforme de WB tiene lugar al lado de la región de recogida de PRP 76 y en un plano que es aproximadamente el mismo que el plano en el cual se encuentra la posición preferente y controlada de la interfase 58. Una vez más allá de la región estrechada 108 de la zona obstruida 104, los PRBC 96 se desplazan rápidamente hacia la pared alta-G 24 en respuesta a la fuerza centrífuga.

La región estrechada 108 lleva WB a la región de entrada 74 a aproximadamente la altura preferente y controlada de la interfase 58. La WB dentro de la región de entrada 74 por debajo o por encima de la altura controlada de la interfase 58 buscará inmediatamente la altura de interfase y, al hacerlo, oscilará alrededor de la misma, provocando flujos secundarios no deseados y perturbaciones a lo largo de la interfase 58. Al llevar la WB dentro de la región de entrada 74 aproximadamente al nivel de la interfase, la región 108 reduce la incidencia de flujos secundarios y perturbaciones a lo largo de la interfase 58.

Como se muestra en la Fig. 15, la pared baja-G 26 se estrecha hacia fuera lejos del eje de rotación 28 hacia la pared alta-G 24 en dirección al flujo de la WB, mientras la pared alta-G 24 enfrente conserva un radio constante. El estrechamiento puede ser continuo (como se muestra en la Fig. 15) o puede ser gradual. Estas curvas a lo largo de las paredes alta-G y baja-G 24 y 26 producen una condición dinámica de flujo circunferencial de plasma generalmente transversal al campo de la fuerza centrífuga en la dirección de la región de recogida de PRP 76. Tal como se describe esquemáticamente en la Fig. 18, la condición circunferencial del flujo de plasma en esta dirección (flecha 214) limpia por arrastre continuamente la interfase 58 de vuelta a la región de recogida de PRP 76, donde existen las mayores condiciones de flujo radial de plasma ya descritas, para llevarse aún más plaquetas de la interfase 58. Simultáneamente los patrones de contraflujo sirven para hacer circular los demás componentes más pesados de la interfase 58 (linfocitos, monocitos y granulocitos) de vuelta a la masa de PRBC, lejos de la corriente de PRP.

Dentro de esta condición dinámica de flujo circunferencial de plasma, las MNC (designadas como tal en la Fig. 18) se establecen inicialmente a lo largo de la pared alta-G 24, pero eventualmente flotan hacia la interfase 58 cerca de la región de recogida de PRBC de alto hematocrito 50. La pared baja-G estrechada crea los patrones de contraflujo de plasma mostrados por las flechas 214 en la Fig. 18. Estos patrones de contraflujo 214 empujan hacia atrás las MNC hacia la región de recogida de PRP de bajo hematocrito 76. Las MNC se reasientan de nuevo cerca de la región de recogida de PRP de bajo hematocrito 76 hacia la pared alta-G 24.

Las MNC circulan en esta vía, designada como 216 en la Fig. 18, mientras la WB se separa en PRBC y PRP. Por tanto, las MNC son recogidas y "aparcadas" en esta vía confinada 216 dentro del compartimento 38 lejos tanto de la región de recogida de PRBC 50 como de la región de recogida de PRP 76.

En la Patente de Estados Unidos 5.573.678, que se incorpora aquí como referencia, aparecen más detalles de la dinámica de separación en el compartimento de procesamiento 38.

V. Procedimiento de Procesamiento de las Células Mononucleares

La centrifugadora 10 incluye un controlador de proceso 222 (véase la Fig. 19) que dirige la operación del circuito de fluido 200 para llevar a cabo un procedimiento de recogida y obtención de las MNC prescrito 224 mediante la utilización del recipiente 14.

Como se muestra en la Fig. 20, el procedimiento 224 comprende un ciclo inicial de preprocesamiento 226 que ceba de fluido el circuito 200. El procedimiento 224 incluye después un ciclo de procesamiento preliminar 228 que procesa el PPP de la sangre total obtenida del donante/paciente para su utilización más adelante en el procedimiento 224 como medio de suspensión para las MNC recogidas. El procedimiento 224 incluye entonces al menos un ciclo principal de procesamiento 230. El ciclo principal de procesamiento 230 comprende una etapa de recogida 232, seguida de una etapa de cosecha 234.

La etapa de recogida 232 incluye una serie de fases de recogida 236 y 238 durante las cuales se procesa la sangre total para acumular las células mononucleares en el primer compartimento 38 de la forma descrita anteriormente.

Igualmente, la etapa de cosecha incluye una serie de fases de cosecha 240, 242, 244 y 246 durante las cuales se transfiere la acumulación de células mononucleares desde el primer compartimento 38 hasta un recipiente de recogida de MNC acoplado al circuito 200. El medio de suspensión, recogido durante el ciclo preliminar de procesamiento 228, es añadido a las MNC.

Normalmente, el ciclo principal de procesamiento 230 se llevará a cabo más de una vez durante determinado procedimiento 224. La cantidad de ciclos de procesamiento 230 realizados en un determinado procedimiento 224 dependerá del volumen total de MNC que se pretende recoger.

Por ejemplo, en un procedimiento representativo 224, se repiten cinco ciclos principales de procesamiento 230, uno tras otro. Durante cada ciclo principal de procesamiento 230, se pueden procesar desde aproximadamente 1.500 hasta aproximadamente 3.000 ml de sangre total, para obtener un volumen de MNC por ciclo de aproximadamente 3 ml. Al final de los cinco ciclos de procesamiento 230, se puede recoger un volumen de MNC de aproximadamente 15 ml, el cual está suspendido en una dilución final de PPP de aproximadamente 200 ml.

A. Secuencia Cebado / Equilibrado del PreProcesamiento

Antes de acoplar un donante/paciente al circuito de fluido 200 (a través de los tubos T1 y T9), el controlador 222 realiza un ciclo de cebado 228. Durante el ciclo de cebado 228, el controlador 222 ordena a la centrifugadora 10 que gire los elementos carrete y cubeta 18 y 20 alrededor del eje 28, al mismo tiempo que ordena a las bombas P1 a P6 transportar un líquido de cebado estéril, tal como una solución salina, desde el recipiente de PRIME (líquido de cebado), y el anticoagulante, desde el recipiente de ACD, por todo el circuito de fluido 15 y el recipiente 14. El líquido de cebado desplaza el aire desde el circuito 15 y recipiente 14.

El segundo compartimento 40 está alimentado por un solo tubo T18 y, por tanto, afecta a un solo puerto de acceso. Para realizar el cebado, se aísla el compartimento 40 de la comunicación del flujo con el líquido de cebado mientras se pone en funcionamiento la bomba P5 para sacar el aire del compartimento 40, creando así una condición de presión negativa (vacío) en el compartimento 40. Cuando se elimina el aire del compartimento 40, se abre entonces la comunicación al flujo de líquido de cebado, que es aspirado dentro del compartimento 40 por el vacío. La bomba P5 funciona también ayudando al transporte de líquido dentro del compartimento 40 y creando una condición de presión positiva en el compartimento 40. El controlador 222 retiene el líquido de cebado en el segundo compartimento 40 para reequilibrar el primer compartimento 38 durante el procesamiento de la sangre.

Por supuesto, se debe apreciar que este procedimiento de cebado en vacío es aplicable al cebado de prácticamente cualquier recipiente alimentado por un solo puerto de acceso o equivalente.

B. Ciclo Preliminar de Procesamiento

Las MNC que se cosechan en el recipiente de MNC están suspendidas preferentemente en un medio plasmático pobre en plaquetas (PPP) obtenido del donante de MNC/paciente. Durante el ciclo de procesamiento preliminar 228, el controlador 222 configura el circuito de fluido 222 con el fin de recoger un volumen preestablecido de PPP del donante/paciente para su conservación en el recipiente PPP. Se utiliza este volumen más adelante como medio de suspensión para las MNC durante el procesamiento, así como también es añadido a las MNC después del procesamiento para conseguir el volumen de dilución final deseado.

Una vez sometido el donante/paciente a flebotomía, el controlador 222 configura las estaciones de bombeo PSL, PSM y PSR para empezar el ciclo preliminar de procesamiento 228. Durante este ciclo 228, se separa por centrifugación la sangre total del compartimento 38 en glóbulos rojos empaquetados (PRBC) y plasma rico en plaquetas (PRP), tal como se ha descrito anteriormente. Los PRBC son devueltos al donante/paciente, mientras que las células mononucleares se acumulan en el compartimento 38.

Al acumularse las MNC en el compartimento 38, se elimina y recoge una parte del componente plasmático separado para su utilización como medio de suspensión de las MNC. Durante este ciclo 228, el controlador 222 mantiene la interfase 58 en una posición relativamente baja sobre la rampa 84 (tal como se describe en la Fig. 16B). Como resultado, el plasma que es transportado desde el compartimento 38 y almacenado en el recipiente de PPP es relativamente pobre en plaquetas, y puede caracterizarse así como PPP. El resto de PPP transportado desde el compartimento 38 es devuelto al donante/paciente durante este ciclo 228.

La configuración del circuito de fluido 200 durante el ciclo preliminar de procesamiento 228 se muestra en la Fig. 21, y se resume además en la Tabla 2.

TABLA 2 Ciclo Preliminar de Procesamiento

2

Durante el ciclo preliminar 228, la bomba P2 aspira la sangre total (WB) del donante/paciente a través del tubo T1 en el cassette izquierdo 23L, en el tubo T3 a través de la cámara D1 y en el compartimento de procesamiento de sangre 38 a través del tubo T4. La bomba P3 aspira el anticoagulante ACD a través del tubo T15 en el cassette central 23M y en el tubo T2 para mezclarlo con la sangre total.

La sangre total anticoagulada es transportada al compartimento 38 a través del puerto 48. La sangre total es separada en PRP, PRBC e interfase (incluyendo MNC), tal como se ha descrito anteriormente.

El puerto 50 transporta los PRBC 96 desde el compartimento de procesamiento de sangre 38 a través del tubo T5 del cassette central 23M. Los PRBC entran en el tubo T7 a través del tubo T8 para su retorno al donante/paciente a través del cassette izquierdo 23L y el tubo T9.

El puerto 46 transporta el PPP desde el compartimento de procesamiento de sangre 38. El PPP sigue el tubo T10 en el cassette derecho 23R. La bomba P5 transporta una parte del PPP al tubo T7 para su retorno con los PRBC al donante/paciente. El controlador de interfase 220 establece el caudal de la bomba P5 para mantener la interfase en una posición baja sobre la rampa 84 (tal como se muestra en la Fig. 16B), minimizando así la concentración de plaquetas transportadas desde el compartimento 38 durante este ciclo. La bomba P6 transporta una parte del PPP a través del tubo T12 al recipiente de PPP hasta que se recoge el volumen prescrito para la suspensión de MNC y la dilución final. Este volumen es designado como VOL_{SUS}.

C. Ciclo Principal de Procesamiento 1. Etapa de Recogida de Células Mononucleares (MNC) (i) Fase de Acumulación de MNC

El controlador 222 se conecta ahora a la etapa de recogida de MNC 232 del ciclo principal de procesamiento. Primero, el controlador 222 configura el circuito de fluido 200 para la fase de acumulación de MNC 236.

Para la fase 236, el controlador 222 cambia la configuración de la estación de bombeo PSR para interrumpir la recogida de PPP. El controlador 222 ordena también al controlador de interfase 220 mantener un caudal tal que la bomba P5 mantenga la interfase en un emplazamiento más alto sobre la rampa 84 (tal como se muestra en la Fig. 16A), permitiendo así la separación de PRP.

Debido a la configuración cambiada, la bomba P6 recircula también una parte del PRP hacia la cámara de procesamiento de sangre 38 para mejorar la eficacia de separación de plaquetas, tal como se describirá con más detalles adelante.

La configuración para la fase de acumulación de MNC 236 de la etapa de recogida de MNC 232 se muestra en la Fig. 22 y se resume además en la Tabla 3.

TABLA 3 Condición de Recogida de Células Mononucleares (Fase de Acumulación de MNC)

3

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1. Fomento de una alta eficacia en la deparación de plaquetas mediante recirculación del PRP

Normalmente no se recogen plaquetas durante un procedimiento de MNC. En su lugar, se cree deseable devolverlas al donante/paciente. Es aconsejable un alto volumen medio de plaquetas MPV (expresado en femtolitros, fl, o micras cúbicas) para las plaquetas separadas, lo cual implica una gran eficacia de separación plaquetaria. El MPV puede ser medido según técnicas convencionales a partir de una muestra de PRP. Es muy probable que las plaquetas más grandes (es decir, superiores a aproximadamente 20 femtolitros) queden atrapadas en la interfase 58 y no penetren en el PRP para su retorno al donante/paciente. Esto resulta en una menor población de las plaquetas más grandes en el PRP y, por tanto, en un MPV más bajo para su retorno al donante/paciente.

El establecimiento de las condiciones de flujo radial de plasma suficientes para elevar las plaquetas más grandes de la inetrfase 58, tal como se ha descrito anteriormente, depende mucho del hematocrito de entrada H_{i} de la WB que entra en el compartimento de procesamiento de sangre 38. Por esta razón, la bomba 6 recircula una parte del PRP que fluye en el tubo T10 de vuelta al puerto de entrada de WB 48. El PRP recirculante fluye por el cassette derecho 23R al tubo T11, el cual se une al tubo T4 acoplado al puerto de entrada 48. El PRP recirculante se mezcla con la WB que entra en el compartimento de procesamiento de sangre 38, disminuyendo así el hematocrito de entrada
H_{i}.

El controlador establece un caudal de recirculación de PRP Q_{Recirc} para que la bomba P6 consiga el hematocrito de entrada H_{i} deseado. En una aplicación preferente, H_{i} no es superior a aproximadamente el 40% y, en particular, es de aproximadamente el 32%, con lo cual se obtendrá un MPV alto.

El hematocrito de entrada H_{i} puede ser medido convencionalmente con un sensor en línea en el tubo T4 (no mostrado). El hematocrito de entrada H_{i} también puede determinarse empíricamente en base a las condiciones de flujo detectadas, tal como se describe en la Solicitud de Patente copendiente de Estados Unidos Nº de Serie 08/471.883, que se incorpora aquí como referencia.

2. Fomento de las MNC de alta concentración y pureza mediante recirculación de los PRBC

Tal como se describe esquemáticamente en la Fig. 18, el contraflujo de plasma (flechas 214) en el compartimento 38 limpia por arrastre la inetrfase 58 de vuelta hacia la región de recogida de PRP 76, donde las condiciones mejoradas de flujo radial de plasma barren las plaquetas de la inetrfase 58 para su retorno al donante/paciente. Los patrones de contraflujo 214 hacen circular también otros compuestos más pesados de la inetrfase 58, tal como linfocitos, monocitos y granulocitos, de vuelta para su circulación a la masa de PRBC.

Mientras tanto, debido al hematocrito relativamente alto en la región de recogida de PRBC 80, las MNC flotan cerca de la región 80 hacia la inetrfase 58. Allí, las MNC son llevadas por el contraflujo plasmático 214 hacia la región de recogida de PRP 76 de menor hematocrito. Debido al hematocrito más bajo en esta región 76, las MNC vuelven a asentarse en la pared alta-G 24. La flecha 216 en la Fig. 18 muestra el flujo circulante deseado de MNC a medida que se acumula en el compartimento 38.

Es importante mantener un hematocrito deseado de salida H_{o} de PRBC en la región de recogida de PRBC 50. Si el hematocrito de salida H_{o} de los PRBC cae por debajo de un determinado valor umbral (por ejemplo, por debajo de aproximadamente el 60%), la mayor parte de las MNC no circulará como una masa celular, tal como lo muestra la flecha 216 en la Fig. 18. Expuestas a un H_{o} bajo, todas o algunas MNC dejarán de flotar hacia la interfase 58. En su lugar, las MNC permanecerán congregadas a lo largo de la pared alta-G y serán llevadas fuera del compartimento 38 con los PRBC. Resulta una producción insuficiente de MNC.

Por otro lado, si H_{o} excede un determinado valor superior de umbral (por ejemplo, el 85% aproximadamente), mayores cantidades de granulocitos, más pesados, flotarán en la interfase 58. Como resultado, pocos granulocitos se alejarán de la interfase 58 para volver con los PRBC al donante/paciente. En su lugar, más granulocitos ocuparán la interfase 58 y contaminarán las MNC.

Por esta razón, durante la etapa de recogida de MNC 232, el controlador de proceso 222 ordena a la bomba P4 recircular una parte de los PRBC que circulan en el tubo T5 de vuelta al puerto de entrada de WB 48. Como se muestra en las Figs. 21 y 22, los PRBC recirculantes fluyen por el cassette central 23M al tubo T6, que se une al tubo T4 acoplado al puerto de entrada 48. Los PRBC recirculantes se mezclan con la WB que entra en el compartimento de procesamiento de sangre 38.

En términos generales, la magnitud del hematocrito de salida H_{o} varía inversamente al caudal de recirculación Q_{r} de PRBC, el cual es regido por las bombas P4 (PRBC) y P2 (WB). Dado un caudal establecido para la WB por la bomba P2, el hematocrito de salida H_{o} puede aumentar al bajar Q_{r}, y, a la inversa, el hematocrito de salida H_{o} puede disminuir al subir Q_{r}. La relación exacta entre Q_{r} y H_{o} tiene en cuenta la aceleración centrífuga del fluido en el compartimento 38 (regido por la magnitud de las fuerzas centrífugas en el compartimento 38), el área del compartimento 38, así como el caudal de entrada de sangre total (Q_{b}) al compartimento 38 (controlado por la bomba P2) y el caudal de salida de PRP (Q_{p}) del compartimento 38 (controlado por la bomba de control de la interfase P5).

Existen varias formas de expresar esta relación y, con ello, de cuantificar Q_{r} basándose en un H_{o} deseado. En la realización ilustrada, el controlador 222 muestrea periódicamente Q_{b}, Q_{p} y Q_{r}. Además, al tener en cuenta los factores de fuerza centrífuga activa en el compartimento 38, el controlador obtiene un nuevo caudal en la bomba de recirculación de PRBC Q_{r} (NEW) para la bomba P4, en base a un H_{o} objetivo, como sigue:

\newpage

(i) Comienzo a tiempo de muestreo n = 0

(ii) Cálculo de Q_{r} actual como sigue:

Q_{r} = [Q_{p} - Q_{b}] + \left[\frac{k}{H_{o}} - 1\right] \left[\frac{a \ \times \ A}{m}\right]

: donde

: H_{o} es el valor objetivo del hematocrito de salida, expresado como un decimal (por ejemplo, 0,75 para el 75%).

: a es la aceleración del fluido, regido por las fuerzas centrífugas, calculado como sigue:

a = \frac{r \Omega^{2}}{g}

: donde:

: \Omega es la velocidad de rotación del compartimento 38 expresada en radianes por segundo.

: r es el radio de rotación.

: g es la gravedad unitaria, igual a 981 cm/s^{2}.

: A es el área del compartimento 38.

: k es la constante de hematocrito y m es una constante de rendimiento de separación, ambas se obtienen en base a datos empíricos y/o modelos teóricos.

: En la realización preferente, se utiliza el modelo teórico siguiente:

H_{o} (1 - Ho)^{k+1} = \frac{\beta \ Q_{b} \ H_{i}}{a \ A \ C_{R}}

: donde C_{R} = 1,08 S_{r} y donde \beta es un término de corte sensible definido como:

: \beta = 1 + \frac{b}{\tau^{n}} y donde en base a los datos empíricos, b = 6,0 s^{-n} y n = 0,75, y la velocidad de corte se define como

\tau = du / dy

: siendo u la velocidad del fluido e y una dimensión espacial;

: y donde S_{r} es un factor de sedimentación de los glóbulos rojos obtenido empíricamente que, en base a los datos empíricos, puede establecerse a 95 x 10^{-9} s.

: Este modelo se basa en la Ecuación (19) de Brown, "The Physics of Continuous Flow Centrifugal Cell Separation," Artificial Organs; 13(1):4-20, Raven Press, Ltd., New York (1989) (el artículo de Brown), que se incorpora aquí como referencia. El gráfico del modelo aparece en la Fig. 9 del Artículo de Brown.

: El modelo anterior se linealiza mediante regresión lineal simple en un rango operativo práctico, esperado, de condiciones de procesamiento sanguíneo. Las sustituciones algebraicas se realizan en base a las siguientes expresiones:

: H_{i}Q_{b} = H_{o}Q_{o}, donde Q_{o} es el caudal de PRBC por el tubo de salida T5, que se puede expresar como Q_{o} = Q_{b} - Q_{p}.

: Esta linealización produce una curva simplificada en la cual el valor de (m) constituye la pendiente y el valor de (k) constituye la ordenada y.

\newpage

: En la curva simplificada, la pendiente (m) se expresa como sigue:

: m = 338,3 \left(\frac{\beta}{S_{r}}\right), donde \beta/S_{r} puede expresarse, en base a datos empíricos, como valor un constante de 1,57 /\mus.

: Así, en la curva simplificada m tiene un valor de 531,13. Se piensa que a los procedimientos de separación de sangre total de flujo continuo, en general es aplicable un rango de valores para m de entre aproximadamente 500 y aproximadamente 600. Para la curva simplificada, el valor de la ordenada y para k es igual a 0,9489. Se piensa que a los procedimientos de separación de sangre total de flujo continuo, en general es aplicable un rango de valores para k de entre aproximadamente 0,85 y aproximadamente 1,0.

(iii): Cálculo del Promedio de Q_{r}

: Q_{r} se mide a intervalos seleccionados y estas medidas instantáneas se promedian sobre el período de procesamiento como sigue:

Q_{r}(AVG) = [0.95 (Q_{r}(AVG_{LAST})] + [0.05 \times Q_{r}]

(iv): Cálculo del nuevo Q_{r} como sigue:

Q_{r}(NEW) = Q_{r}(AVG) \times F

: donde

: F es un factor de control opcional que activa el control de Q_{r} (cuando F=1), o desactiva el control de Q_{r} (cuando F=0), o activa una escala de Q_{r} en base a las variaciones del sistema (cuando F se expresa como una fracción entre 0 y 1). F puede comprender una constante o, como alternativa, puede variar en función del tiempo de procesamiento, por ejemplo empezando en un primer valor al principio de determinado procedimiento y cambiando a un segundo valor o más valores a medida que progresa el procedimiento.

(v): Mantener Q_{r} dentro de unos límites prescritos (por ejemplo, entre 0 ml/min y 20 ml/min)

\hskip1,5cm5

: Durante la etapa de recogida de MNC 232 (Fig. 22), el controlador 222 establece y mantiene simultáneamente múltiples caudales de bombeo para conseguir las condiciones óptimas de procesamiento en el compartimento 38, para la acumulación de un alto rendimiento de MNC de gran pureza. El controlador establece y mantiene el caudal de entrada de WB Q_{b} (vía la bomba P2), el caudal de salida de PRP Q_{p} (vía la bomba P5), el caudal de recirculación de PRP Q_{Recirc} (vía la bomba P6) y el caudal de recirculación de PRBC Q_{r} (vía la bomba P4). Dado un caudal de entrada de WB (Q_{b}), que es establecido típicamente para la comodidad del donante/paciente y para un tiempo de procesamiento aceptable, el controlador 222:

(i): ordena a la bomba P5 mantener un Q_{p} establecido para mantener la posición deseada de la interfase en la rampa 84 y así obtener las concentraciones deseadas de plaquetas en el plasma (PPP o PRP);

(ii): ordena a la bomba P6 mantener un Q_{Recirc} establecido para mantener el hematocrito de entrada deseado H_{i} (por ejemplo, entre aproximadamente el 32% y el 34%) y así obtener altas eficacias de separación de plaquetas; y

\newpage

(iii): ordena a la bomba P4 mantener un Q_{r} establecido para mantener un hematocrito de salida deseado H_{o} (por ejemplo, entre aproximadamente el 75% y el 85%) y así impedir la contaminación por granulocitos y maximizar las producciones de MNC.

(ii) Segunda Fase (Recogida de PRBC)

El controlador 222 termina la fase de acumulación de MNC 236 cuando se procesa un volumen preestablecido de sangre total (por ejemplo, de 1.500 ml a 3.000 ml). Como alternativa, la fase de acumulación de MNC puede finalizarse cuando se recoge un volumen objetivo de MNC.

El controlador 222 entra entonces en la fase de recogida de PRBC 238 de la etapa de recogida de MNC 232. En esta fase 238, se cambia la configuración de la estación de bombeo PSM para interrumpir el retorno de PRBC al donante/paciente (cerrando la V14), se interrumpe la recirculación de PRBC (cerrando la válvula V18 y colocando la bomba P4 en una condición de bomba OFF, cerrada) y transportando en su lugar los PRBC hacia el recipiente de PRBC (abriendo la V15).

Esta nueva configuración se muestra en la Fig. 23 y se resume además en la Tabla 4.

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TABLA 4 Etapa de Recogida de las Células Mononucleares (Fase de Recogida de PRBC)

6

En esta fase 238, el PRBC en la línea T5 es transportado a través del cassette central 23M a la línea T14 y al recipiente de PRBC. El controlador 222 funciona en esta fase 238 hasta que se haya recogido un volumen deseado de PRBC (por ejemplo, 35 ml a 50 ml) en el recipiente de PRBC. Este volumen de PRBC se utiliza más adelante en la fase de eliminación de MNC 240 de la etapa de cosecha de MNC 234, tal como se describirá con en detalle más adelante.

El controlador 222 finaliza la fase de recogida de PRBC 238 al detectar (gravimétricamente, utilizando la balanza WS) que el recipiente de PRBC contiene el volumen deseado de PRBC.

Esto finaliza la etapa de recogida de MNC 232 del ciclo de procesamiento principal 230.

2. Etapa de Cosecha de Células Mononucleares (i) Primera Fase (Eliminación de MNC)

El controlador 222 entra en la etapa de cosecha de MNC 234 del ciclo de procesamiento principal 230. En la primera fase 240 de esta etapa 234, se extrae sangre total y se recircula de vuelta al donante/paciente sin pasar por el compartimento de procesamiento de sangre 38. Los PRBC recogidos en el recipiente de PRBC en la fase anterior de recogida de PRBC 238 son devueltos al compartimento de procesamiento 38 a través del tubo de entada de WB T4, mientras continúa la rotación del compartimento 38. Las MNC acumuladas en el compartimento 38 durante la etapa de recogida de MNC 232 son transportadas con el PRP por el tubo T10 fuera del compartimento 38.

La configuración del circuito de fluido 15 durante la fase de eliminación de MNC 240 de la etapa de cosecha de MNC 234 se muestra en la Fig. 24A, y se resume además en la Tabla 5.

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TABLA 5 Etapa de Cosecha de Células Mononucleares (Fase de Eliminación de MNC)

7

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Como se muestra en la Fig. 24A, el controlador 222 cierra el tubo de salida de PRBC T5 mientras los PRBC son transportados por la bomba P4 desde el recipiente de PRBC por los tubos T14 y T6 al tubo T4, para su introducción en el compartimento 38 a través del puerto de entrada de WB 48. El controlador 222 empieza un ciclo de recuento del tiempo en TCYC_{START}.

La afluencia de PRBC desde el recipiente de PRBC a través del puerto de entrada de WB 48 aumenta el hematocrito en la región de recogida de PRP 76. En respuesta, la región concentrada en MNC acumuladas en el compartimento 38 (tal como se muestra en la Fig. 18), flotan a la interfase 58. El volumen entrante de PRBC desplaza el PRP a través del puerto de salida de PRP 46. La interfase 58 y con ella la región concentrada en MNC (designada Región de MNC en la Fig. 24A) se desplazan también fuera del compartimento 38 a través del puerto de salida de PRP 46. La región de MNC se desplaza a lo largo del tubo de PRP T10 hacia el sensor óptico OS.

Como se muestra en la Fig. 28, dentro del tubo T10, una región 112 de PRP precede la región concentrada en MNC. El PRP en esta región 112 es transportado al recipiente PPP a través del cassette derecho 23R y del tubo T12 (como se muestra en la Fig. 24A). Una región 114 de PRBC sigue también la región concentrada en MNC dentro del tubo T10.

Aparece una primera región de transición 116 entre la región de PRP 112 y la región concentrada en MNC. La primera región de transición 116 se compone de una concentración de plaquetas siempre descendente (mostrada por un patrón de cuadros en la Fig. 28) y un número siempre creciente de MNC (mostrado por un patrón texturizado en la Fig. 28).

Aparece una segunda región de transición 118 entre la región concentrada en MNC y la región de PRBC 114. La segunda región de transición 118 se compone de una concentración siempre descendente de MNC (mostrada por el patrón texturizado en la Fig. 28) y un número siempre creciente de PRBC (mostrado por un patrón en ondas en la Fig. 28).

Vistas por el sensor óptico OS, las regiones 112 y 116 que preceden la región de MNC y las regiones 118 y 114 que arrastran la región de MNC presentan densidades ópticas de transición en las cuales se puede distinguir la región de MNC. El sensor óptico OS detecta los cambios en la densidad óptica en el líquido transportado por el tubo T10 entre el puerto de salida de PRP y el cassette derecho 23R. Como se muestra en la Fig. 28, la densidad óptica cambiará de un valor bajo, que indica mucha transmisión de luz (es decir, en la región de PRP 112), a un valor alto, que indica mucha absorbencia de luz (es decir, en la región de PRBC 114), a medida que la región de MNC progresa después del sensor óptico OS.

En la realización ilustrada mostrada en la Fig. 28, el sensor óptico OS es un detector convencional de hemoglobina utilizado, por ejemplo, en el dispositivo de procesamiento de sangre Autopheresis-C® vendido por Fenwal Division of Baxter Healthcare Corporation. El sensor OS comprende un diodo emisor de luz roja 102, que emite la luz a través del tubo T10. Por supuesto, se podrían utilizar otras longitudes de onda como aquellas de color verde o infrarrojas. El sensor OS incluye asimismo un detector de diodo PIN 106 del lado opuesto del tubo T10.

El controlador 222 incluye un elemento de procesamiento 100 que analiza las señales de tensión recibidas del emisor 102 y del detector 106 para calcular la transmisión óptica del líquido en el tubo T10 denominado OPTTRANS.

El elemento de procesamiento 100 puede emplear diversos algoritmos para calcular OPTTRANS.

Por ejemplo, OPTRANS puede igualar la salida del detector de diodo 106 cuando el diodo emisor de luz roja 102 está "on" y el líquido fluye por el tubo T10 (RED).

El "ruido" óptico de fondo puede ser filtrado a partir de RED para obtener OPTTRANS como sigue:

OPTTRANS = \frac{COR(RED \ SPILL)}{CORREF}

donde se calcula COR (RED SPILL) como sigue:

COR(RED SPILL) = RED – REDBKGRD

siendo RED la salida del detector del diodo 106 cuando el diodo emisor de luz roja 102 está "on" y el líquido fluye por el tubo T10; REDBKGRD es la salida del detector del diodo 106 cuando el diodo emisor de luz roja 102 no está "on" y el líquido fluye por el tubo T10; y donde se calcula CORREF como sigue:

CORREF = REF-REFBKGRD

donde REF es la salida del diodo emisor de luz roja 102 cuando el diodo está "on"; y REFBKGRD es la salida del diodo emisor de luz roja 102 cuando el diodo no está "on".

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El elemento de procesamiento 100 normaliza el sensor OS a la densidad óptica del PRP del donante/paciente, obteniendo los datos procedentes del sensor OS durante la etapa precedente de recogida de NMC 232 a medida que el PRP del donante/paciente las transporta por el tubo T10. Estos datos establecen un valor de transmisión óptica de línea base para el tubo y el PRP del donante/paciente (OPTTRANS_{BASE}). Por ejemplo, OPTTRANS_{BASE} puede medirse en un momento determinado durante la etapa de recogida 232, por ejemplo a la mitad de la etapa 232, mediante un esquema de detección con filtro o sin filtro tal como se ha descrito anteriormente. Como alternativa, se calcula un conjunto de valores de transmisión óptica durante la etapa de recogida de MNC 232 utilizando un esquema de detección con filtro o sin filtro. Se promedia el conjunto de valores sobre la totalidad de la etapa de recogida para obtener OPTTRANS_{BASE}.

El elemento de procesamiento 100 continúa detectando durante la fase posterior de eliminación de MNC 240 uno o más valores de transmisión óptica para el tubo T10 y el líquido que fluye en él (OPTTRANS_{HARVEST}) durante la fase de eliminación de MNC 240. OPTTRANS_{HARVEST} puede comprender una sola lectura detectada en un momento determinado de la fase de eliminación de MNC 240 (por ejemplo, a la mitad de la fase 240), o puede comprender un promedio de múltiples lecturas tomadas durante la fase de eliminación de MNC 240.

El elemento de procesamiento 100 obtiene un valor normalizado DENSITY (densidad) estableciendo
OPTTRANS_{BASE} en 0,0, el valor de saturación óptica en 1,0 y el ajuste del valor de OPTTRANS_{HARVEST} proporcionalmente dentro del rango de valores normalizados de 0,0 a 1,0.

Como se muestra en la Fig. 28, el elemento de procesamiento 100 conserva dos valores umbral predeterminados THRESH (1) y THRESH (2). El valor de THRESH (1) corresponde a un valor nominal seleccionado para DENSITY (por ejemplo 0,45 en una escala normalizada de 0,0 a 1,0), que ha sido determinado empíricamente para que tenga lugar cuando la concentración de MNC en la primera región de transición 116 cumple con un objetivo de procesamiento preseleccionado. El valor de THRESH (2) corresponde a otro valor nominal seleccionado para DENSITY (por ejemplo, 0,85 en una escala normalizada de 0,0 a 1,0), que ha sido determinado empíricamente para que tenga lugar cuando la concentración de PRBC en la segunda región de transición 118 supere el objetivo de procesamiento preseleccionado.

El volumen de líquido del tubo T10 entre el sensor óptico OS y la estación de válvulas V24 en el cassette derecho 23R constituye un valor conocido, que se introduce en el controlador 222 como primer volumen de compensación VOL_{OFF(1)}. El controlador 222 calcula un primer valor de tiempo de control Time_{1} basado sobre VOL_{OFF(1)} y la velocidad de bombeo de la bomba P4 (Q_{P4}), como sigue:

Time_{1} = \frac{VOL_{OFF(1)}}{Q_{P4}} \times 60

En la realización ilustrada y preferente, el operador puede especificar e introducir en el controlador 222 un segundo volumen de compensación VOL_{OFF(2)}, que representa un volumen nominal adicional (mostrado en la Fig. 28) para aumentar el volumen total cosechado de MNC VOL_{MNC}. La cantidad VOL_{OFF(2)} tiene en cuenta las variaciones del sistema y de procesamiento, así como de las variaciones entre donantes/pacientes en la pureza de MNC. El controlador 222 calcula un segundo valor de tiempo de control Time_{2} basado sobre VOL_{OFF(2)}, y el caudal de la bomba P4 (Q_{P4}), como sigue:

Time_{2} = \frac{VOL_{OFF(2)}}{Q_{P4}} \times 60

Como la operación de la bomba P4 transporta los PRBC por el puerto de entrada de WB 48, la interfase 58 y la Región de MNC avanzan por el tubo de PRP T10 hacia el sensor óptico OS. El PRP que precede la región de MNC avanza más allá del sensor óptico OD, por el tubo T12, y dentro del recipiente PPP.

Cuando la Región de MNC alcance el sensor óptico OS, el sensor OS detectará DENSITY = THRESH (1). Con este evento, el controlador 222 inicia un primer recuento de tiempo TC_{1}. Cuando el sensor óptico OS detecta DENSITY = THRESH (2), el controlador 222 inicia un segundo recuento de tiempo TC_{2}. El volumen de MNC detectado puede obtenerse en base al intervalo entre TC_{1} y TC_{2} para un Q_{P4} determinado.

A medida que el tiempo avanza, el controlador 222 compara las magnitudes de TC_{1} con el primer tiempo de control T_{1}, así como compara TC_{2} con el segundo tiempo de control T_{2}. Cuando TC_{1} = T_{1}, el borde frontal de la región objetivo de MNC ha llegado a la estación de válvulas V24, como se muestra en la Fig. 24B. El controlador 222 ordena a la estación de válvulas V24 que se abra, y ordena a la estación de válvulas V25 que se cierre. El controlador 222 marca este evento en el contador de ciclos como TCYC_{SWITCH}. La región objetivo de MNC es transportada en el tubo T13 que conduce al recipiente de MNC. Cuando TC_{2} = T_{2}, el segundo volumen de compensación VOL_{OFF(2)} también ha sido transportado en el tubo T13, como se muestra en la Fig. 24C. Así, el volumen total de MNC seleccionado para la cosecha de (VOL_{MNC}) en el ciclo determinado está presente en el tubo T13. Cuando TC_{2} = T_{2}, el controlador 222 ordena a la bomba P_{4} que se pare. Por tanto, cesa otro avance de VOL_{MNC} en el tubo T13.

El controlador 222 deriva el volumen de PRP que fue transportado en el recipiente de PPP durante la fase precedente de eliminación de MNC. Este volumen de PRP (que se designa VOL_{PRP}) se obtiene, como sigue:

VOL_{PRP} = \frac{TCYC_{SWITCH} - TCYC_{START}}{Q_{4}}

En una realización preferente, el controlador 222 finaliza la fase de eliminación de MNC, independientemente de TC_{1} y TC_{2}, cuando la bomba P_{4} transporta más de un volumen de fluido especificado de PRBC después de TCYC_{START} (por ejemplo más de 60 ml). Esta circunstancia de retraso podría ocurrir, por ejemplo, si el sensor óptico OS no llegara a detectar THRESH (1). En este circunstancia de retraso volumétrico, VOL_{PRP} = 60 - VOL_{OFF(1)}. Como alternativa, o junto con un retraso volumétrico, el controlador 222 puede finalizar la fase de eliminación de MNC independientemente de TC_{1} y TC_{2} cuando la balanza WS para el recipiente de PRBC detecta un peso inferior a un valor prescrito (por ejemplo, menos de 4 gramos, o el peso equivalente de un volumen de fluido inferior a 4 ml).

(ii) Segunda Fase (Limpieza de PRP)

Una vez posicionada la Región de MNC tal como se muestra en la Fig. 24C, el controlador 222 introduce la fase de limpieza de PRP 242 de la etapa de cosecha de MNC 234. Durante esta fase 242, el controlador 222 configura el circuito 200 para desplazar VOL_{PRP} fuera del recipiente de PPP y del tubo T12 y dentro del compartimento de procesamiento de sangre 38.

La configuración del circuito de fluido 200 durante la fase de limpieza de PRP 242 se muestra en la Fig. 25, y se resume además en la Tabla 6.

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TABLA 6 Etapa de Cosecha de las Células Mononucleares (Fase de Limpieza de PRP)

13

Durante la etapa de limpieza de PRP 242, el controlador 222 configura las estaciones de bombeo PSL, PSM y PSR para interrumpir la recirculación de sangre total y, mientras continúa la rotación del compartimento 38, para bombear el VOL_{PRP} hacia el compartimento de procesamiento 38 a través del tubo T11. El VOL_{PRP} es transportado por la bomba P6 a través del tubo T12 al cassette derecho 23R, y de allí al tubo T11, para su entrada en el compartimento de procesamiento 38 a través del tubo T4 y el puerto 48. Los PRBC son transportados desde el compartimento de procesamiento 38 a través del puerto 50 y el tubo T5 al cassette central 23M, y de allí a los tubos T8 y T7 en el cassette izquierdo 23L. Los PRBC son transportados en el tubo T9 para su retorno al donante/paciente. No se transporta ningún otro fluido en el circuito de fluido 15 durante esta fase 242.

El retorno de VOL_{PRP} devuelve el volumen de líquido en el recipiente PPP a VOL_{SUS}, tal como fue recogido durante el ciclo preliminar de procesamiento 228 descrito anteriormente. El retorno de VOL_{PRP} conserva asimismo una población baja en plaquetas en el VOL_{SUS} en el recipiente de PPP previsto para la suspensión de MNC. El retorno de VOL_{PRP} transporta también MNC residuales presentes en la primera región de transición 116 antes de TC_{1} = T_{1} (y por lo tanto no formando parte de VOL_{MNC}), de vuelta al compartimento de procesamiento 38 para otra recogida en un ciclo posterior de procesamiento principal.

(iii) Tercera Fase (Suspensión de MNC)

Con el retorno de VOL_{PRP} al compartimento 38, el controlador 222 introduce la fase de suspensión de MNC 244 de la etapa de cosecha de MNC 234. Durante esta fase 244, una parte del VOL_{SUS} en el recipiente PPP es transportada con VOL_{MNC} en el recipiente de MNC.

La configuración del circuito de fluido 200 durante la fase de suspensión de MNC 244 se muestra en la Fig. 26, y se resume además en la Tabla 7.

TABLA 7 Etapa de Cosecha de las Células Mononucleares (Fase de Suspensión de MNC)

15

En la fase de suspensión de MNC 244, el controlador cierra C3 para interrumpir el retorno a los PRBC hacia el donante/paciente. Una parte alícuota predeterminada de VOL_{SUS} (por ejemplo, 5 ml a 10 ml) es transportada por la bomba P6 a través del tubo T12 en el cassette derecho 23R y luego en el tubo T13. Como se muestra en la Fig. 26, la parte alícuota de VOL_{SUS} hace avanzar además VOL_{MNC} por el tubo T13 en el recipiente de MNC.

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(iv) Cuarta Fase (Limpieza)

En ese momento, el controlador 222 introduce la fase final, de limpieza 246 de la etapa de cosecha de MNC 234. Durante esta fase 246, el controlador 222 devuelve los PRBC residentes en el tubo T10 al compartimento de procesamiento 38.

La configuración del circuito de fluido 200 durante la fase de limpieza 246 se muestra en la Fig. 27 y se resume además en la Tabla 7.

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TABLA 7 Etapa de Cosecha de las Células Mononucleares (Fase de Limpieza)

16

La fase de limpieza 246 devuelve cualquier MNC residual presente en la segunda región de transición 118 (véase la Fig. 28) después de TC_{2} = T_{2} (y por tanto no forma parte de VOL_{SEN}), de vuelta al compartimento de procesamiento 38 para otra recogida en un ciclo de procesamiento posterior.

En la fase de limpieza 246, el controlador 222 cierra todas las estaciones de válvulas en los cassettes izquierdo y central 23L y 23M y configura la estación de bombeo derecha PSR hacia los PRBC circulados desde el tubo T10 de vuelta al compartimento de procesamiento 38 a través de los tubos T11 y T4. Durante este período no se retira o devuelve ningún componente al donante/paciente.

Al final de la fase de limpieza 246, el controlador 222 empieza un nuevo ciclo principal de procesamiento 230. El controlador 222 repite una serie de ciclos principales de procesamiento 230 hasta que se alcance el volumen deseado de MNC objetivo para la totalidad del procedimiento.

Al final del último ciclo principal de procesamiento 230, el operador puede desear VOL_{SUS} adicional para diluir luego las MNC recogidas durante el procedimiento. En esta circunstancia, se puede ordenar al controlador 222 que configure el circuito de fluido 200 para llevar a cabo un ciclo preliminar de procesamiento 228, tal como se ha descrito anteriormente, para recoger VOL_{SUS} adicional en el recipiente de PPP. El controlador 222 configura entonces el circuito de fluido 200 para llevar a cabo una fase de suspensión de MNC 244, para transportar el VOL_{SUS} adicional al recipiente de MNC para conseguir la dilución deseada de VOL_{MNC}.

(v) Procedimiento Alternativo de Procesamiento de Células Mononucleares

La Fig. 29 muestra una realización alternativa de un circuito de fluido 300 que se adapta a la recogida y cosecha de MNC. El circuito 300 es, en muchos aspectos, el mismo que el circuito 200 mostrado en la Fig. 6, y a los componentes comunes se les colocan los mismos números de referencia.

El circuito 300 difiere del circuito 200 en que el segundo compartimento 310 del recipiente 14 es idéntico al compartimento 38 y, así, comprende un segundo compartimento de procesamiento de sangre con las mismas características que el compartimento 38. El compartimento 310 incluye sellos interiores, tal como se muestra para el compartimento 38 en la Fig. 4, creando las mismas regiones de recogida de sangre para el PRP y los PRBC, cuyos detalles no se muestran en la Fig. 29. El compartimento 310 incluye un puerto 304 para transportar la sangre total en el compartimento 310, un puerto 306 para transportar el PRP desde el compartimento 310 y un puerto 302 para transportar los PRBC desde el compartimento 310. El compartimento 310 incluye también una rampa inclinada 84, tal como se muestra en las Fig. 16A y 16B y tal como se ha descrito en relación con el compartimento 38.

El circuito de fluido 300 difiere asimismo del circuito de fluido 200 en que los tubos T14, T18, y T19 no están incluidos. Además, el recipiente PRBC no está incluido. En su lugar, el circuito de fluido 300 incluye varias nuevos conductos por tubos y pinzas, como sigue:

El conducto tubo T21 va desde el puerto de salida de PRP 306 del compartimento 310 a través de una nueva pinza C5 para unirse al conducto tubo T10.

El conducto tubo T22 va desde el puerto de entrada de WB 306 del compartimento 310 a través de un nuevo detector de aire D3 y una nueva pinza C6 para unirse al conducto tubo T3.

El conducto tubo T33 va desde el puerto de salida de PRBC 302 del compartimento 310 a través de una nueva pinza C8 para unirse al tubo T4.

Se proporciona también la nueva pinza C7 en el tubo T3 "aguas arriba" del detector de aire D1.

Se proporciona también la nueva pinza C9 en el tubo T10 entre el sensor óptico OS y la unión del nuevo tubo T21.

Por medio del circuito 300, el controlador 222 continúa, mediante el ciclo de cebado 226 descrito anteriormente, el ciclo preliminar de procesamiento 228 y el ciclo principal de procesamiento 230 tal como se ha descrito anteriormente para el circuito 200, hasta completar la fase de acumulación de MNC. La fase de recogida de PRBC 238 es diferente cuando se utiliza el circuito 300, ya que los PRBC utilizados para la eliminación posterior de MNC del compartimento 38 son procesados y recogidos en el segundo compartimento 310.

Más en particular, tal como se muestra en la Fig. 30, durante la fase de recogida de PRBC 238, el controlador 222 transporta un volumen de sangre total desde el donante/paciente hacia el segundo compartimento 310. El volumen de sangre total es aspirado por la bomba P2 a través del tubo T1 al tubo T3 y de allí a través de la pinza abierta C6 al tubo T22, que conduce al compartimento 310. Se cierra la pinza C7 para bloquear el transporte de sangre total al compartimento 38, donde se han acumulado las MNC para su cosecha. La pinza C9 se cierra también para bloquear el transporte de PRP desde el compartimento 38, manteniendo así la acumulación de MNC intacta en el compartimento 38.

En el compartimento 310, el volumen de sangre total es separado en PRBC y PRP, de la misma forma que están separados estos componentes en el compartimento 38. El PRP es transportado desde el compartimento 310 a través del tubo T23 y se abre la pinza C5 mediante la operación de la bomba P5 para su retorno al donante/paciente. Se cierra la pinza C8 para conservar los PRBC en el compartimento 310.

El controlador 222 acciona también una fase distinta de eliminación de MNC 240 utilizando el circuito 300. Tal como se muestra en la Fig. 31, durante la fase de eliminación de MNC 240, el controlador 222 recircula una parte de la sangre total extraida de vuelta al donante/paciente, mientras dirige otra parte de sangre total hacia el compartimento 310, siguiendo el mismo conducto que el previamente descrito en relación con la Fig. 30. El controlador 222 abre las pinzas C8 y C9, cerrando al mismo tiempo la pinza C5. La sangre total que entra en el compartimento 310 desplaza los PRBC a través del puerto de salida de PRBC 302 al tubo T23. Los PRBC procedentes del compartimento 310 entran en el puerto de entrada de WB 48 del compartimento 38. Tal como se ha descrito anteriormente, el flujo de entrada de PRBC desde fuera del compartimento 38 aumenta el hematocrito de los PRBC dentro del compartimento 38, provocando que las MNC acumuladas floten en la interfase 58. Tal como se ha descrito anteriormente, los PRBC entrantes desde el exterior del compartimento 38 desplazan el PRP a través del puerto de PRP 46 junto con la región de MNC mostrada en la Fig. 31. Esta región de MNC es detectada por el sensor óptico OS y cosechada en los procesamientos posteriores 242, 244, y 246 de la misma manera que se describe para el circuito 200.

Se establecen en las siguientes reivindicaciones varias características de la invención.

Claims

1. Sistema de separación de sangre (10) que comprende

una cámara (38) para su rotación alrededor de un eje rotativo, incluyendo la cámara una región de entrada (74) donde entra la sangre total para su separación en glóbulos rojos empaquetados, un constituyente plasmático y una interfase (58) que lleva células mononucleares entre los glóbulos rojos empaquetados y el constituyente plasmático,

un controlador (222) operable en un primer modo para transportar sangre total en la región de entrada (74) mientras elimina los glóbulos rojos empaquetados y el constituyente plasmático de la cámara y mientras mantiene la interfase (58) dentro de la cámara, siendo operable también el controlador en un segundo modo para eliminar la interfase (58) de la cámara mediante el transporte de los glóbulos rojos empaquetados desde fuera de la cámara (38) a la región de entrada (74), y

un conducto de salida (T10) para transportar la interfase eliminada de la cámara, que incluye un primer elemento sensor (OS) para colocar las células mononucleares en la interfase eliminada y proporcionar una primera salida controlada localizando las células mononucleares.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de salida (T10) incluye un recipiente (MNC) en una dirección de flujo "aguas abajo" del primer elemento detector y caracterizado porque el controlador dirige la recogida de células mononucleares en el recipiente basándose, al menos en parte, en la primera salida detectada.

3. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (222) es operable durante el primer modo para eliminar el constituyente plasmático de la cámara (38) a través del conducto de salida (T10).

4. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque durante el segundo modo el controlador (222) finaliza el transporte de sangre total a la región de entrada (74).

5. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque durante el segundo modo el controlador (222) finaliza la eliminación de glóbulos rojos empaquetados de la cámara (38).

6. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (222) hace circular los glóbulos rojos empaquetados eliminados de la cámara (38) durante el primer modo para su transporte a la región de entrada (74) durante el segundo modo.

7. Sistema según la reivindicación 1 que incluye además un depósito (50) y caracterizado porque el controlador (222) hace circular los glóbulos rojos empaquetados desde el depósito para su transporte a la región de entrada (74) durante el segundo modo.

8. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado porque el controlador (222) transporta al depósito (50) los glóbulos rojos empaquetados eliminados de la cámara (38) durante el primer modo.

9. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado porque el depósito comprende una segunda cámara rotativa alrededor de un eje en la cual los glóbulos rojos empaquetados se separan centrífugamente de la sangre total.

10. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer elemento sensor (OS) localiza ópticamente las células mononucleares en la interfase eliminada (58).

11. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (222) es operable para hacer circular los glóbulos rojos empaquetados eliminados de vuelta a la región de entrada (74) durante el primer modo.

12. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (222) es operable para hacer circular el constituyente plasmático eliminado de vuelta a la región de entrada (74) durante el primer modo.

13. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (222) incluye un segundo elemento sensor para localizar la interfase (58) en la cámara (38) y proporcionar una segunda salida controlada.

14. Sistema según la reivindicación 13, caracterizado porque el segundo elemento sensor localiza ópticamente la interfase (58) en la cámara (38).

15. Sistema según la reivindicación 13, caracterizado porque el controlador (222) es operable, durante el primer modo, para mantener la interfase (58) en una localización establecida en el cámara (38) basándose, al menos en parte, en la segunda salida controlada.

16. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de salida (T10) incluye, en una dirección de flujo "aguas abajo" desde el primer elemento sensor (OS), una primera ramificación, una segunda ramificación (T12, T13) y un elemento de válvula (V24, V25) operable en respuesta a la primera salida controlada para dirigir el flujo desde el primer elemento sensor (OS) hacia uno seleccionado de la primera ramificación y la segunda ramificación.

17. Sistema según la reivindicación 16, caracterizado porque al menos una de la primera y segunda ramificaciones (T12, T13) incluye un recipiente (MNC, PPP).

18. Sistema según la reivindicación 17, caracterizado porque, durante el segundo modo, el controlador (222) dirige la recogida de las células mononucleares en el recipiente (MNC).

19. Método para recoger células mononucleares de sangre total que comprende los pasos de proporcionar un sistema de separación de sangre tal como se define en la reivindicación 1;

(i) hacer girar una cámara (38) alrededor de un eje rotativo;

(ii) transportar la sangre total a una región de entrada (74) de la cámara (38) para su separación en glóbulos rojos empaquetados, un constituyente plasmático y una interfase (58) que lleva células mononucleares entre los glóbulos rojos empaquetados y el constituyente plasmático,

(iii) durante el paso (iii), eliminar los glóbulos rojos empaquetados y el constituyente plasmático de la cámara mientras se mantiene también la inetrfase (58) dentro de la cámara (38);

(iv) después de un período determinado de procesamiento, transportar los glóbulos rojos empaquetados desde fuera de la cámara (38) hacia la región de entrada (74) para eliminar la interfase (58) de la cámara (38) a través de un conducto de salida (T10); y

(v) localizar las células mononucleares en la interfase eliminada (58) dentro del conducto de salida (T10).

20. Método según la reivindicación 19 que incluye además el paso (vi) de dirigir la recogida de células mononucleares en un recipiente (MNC) que comunica con el conducto de salida.

21. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque durante el paso (iii), el constituyente plasmático es eliminado de la cámara a través del conducto de salida (T10).

22. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque durante el paso (iv) finaliza el transporte de sangre total a la región de entrada (74).

23. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque durante el paso (iv) finaliza la eliminación de los glóbulos rojos empaquetados procedentes de la cámara (38).

24. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque los glóbulos rojos empaquetados eliminados de la cámara (38) durante el paso (iii) son transportados a la región de entrada (74) durante el paso (iv).

25. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque durante el paso (iv) los glóbulos rojos empaquetados se hacen circular desde un depósito (50) para su transporte a la región de entrada (74).

26. Método según la reivindicación 25, caracterizado porque al menos algunos de los glóbulos rojos empaquetados eliminados de la cámara (38) durante el paso (iii) son transportados al depósito (50) para su circulación hacia la región de entrada (74) durante el paso (iv).

27. Método según la reivindicación 25, caracterizado porque durante el paso (iv) el depósito (50) gira mientras la sangre total es transportada hacia el depósito de glóbulos rojos empaquetados para obtener, mediante separación centrífuga, glóbulos rojos empaquetados, que son transportados hacia la región de entrada (74).

28. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque durante el paso (v) las células mononucleares se localizan ópticamente en la interfase eliminada (58).

29. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque durante el paso (ii) los glóbulos rojos empaquetados eliminados durante el paso (iii) se hacen recircular de vuelta a la región de entrada (74).

30. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque durante el paso (ii) el constituyente plasmático eliminado durante el paso (iii) se hace recircular de vuelta a la región de entrada (74).

31. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque durante el paso (iii) se detecta la localización de la interfase (58) en la cámara (38).

32. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque durante el paso (iii) se detecta ópticamente la localización de la interfase (58) en la cámara (38).

33. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque durante el paso (iii) se mantiene la interfase (58) en una localización establecida en la cámara (38) en base al control de la interfase.