JP2002538956A - 遠心分離装置及び流体成分を分離するための方法 - Google Patents
遠心分離装置及び流体成分を分離するための方法Info
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Abstract
Description
液成分分離との関連において特に有益性がある。
液体かあるいは粒状物を得るべく、ろ過あるいはプロセス処理される必要がある
。フィルタは、広い意味では物質から粒状物を除去あるいは分離することのでき
る任意の装置である。従って、ここに言う“フィルタ”とは、多孔質の媒体に限
らず、粒状物が相互に若しくは液体から分離される多くの異なる形式のプロセス
を含むものとする。
分と粒状物成分とから成り立っており、粒状成分は時に“成形(formed)
要素”と称される。血液の液体部分はその大半が血漿からなり、粒状成分には、
赤血球、白血球、血小板が含まれる。これら成分の濃度は類似しているが、平均
濃度が大きい順の関係では、白血球、赤血球、血小板、血漿となる。更に言えば
、粒状成分の寸法は、大きい順に、白血球、赤血球、血小板となる。現在の大抵
の清浄化装置は血液成分をその濃度及び大きさの違い、若しくは表面化学特性に
基づいて分離及びあるいはろ過する。
に、血液全体から粒状物群を除去する必要がある。例えば、ガン患者は、奪格(
abrative)療法、化学療法あるいは放射線療法を受けた後、血小板輸血
を必要とすることがしばしばある。血小板輸血に際しては、輸血血液全体から血
小板を取り出した後、これを患者に輸血する。しかしながら、血小板輸血に際し
患者に汚染物としての外部白血球が過剰に入り込むと、患者の身体はこの血小板
輸血を拒絶し、多数の健康上深刻な危機を招くこととなる。
分離あるいは採取される。遠心分離装置は、血液リザーバを回転させ、遠心分離
力を使用してこのリザーバ内の成分を分離させる。遠心分離に際し、血液は、極
めて高速で回転するリザーバに注入され、遠心分離力によって層化される。かく
して、特定の成分を分離状態で除去することが可能である。遠心分離装置は血液
全体から血小板を分離するには有効であるが、血小板から全ての白血球を分離さ
せるのは代表的には不可能である。歴史的に見て、採取した、少なくとも3×1
011の血小板数に対する白血球数が5×106未満であるという“白血球減少(
leukopoor)”基準に見合う血小板を、血液分離及び遠心分離装置を使
用して一貫して(時間の99%)生成することは代表的には不可能である。
して且つ満足裡に分離することができないことから、他のプロセスを加えること
による改善が図られた。そのプロセスの1つでは、遠心分離処理した血小板を、
白血球を除去するための改質表面を有し得る、多孔質の、織ったあるいは織らな
い媒体フィルタを通して送られる。しかしながら、多孔質フィルタを使用すると
、フィルタ自体の問題、即ち、従来の多孔質フィルタが血小板のほぼ5〜20%
を恒久的に除去あるいは捕捉することに起因する問題が生じる。こうした従来の
フィルタは、“血小板生存力(viability)”をも低下させる。つまり
、血小板はフィルターを通過することによってその何割かが正常に機能しなくな
り、部分的あるいは完全に活性化され得る。更には、多孔質フィルタはブランデ
ーキニンを釈放させ、このブランデーキニンが患者に低血圧症を発症させる恐れ
がある。多孔質フィルタは高価でもあり、ろ過プロセスを実施するための時間浪
費的な人的労働力をしばしば必要ともする。
例えば、遠心分離処理後、多孔質フィルタを使用する以前に、活性化された血小
板が不活性状態に変わる経過時間が必要なことである。そうしないと、活性化さ
れた血小板がフィルタを詰まらせがちとなる。従って、少なくとも幾つかの多孔
質フィルタはオンラインプロセスでの使用には適さない。
分離プロセスでは、媒体液中に懸濁する細胞が膜フィルタを使用することなく分
離される。1つの一般的な遠心エラトリエーションにおいて、細胞バッチがエラ
トリエーション緩衝液の流れに導入される。次いで、媒体液中に懸濁した細胞バ
ッチを担持するエラトリエーション緩衝液が、旋回する遠心分離装置内の漏斗形
状のチャンバに導入される。エラトリエーション緩衝液は、チャンバ内を流動す
るに従い、より小さく、沈降速度の遅い細胞をチャンバ内のエラトリエーション
境界に向けて押し流し、その一方、もっと大きく、沈降速度の速い細胞を、チャ
ンバの遠心力が最大である領域に移動させる。
の遅い細胞を更に押送してチャンバの出口ポートから排出させ、一方、沈降速度
の速い細胞はチャンバ内に止まる。チャンバを通る流体流れを増大させると、漸
次、より大きい、沈降速度の速い細胞がチャンバから除去され得る。 かくして、遠心エラトリエーションでは、沈降速度の異なる粒状物が分離され
る。ストークスの法則によれば、球状粒状物の沈降速度(sv)は以下の式で表
される。 sv=2r2(ρp−ρm)g/9η ここで、rは粒状物の半径、ρpは粒状物濃度、ρmは媒体液密度、ηは媒体粘
度、gは重力加速度あるいは遠心力加速度、である。ストークスの法則で粒状物
の半径が二乗されるのに粒状物密度が二乗されない訳は、沈降速度には細胞の密
度よりもむしろ大きさが大きく影響するからである。これにより、仮に粒状物密
度が類似する場合、遠心エラトリエーション中、一般に、大きな粒状物がチャン
バ内に残り、小さな粒状物が釈放されることが説明される。
ンには制限事項が多い。大抵の遠心エラトリエーションプロセスでは、粒状物を
、不連続状態に分かれたバッチ状態で媒体液流れに導入して粒状物を十分に分離
させる必要がある。かくして、ある遠心エラトリエーションプロセスでは、粒状
物のバッチ状態のみが分離され、粒状物を移動させるためには追加の媒体液が必
要となる。また、粒状物を正しく分離させるようにするために流れの力を遠心力
と正確に均衡させねばならない。 しかも、遠心エラトリエーションのためのチャンバ内を遠心力の強い範囲から
弱い範囲に向けて粒状物が流れるに際しては、コリオリ効果によるジェット流れ
も生じる。流体と粒状物とは、遠心分離装置の回転方向に面するチャンバの内壁
と激しく衝突する。この現象がチャンバ内の粒状物を混合させ、分離プロセスの
効果を減少させる。更に、コリオリ効果により内壁に沿った流れが逸らされ、入
口から出口に直接流れるようになる。かくして、遠心エラトリエーション範囲の
外側を通過する粒状物が最終生成物を汚染する。
、粒状物密度の逆転による粒状物混合である。遠心エラトリエーションに際して
は、チャンバ内をその入口ポートから断面積の大きい方に向けて求心方向に流動
するに従い、流体の速度は減少する。粒状物は、流動する液体内の、流れ速度の
早い領域よりもむしろ遅い領域に集まりやすいことから、粒状物はチャンバの断
面積の大きい部分の近辺に集中する。これに対応して、流速が最大となる、チャ
ンバの入口に隣り合う部分での粒状物密度は低下する。粒状物が、この断面積の
大きい高密度の部分から遠心力によって入口ポートに向けて付勢されると、粒状
物密度は逆転する。この粒状物密度の逆転によって、遠心エラトリエーションプ
ロセスの粒状物分離効果は低下する。 こうした及びその他の理由から、粒状物分離プロセスを改善する必要性がある
。
装置及び流体成分を分離するための方法を提供することである。
ための装置が含まれる。本装置は、リテーナ内に配置するための分離容器を含む
。分離容器は、入口部分と、出口部分と、入口部分及び出口部分間を伸延する流
路とを有する。入口部分は、分離容器に、成分に分離するべき流体を供給するた
めの入口ポートを有し、出口部分は、第1の壁と、第1の壁から離間した第2の
壁と、分離した流体成分を分離容器から除去するための少なくとも3つの出口ポ
ートと、出口ポートの1つと第2の壁との間のシールドにして、流体の比較的高
密度の少なくとも1つの成分が前記出口ポートの1つに入り込むのを制限するた
めのシールドとを有する。シールドは前記出口ポートの1つと相対する表面を有
する。分離容器をリテーナ内に配置すると、この表面は他の2つの出口ポートよ
りも回転軸線に接近して位置付けられ、それにより、出口部分に形成される比較
的高密度の流体成分の層よりも外側に来るように維持される。
タと、遠心ロータ上のリテーナと、リテーナ内の分離容器とが含まれる。分離容
器には、入口口部分と、出口部分と、トラップダムとが含まれる。出口部分は、
流体の分離成分の少なくとも1つの通過を実質的に阻止するためのバリヤと、分
離容器からの、少なくとも前記阻止された分離成分を除去するための少なくとも
1つの出口ポートとを有する。トラップダムは出口ポートと入口部分との間に位
置付けられ、ロータの回転軸線から離れる方向に伸延して比較的低密度の物質を
捕捉し、比較的徐々に傾斜する下流側部分を含んでいる。
セグメントを含む。このセグメントが、トラップダムから横断方向に形成される
比較的高密度の流体成分の層の厚みを増大させる。 他の様相において、本発明には分離容器と流体チャンバとを有する装置が含ま
れる。分離容器には、入口ポートと、流体の少なくとも比較的中間密度の成分を
除去するための第1出口ポートと、流体の少なくとも1つの比較的低密度の成分
を除去するための第2出口ポートとが含まれる。第1ラインが第1出口ポートに
連結され、また、この第1ラインを通る流体の成分を分離するために、流体チャ
ンバの入口にも連結される。第2ラインが第2出口ポートに連結され、また、流
体の比較的低密度の成分を流体チャンバの出口から流出する物質と混合させるた
めに、流体チャンバの出口とも流体連通される。
法には、分離容器を回転軸線を中心として回転させ、被分離流体をこの分離容器
に送り込むことが含まれる。流体は少なくとも3つの、比較的高密度の成分と、
比較的中間密度の成分と、比較的低密度の成分とに分離される。少なくとも比較
的中間密度の成分が、出口ポートを介して分離容器から除去される。比較的高密
度の成分の出口ポートへの流入が、出口ポートに対面する表面を有するシールド
によって制限される。高密度の成分と中間密度の成分との間の界面の位置が、シ
ールドの前記表面が前記界面と出口ポートとの間に位置付けられるように制御さ
れる。 更に他の様相では、高密度の成分が赤血球を含み、中間密度の成分が血小板を
含み、低密度の成分が血漿を含む。
ポートを介して分離容器から除去され、少なくとも幾分かの、低密度の成分が第
2の出口ポートを介して分離容器から除去される。除去された比較的中間密度の
成分は流体チャンバ内に流入する。流体チャンバ内には、比較的中間密度の成分
の少なくとも幾分かの第1の副成分が残り、前記比較的中間密度の成分の少なく
とも幾分かの第2の副成分が流体チャンバの出口から流出する。分離容器から除
去される比較的低密度の成分は、流体チャンバの出口から流出するこの第2の副
成分と結合する。
副成分には血小板が含まれ、比較的低密度の成分には血漿が含まれる。 本発明の更に他の様相では、遠心分離装置と共に使用するための装置が提供さ
れる。本装置には、出口部分を有する分離容器が含まれ、出口部分には、少なく
とも1つの出口ポートと、出口ポートと相対する表面を有するシールドとが含ま
れる。少なくとも1つの比較的高密度の成分と、少なくとも1つのその他の分離
成分との間の界面位置を制御して、シールドの前記表面がこの界面と出口ポート
との間に位置付けられるようにするための構造部分が設けられる。
るための方法が提供される。本方法には、回転する分離容器中に血液成分を導入
して血液成分を分離容器内で層化し、赤血球を含む半径方向外側層と、少なくと
も血小板を含む中間層と、低密度の物質を含む半径方向内側層とを少なくとも形
成することが含まれる。血小板と、分離容器の半径方向内側壁及び外側壁の少な
くとも一方とが接触するのを実質的に制限するために、赤血球を含む半径方向外
側層が、分離容器の中間層と半径方向外側壁との間に維持され、及びあるいは、
低密度の物質を含む半径方向内側層が、中間層と、分離容器の半径方向内側壁と
の間に維持される。これにより血小板の凝集が減少する。
じ参照番号は同じあるいは類似の構成部品であることを示し、記号を付記した参
照番号は類似の部品であることを示す。 本発明の実施例は、登録商標名がCOBE SPECTRAである、コロラド
州のCobe研究所製の単一ステージ血液成分遠心分離装置が含まれるのが好ま
しい。この装置には、米国特許第4,425,112号に記載されるような、1
オメガ/2オメガの無シール管結合部が組み込まれる。またこの装置では、米国
特許第4,094,461号及び4,647,279号に実質的に記載されるよ
うな、単一ステージ血液成分分離チャンネルも使用される。本発明の各実施例は
、その目的上、上述のCOBE SPECTRA装置との組み合わせにおいて説
明されるが、本発明がこの装置に限定されることを意味するものではない。 当業者には明らかなように、本発明は、血液を各成分に分離するために一般的
に使用される様々の遠心分離装置において有益に使用することができる。本発明
は特に、単一ステージ型のチャンネルあるいは1オメガ/2オメガの無シール管
結合部の使用の如何に関わらず、成分収集ライン、例えば、血小板収集ラインあ
るいは血小板富化血漿ラインを用いる任意の遠心分離装置と共に使用することが
できる。
軸線A−Aを中心として回転する遠心分離装置10を含んでいる。遠心ロータ1
2はリテーナ16を含み、リテーナ16は、開放された上方表面を有する通路あ
るいは環状溝18を含み、この環状溝18が、図2、4、5、6、7、に夫々示
される分離容器28、28a、あるいは28bを受けるようになっている。環状
溝18は遠心ロータ12の回転軸線A−Aの周囲を完全に取り巻くと共に、この
環状溝18をその間部分に確定するべく相互に離間した内側壁20及び外側壁2
2によって境界付けられる。図1に示す環状溝18は遠心ロータ12の回転軸線
A−Aを完全に取り巻くように示されるが、分離容器が全体に環状でない場合は
回転軸線A−Aを部分的に取り巻くものとすることができる。COBE SPE
CTRA型血液成分遠心分離装置と比較して、外側壁22は回転軸線A−Aに接
近され、それにより、分離容器28、28a、あるいは28bの容積を減少させ
てこれら分離容器28、28a、28bの流れ速度を増大させるのが好ましい。 環状溝18は、回転軸線A−Aを中心とする曲率半径が一定である有意部分を
有し、この有意部分はロータ12において可能な最大半径距離の位置に位置決め
される。以下に説明するように、この形状によって、分離容器28、28a、2
8bの入口部分から出口部分へと送られるに際し、これら容器内の分離された物
質が比較的一定の遠心力を受けることが保証される。
24を介して間接的に連結される。あるいは、軸24を、ギヤ伝達機構(図示せ
ず)を介してモータ14に連結することもできる。 図1に示すように、ロータ12の上面にはホルダ26が設けられる。ホルダ2
6は、ロータ12上で流体チャンバ30を釈放自在に保持し、この流体チャンバ
30の出口32を、流体チャンバ30の入口34よりも回転軸線A−Aに接近し
て位置決めする。ホルダ26は、ロータ12上で流体チャンバ30を、この流体
チャンバ30の長手方向軸線が回転軸線A−Aを横断する平面内にあるようにし
て配向するのが好ましい。更に、ホルダー26は、ロータ12上で流体チャンバ
30を、この流体チャンバ30の出口32が回転軸線A−Aと相対する状態で保
持するような配列であるのが好ましい。ホルダ26はロータ12の上面で流体チ
ャンバ30を保持するが、流体チャンバ30を、ロータ12上の別の位置、即ち
、ロータ12の上面の下側のような位置にも固定することができる。
とが概略例示される。分離容器28は全体に環状の流路46を有し、入口部分4
8と出口部分50とを含んでいる。壁52が、物質が、先ず流路46を流れずに
入口部分48及び出口部分50間を通過(例えば、図2に矢印で示すような反時
計回り方向で)するのを防止する。 分離容器28の、入口部分48と出口部分50との間の部分において、半径方
向外側壁65が、出口部分50での半径方向外側壁65よりも回転軸線A−Aに
接近して位置決めされるのが好ましい。そうすることで、分離容器28内で血液
成分が分離される間、分離容器28の、入口部分48と出口部分50との間の部
分に、極めて薄く且つ急速に前進する赤血球床が形成されるようになる。この赤
血球床が、分離手順を開始するための血液成分の必要量を減少させ、また、分離
容器28内の無用の赤血球数を減少させる。以下に説明するように、半径方向外
側に位置するこの赤血球床は、血小板が分離容器の半径方向外側壁65と接触す
るのを実質的に制限し、あるいは更に好ましくはそうした接触を防止する。これ
が、血小板の、通常は高分子材料から構成される遠心分離装置の構造部品と接触
して生じる凝集を低減すると考えられる。
28に送るための流入管36が含まれる。他方、出口部分50には、分離物質を
分離容器28から除去するための第1収集ライン38、第2収集ライン40、第
3収集ライン42と、分離容器内の分離物質間の界面“F”の水準を調節するた
めの界面制御ライン44とが含まれる。分離容器28は、複数の成分分離領域ス
テージを構成するのではなく、むしろ、単一のそうしたステージを構成するのが
好ましい。換言すると、分離容器28内で分離された各成分は、分離容器28の
ただ1つの領域、即ち、出口部分50に収集され且つそこから除去されるのが好
ましい。付け加えると、分離容器28は半径が実質的に一定であるが、出口部分
50の外側壁部分は、以下に説明する第1出口ポート56、第2出口ポート58
、第3出口ポート60、界面制御出口ポート61、第1収集ライン38、第2収
集ライン40、第3収集ライン42、界面制御ライン44の夫々が半径方向の異
なる距離の位置に位置決めされ、それにより、高密度の赤血球のためのより深い
収集溜めが創出され得るように、回転軸線A−Aから遠方に離して好ましく位置
決めされている。 第1収集ライン38、第2収集ライン40、第3収集ライン42は“収集ライ
ン”として参照されるが、これらのラインを通して除去される物質は、収集若し
くはドナーに注入され得るものである。また、本発明は、第2収集ライン40、
第3収集ライン42そして界面制御ライン44の1つ以上を使用することなく実
施することができる。
ているが、入口部分48の外側壁を入口部分48の内側壁にもっと近づけて離間
させ及びあるいは傾斜させることができる。流入管36の入口ポート54が、被
分離物質、例えば全血液の、分離容器28の入口部分48内への流入を可能とす
る。分離手順の間、入口部分48に流入する物質は、流路46を通りつつ、ロー
タ12の回転に応答してその密度差に従い層化する。入口部分48と出口部分5
0との間の流路46は、湾曲し且つ半径が実質的に一定であるのが好ましい。更
には、流路46は回転軸線A−Aからの距離が最大である位置に配置される。こ
うした形状によって、流路46を通る各成分が、比較的一定の重力場と、ロータ
12のために可能な最大の重力場とに遭遇することが保証される。 分離された物質は出口部分50に向かって流動し、そこで、第1収集ライン3
8の第1出口ポート56、第2収集ライン40の第2出口ポート58、第3収集
ライン42の第3出口ポート60の夫々を経て除去される。分離された物質は、
界面制御ライン44の界面制御出口ポート61を通しても除去される。
ト60、そして界面制御出口ポート61は、ロータ12上で、密度の変化する物
質を除去するための様々な半径方向位置に位置決めされる。第2出口ポート58
は、第1出口ポート56、第3出口ポート60、そして界面制御出口ポート61
よりも回転軸線A−Aから遠くに位置付けられ、それにより、赤血球のようなよ
り高密度の成分Hを分離容器28から分離する。第3出口ポート60は、第1出
口ポート56、第2出口ポート58、そして界面制御出口ポート61よりも回転
軸線A−Aに接近して位置付けられ、それにより、分離容器28内に分離された
最小密度成分、例えば血漿を除去する。第1出口ポート56は、界面制御出口ポ
ート61よりも約0.88〜約2.92mm(約0.035〜約0.115イン
チ)回転軸線A−Aに接近して位置付けられる。
の単核細胞(白血球)の流れを実質的に阻止するためのバリヤ62を含んでいる
。バリヤ62は、出口部分50を完全に横断して、回転軸線A−Aと全体に平行
方向に伸延するスキマー(skimmer)ダムであるのが好ましい。第1出口
ポート56は、入口部分48の下流側でバリヤ62のすぐ上流側に位置付けられ
、バリヤ62で阻止された成分の内、少なくとも中間密度成分Iを収集し、また
随意的には、低密度成分Lを収集する。
及び径方向外壁65から夫々半径方向内側に離間され、それにより、低密度成分
、例えば血漿のための、出口部分50内で半径方向内側に位置決めされた第1通
路64と、高密度成分H、例えば赤血球のための、出口部分50内の半径方向外
側に位置決めされた第2通路66とを形成する。第2出口ポート58及び第3出
口ポート60は、バリヤ62の下流側に位置決めされ、第2通路66を通した高
密度成分H及び第1の通路64を通した低密度成分Lの夫々を収集する。
しい。分離手順の間、この界面制御出口ポート61は出口部分50内の高密度成
分H及びあるいは低密度成分Lを除去し、それにより、出口部分50内の中間密
度成分I及び高密度成分H間の界面Fの半径方向位置を制御し、この界面Fと界
面制御出口ポート61とが回転軸線A−Aから半径方向のほぼ同じ位置にあるよ
うにする。界面制御出口ポート61は界面Fの半径方向位置を制御するための好
ましい構造部分ではあるが、この機能を実行させるための別の構造部分を設ける
こともできる。例えば、界面Fの位置を、光学モニター(図示せず)を設け、こ
の光学モニターを使用して界面の位置を監視し、監視した位置に応じて、入口部
分48、入口ポート54、第1出口ポート56、第2出口ポート58、第3出口
ポート60の1つ以上を通して流動する液体及びあるいは粒状物を制御すること
により、界面Fの位置を界面ポートを使用することなく制御することができる。
口ポート58及び界面制御出口ポート61を通して除去される物質が結合され且
つ共通ラインを通して相互に除去されるようにするのが好ましい。第2出口ポー
ト58及び第3出口ポート60、そして界面制御出口ポート61はバリヤ62の
下流側に示されてはいるが、これら各ポートの1つ以上をバリヤ62の上流側に
位置付けることができる。更には、第1出口ポート56、第2出口ポート58、
第3出口ポート60、界面制御出口ポート61の、出口部分50の長手方向に沿
った順序を変更することもできる。分離容器28に関する詳細は、米国特許第4
,094,461号及び同第4,647,279号を参照されたい。
1出口ポート56に入り込まないように制限するためのシールド96が位置決め
される。シールド96は、バリヤ62の上流側から伸延する棚状部分であるのが
好ましい。好ましい実施例において、シールド96は、少なくとも第1出口ポー
ト56の幅(回転軸線A−Aと平行方向において)を有し、第1出口ポート56
の少なくとも上流側の端部にまで上流方向に伸延し、それにより、シールド96
及び半径方向外側壁65間の、高密度成分Hを含む成分が第1出口ポート56に
直接流入するのを制限する。換言すると、シールド96は、第1出口ポート56
に流入する物質の有意量が、回転軸線A−Aからシールド96よりも遠くない半
径方向位置からのものであることを保証する。
が好ましい。半径方向内面98は、約0.127〜約2.03mm(約0.00
5〜約0.08インチ)、好ましくは約0.508〜約7.62mm(約0.0
2〜約0.3インチ)、第1出口ポート56から半径方向外側に離間される。半
径方向内面98は、回転軸線A−Aから、第1出口ポート56及び第3出口ポー
ト60よりも遠方に位置決めされる。半径方向内面98は、また、回転軸線A−
Aに対し、第2出口ポート58及び界面制御出口ポート61よりも近くに位置決
めされる。半径方向内面98と、界面制御出口ポート61とを相互にこうして位
置決めすることにより、半径方向内面98は、出口部分50に形成された高密度
成分Hの層外で且つ中間密度成分Iの層内で、界面Fの上方に維持される。半径
方向内面98が界面Fの上方に維持されることで、シールド96は第1出口ポー
ト56への高密度成分Hの流入を阻止する。分離容器28を、高密度成分Hの層
が赤血球を含む血液を成分分離するために使用する場合、シールド96が、第1
出口ポート56に流入する赤血球数を実質的に減少させるのが好ましい。
’の一部が示されている。図に示すように、分離容器28’は、中間密度の物質
のための第1出口ポート56’と、高密度の物質のための第2出口ポート58’
と、界面制御出口61’とを含む。更に、分離容器28’は、第1出口ポート5
6’から半径方向外側に位置決めされた流れ配向装置100を有するバリヤ62
’を含む。しかしながら、流れは移行対100は、赤血球のような高密度の物質
の、第1出口ポート56’への流入量を実質的に減少させない。なぜなら、流れ
配向体100は半径方向内面102を有し、この半径方向内面102を高密度の
物質の層内に位置決めするために界面制御ポート61’から半径方向外側に位置
付けていることによる。言い換えると、半径方向内面102は、分離容器28’
内に形成された高密度の物質及び低密度の物質間の界面から半径方向外側に位置
付けられている。
8の内側壁20から外側壁22に向けて伸延する峰部68を好ましく含んでいる
。図2に示す分離容器28を環状溝18内に位置付けると、この峰部68が出口
部分50の半剛性あるいは可撓性の材料を変形させ、第1出口ポート56から上
流側の半径方向内側壁63にトラップダム70を形成する。トラップダム70は
回転軸線A−Aから遠ざかる方向に伸延し、分離容器28の、トラップダム70
の上流側に位置付けられた半径方向内側部分に沿って、低密度の物質、例えば、
呼び流体及びあるいは血漿の一部分を捕捉する。
が流体(即ち、塩類)及びあるいは血漿を半径方向内側壁63に沿って捕捉し、
物質がこのように捕捉されることで、分離容器28内の赤血球層に隣り合う位置
での血漿の流速が増大し、この速い血漿が血小板を出口部分50に向けてスクラ
ビングすることにより、出口部分50及び第1出口ポート56への血小板の搬送
を助成する。以下に説明するように、半径方向内側壁63に沿って捕捉された呼
び流体及びあるいは血漿は、半径方向内側壁63と血小板との接触を実質的に制
限する、あるいはもっと好ましくはそうした接触を防止する。これが、遠心分離
装置の、通常は高分子材料から形成される構成部品と血小板とが接触することに
より生じる血小板の凝集を減少させると考えられる。
を減少させることによって制限するための比較的円滑な表面を有するのが好まし
い。好ましい実施例において、トラップダム70の下流側部分104は、回転軸
線A−Aに向けて下流側に伸延する比較的漸次的な傾斜部分を形成する。血液分
離手順の間、この比較的漸次的な傾斜部分が、血漿がトラップダム70に沿って
流動する間に血漿(低密度成分)に再同伴(混合)されるようになる血小板(低
密度成分)の数を制限する。加えて、この傾斜部分が、第1出口ポート56に達
する以前に分離容器28内に蓄積される血小板数を減少させる。
よりも回転軸線A−Aに接近して位置付けられた下流側端部106に向けて伸延
するのが好ましい。分離容器28を血液成分分離のために使用する場合、この下
流側端部106は、分離容器28内に形成される血小板層よりも半径方向内側に
位置付けられるのが好ましい。これとは対照的に、下流側端部106を血小板層
の半径方向の最も内側よりも半径方向外側に位置付けると、トラップダム70の
表面に沿って流れる血漿はトラップダム70の下流側の血漿内の血小板に再同伴
(混合)され、かくして、血液成分の分離効果を低下させる。 図2に示す好ましい実施例において、トラップダム70及び下流側部分104
は全体に凸湾曲状であるのが好ましい。トラップダム70の表面は、曲率中心が
回転軸線A−Aからオフセットされた一定半径の円弧を形成するのが好ましい。
トラップダム70は任意の曲率半径を有し得るが、曲率半径は6.35〜約50
.8mm(約0.25〜約2インチ)であるのが好ましく、最も好ましくは約5
0.8mmである。
が、トラップダム70を他の方法で形成することもできる。例えば、トラップダ
ム70を、分離容器28の半径方向内側壁から伸延する恒久構造部分とすること
ができる。また、トラップダム70を、バリヤ62にもっと近づけて位置決めす
ると共に小孔を設け、この小孔を通して空気が出口部分50の半径方向内側の領
域に通じるようにすることもできる。 図1及び図2に示すように、環状溝18の外側壁22は、内側壁20の峰部6
8と相対する漸次傾斜部分108を好ましく含んでいる。図2に示す分離容器2
8を環状溝18内に位置付けると、この漸次傾斜部分108が分離容器28の出
口部分50の半剛性あるいは可撓性材料を変形して、トラップダム70から分離
容器28を横断する領域内に、比較的円滑な漸次傾斜セグメント110を形成す
る。別の実施例において、この漸次傾斜セグメント110は分離容器28に形成
した恒久構造部分である。
々に遠ざかりつつ徐々に傾斜し、それにより、トラップダム70から横断方向に
形成された流体の高密度成分H、例えば赤血球の層厚を増大させる。漸次傾斜セ
グメント110は、分離容器28内での比較的円滑な流れの移行を維持し、それ
により、中間密度成分I(血小板)の半径方向外側に形成された高密度成分H(
赤血球)の速度を減少させる。 漸次傾斜セグメント110の上流側端部112はトラップダム70から上流側
に位置決めされるのが好ましい。この位置にあることによって、上流側端部11
2は、赤血球のような高密度成分Hの速度を、この成分Hがトラップダム70を
通過して且つバリヤ62によって阻止された中間密度成分Iの半径方向外側を流
動する際において減少させる。
間に結合され、中間密度成分Iを流体チャンバ30内に送り込む。流体チャンバ
30は第1出口ポート56にできるだけ接近して位置決めし、流体チャンバ30
に入る赤血球が高い重力場に配置されて圧縮されるようにするのが好ましい。以
下に説明するように、分離容器28内で初期に分離された各成分は流体チャンバ
30内で更に分離される。例えば、血漿及び血小板から白血球が分離される。こ
うした爾後の分離は、流体チャンバ30内にエラトリエーション範囲を形成する
あるいは、流体チャンバ30内に血小板のような粒状物の飽和流動床を形成する
ことによって好ましく生じる。
許第5,674,173号に記載される流体チャンバの1つと類似あるいは同一
の構造のものであるのが好ましい。図2に示すように、流体チャンバ30の入口
34及び出口32は流体チャンバ30の長手方向軸線に沿って配列される。流体
チャンバ30の、入口34及び出口32間を伸延する壁は、かくして、入口34
と、出口32と、流体チャンバ30の内側とを確定する。 流体チャンバ30は、流体チャンバ30の最大断面積領域で相互に連結する2
つの切頭円錐形状セクションを含むのが好ましい。流体チャンバ30の内側は、
この最大断面積領域から反対側の入口34及び出口32に向けて傾斜(断面が減
少する方向で)するのが好ましい。流体チャンバ30は、切頭円錐形状の内側部
分を有する2つのセクションを有するものとして示されるが、各セクションの内
側は、放物面形状、あるいは、入口領域あるいは出口領域のそれよりも主要断面
領域の大きいその他の形状とすることができる。
のロータ12の回転速度のための、以下に説明する粒状物の飽和流動床の形成を
収受するために少なくとも十分な大きさのものとするべきである。流体チャンバ
30はプラスチックの単一部品から形成し得、あるいは、別々の部片を相互に組
み合わせて流体チャンバ30の別個のセクションを構成することもできる。流体
チャンバ30は、これを透明あるいは半透明のコポリエステルプラスチック、例
えばPETGから形成し、分離手順の間、光学的ストロボ(図示せず)の補助の
下に流体チャンバ内の中身を見ることができるようにすることができる。
置に溝72が形成される。溝72は、流体チャンバ30の長手方向軸線と実質的
に直交する上壁及び底壁の隔壁面によって確定される。溝72は環状であるのが
好ましいが、流体チャンバ30の長手方向軸線を部分的に包囲するようなもので
あっても良い。 溝72は、流体チャンバ30内でのコリオリ効果の分散を助成する。粒状物分
離手順の間に液体流量が突然増大すると、遠心エラトリエーションによる粒状物
分離の効果が制限され得、あるいは、粒状物の飽和流動床における粒状物通過に
対する妨害性が制限され得る。流体チャンバ30に流入する液体はコリオリの効
果を受ける。この効果を受けて生じたジェット流れは、液体と粒状物とが、粒状
物の飽和流動床それ自体に入り込むのではなく、むしろ、粒状物の飽和流動床と
流体チャンバ30の内壁面との間を通過し得ることから、粒状物の飽和流動床の
ろ過効果を低下させる。流体チャンバ30に設けた溝72は、コリオリ効果を受
けたジェット流れを、流体チャンバ30の軸線を部分的に巡る周囲方向に切り替
えさせることでそうしたコリオリ効果を打ち消す。従って、溝72は特に、液体
流量が増大する場合の、粒状物の飽和流動床の粒状物通過に対する妨害性を改善
する。
プ74が伸延し、溝72への入口を確定している。周囲リップ74は流体を溝7
2内に導く機能を有する。 流体チャンバ30の、最大断面積領域と入口34との間には複数の段部76が
形成される。図には6段の断部が示されるが、任意数の段部を設けることができ
る。 各段部76は、流体チャンバ30の長手方向軸線と実質的に直交する底面のみ
ならず、この底面と直交する側面を有する。図2には、側面と底面とが交差する
角部が示されるが、図示される角部を凹状の溝に代えることもできる。好ましい
実施例において、各段部76は環状であり且つ流体チャンバ30の軸線を完全に
包囲する円筒形状領域を確定する。
た粒状物の飽和流動床の粒状物の通過妨害性の、特に、流体流量を増大する間に
おける効果が改善される。段部76によるこの改善は、流体チャンバ30でのコ
リオリ効果を受けて生じるジェット流れを減少させるべく各表面を歪ませ且つ再
配向させる運動量が提供されることによるものである。コリオリ効果によるジェ
ット流れが発生すると、液体及び粒状物のジェット流れは流体チャンバ30の、
遠心分離装置の回転方向に面する内面に沿って移動する。従って、このジェット
流れは流体チャンバ30の内面と、粒状物の飽和流動床か、若しくは流体チャン
バ30内に位置決めされたエラトリエーション場の何れかとの間に粒状物を搬送
し、かくして、ジェット流れ内の粒状物は分離されることなく流体チャンバ30
から排出され得る。
を、全体に流体チャンバ30の軸線を巡る周囲方向に向けあるいは変換し、かく
して、ジェット流れ内を本来流動する粒状物の実質数が、粒状物の飽和流動床あ
るいはエラトリエーション場に入りそして分離される。 溝72及び段部76は、流体の流量増大を容易化するのみならず、流体チャン
バ30の安定状態での作動を改善する。血液成分分離の間、溝72及び段部76
は、そうしない場合には粒状物の飽和流動床をバイパスしてしまう白血球数を大
幅に減少させる。
びそれらから除去するための複数のポンプ78、80、84が設けられる。例え
ば全血液のような被成分分離物質を入口部分48に供給するための流入ポンプ7
8が流入管36に連結される。第1収集ポンプ80が、流体チャンバ30の出口
32に結合した流出管88に連結される。第1収集ポンプ80は出口32から流
体及び粒状物を抜き出し、次いで入口34を通して流体チャンバに流入せしめる
。 第2収集ポンプ84が、物質を第3出口ポート60を通して除去するために第
3収集ライン42に流体連結される。第2収集ライン40と、界面制御ライン4
4とを相互に流体連結し、物質を、分離容器28の出口部分50に生じた正の流
体圧力によってこれらのライン40及び44を通して流動させるのが好ましい。
しく損傷しないような形態とした蠕動ポンプあるいはインペラポンプであるのが
好ましい。しかしながら、任意のポンピング装置あるいは抜き出し装置を設ける
ことができる。別の実施例(図示せず)では、第1収集ポンプ80が流体チャン
バの入口34と流体連結され、流体チャンバ30内に、この流体チャンバ30を
通して物質を直接移動させる。流入ポンプ78、第1収集ポンプ80、第2収集
ポンプ84は任意の好適な位置に取り付けることができる。
の、モータ14に結合した制御体89を含んでいる。更に、この制御体89は流
入ポンプ78、第1収集ポンプ80、第2収集ポンプ84にも結合され、分離容
器28及び流体チャンバ30に、またこれら分離容器28及び流体チャンバ30
から流出する物質の流量を制御するのが好ましい。制御体89は、第1の粒状物
から成る飽和流動床を流体チャンバ30内に維持し、流体チャンバ30内に第2
の粒状物が保持されるようにするのが好ましい。制御体89は、斯界に一般に知
られるROMあるいはRAMによって提供されるプログラム化された情報を持つ
コンピュータを含むことができる。
節することにより、ロータ12の回転速度を変化させることができる。あるいは
、この回転速度は、伝達機構(図示せず)の配列を変える、例えば、モータ14
とロータ12との間の回転上の連結を、ギヤ変化によって変更させることで変化
させることができる。制御体89は、ロータ12の回転速度を常に監視するため
に、回転速度検出装置(図示せず)からの入力を受けることができる。
1つ以上を調節して、分離容器28及び流体チャンバ30に供給される、あるい
はこれら分離容器28及び流体チャンバ30から除去される物質のための流量を
変化させることもできる。例えば、制御体89は、流入ポンプ78、第1収集ポ
ンプ80、第2収集ポンプ84に提供される電力を変化させ得る。あるいは制御
体89は、流入管36、第1収集ライン38、第2収集ライン40、第3収集ラ
イン42、界面制御ライン44及びあるいは流出管88に位置決めした弁構造部
分(図示せず)を調整することにより、分離容器28及び流体チャンバ30に、
またこれら分離容器28及び流体チャンバ30への流量を変化させ得る。制御体
89は、第1収集ライン38内に位置決めした流れ検出装置(図示せず)からの
入力を受け、流体チャンバ30に流入する物質の流量を監視することができる。
図1の実施例では多重動作型の単一の制御体89が概略例示されるが、本発明の
制御構造部分には、単一機能あるいは多機能をその各々が奏する任意数の個別の
制御体が含まれ得る。
が示され、図5には、ロータ12aに溝18aを取り付けた、配管組体90aの
一部分の断面が例示される。配管組体90aは、分離容器28aと、流体チャン
バ30と、被成分分離流体、例えば全血液を分離容器28aに送るための流入管
36aと、分離された流体成分を分離容器28aから除去するための第1収集ラ
イン38a、第2収集ライン40a、第3収集ライン42aと、分離容器28a
内の分離された物質間の界面の高さを調節するための界面制御ライン44aとを
含む。分離容器28aをロータ12aに取り付けた場合、第1収集ライン38a
、第2収集ライン40a、第3収集ライン42aと界面制御ライン44aとは、
ロータ12aに形成した長孔(図示せず)を通過するのが好ましい。
と類似の構成を有するのが好ましい。分離容器28aは、半剛性のあるいは可撓
性の材料から形成され、図5に示す流路46aを有する全体に環状のチャンネル
92aを含む。このチャンネル92aの反対側の端部には、分離容器28aのた
めの入口部分48aと、出口部分50aと、を含む比較的剛性の連結構造部分9
4に連結される。入口管36aの入口ポート54aが入口部分48aと流体連通
され、それにより、被成分分離物質、例えば血液が分離容器28aに流入し得る
ようになる。分離手順の間、物質は入口ポート54aを介して分離容器28aに
流入し、流路46aを介してチャンネル92aの周囲を(図5に示す反時計方向
に)流れ、ロータ12aの回転に応答して異なる密度下に層化する。
、第2収集ライン40a、第3収集ライン42aの、夫々、第1出口ポート56
a、第2出口ポート58a、第3出口ポート60aと、そして、界面制御ライン
44aの界面制御ポート61aとを通して除去される。図5に示すように、第2
収集ライン40aを界面制御ライン44aに結合し、これらの第2収集ライン4
0a及び界面制御ライン44aを通して流動する物質が界面制御ライン44aの
一部分を通して共に除去されるのが好ましい。
て、界面制御ライン44aにおける界面制御ポート61aは、図2に示す第1出
口ポート56、第2出口ポート58、第3出口ポート60、界面制御ポート61
におけるそれと同じ相対半径位置を夫々有する。図6に示すように、第1出口ポ
ート56aと、界面制御ポート61aとは、第1出口ポート56aの方が回転軸
線A−Aに若干近くなるよう、約0.88〜約2.92mm(約0.035〜約
0.115インチ)の距離“d”、離間される。 出口部分50aは、血小板及び幾分かの白血球のような中間密度の物質の流れ
を実質的に阻止するためのバリヤ62aを含む。図5の実施例では、バリヤ62
aは出口部分50aを横断して回転軸線A−Aと全体に平行な方向に伸延するス
キマーダムである。第1の収集ライン56aはバリやー62aのすぐ上流側で且
つ入口部分48aの下流側に位置決めされ、バリヤ62aで阻止された中間密度
の物質を収集する。
、第1出口ポート56a内への高密度成分の流入を制限するための、図2に示す
シールド96と類似の形態のものであるのが好ましい。図6に示すように、シー
ルド96aの半径方向内面98aは、約0.127〜約2.03mm(約0.0
05〜約0.08インチ)、好ましくは約0.508〜約7.62mm(約0.
02〜約0.3インチ)の距離“g”、第1出口ポート56から半径方向外側に
離間される。 バリヤ62aの半径方向の内外の各表面は分離容器28aの半径方向の内外の
各表面から離間され、血漿のような低密度の物質のための第1の通路64aを出
口部分50aの半径方向内側位置に、そして、赤血球のような高密度の物質のた
めの第2通路66aを出口部分50aの半径方向外側位置に夫々形成する。バリ
ヤ62aの下流側には、第2通路66aを通過する高密度の物質及び入口ポート
54aを夫々通過する低密度の物質を夫々収集するための第2出口ポート58a
及び第3出口ポート60aが好ましく位置決めされる。
壁22aに向けて伸延される。分離容器28aを溝18aに載置すると、峰部6
8aが分離容器28aの半剛性のあるいは可撓性の材料を変形させ、分離容器2
8aの、第1出口ポート56aと分離容器28aの入口部分との間の半径方向内
側壁にトラップダム70aを形成する。トラップダム70aは、回転軸線A−A
から離れる方向に伸延し、分離容器28aの半径方向内側部分に沿って低密度の
物質、例えば、呼び流体及びあるいは血漿を捕捉する。加えて、トラップダム7
0aは漸次傾斜する下流側部分104aと、回転軸線A−Aよりも第1出口ポー
ト56aに接近して位置付けられた下流側端部106aとを有する。トラップダ
ム70aは、図2のトラップダム70におけるそれと同じあるいは実質的に同じ
構造形態及び機能を有し、分離容器28a内に形成された恒久的構造部分である
のが好ましい。
、相当する漸次傾斜セグメント110aを形成するための漸次傾斜部分108a
を含むのが好ましい。漸次傾斜部分108a及び漸次傾斜セグメント110aは
、図2に示す漸次傾斜部分108及び漸次傾斜セグメント110と夫々同一のあ
るいは実質的に同一の構造形態及び機能を有する。 図7には、図4〜図6に示す分離容器28aと実質的に同一構造の分離容器2
8bの実施例が示される。本実施例では、第3収集ライン42bが、流体チャン
バの出口32から伸延する出口管88bに流体連結されている。これにより、第
3出口ポート60aは出口32と流体連通され、それにより、第3出口ポート6
0aを通る物質流れを出口32を通る物質流れと混合させる。例えば、血液成分
分離手順の間、こうした構造形態により、第3出口ポート60aを通して流れる
血漿が流体チャンバ30からの血漿及び血小板と混合される。ある条件下におい
て、血小板収集のこうした希釈は、血小板収集体の保存寿命を可能な限り延ばす
ために所望され得るものである。
で流体連結することができる。例えば、第3収集ライン42bを、図2に示す第
1収集ポンプ80の上流側で出口管88bに連結し、被ポンピング粒状物の濃度
を低下させ、また恐らくは第2収集ポンプ84を排除することができる。あるい
は、例えば、第2収集ポンプ84の出口を第1収集ポンプ80の出口に流体連結
することもできる。第3収集ライン42b及び出口管88bの流体連結部分はロ
ータ12a上に位置付けられないのが好ましい。
めの方法を説明する。本発明は図面に示す構造及び血液成分分離プロセスに関連
して説明されるが、これに限定されるものではない。本発明は数多くの異なる粒
状物及びあるいは流体成分を分離するために使用することが可能であり、本発明
を実施するために使用する構造部分は図面に示すそれと異なるものであり得る。
本発明は二重針あるいは単一針を使用しての血液純化あるいはろ過のための装置
の何れにも適用することができる。例えば、本発明は米国特許第5,437,6
24号に記載される単一針式の、血液成分採取のための再循環システムを使用し
て実施することが可能である。
離容器及び流体チャンバに、初期において、呼び流体としての低密度流体媒体、
例えば、空気、塩溶液、血漿、及びその他の、液体血漿の密度未満のあるいは等
密度の物質が充填される。あるいは呼び流体は全血液それ自身である。この呼び
流体により、流体チャンバ30内の血小板による飽和流動床が効率的に確立され
るようになる。塩溶液を使用する場合、図2に示す流入ポンプ78が入口管36
を通して呼び流体をポンピングし、次いで入口ポート54を介して分離容器28
に流入させる。塩溶液は、制御体89が第1収集ポンプ80を作動させた場合に
入口部分48から出口部分50へと(図2に示す反時計方向で)流動される。制
御体89は、モータ14をも始動してロータ12、分離容器28,そして流体チ
ャンバ30を回転軸線A−Aを中心として回転させる。この回転中、流入管36
、第1収集ライン38、第2収集ライン40、第3収集ライン42、そして出口
管88のねじれは、斯界に既知の且つ米国特許第4,425,112号に記載さ
れる1オメガ/2オメガの無シール式の管結合部により防止される。
トラップダム70の上流側に捕捉され、分離容器28のトラップダム70から上
流側の内壁に沿って呼び流体のドームが形成されるようになる。遠心分離装置1
0に呼び流体が導入された後、ロータ12が回転され、全血液あるいは血液成分
が入口ポート54を通して分離容器28に導入される。血液を使用する場合、血
液を流入管36を通してドナーから血液を直接移行させて全血液を分離容器28
に導入することができる。あるいは、血液を、血液袋のような容器から流入管3
6に移行させることができる。
は密度の大きい順、即ち、1.赤血球、2.白血球、3.血小板、そして4.血
漿、の順に層化される。制御体89が、粒状物がこのように層化されることを保
証するようにロータ12の回転速度を調節する。赤血球(高密度成分H)の層が
分離容器28の外壁に沿って形成され、血漿(低密度成分L)の層が分離容器の
内壁に沿って形成される。これら2つの相間には中間密度の血小板及び白血球の
層の軟膜層が形成される。こうした分離は、各成分が入口部分48から出口部分
50に向けて流動する間に生じる。入口部分48と出口部分50との間の流路4
6の半径は実質的に一定であり、かくして、流れが変化した場合でさえも、出口
部分50の、赤血球から成る飽和流動床は安定状態に維持される。
の下流側に流動し、第3出口ポート60を通して除去される。赤血球は第2通路
66を通してバリヤ62の下流側に流れ、第2出口ポート58を通して除去され
る。除去された赤血球と白血球とが収集され、血液の他の成分と再結合され若し
くは更に分離される。あるいは、除去されたこれらの血液成分はドナーに再注入
され得る。 赤血球のような高密度成分Hと、血漿のような低密度成分Lとは、界面制御ポ
ート61を介して交互に除去され、高密度成分Hと中間密度成分I(軟膜の層)
との間の界面Fの半径方向位置を制御する。この界面の制御により、界面Fと第
1出口ポート56との間のシールドの半径方向の内面98が好適に維持される。
蓄積した血小板は、白血球及び血漿の幾分かと共に第1出口ポート56を介して
除去される。シールド96が、この第1出口ポート56への高密度の物質H(赤
血球)の移動を制限する。シールド96は、第1出口ポート56に入る赤血球数
を実質的に減少させ、それにより収集物の純度を改善する。
通過するに従い、これらの各成分は呼び流体が充満した流体チャンバ30に流入
し、かくして粒状物の飽和流動床が形成され得る。トラップダム70の上流側で
分離容器28の内壁に沿って捕捉された呼び流体(即ち塩)の部分或はドームが
、血小板をバリヤ62及び第1出口ポート56に向けて流動するように案内する
。捕捉された流体が分離容器の有効通路容積及び有効通路面積を減少させ、それ
により、分離プロセスのシステムを呼び流体処理するための血液の初期必要量を
減少させる。有効容積及び有効面積の減少は、層化された赤血球層に隣接しての
血漿及び血小板の速度、特に、“スクラブ”血小板の、バリヤ62及び第1出口
ポート56に向かう速度を高速化させる。
、最終的には他の流体、例えば、分離容器28内を流動する、血小板の少ない低
密度の血漿によって置き換えられる。この置き換えが生じた場合でも、捕捉され
た流体のドームあるいは流体部分は、尚、トラップダム70の上流側に維持され
る。 トラップダム70の、比較的傾斜の緩やかな下流側部分104が、血漿がトラ
ップダム70に沿って流動するに従い、多数の血小板が血漿と再同伴されるのを
制限する。下流側部分104はまた、バリヤ62の上流側での血小板の蓄積量を
減少させる。
せしめる。漸次傾斜セグメント110は、分離容器28における比較的円滑な流
れの移動を維持し且つ分離容器内での赤血球の流速を減少させる。
半径方向の外壁65に沿って赤血球の床が維持されるのが好ましい。更には、ト
ラップダム70に捕捉された流体のドームあるいは流体部分が、分離容器28の
半径方向の内壁63に沿って維持されるのが好ましい。赤血球の床と、捕捉され
た流体とがそれらの間部分に血小板を挟持することから、血小板が外壁65及び
内壁63のそれぞれと接触するのが実質的に制限され、あるいはより好ましくは
防止される。これが、血小板が、従来の高分子材料製の遠心分離装置の構造部品
と接触することにより生じる血小板の凝集を減少させると考えられる。血小板の
凝集の減少は重要である。なぜなら、それにより、血液成分がより多量に分離さ
れるようになり、また、抗凝血剤(AC)を大量に使用する必要性が無くなるか
らである。例えば、本発明は、幾つかの従来の2ステージ型の遠心分離装置と比
較して、約20%多い血液をプロセス処理することが可能であると考えられる。
また、本発明は、従来、幾つかの従来の2ステージ型の遠心分離装置では通常1
0対1であった血液成分対ACの比率を約12対1とすることが可能である。
ト56を通して除去されて流体チャンバ30に入り、血小板が粒状物の飽和流動
床を形成する。制御体89が、ロータ12の回転数をこの飽和流動床が容易に形
成される予め決定された回転速度範囲内に維持する。加えて、制御体89は第1
収集ポンプ80を制御し、このポンプを通して少なくとも血漿、血小板、白血球
が所定の流量で第1収集ライン38を通して搬送され、流体チャンバ30の入口
34に入るようにする。これらの流動する血液成分が、流体チャンバ30からの
呼び流体を分散させる。
る。つまり、第1収集ポンプ80の補助の下に流体チャンバ30を通して流動す
る血漿は、流体チャンバ30を通過する際に第1の粘性抵抗力を確立し、粒状物
を出口32に向けて付勢する。ロータ12及び流体チャンバ30が回転すること
により発生する第2の遠心力が、粒状物を入口34に向けて付勢する。 制御体89は、ロータ12及び第1収集ポンプ80の流量を調節し、血小板と
白血球とが流体チャンバ30内に収集されるようにするのが好ましい。流体チャ
ンバ30内を血漿が流動するに従い、血漿の流速は減少し、流体チャンバ30の
最大断面積領域に接近すると流速は最小となる。ロータ12が回転することによ
り流体チャンバ30内に十分な重力場が発生することで、血小板は、血漿と共に
流体チャンバ30から流出するのではなくむしろ、流体チャンバ30の最大断面
積領域付近に堆積する。白血球は流体チャンバ30の最大断面積領域よりも半径
方向に幾分外側に堆積する。しかしながら、飽和流動床が確立される初期段階の
間、これらの粒状物はその密度が逆転することで若干混合する。
して堆積される。回転速度及び流量は、粒状物の飽和流動床が形成される間に流
体チャンバ30から流出する血小板及び白血球が極めて僅かであるように制御さ
れるのが好ましい。 血漿が流体チャンバ30を通して流動する間、血小板及び白血球は流体チャン
バ30内に堆積し続ける。血小板の濃度が増大するに従い、各粒状物間の間隙が
減少し、血漿流れによる粘性抵抗力が徐々に増大する。結局、流体チャンバ30
内には血小板による飽和流動床が形成される。この床は血小板で飽和されている
ことから、この飽和流動床に新しい血小板が入る毎に、血小板が1個、飽和流動
床を出るべきである。かくして、飽和流動床は、血小板が、入口34を通過した
後にこの飽和流動床に追加される血小板と等しい割合で、飽和流動床を出るとい
う安定条件下において作動する。
る粒状物の濃度とは無関係である。流体チャンバ30に流入する血漿は血小板が
飽和点に達する前後の何れにおいても血小板の飽和流動床を通過する。飽和流動
床内の血小板数は、例えば、流体チャンバ30内への流量、流体チャンバ30の
容積、回転速度などの数多くの要因に基づくものである。これらの変数を仮に一
定にすると飽和流動床内の血小板数は実施的に一定に維持される。流体チャンバ
30に流入する血液成分の流量が変化すると、飽和流動床は余剰の血小板を釈放
するかあるいは、追加の血小板を流体チャンバ30に流入させることでそれ自身
を維持するべく自己調節する。例えば、流体チャンバ30内への血漿の流量が増
加すると、余剰の血漿が、過飽和状態となった飽和流動床から余剰の血小板を追
い出し、床それ自体はそうした増加流量下に飽和条件を再確立する。従って、飽
和流動床内の血小板の濃度は、床から血小板が釈放されることで低下する。
飽和流動床内に追加の血小板を運び込む。これらの血小板は飽和流動床に追加さ
れ、この床を通して流動する血漿の粘性抵抗を増大させる。幾つかの位置におい
て、この粘性抵抗は流体チャンバ30の最大断面積領域付近の血小板を飽和流動
床及び流体チャンバ30から追い出すに十分なものとなる。かくして、回転速度
及び流体チャンバ30への流量が一定に維持されるのであれば、血小板による飽
和流動床に流入する血小板の数及び濃度は、この床から釈放される血小板の数及
び濃度と実質的に等しいものとなる。 飽和流動床は血小板により飽和されているが、この床内に多少の白血球が散在
され得る。しかしながらこれらの白血球はその沈降速度が大きいことから、入口
34に向けて床から“落下”し、あるいは沈降する。大抵の白血球は、流体チャ
ンバ30内の飽和流動床と入口34との間に全体的に収集される。
血液成分が入口34を通して流体チャンバ30に流入する間、幾分かの赤血球が
この入口を通して流体チャンバ30を出る。換言すると、入口34位置において
、流体チャンバ30を出入りする双方向流れが生じる。 制御体89は第1収集ポンプ80を好ましく制御し、流体チャンバ30内に堆
積する赤血球数を制限する。例えば、制御体89は、第1収集ポンプ80を一時
的に逆転させ、赤血球その他の高密度の物質を出口32から放出せしめ得る。更
に、制御体89は、比較的低密度の成分、例えば白血球をバリヤ62の上流側に
堆積させるべく、第1収集ポンプ80をサイクル作動させ得る。
バ30内に流入する白血球に対するフィルタあるいはバリヤとして機能する。血
液成分が流体チャンバ30に流入する際、血漿は飽和流動床を自由に通過する。
しかしながら、飽和流動床は白血球に対しては実質的なバリヤとなり、これらの
白血球を流体チャンバ30内に維持する。かくして、飽和流動床は流体チャンバ
30に継続的に流入する血液成分から白血球を有効にろ別し、一方、飽和流動床
からの血漿及び血小板の釈放を許容し、これらの血漿及び血小板を流体チャンバ
30から放出する。この、血小板の補充及び釈放は床の自己選択品質と称される
。ろ別された白血球の実質上全ては、血小板の飽和流動床と入口34との間で流
体チャンバ30内に堆積される。
ションプロセスに関わる制限事項の多くが回避される。例えば、粒状物が、バッ
チプロセス処理を必要とすることなく、連続安定状態下に分離あるいはろ別され
得る。更には、飽和流動床が確立された後、流体チャンバ30を出る粒状物の大
きさを変化させることなく、流量をある範囲で変化させることができる。従来の
遠心ラトリエーションプロセスとは異なり、数値的優位性のある粒状物から成る
飽和流動床が確立される。この飽和流動床は、数値的優位性のある粒状物を自動
的に通過させる一方で、もっと大きな粒状物を拒絶する。
漿から実質的に全ての白血球が分離される。白血球に対するバリヤは、すくなく
とも部分的には、白血球の寸法及び沈降速度が、飽和流動床を形成する血小板の
それらよりも大きいことで創出される。従って、寸法上の相違あるいは沈降速度
上の相違に従い、同じ密度の粒状物が分離される。
ことにより、流体チャンバ30を出る流体の主成分は血漿及び血小板である。ろ
別された白血球がフィルタに維持される幾つかの従来の多孔質フィルタとは異な
り、本発明によれば、白血球の実質部分が回収され、ドナーに戻され得る。
若干活性化され得る。この若干の活性化にもかかわらず、飽和流動床により、白
血球は血漿からろ別され得る。かくして、本発明では、赤血球成分が分離容器2
8の内部で初期分離された後、白血球がろ別されるまで待つ必要がない。この点
は従来のフィルタを使用する方法とは対照的である。 血小板及び血漿は、分離されて流体チャンバ30を出た後、適宜の容器に収集
され、爾爾後使用のために保存される。分離容器28から除去された赤血球及び
血漿は、ドナーに再注入するためあるいは保存するために結合される。あるいは
、これらの成分は遠心分離装置10によって更に分離される。
口ポート60bを介して、出口32から流出する血小板及び血漿を除去された血
小板と結合させることができる。こうすることにより、血小板濃度を、手順を行
う人間を実質上仲介させることなく、素早く希釈することが可能となる。 分離手順の終了時において、飽和流動床内の血小板が採取され、流体チャンバ
30から有意数の血小板が回収される。血小板を採取する間、制御体89は流量
を増大させ及びあるいはロータ12の回転速度を低下させ、飽和流動床から血小
板を釈放させる。これにより、飽和流動床を構成する血小板の大半が流体チャン
バ30から放出され、血小板の産出量は実質的に増大する。血小板の採取は実質
的に全ての血小板が除去されるまで継続され、流体チャンバ30から受け入れ難
い程の数の白血球が流出するようになる直前まで継続される。
めに別個に収集され得、あるいは、ドナーに戻すために分離容器28から除去し
た血液成分と再結合され得る。 本発明を、白血球の除去及び血小板の収集に関して説明したが、この説明は本
発明の範囲を限定するためのものではない。本発明は血液の任意の粒状物成分を
相互に分離させるためにしようすることができる。例えば、飽和流動床を赤血球
から形成し、赤血球が過剰に連銭(凝集)しない限りにおいて、流体チャンバ3
0を通して白血球が流動するのを妨害させることが可能である。あるいは、粒状
物を担持する液体を、血漿のための、塩あるいはその他の物質とすることができ
る。更には、本発明は、採取しておいた骨髄あるいは誕生時に採取しておいたへ
その緒から赤血球その他の成分を除去するために使用することができる。他の様
相において、本発明はT細胞、幹細胞、あるいはガン細胞を収集するために実施
し得る。更には、本発明は、血液かあるいは生物学的に関与する物質に関わらな
い流体から粒状物をろ別あるいは分離するために実施され得る。
得ることを理解されたい。例えば、本発明の流体チャンバ30を使用して、エラ
トリエーションその他の粒状物分離手段を含む分離プロセスを実施することがで
きる。本発明は、最も広い意味において、数多くの形式の粒状物及びあるいは成
分を相互に分離させるためにも使用することができる。加えて、上述した分離容
器28、28a、28bは全体的にベルト形状であり且つ入口部分を出口部分に
直接連結して全体に環状形態とすることなく、これら入口及び出口の各部分を相
互に離間した別個の端部に有し得る。かくして、本発明が明細書中に説明した実
施例に限定されないことを理解されよう。
装置及び流体成分を分離するための方法が提供される。
る。
の概略部分断面図である。
である。
バの部分断面図である。
ある。
Claims (88)
- 【請求項1】 リテーナを含み、回転軸を中心として回転自在のロータを有
する遠心分離装置と共に使用するための装置であって、 リテーナ内に配置する分離容器にして、 被成分分離流体を分離容器に供給するための入口ポートを含む入口部分と、 第1の壁、該第1の壁から離間した第2の壁、分離容器からの分離された流
体成分を除去するための少なくとも3つの出口ポート、該3つの出口ポートの1
つの出口ポートと前記第2の壁との間のシールド、を含む出口部分にして、該シ
ールドが、比較的高密度の流体成分の少なくとも1つが前記1つの出口ポートに
流入するのを制限し、前記1つの出口ポートと相対する表面を有し、分離容器を
リテーナ内に配置した場合に、該表面が、他の2つの出口ポートよりも前記回転
軸線に接近して位置付けられ、それにより、前記表面を、前記出口部分に形成さ
れた比較的高密度の流体成分の層の外側に維持する出口部分と、 前記入口部分と出口部分との間を伸延する流路と、 を含む分離容器を含む装置。 - 【請求項2】 分離された流体成分の少なくとも1つを除去するための第4
の出口ポートを更に含み、分離容器をリテーナ内に配置した場合に、シールドの
表面が1つの出口ポート及び第4の出口ポートよりも回転軸線から遠方に位置付
けられ、前記1つの出口ポートが、分離容器をリテーナ内に配置した場合に第4
の出口ポートよりも回転軸線から遠方に位置付けられる請求項1の装置。 - 【請求項3】 1つの出口ポートが、流体の比較的中間密度の流体成分の少
なくとも1つを除去する形態とされ、他の2つの出口ポートが、比較的高密度の
流体成分を除去する形態とされ、該他の2つの出口ポートが、流体の一部分を除
去して分離容器内の分離された各流体成分間の界面を調節する形態とされ、第4
の出口ポートが、少なくとも1つの、比較的低密度の流体成分を除去する形態と
される請求項2の装置。 - 【請求項4】 分離容器をリテーナ内に配置した場合に、1つの出口ポート
が2つの出口ポートよりも約0.88〜約2.92mm(約0.035〜約0.
115インチ)、回転軸線A−Aに接近して位置付けられる請求項3の装置。 - 【請求項5】 2つの出口ポートが、該2つの出口ポートを通して流動する
流体成分が相互に混合するよう、相互に流体連通されている請求項1の装置。 - 【請求項6】 比較的中間密度の流体成分の少なくとも1つの流れを実質的
に阻止するバリヤを出口部分に有し、1つの出口ポートを該バリヤと分離容器の
入口部分との間に位置付け、前記阻止された比較的中間密度の流体成分を除去す
るようにした請求項1の装置。 - 【請求項7】 バリヤが、出口部分を横断して伸延するスキマーダムであり
、分離容器の出口部分が、比較的低密度の流体成分の少なくとも1つのための第
1の通路と、比較的高密度の少なくとも1つの流体成分のための第2の通路と、
を含み、スキマーダムが、分離容器をリテーナ内に配置した場合に、第1の通路
が、第1の通路及び第2の通路間において第2の通路よりも回転軸線に接近する
ように位置付けられる請求項6の装置。 - 【請求項8】 シールドがスキマーダムから伸延される請求項7の装置。
- 【請求項9】 分離容器をリテーナ内に配置した場合に、第1の壁が回転軸
線から遠方に離間され、該第1の壁が第2の壁から第2の壁に向けて伸延して比
較的低密度の物質を捕捉し、トラップダムが、分離容器の入口部分と出口部分と
の間に位置付けられる請求項1の装置。 - 【請求項10】 トラップダムが、比較的緩やかに傾斜する下流側の漸次傾
斜部分を含む請求項9の装置。 - 【請求項11】 分離容器をリテーナ内に配置した場合に、漸次傾斜部分が
1つの出口ポートよりも回転軸線に接近して位置付けられる請求項10の装置。 - 【請求項12】 トラップダムが全体に凸湾曲形状を有する請求項10の装
置。 - 【請求項13】 第2の壁が、トラップダムを横断する比較的徐々に傾斜す
る漸次傾斜セグメントを有し、該漸次傾斜セグメントが、該領域に形成される比
較的高密度の流体成分の層厚を増大させる請求項9の装置。 - 【請求項14】 漸次傾斜セグメントの上流側端部がトラップダムの上流側
に位置付けられる請求項13の装置。 - 【請求項15】 分離容器が全体に環状のチャンネルである請求項1の装置
。 - 【請求項16】 分離容器内での初期分離後に流体成分を分離するための流
体チャンバを更に含み、該流体チャンバがロータに取り付け可能であり且つ1つ
の出口ポートに流体連結した流体チャンバ入口と、流体チャンバ出口と、該流体
チャンバ入口及び流体チャンバ出口間を伸延し且つ流体チャンバ入口及び流体チ
ャンバ出口を確定する流体チャンバ壁とを含み、該流体チャンバ壁が、流体チャ
ンバ入口と、流体チャンバ出口との間の位置における最大断面積領域を有する内
側部分を確定し、該内側分が、前記最大断面積領域から流体チャンバ入口に向け
て収斂される請求項1の装置。 - 【請求項17】 流体チャンバの内側が、最大断面積領域から流体チャンバ
出口に向けて収斂される請求項16の装置。 - 【請求項18】 流体チャンバが、該流体チャンバの内側部分に形成した少
なくとも1つの溝を含み、該溝が、流体チャンバの入口を通して流体チャンバの
内側部分に流入する成分の、コリオリ効果により生じるジェット流れを低減する
請求項16の装置。 - 【請求項19】 流体チャンバが、該流体チャンバの内側に形成した少なく
とも1つの段部を含み、該段部が、流体チャンバの入口を通して流体チャンバの
内側部分に流入する成分の、コリオリ効果により生じるジェット流れを低減する
請求項16の装置。 - 【請求項20】 比較的低密度の流体成分の少なくとも1つを除去するため
の第4の出口ポートを含み、流体チャンバの出口が該第4の出口ポートと流体連
通し、それにより、低密度の流体成分を、流体チャンバの出口から流出する物質
と混合させる請求項16の装置。 - 【請求項21】 シールドの表面が約0.127〜約2.03mm(約0.
005〜約0.08インチ)1つの出口ポートから離間される請求項1の装置。 - 【請求項22】 シールドの表面が約0.508〜約7.62mm(約0.
02〜約0.3インチ)、1つの出口ポートから離間される請求項1の装置。 - 【請求項23】 遠心分離装置であって、 回転軸線を中心としてモータによって回転されるべく構成された遠心ロータと
、 遠心ロータ上のリテーナと、 リテーナ内の分離容器にして、 被成分分離流体を分離容器に供給するための入口ポートを含む入口部分と、 出口部分にして、分離された流体成分の少なくとも1つの通過を実質的に阻
止するためのバリヤと、該阻止した少なくとも1つの流体成分を分離容器から除
去するための少なくとも1つの出口ポートと、を含む出口部分と、 前記入口部分と出口部分との間を伸延する流路と、 前記出口ポートと入口部分との間のトラップダムにして、回転軸線から遠方
に伸延して比較的低密度の物質を捕捉し、比較的徐々に傾斜する漸次傾斜部分を
有するトラップダムと、を含む分離容器と、 を含む遠心分離装置。 - 【請求項24】 トラップダムの下流側部分の下流側端部が、出口ポートよ
りも回転軸線に接近して位置付けられる請求項23の遠心分離装置。 - 【請求項25】 トラップダムが全体的に凸湾曲形状を有する請求項23の
遠心分離装置。 - 【請求項26】 分離容器が、トラップダムを横断する領域内に徐々に傾斜
する漸次傾斜セグメントを更に有し、該漸次傾斜セグメントが、トラップダムを
横断して形成された比較的高密度の流体成分の層厚を増大させる請求項23の遠
心分離装置。 - 【請求項27】 漸次傾斜セグメントが、トラップダムの上流側の上流側端
部である請求項26の遠心分離装置。 - 【請求項28】 分離容器の少なくとも一部分が、半剛性材料及び可撓性材
料の少なくとも一方から形成され、リテーナが、回転軸線から離間した内側壁と
、回転軸線から前記内側壁よりも更に離間された外側壁とを含み、内側壁及び外
側壁が、その間部分に、分離容器を受けるための溝を確定し、外側壁が、回転軸
から遠方に向けて徐々に傾斜する部分を含み、それにより、分離容器内に漸次傾
斜セグメントを形成する請求項26の遠心分離装置。 - 【請求項29】 出口部分が、バリヤと入口部分との間において、阻止され
た流体成分を除去するための第1出口ポートと、比較的高密度の流体成分を除去
するための第2出口ポートと、流体の一部分を除去し、分離容器内の流体の分離
された各成分間の界面を調節する第3出口ポートと、比較的低密度の流体成分を
除去するための第4出口ポートと、を含んでいる請求項23の遠心分離装置。 - 【請求項30】 バリヤが出口部分を横断して伸延するスキマーダムである
請求項23の遠心分離装置。 - 【請求項31】 出口ポートを通して流動する流体の分離された各成分のた
めの流体チャンバを更に含み、該流体チャンバが、ロータ上に取り付けられ且つ
出口ポートに流体連結された流体チャンバと、流体チャンバの出口と、流体チャ
ンバ入口及び流体チャンバ出口間を伸延し且つ流体チャンバ入口及び流体チャン
バ出口を確定する流体チャンバ壁と、を含み、流体チャンバ壁が、流体チャンバ
入口及び流体チャンバ出口間の位置において最大断面積領域を有する内側を確定
する内側表面を有し、該内側が、前記最大断面積領域から流体チャンバ入口に向
けて収斂される請求項23の遠心分離装置。 - 【請求項32】 分離容器の少なくとも一部分が半剛性材料及び可撓性材料
の少なくとも一方から形成され、リテーナが、回転軸線から離間した内側壁と、
回転軸線から前記内側壁よりも更に離間された外側壁とを含み、内側壁及び外側
壁が、その間部分に分離容器を受けるための溝を確定し、リテーナの内側壁が、
外側壁に向けて伸延する峰部を含み、該峰部が、分離容器を変形して分離容器内
にトラップダムを形成する請求項23の遠心分離装置。 - 【請求項33】 分離容器が、比較的低密度の流体成分の少なくとも1つの
ための第1通路と、比較的高密度の流体成分の少なくとも1つのための第2通路
とを含み、第1通路が、回転軸線に対し、第2通路よりも接近して位置付けられ
る請求項23の遠心分離装置。 - 【請求項34】 出口ポートが、分離容器のバリヤと入口部分との間に位置
付けられる請求項23の遠心分離装置。 - 【請求項35】 リテーナを有し、回転軸を中心として回転自在のロータを
有する遠心分離装置と共に使用するための装置であって、 リテーナ内に配置する分離容器にして、 被成分分離流体を分離容器に供給するための入口ポートと、 少なくとも比較的中間密度の流体成分を除去するための第1出口ポートと、 比較的低密度の流体成分の少なくとも1つを除去するための第2出口ポート
と、を含む分離容器と、 第1出口ポートに連結した第1ラインと、 第2出口ポートに連結した第2ラインと、 第1ラインを通して流動する流体の各成分を分離するための流体チャンバにし
て、ロータに取り付け可能であり且つ第1ラインに流体連結された入口を含み、
流体チャンバの出口が、比較的低密度の流体成分を該出口から流出する物質と混
合させるために前記第2ラインと流体連通され、該流体チャンバの壁が、前記入
口及び出口の間を伸延し且つこれら入口及び出口を確定し、該流体チャンバの壁
が、流体チャンバの内側を確定する内面を有している流体チャンバと、 を含む装置。 - 【請求項36】 流体チャンバの内側が、流体チャンバの入口及び出口間の
位置において最大断面積領域を有し、該内側が、前記最大断面積領域から流体チ
ャンバの入口に向けて収斂する請求項35の装置。 - 【請求項37】 流体チャンバの内側が、該流体チャンバの最大断面積領域
から流体チャンバの出口に向けて収斂する請求項36の装置。 - 【請求項38】 流体チャンバが、該流体チャンバの内側に形成した少なく
とも1つの溝を含み、該溝が、流体チャンバの入口を通して該流体チャンバの内
側に入る流体成分の、コリオリ効果によるジェット流れを減少させる請求項35
の装置。 - 【請求項39】 流体チャンバが、該流体チャンバの内側に形成した少なく
とも1つの段部を含み、該段部が、流体チャンバの入口を通して該流体チャンバ
の内側に入る流体成分の、コリオリ効果によるジェット流れを減少させる請求項
35の装置。 - 【請求項40】 分離容器が、流体の一部分を除去して分離容器内の分離さ
れた流体成分間の界面を調節するための第3出口ポートと、比較的高密度の流体
成分の少なくとも1つを除去するための第4出口ポートとを更に有する請求項3
5の装置。 - 【請求項41】 少なくとも中間密度の流体成分の流れを実質的に阻止する
ための、分離容器内のバリヤを更に含み、第1出口ポートが、該バリアと入口ポ
ートとの間に位置付けられ、前記阻止された中間密度の流体成分を除去する請求
項35の装置。 - 【請求項42】 バリヤが、出口部分を横断して伸延するスキマーダムであ
り、分離容器が、少なくとも比較的低密度の流体成分のための第1通路と、比較
的高密度の流体成分の少なくとも1つのための第2通路とを含み、分離容器をリ
テーナ内に配置した場合に、スキマーダムが、前記第1通路及び第2通路間にお
いて、第1通路が回転軸線に対して第2通路よりも接近するように位置付けられ
る請求項41の装置。 - 【請求項43】 分離容器が、該分離容器をリテーナ内に配置した場合に、
回転軸線に相対する第1の壁と、該第1の壁から離間された第2の壁とを含み、
第1の壁が、第2の壁に向けて伸延して比較的低密度の物質を捕捉するトラップ
ダムを含み、該トラップダムが入口ポートと第1出口ポートとの間に位置付けら
れる請求項35の装置。 - 【請求項44】 トラップダムが、比較的徐々に傾斜する下流側の漸次傾斜
部分を含む請求項43の装置。 - 【請求項45】 トラップダムの漸次傾斜部分の下流側端部が、分離容器を
リテーナ内に配置した場合に第1出口ポートよりも回転軸線に接近して位置付け
られる請求項44の装置。 - 【請求項46】 トラップダムが全体に凸湾曲形状を有する請求項44の装
置。 - 【請求項47】 第2の壁が、トラップダムを横断する領域に、比較的徐々
に傾斜する漸次傾斜セグメントを有し、該漸次傾斜セグメントが、前記領域にお
ける比較的高密度の流体成分の層厚を増大させる請求項43の装置。 - 【請求項48】 漸次傾斜セグメントの上流側端部がトラップダムの上流側
に位置付けられる請求項47の装置。 - 【請求項49】 分離容器が全体に環状のチャンネルである請求項35の装
置。 - 【請求項50】 流体の成分を分離するための方法であって、 回転軸線を中心に分離容器を回転させること、 被成分分離流体を分離容器に通すこと、 回転する分離容器内の流体を、比較的高密度の流体成分と、比較的中間密度の
流体成分と、比較的低密度の流体成分とに分離させること、 少なくとも比較的中間密度の流体成分を、分離容器の出口ポートを介して分離
容器から除去すること、 出口ポート内への比較的高密度の流体成分の流動を、出口ポートと相対する表
面を有するシールドを使用して制限すること、 比較的高密度の流体成分と比較的中間密度の流体成分との間の界面の位置を、
シールドの前記表面が該界面と出口ポートとの間に位置付けられるように制御す
ること、 を含む方法。 - 【請求項51】 比較的高密度の流体成分が赤血球を含み、比較的中間密度
の流体成分が、血小板及び白血球から成る群の少なくとも一方を含み、比較的低
密度の流体成分が血漿を含む請求項50の方法。 - 【請求項52】 界面の位置の制御が、比較的高密度の流体成分及び比較的
低密度の流体成分の少なくとも一方を、シールドの表面よりも回転軸線から遠方
に位置付けた界面位置決め用のポートを介して分離容器から除去することを含ん
でいる請求項50の方法。 - 【請求項53】 比較的高密度の流体成分と比較的低密度の流体成分とを分
離容器から除去することを含む請求項50の方法。 - 【請求項54】 分離容器内のバリヤを使用して、少なくとも中間密度の流
体成分を堆積させ、堆積させた中間密度の流体成分が出口ポートを介して分離容
器から除去されるようにした請求項50の方法。 - 【請求項55】 比較的高密度の流体成分と比較的低密度の流体成分とをバ
リヤを通過して流動させることを含む請求項54の方法。 - 【請求項56】 比較的中間密度の流体成分が、少なくとも第1の副成分及
び第2の副成分を含み、比較的中間密度の流体成分を流体チャンバに流入させる
こと、流体チャンバ内に第1の副成分の少なくとも幾分かを維持すること、第2
の副成分の少なくとも幾分かが、流体チャンバの出口から流出できるようにする
こと、が更に含まれる請求項50の方法。 - 【請求項57】 流体チャンバ内に第2の副成分を含む飽和流動床を形成し
、該飽和流動床が、流体チャンバ内に第1の副成分を保持するようにすることを
含む請求項56の方法。 - 【請求項58】 比較的低密度の流体成分を分離容器から除去し、該除去し
た比較的低密度の流体成分を、流体チャンバの出口から流出する第2の副成分と
結合することを更に含む請求項56の方法。 - 【請求項59】 トラップダムを使用して低密度の流体成分の幾分かを分離
容器内に堆積させ、堆積した低密度の流体成分が、トラップダムを通過して流動
する中間密度の流体成分及び低密度の流体成分の流速を増大させるようにするこ
とを含む請求項50の方法。 - 【請求項60】 流体の成分を分離するための方法であって、 分離容器を回転軸線を中心として回転すること、 被成分分離流体を分離容器内に流入させること、 回転する分離容器内の流体を、比較的高密度の流体成分と、比較的中間密度の
流体成分と、比較的低密度の流体成分にして、少なくとも第1の副成分及び第2
の副成分を含む比較的低密度の流体成分に分離させること、 少なくとも比較的中間密度の流体成分を分離容器の第1出口ポートを介して分
離容器から除去すること、 除去された比較的中間密度の流体成分を流体チャンバに流入させること、 少なくとも幾分かの第1の副成分を流体チャンバ内に維持すること、 少なくとも幾分かの第2の副成分の、流体チャンバの出口からの流出を許容す
ること、 分離容器内の第2出口ポートを介し、比較的低密度の流体成分の少なくとも幾
分かを分離容器から除去すること、 分離容器から除去した比較的低密度の流体成分を、流体チャンバの出口から流
出する第2の副成分と結合すること、 を含む方法。 - 【請求項61】 比較的高密度の流体成分が赤血球を含み、第1の副成分が
白血球を含み、第2の副成分が血小板を含み、比較的低密度の流体成分が血漿を
含むようにした請求項60の方法。 - 【請求項62】 分離容器内の第3出口ポートを介し、分離容器から比較的
高密度の流体成分を除去することを更に含む請求項60の方法。 - 【請求項63】 バリヤを使用して少なくとも比較的中間密度の流体成分を
分離容器内に堆積させ、堆積した比較的中間密度の流体成分が第1出口ポートを
介して分離容器から除去されるようにした請求項60の方法。 - 【請求項64】 比較的高密度の流体成分及び比較的低密度の流体成分がバ
リヤを通過するようにした請求項63の方法。 - 【請求項65】 第2の副成分を含む、粒状物の飽和流動床を流体チャンバ
内に形成し、形成した飽和流動床が少なくとも第1の副成分を流体チャンバ内に
維持するようにした請求項60の方法。 - 【請求項66】 比較的低密度の流体成分の幾分かを分離容器内のトラップ
ダムを使用して堆積させ、堆積させた比較的低密度の流体成分が、比較的中間密
度の流体成分及び比較的低密度の流体成分の流速を増大するようにした請求項6
0の方法。 - 【請求項67】 第1の副成分及び第2の副成分がエラトリエーション処理
により流体チャンバ内で分離されるようにした請求項60の方法。 - 【請求項68】 リテーナを含み、回転軸線を中心として廻動自在のロータ
を有する遠心分離装置と共に使用するための装置であって、 リテーナ内に配置するための分離容器にして、 被成分分離流体を分離容器に供給するための入口ポートを含む入口部分と、 出口部分にして、 分離された成分の少なくとも1つを分離容器から除去するための少なくと
も1つの出口ポートと、 比較的高密度の流体成分の少なくとも1つの、出口ポートへの流入を制限
するためのシールドにして、出口ポートと相対する表面を有するシールドと、 比較的高密度の流体成分及び分離された成分の少なくとも1つの間の界面
位置を、前記シールドの表面が該界面と出口ポートとの間に位置付けられるよう
に制御するための制御手段と、を含む出口部分と、 入口部分と出口部分との間を伸延する流路と、 を含む装置。 - 【請求項69】 制御手段が、流体の一部分を除去するための形態を有する
界面制御ポートを含んでいる請求項68の装置。 - 【請求項70】 分離容器をリテーナ内に配置した場合に、シールドが界面
制御ポートよりも回転軸線に接近して位置付けられる請求項69の装置。 - 【請求項71】 分離容器をリテーナ内に配置した場合に、出口ポートが約
0.88〜約2.92mm(約0.035〜約0.115インチ)、回転軸線A
−Aに対し界面よりも接近して位置付けられる請求項69の装置。 - 【請求項72】 出口部分が、シールドに関連する第1出口ポートと、界面
制御ポートと流体連通する第2出口ポートと、を含み、第2出口ポート及び界面
制御ポートを通して流動する流体成分が相互に混合する請求項68の装置。 - 【請求項73】 比較的中間密度の流体成分の少なくとも1つの流れを実質
的に阻止するための、分離容器の出口部分のバリヤを更に含み、出口ポートが、
バリヤと、分離容器の入口部分との間に位置付けられ、前記阻止された比較的中
間密度の流体成分を除去する請求項68の装置。 - 【請求項74】 バリヤが、出口部分を横断して伸延するスキマーダムであ
り、分離容器がの出口部分が、少なくとも比較的低密度の流体成分のための第1
通路と、比較的高密度の流体成分の少なくとも1つのための第2通路とを含み、
分離容器をリテーナ内に配置した場合に、スキマーダムが、前記第1通路及び第
2通路間において、第1通路が回転軸線に対して第2通路よりも接近するように
位置付けられる請求項73の装置。 - 【請求項75】 シールドが、スキマーダムから伸延する棚である請求項7
4の装置。 - 【請求項76】 分離容器をリテーナ内に配置した場合に、回転軸線から遠
方に伸延して比較的低密度の物質を捕捉するためのトラップダムを更に含み、該
トラップダムが、分離容器の入口部分と出口ポートとの間に位置付けられる請求
項68の装置。 - 【請求項77】 トラップダムを横断する領域に、比較的徐々に傾斜する漸
次傾斜セグメントを有し、該漸次傾斜セグメントが、前記領域における比較的高
密度の流体成分の層厚を増大させる請求項76の装置。 - 【請求項78】 分離容器が全体に環状のチャンネルである請求項68の装
置。 - 【請求項79】 分離容器内での初期分離の後、流体を成分分離するための
流体チャンバを更に含み、該流体チャンバが、ロータ上に取り付け可能であり且
つ出口ポートに流体連結した流体チャンバ入口と、流体チャンバ出口と、流体チ
ャンバ入口及び流体チャンバ出口間を伸延し且つ流体チャンバ入口及び流体チャ
ンバ出口を確定する流体チャンバ壁とを含み、該流体チャンバ壁が、流体チャン
バ入口及び流体チャンバ出口間の位置において最大断面積領域を有する内側を確
定する内面を有し、該内側が、前記最大断面積領域から流体チャンバ入口に向け
て収斂する請求項68の装置。 - 【請求項80】 シールドの表面が、約0.127〜約2.03mm(約0
.005〜約0.08インチ)、出口ポートから離間される請求項68の装置。 - 【請求項81】 シールドの表面が、約0.508〜約7.62mm(約0
.02〜約0.3インチ)、出口ポートから離間される請求項68の装置。 - 【請求項82】 血液の成分分離の間における血小板の凝集を減少させるた
めの方法であって、 入口部分と、出口部分と、該入口部分及び出口部分間の流路とを含む分離容器
を提供すること、 回転軸線を中心として分離容器を回転させること、 回転する分離容器に血液成分を導入して該血液成分を分離容器内で層化させ、
赤血球を含む半径方向外側層と、少なくとも血小板を含む中間層と、低密度の物
質を含む半径方向内側層とを少なくとも形成すること、 出口部分の出口ポートを介して分離容器から血小板を除去すること、 中間層と半径方向外側壁との間に、赤血球から成る半径方向外側層を維持して
血小板と、分離容器の半径方向外側壁との接触を実質的に制限し、それにより、
血小板の凝集を減少させること、 を含む方法。 - 【請求項83】 中間層と分離容器の半径方向内側壁との間に低密度の物質
からなる半径方向内側層を維持して血小板と分離容器の半径方向内側壁との接触
を実質的に制限し、それにより、血小板の凝集を減少させることを更に含む請求
項82の方法。 - 【請求項84】 低密度の物質が、塩及び血漿の少なくとも一方である請求
項83の方法。 - 【請求項85】 半径方向内側に低密度の物質の層を維持することが、トラ
ップダムを使用して低密度の物質を捕捉することを含んでいる請求項83の方法
。 - 【請求項86】 血液を成分分離する間の血小板の凝集を低減させるための
方法であって、 入口部分と出口部分と、該入口部分及び出口部分間の流路とを含む分離容器を
提供すること、 回転軸線を中心として分離容器を回転すること、 回転する分離容器に血液成分を導入して該血液成分を分離容器内で層化させ、
高密度の物質を含む半径方向外側層と、少なくとも血小板を含む中間層と、低密
度の物質を含む半径方向内側層とを少なくとも形成すること、 出口部分の出口ポートを介して分離容器から血小板を除去すること、 中間層と、分離容器の半径方向内側壁との間に、低密度の物質から成る半径方
向内側層を維持して、血小板と、分離容器の半径方向内側壁との接触を実質的に
制限し、それにより、血小板の凝集を減少させること、 を含む方法。 - 【請求項87】 低密度の物質が塩及び血漿の少なくとも一方を含むように
した請求項86の方法。 - 【請求項88】 半径方向内側の低密度の物質の層を維持することが、トラ
ップダムを使用して低密度の物質を捕捉することを含んでいる請求項86の方法
。
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