JP2548029B2 - 液体分離の為の装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は遠心分離によって液体を分離する為の及び留
分を選択的に区画する或はそうでない場合には単離する
為の装置に関する。

詳しくは、本発明は液体、詳しくは体液の遠心力によ
る留分への分離を容易化し、単離された成分の各々が高
純度であり且つ収率の高い容器構造を提供する。本発明
は液体を遠心分離し且つ留分を単離する器具の為の改良
をも提供する。本発明は主として血液のプロセス処理を
参照して記載される。しかしながら本発明の特徴はその
他液体、特に骨粉肥料、組織、その他細胞を含む液体懸
濁体と共に使用し得る。

人体血液は４つの成分を有する。この４つの成分は比
重の増大順に、血漿、血小板、白血球そして赤血球であ
る。白血球及び血小板はともに軟膜と称され、通常血液
の全体の約１％を構成する。赤血球は全体積の約45％を
占める。血漿は残余、或は約54％を構成する。血液成分
の公称比重は、血漿が1.03、赤血球が1.08から1.11、血
小板が1.05そして白血球が1.055から1.085である。

血液成分はその単離が所望され得るそれ以上の成分へ
と分類し得る。例えば白血球は単核細胞及び顆粒球とし
てそれ以上に分類し得る。赤血球は古い細胞、即ち老細
胞及び新細胞と称する新しく形成された細胞間に更に分
離し得る。赤血球の平均寿命は約90日である。比較的長
寿命であると予測される新しい細胞は輸血の為により重
要である。赤血球の比重はその老化と共に増大する。従
って遠心分離の補助により老化に従う赤血球の分類が可
能である。

夫々高純度である異なる血液成分に対する需要は重要
であり且つ増大している。例えば、輸血した結果として
の患者における所望されざる免疫反応を回避する為に、
患者に選択された血液成分だけを施すことがしばしば所
望される。

遠心力による血液分離に関する刊行物には欧州特許庁
特許番号0,0206,417及びPCT国際公開番号W081/03626が
ある。

これら刊行物は主に血液に遠心力を作用させ、ポンピ
ングし、その他プロセス処理を行なって成分を分離する
為の機構に関している。然しながら、分離の為の収集の
初期時点から分離及び引続く生成成分の分離時に血液全
体を収納する容器構造における改良に対する高い需要も
また存在する。

従って、本発明の目的は遠心分離される液体及び単離
された成分の為の、また比較的高い成分純度を比較的高
い収率で提供する為の容器装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、比較的短時間で成分の分離及び
単離を提供し且つ自動化されたプロセス処理と共に使用
するに適した容器装置を提供することにある。

別の目的は、全血液で充満した後、閉鎖系を無菌状態
に維持するような容器装置を提供することにある。

他の目的は上記特徴を有する容器装置を大量生産技術
による低コスト生産に向いたものとすることにある。

本発明の他の目的は、特に短時間で比較的高い成分純
度及び比較的高い収率でもって液体を遠心分離し、そし
て留分を単離する、従っ当て自動運転に適する、装置の
改良を提供することにある。

本発明のその他目的は部分的に明らかであり且つ今後
部分的に現われる。

発明の概要 本発明に従う容器装置は、一例に於て血液その他細胞
含有液体を貯蔵し且つ遠心分離する区画と、異なる留分
が単離される追加的区画とを有する。

全血液のプロセス処理の為には、容器装置は２つの主
要区画、即ち収集区画と、追加成分貯蔵を提供する通路
によって相互結合された血漿区画とを有する。

本発明の一つの特徴に従えば収集区画は、高純度及び
高収率でもって赤血球から血漿、血小板及び白血球を遠
心分離する為に、そこに収納された全ての血液を支持す
るべく構成される。この目的の為に収集区画は、遠心分
離の為の配向に関し、出口ポートが、横断方向軸に沿っ
た中央の、半径方向内側且つ半径方向の最も外側の壁か
ら僅かな距離に於て配置される。

一具体例に於ては収集区画は半径方向深さの小さい浅
いチャンバを形成する。漏斗様の切頭円錐形状の出口ポ
ートが収集区画の内側壁の中央に開口される。そうした
区画は例えば、前後のパネルを周辺で互いに連結し、枕
様或は気嚢様の形状を形成し、出口ポートを前面パネル
に設けることで形成し得る。

更には、容器構造は収集区画の後壁に実質的に均一に
圧力を分散し、区画の変形を未然に防止する。遠心分離
の為の配向中、後壁は内側壁の半径方向後方にある。本
発明の提供する圧力分散構造の利益は、収集区画の前壁
及び後壁間での局部的な閉塞が回避され、それにより区
画間の流れの分裂が回避されることである。この圧力分
散構造の一つの好ましい具体例は容器の後壁のパネルで
ある。該パネルは残余の壁構造よりも比較的小さい柔軟
性を有する。

本発明に従う収集区画のこうした圧力分散特性は、収
集区画が遠心分離器から連続する前方の、従って、収集
区画が衝接する血漿区画よりも小半径位置に位置付けら
れる少くとも一つの例に於て有益である。収集区画の前
壁は、遠心分離器基材の選択的に皿型とされた剛性の壁
に当接する。

赤血球は半径方向内側の収集区画に残留し、一方それ
よりも薄い血漿は半径方向外側の血漿区画へと取出され
る。それ以上の留分の単離の為に遠心分離及びポンピン
グを継続することにより、血漿区画前壁に当接する収集
区画後壁は半径方向に変形して収集区画からの流れを分
裂する傾向を有し、従って留分の単離を不利益的に妨害
する。圧力分散構造はこうした区画分裂を回避する。こ
れが、高収率及び高純度での単離留分を得る為の留分の
単離を可能とする。

従って収集区画の一つの好ましい具体例は、弾性的柔
軟性を有しその周辺縁部で互いに結合された前壁及び後
壁を具備し、漏斗状を為す出口ポートが前壁中央位置に
開口される。そして更に、出口ポートとは反対側の、後
壁中央位置には柔軟性の少い材料、即ちもっと硬質の材
料から成る圧力分散パネルを有する。該圧力分散パネル
の柔軟性は、圧力分散パネル後壁の残余部にかけて伸延
される周辺部分に沿ってのそれよりも小さい。この構造
では収集区画の壁は、区画が空の場合、通常平坦で且つ
同一平面を為し、実質的に連続している。収集区画が分
離するべき液体で充満されると、前壁と後壁の周囲部分
とが外側に可撓的に膨出しそれによって離間する。然し
ながら、後壁の圧力分散パネルは実質的に平坦に維持さ
れる。充填された区画は前壁及び後壁間に於て、任意の
横断向寸法よりも材料的に小さい肉厚、例えば２つの壁
の長さ或は幅よりも小さい肉厚を有する。

圧力分散パネルは好ましくは、前壁の漏斗状の出口ポ
ートとは反対側に中心付けされる。出口ポートは代表的
に、前壁領域の最少部分である前壁領域の一領域が円形
断面である。後壁の圧力分散パネルは代表的に、前壁に
開口する出口ポートよりも大きい横断方向延長部を有す
る。更には、圧力分散パネルは代表的に、後壁の領域の
大部分を構成する一領域を有する。

最少密度の留分をそこに収集する為に出口ポートを半
径方向内側に配向した状態で液体を収集区画内部に遠心
分離した後、分離装置は出口ポートを使用して、代表的
には出口ポートから導出される弾性的に柔軟な配管にお
ける蠕動ポンプの作動によって収集区画から液体を引出
す。液体の最少比重の成分が最初に排出される。液体引
出しの継続中、区画からは漸次比重の高い成分が排出さ
れる。分離装置は代表的に、こうした成分単離作動中に
収集区画に遠心力を連続的に供給する。

収集区画から液体が引出され且つ収集区画の２つの対
向する壁が相互に引き寄せられるに従って、後壁の圧力
分散パネルが、パネル全長に渡って対向する２つの壁間
の間隔を維持する。つまり圧力分散パネルは、後壁が半
径方向に、局部的にさえも変形する恐れを実質的に回避
する。後壁のそうした変形は、それが収集区画からの流
れを分裂させる傾向を有し、それにより所望の成分単離
を妨害する点に於て不都合である。

本発明の別の特性に従えば、収集区画前壁の内側表面
及び、代表的には漏斗状の出口ポートの内側表面もまた
材料の残渣に対して抵抗するべく構成され且つ仕上られ
る。つまり、これら内側表面は成分に対する最少引きつ
け力を有する。これら区画表面に沿って流れる成分はむ
しろ最少の剪断力、抗力或は摩擦下に流動し、従って最
少の残渣、例えば細胞がそこに収集される。本発明はこ
うした有益な結果を、言及された高度の円滑性を有する
内側表面を提供することによって一例に於て達成する。
これは血液袋壁の内側表面を織成する一つの従来プラク
ティスとは相容れないものである。本発明はまた、遠心
装置上で前壁を細胞に対し、それら細胞が区画の出口ポ
ートへと移動するに従って漸次半径が減径するように配
列することにより、収集区画における細胞材料の残渣を
最小限化する。詳しくは、容器の前壁は通常凹型を有す
るよう構成され、遠心装置がその形状を支持する。従っ
て、区画の前壁の半径方向位置は、遠心装置内に配置さ
れた場合に特に、区画周囲から出口ポートにかけて漸減
する。斯くして細胞材料は、それが区画周囲から出口ポ
ートへと移動するに従い、漸増する遠心力に遭遇する。

本発明に更に従えば、第２の区画、例えば血漿区画が
血液のプロセス処理の為に容器構造内に提供される。血
漿区画は代表的には収集区画と類似の形成とされ、前壁
及び後壁がその周囲縁部で互いに連結される。しかしな
がら収集区画とは異なり第２の、血漿区画の対向する壁
は、少くとも血液成分の単離の為の構造体に於て類似の
高い柔軟性、代表的には収集区画の前壁の柔軟性と同一
程度の柔軟性を有する。

２つの区画構造の更に別の特徴は、２つの区画が、血
漿区画が半径方向外側に、即ち収集区画の後方に積み重
ね得るように構成されることである。２つの区画は実質
的に同一の周囲輪郭を有し従って、背後に一つづつ実質
的に整列状態で積み重ね得る。そして更に、本特徴の好
ましいプラクティスに於ては血漿区画の縁部輪郭は、空
の場合、分離するべき液体で充満された場合の収集区画
の周囲輪郭と同一である。２つの区画のこうした同一の
周囲輪郭はそれらを遠心分離の為の半径方向に積み重ね
た関係における支持を助長する。それはまた、高速遠心
分離中の裂け或は漏れを導き得る応力集中を創出する態
様での両区画の縮み、変形、或はまた折れをも最小限化
する。

半径方向に積み重ねられた２つの区画は代表的には、
成分分離中の内圧を同一とする為に圧力連通状態とされ
る。一例に於ては、２つの区画は衝接する。即ち血漿区
画の前壁は収集区画の後壁に継続的に衡接する。収集区
画の剛性の圧力分散パネルは従って、血漿区画と共にこ
の界面にある。

所望の管路容積を提供する為の選択された内径及び長
さの可撓性管路が、２つの区画間の液体連通を提供する
通路を形成する。該通路は収集区画の出口ポート及び血
漿区画との間の流れを支持する。通路は好ましくは、直
径の異なる順次引き続く異なる区画を有し、そうでない
場合にはその長手方向に沿って異なる位置で選択された
貯蔵容積体を提供するよう配列される。

本発明は、剛性の圧力分散パネルを収集区画上ではな
く血漿区画の前壁上に位置付けした状態に於て実施し得
る。本発明に従えば更に別様には、半径方向に積み重ね
られた区画間に圧力分散パネルが介在されて成る分離装
置が提供される。詳しくは、本発明に従う２区画容器構
造に於ては、前壁の中央部分が僅かに柔軟性を有し、即
ち実質的に硬質であり且つ曲らない血漿区画を具備し得
る。この例では収集区間の後壁は全体的に柔軟であり得
る。即ち剛性の圧力分散パネルはない。

遠心分離装置が圧力分散パネルを具備し且つ２つの区
画が圧力分散パネルの各側に座着される場合は、容器区
画には圧力分散パネルは要求されない。つまり、２つの
区画は等しく可撓性の前壁及び後壁を具備し得る。遠心
分離装置は好ましくは圧力分散パネルを、その横断方向
への位置付けの為に取付け、そうでない場合には支持し
それにより、収集区画を空とし、また血漿区画を充満す
る際の圧力分散パネルの横断方向移動を可能とする。本
発明に従う取付け構造は、こうした半径方向移動を実質
的に最少の拘束状態の下に提供する。

本発明は、血液その他プロセス処理するべき液体のそ
こへの収集の後、無菌状態の為に容易にシールし得るシ
ステムに於て、前述の特徴を達成する容器構造を提供す
る。容器システムは液体分離の遠心分離プロセスを通し
てシール状態を維持し得且つ分離された成分を、所望さ
れる単離の為に、選択された異なる区画或は位置へと搬
送し得る。

本発明に従って、今後説明される構造に於て具現化さ
れた部品の構造、要素の組合せ、そして配列の特徴を有
し、本発明の範囲は請求の範囲に示される。

図面の簡単な説明 本発明の特徴及び目的の完全な理解の為に、以下の詳
細な説明及び付随する図面への参照が為される。

第１図は本発明の特徴を具体化する２つの区画容器構
造の斜視図である。

第２図及び３図は第１図に示される２つの区画を夫々
線２−２及び３−３に沿って切断した断面図である。

第４図は第１図に示される２つの区画の平面図であっ
て、収集区画から血漿区画への液体の移送に先立つ遠心
分離プロセス処理装置における半径方向積み重ね状態が
示される。

第５図は液体容量の大部分が収集区画から相互結合さ
れた通路そして血漿区画へと除去された後の、第４図と
類似の平面図である。

第６図は本発明に従う他の容器構造の平面図である。

第７図は本発明の更に別の特徴を具体化する分離装置
を示す第４図及び５図と類似の平面図である。

第８図は第７図の装置を部分的に破除して示す部分斜
視図である。

例示具体例の説明 血液の収集、貯蔵、分離、そして成分単離の為の本発
明に従う容器システム10は、第１図に示されるように収
集区画12と、血漿区画14と、分離された成分を貯蔵し且
つ２つの区画12及び14間を液体連通させる液体通路16と
を有している。液体通路16は、収集区画12及び血漿区画
14を連結する物理的結合部をもまた提供する。

収集区画12は第１図及び２図に於て、前壁18がその周
囲縁部19から後壁20に沿ってシールされた状態で形成さ
れたものとして例示されている。静脈切開管路22が前壁
及び後壁間の周囲継ぎ目に封止されそれにより、収集区
画12と静脈切開針24の内側との間における選択的にシー
ルし得る液体連通を提供する。例示された収集区画12
は、前壁及び後壁間の接合部に封止され選択的にシール
し得る２つの接近孔26、26をも具備する。

収集区画12の前壁18及び後壁20は好ましくは寸法上同
一であり且つ肉薄の、血液収集容器に従来から使用され
る様な柔軟な合成ポリマー薄板材料から成る。しかしな
がら後壁20は実質的に柔軟ではない、即ち半剛性の主要
中央部分28を具備する。収集区画の後壁のこの主要中央
部分28は従って、収集区画が空の場合のみならず、それ
が選択容量の液体で満たされた場合にも実質的に扁平且
つ平坦なままである。後壁20は従って、半剛性の主要中
央部分28の周囲外側の壁部分によって形成されるヒンジ
部分30を有する。

収集区画12から静脈切開管路22への選択的にシールし
得る接近及び接近孔26における接近は別として収集区画
は、前壁18の中央に開口する漏斗様の切頭円錐形状の出
口ポート32以外は液密である。例示された出口ポート32
は切頭円錐形状の、横断方向断面が円形の漏斗様の形状
を有し、最大直径部が収集区画の前壁18に封止されてい
る。出口ポートの他端位置の最少直径部は液体通路16に
連結され且つそこと流体連通する。

前壁18の内側表面及び切頭円錐形状の出口ポート32の
内側表面を形成する材料は、プロセス処理されそして各
留分とされる液体に円滑な、低剪断力の、低摩擦の、抵
抗力の、そして非粘着性の表面を提供する為に選択され
且つ配列される。収集区画の前壁及び出口ポートのこう
した表面選択、形状及び仕上げは液体留分をして周囲表
面による拘束及び材料の最小限の捕捉その他連行以外に
は任意の種類の拘束を最小限とする状態で表面を横断す
ることを可能ならしめる。収集区画の前壁18及び切頭円
錐形状の出口ポート32は従って、好ましくは非常に円滑
な内側表面を具備し、また継ぎ目その他表面不整或は突
起がない。

第１図及び第３図を参照するに、例示された血漿区画
４には対向する２つの壁が形成される。これら２つの壁
は、前壁18及び収集区画12の蝶番部分30の為に使用され
る材料と代表的に同一の類似の可撓性薄板材料からその
各々が作成され、また周囲縁部位置で互いに連結されて
シールされたチャンバを形成する。血漿区画14から選択
的に液体を導入或は引き出す為の、選択的にシールし得
る接近ポート34が、血漿区画14の対向する壁間の周囲継
ぎ目部にそれを封止することによって好都合に提供され
る。通路16の、収集区画12から遠い端部は図示の如く血
漿区画14の壁36及び38に同様に連結される。以下に更に
説明される様に、収集区画12及び血漿区画14の周囲縁部
の輪郭は好ましくは実質的に同一である。詳しくは、収
集区画の周囲輪郭は、プロセス処理するべき液体の所望
の容量がそこに充填された場合、好ましくは空の状態に
おける血漿区画14のそれと実質的に同一である。２つの
区画のこうした同一の周囲輪郭形状は、これらを遠心分
離の為に半径方向に於て積み重ね可能とする。詳しくは
収集区画に血漿区画を積み重ね可能とする。いずれの区
画も縮み或は折れることがなく且ついずれの区画も一方
に著しく重畳することがない。即ち実質的に相互に整列
する。

第１図を更に参照するに、例示された通路16は幾つか
の拘束、制御、プロセス処理機能、を助長する為の順次
液体連通状態にある幾つかの区画を有している。詳しく
は、結合管路区画40が出口ポート32から導出される。こ
の管路区画は代表的には外部制御弁或は類似機構によっ
て閉塞され得る柔軟な管路である。結合管路区画40はチ
ャンバ区画42内部に導入される。管路連結区画44がチャ
ンバ区画42から別のチャンバ区画46へと導出される。通
路16の残余の長さ部分は、前記別のチャンバ区画46から
血漿区画14へと導出される管路区画48である。管路区画
48は代表的には、そこから液体を汲み出す為の蠕動ポン
プと係合する為の十分な長さ、柔軟性及び弾性を有す
る。管路連結区画44は、管路区画48と同様、所望であれ
ば外部制御弁その他装置によって閉塞する様適合し得
る。

更には、１つ以上の通路区画−−代表的には１つ以上
の区画40、44及び48−−が、その内部の液体材料の外部
センサと協働する。例えば管路区画48は、その内部の液
体の不透明度及び或は反射率等の光学特性を関知する為
の、管路外部の光学センサの為に代表的に光学的に十分
透明である。

収集区画12の全体構造は、切頭円錐形状ポート32が半
径方向内側に向けられそして後壁20が最も外側に配置さ
れた状態で収集区画を遠心分離装置に配向した場合、前
壁18及び後壁20管の全ての位置における半径方向寸法が
比較的小さくなる様選択される。収集区画は第２図に示
されるような枕様の断面を有していることから、最大の
半径方向寸法、即ち前壁の半径方向の内側位置、即ち出
口ポートが位置付けられる場所の中央部と後壁20のパネ
ル部分との間の半径方向寸法でさえ、収集区画のその他
の、横断方向寸法に関して小さい。

また収集区画は、液体をその内部に有する状態での遠
心分離中に、第２図に示されるような枕様の形状を容易
に取る為の構造とされる。枕様の形状は区画周囲位置に
於て最小高さ、即ち前壁18及び後壁20間の半径方向スパ
ンを有する。半径方向間隔は出口ポート32が前壁18に開
口する区画中央位置で最大である。該間隔は区画周囲19
から徐々に増大して区画中央において最大値となる。こ
うした収集区画12の形状が、より薄い成分が遠心分離中
により重い成分によって半径方向前方及び横断方向中央
へ、斯くして出口ポート32に向けて作用された場合の移
動を支持する。遠心分離状態での収集区画12内部の全て
の位置でこうした成分移動が達成されることにより、高
収率及び高純度分離が助長される。

収集区画12の周囲輪郭が一般に四角様或は円形様であ
ること、即ち最小横断方向寸法に対する最大横断方向寸
法のアスペクト比が単位量の、またそれに比較的近いオ
ーダーであることもまた認識されたい。こうした形状的
特徴は、収集区画周囲に沿った任意の場所から出口ポー
ト32への材料移動の最大通路長さを実質的に均一なもの
とする。こうした最小アスペクト比構造は、収集区画12
の周囲に沿った任意の場所に位置付けられた成分粒子を
して、以下に説明される様に代表的にポンピングと組み
合わせての遠心分離状況の下での、収集区画周囲に沿っ
た任意の場所からの出口ポートへの実質的に同一時間で
の移動を可能ならしめる。その結果、収集区画12は最小
時間での血液その他体液の分離を提供する。

製造上の考慮事項及びオペレータ考慮事項により、単
位アスペクト比から僅かに外すのが代表的に望ましい。
例えば、単位アスペクト比の下ではオペレータは、何ら
かの注意が為されない限り、収集区画12を分離装置内で
誤って配向し得る。

限定されるものではないが、第１図に示されるような
容器システムの特定具体例は以下の特定構造を具備する
ことが更に例示される。収集区画12は670ミリリットル
の体積測定容量を有し、空の場合の長さは、第２図で左
側から右側へ6.5インチであり、そこを横断する幅寸法
は5.5インチである。収集区画の前壁18との連結部にお
ける出口ポート32の直径は内径で0.67インチである。

従ってここに例示される収集区画は、空の場合、長さ
対幅のアスペクト比は1.2である。収集区画の前壁は、
プロセス処理するべき液体と適合する可塑剤を有するポ
リ塩化ビニルから成る。ポリ塩化ビニルの薄板材料は肉
厚が0.016インチであり、弾性率は１×10³psiより小さ
い。後壁は前壁と同一材料からなり、強化パネルが外側
表面に結合されてパネル部分28が形成される。例示され
た強化パネルは前壁及び後壁の蝶番部分を形成する薄板
材料よりも大きい、少くとも10の因数である弾性率を有
する。こうした大きい弾性率及び追加的な肉厚がパネル
部分28に所望の強度を与える。また、後壁のパネル部分
28は後壁の輪郭に相当する輪郭を有し、その長さ寸法は
4.5インチであり、幅寸法は3.5インチであり、そして角
部は一定距離に設けられている。充填された収集区画12
の前壁18及び後壁20間の最大間隔は1.2インチである。
血漿区画14は収集区画の前壁と同一材料から作成され、
空の場合6.5インチの長さ及び4.5インチの幅を有する。
従って、長さ対幅のアクペクト比は1.4である。血漿区
画14の容積は540ミリリットルである。

例示具体例の通路16もまた、選択された適合し得る可
塑剤を有するポリ塩化ビニルから成り、切頭円錐形状の
出口ポートから血漿区画14に至る全体容積は0.45立方イ
ンチである。管路区画40、44及び48は公称内径が0.16イ
ンチの柔軟な管路である。チャンバ区画42及び46はそれ
ぞれ容積が0.10立方インチ、o.25立法インチの一般に筒
形状を成す。各チャンバ区画42及び46は、通路16のその
他区画と同様に、所望であれば液体材料を導入するか或
は引き出すかの為の液体ポートを具備し得る。

第４図を参照するに、運転の１モードに於て、従来か
らのプラクティスに従って血液提供者から抜出された血
液で収集区画12が満たされた後、システム10は、一般に
番号50で示される、ロータ50Aを有する遠心分離装置に
装填される。ロータ50Aは番号50Bで示されるその他分離
要素と連結される。遠心分離装置は、血漿区画14が最も
外側になる様にして一つづつ積み重ねられた２つの区画
12及び14を支持状態で受けるロータ容器52を具備する。
両区画はその縁部が、大きいほうの横断方向、即ち長さ
の寸法形状が水平であり、小さいほうの横断方向寸法形
状、即ち幅が縦方向である状態に配向される。各区画の
２つの壁は従って、半径方向に離間される。収集区画12
の切頭円錐形状の出口ポート32は半径方向に最も内側に
あり、収集区画のパネル部分28は血漿区画の内壁に隣り
合い且つ当接する。こうした配列構成により、２つの区
画12及び14の内容物は遠心分離中でさえ内圧は同一であ
る。

収集区画12へと或はそこから導出する、静脈切開管路
22及び結合管路区画40を含む全てのポートは閉ざされ
る。斯くして容器システム10は血液採集の後シールさ
れ、分離及び成分単離の為にいかなる方法においても開
放される必要は無い。こうした閉じた状態のが維持され
ることは、容器システム10内部の無菌状態を維持する為
に望ましい。

ロータ容器は、平坦な尖塔パネルか或は球状に形成さ
れた、浅い切頭円錐形状の漏斗様輪郭を有する前壁54を
具備する。こうした切頭円錐形状が、先に説明され且つ
第１図及び２図に示されるような、半径方向内側且つ中
央への、即ち出口ポート32へのより軽量な留分の流れを
促進する為の形状の、収集区画12の前壁18を支持する。

容器システムの通路16は結合管路区画40、白血球の為
のチャンバ区画42、管路連結区画44、そして血小板の為
のチャンバ区画46が、装置50の遠心分離用ロータに関す
るその半径オーダが徐々に減少する様に配列される。更
には、汲出し用の管路区画48は装置の分離要素50Bの蠕
動ポンプと係合する為に配列される。管路区画48のそれ
以上の長さ部分は、分離要素50Bから容器52に座着され
た血漿区画14へと半径方向外側に伸延する。遠心分離装
置50は更に、結合管路区画40を選択的に閉塞し且つ同様
に管路連結区画44を選択的に閉塞する為の弁要素と、汲
出し用の管路区画48の、血小版用のチャンバ区画46との
連結部内部の液体材料を監視する為のセンサ要素とを具
備する。

遠心分離装置50の遠心分離は収集区画内の全ての血液
を分離する為に運転される。その場合、最も比重の小さ
い成分は半径方向内側、即ち前壁18の中央に収集され、
最も比重の大きい成分は半径方向最外部、即ち後壁20の
パネル部分に収集される。

こうした遠心分離の後且つ遠心分離の回転が継続され
る間、結合管路区画40は閉塞状態から開放されまた通路
16のその他の閉塞が開放され、蠕動ポンプが作動され
る。通路16、好ましくは管路区画48に加えられる汲出し
作動は収集区画12から最小比重の成分を出口ポート32を
介して引き出す。更に引き出されることによりこの最小
比重の成分は血漿区画14内部に至る。比重の小さい血液
の成分が順次収集区画から通路16へと引き出される。汲
出し用の管路区画48を監視する装置のセンサが、血小板
はチャンバ区画46に、そして代表的には白血球はチャン
バ区画42にあり、従って赤血球だけが収集区画12に残留
する状況において、血漿からより比重の大きい成分への
移行を検出する。センサから発生された信号に応答して
装置は管路区画40を閉鎖し、ポンプを停止させ、遠心分
離を停止させる。所望の分離及び成分の単離は完了し、
容器システム10を血液成分のそれ以上のプロセス処理の
為に装置50から除去し得る。

容器システム10の前述の構造は、高純度及び高収率で
の血液分離を、従来通りの遠心分離速度及び半径方向距
離、即ち遠心分離力を使用して比較的短い遠心分離時間
でもたらすことが見出された。留分の分析によってこう
純度が確認され、収集区画に残留した赤血球の分析によ
り高収率が確認された。収集家区画にはそれより軽い成
分は皆無であった。

第６図には第１図の容器システムからの２つの変形例
を具体化する容器システム60が示される。容器システム
60は収集区画62を具備し、該収集区画62からは血漿区画
66へと導入する複合ステージ通路64内部に液体を導出し
得る。収集区画は、漏斗様の出口ポート76の中央に嵌合
された柔軟な前壁74と同様に全体を通して等しく柔軟な
後壁68を有する。複合ステージ通路64は出口ポートを第
１の貯蔵ステージ80に結合する連結ステージ78を有す
る。更に別の連結ステージ82が第２の貯蔵ステージ84に
導入され、汲出しし得る連結ステージが複合ステージ通
路64の遠方端位地で血漿区画66へと導入される。血漿区
画は収集区画62の各壁の如く等しく柔軟な後壁70と、中
央部分の柔軟性が小さいパネル72及び柔軟な周囲部分73
を具備する前壁71とを有する。例示された血漿区画の前
壁71は従って、後壁20或は第１図の収集区画10のそれと
類似の、同じ非−変形、非−閉鎖状態での作動を提供す
る為の丈夫な構造を有する。

第６図を更に参照するに、容器システム60は追加的
に、複合ステージ通路64と連結される追加区画88を有す
る。例示されたような好ましい連結は、第３の連結ステ
ージ86及び管路リンク92におけるＴ−カップリング90に
よってなされる。Ｔ−カップリング90は好ましくはその
ポンプ−係合部分及び血漿区画66管の第３の連結ステー
ジ86に沿って位置付けられる。こうした配列構成におい
て追加区画88は、複合ステージ通路64の、第３の連結ス
テージ86と蠕動或は類似のポンプとの係合部から収集区
画62に関して下流に連結され且つ血漿区画66のすぐ上流
に連結される。

追加区画88は代表的には、その周囲縁部で相互にシー
ルされる対向する柔軟な壁に関して先に説明された容器
システム10の血漿区画14の構造と同様に作成される。追
加区画の壁は、柔軟であることに加え、血液収集及びプ
ロセス処理容器構造において既知であるような酸素透過
性材料から成る。

容器システム60は第４図及び５図を参照して先に説明
されたような分離装置への配置の為に配列される。この
場合、管路結合体92は上方に導出され、追加区画88は複
合ステージ通路64の縦方向上方に配設される。こうした
構成によって、容器システム中の空気その他ガスが複合
ステージ通路64から排出しないこと及び追加区画88への
管路結合体90に入らないことが助成される。追加区画は
従って、収集区画62及び血漿区画66そして複合ステージ
通路64に出現し得る空気及びその他ガスを受け且つ収集
する役を為す。追加区画88と複合ステージ通路64との前
述の如き蠕動ポンプとの係合部から下流における結合
は、追加区画88内の空気その他ガスの収集を助長する為
に好都合であると考えられる。

追加区画88のその他機能は、第２の貯蔵ステージ84に
集積する分離成分をして、追加区画88内に滲出し可能な
らしめることであり、また所望であれば収集区画66から
の血漿で、或はシールし得る外部ポート94を介して追加
区画88に導入される液体でもって希釈可能とすることで
ある。単離された血液成分のこうしたプロセス処理及び
取扱いは例えば、濃密充填状態で過度の期間維持される
のを回避することが所望される血液の血小板に於て所望
されるものである。一つの例示プラクティスに於ては、
血液が容器システム60の収集区画62に収集され、血液の
血小板が第２の貯蔵ステージ84内に単離されるよう、第
１図から５図を参照して先に説明された様式で分離され
且つ単離された後、容器システム60は、容器システムの
シールされた、無菌の状態を維持しつつ血小板をして大
容積体、即ち追加区画88へと滲出し可能ならしめる。第
２の貯蔵ステージ84は従ってオペレータ及び装置をし
て、単離された血小板を追加区画88内へと移送する為に
第２の貯蔵ステージ84及び第３の連結ステージ86を操作
せしめる為に十分柔軟である。この目的の為に、複合ス
テージ通路64は好ましくは、血小板が血漿区画に入らな
いことを保証する為に閉鎖され、そうでない場合には血
漿区画66への入口、即ちＴ−連結体90のすぐ下流で閉鎖
される。血小板が追加区画88内に滲出した後、所望であ
れば血漿を収集区画66から追加区画88へと滲出させ得
る。管路結合体92は血小板及び任意の血漿がその内部で
単離された後に封止し得る。

第６図の容器システム60の好ましい具体例では、所望
であれば各連結ステージ78、82及び86を外部センサによ
って監視し得、また容器システムが使用され且つプロセ
ス処理されるべき液体の単離留分の各々の為に所望され
るプロセス処理をそこで為するべく装置を適合する為の
所望に応じて塞がれ、そうでない場合には閉鎖される。

第７図及び８図を参照するに、本発明は分離装置100
と共にもまた実施し得る。分離装置100は第１図から６
図を参照して先に説明された形式の容器システムの、半
径方向に積み重ねられた収集区画104及び血漿区画106間
に配置する為の圧力パネル102を提供する。この例では
容器区画の壁は全て柔軟である。即ち、前述の如き変形
及び閉塞を防止する為の圧力パネル或は類似の補強要素
がない。例示された分離装置100は第４図及び５図の装
置50と類似のものであり、代表的に通路区画120を１つ
以上の選択された位置で閉塞する為の弁を含む分離要素
110に連結されたロータ108と、容器通路内の特性を監視
する為のセンサと、そして容器通路と係合する為の蠕動
ポンプ或は類似のポンプとを有している。

ロータ108の周囲に沿って均一に分布された幾つかの
内の一つであるロータ容器112は、ロータ108の外側円筒
形表面の一部を形成する外側壁114と、容器システムの
切頭円錐形状の出口ポート118及び管路様の通路区画120
を受け且つ座着させる為の切頭円錐形状の内壁116とを
有する。容器端部壁122及び124は、半径方向に離間され
た内壁及び外壁間に掛け渡される。遠心分離器のロータ
108は代表的には、容器の出口ポート及び通路を受ける
為に分解されそして再組立され得る。

遠心分離器のロータ容器112は収集区画104及び血漿区
画106間に配設された、第１図の具体例の収集区画12の
圧力パネル28及び第６図に示される容器システム60の血
漿区画66の圧力パネル72とほぼ同じ圧力パネル102を支
持する。分離装置100の提供する圧力パネルは従って、
収集区画の半径方向外側の後壁及び血漿区画の、半径方
向内側の前壁と連続し且つ衝接する。詳しくは、例示さ
れた分離装置100は、圧力パネル102をロータ受け部112
の横断方向、即ちロータ受け部112の長さ及び高さ寸法
に沿って位置付けする為に、またロータ受け部内部で半
径方向に比較的自由に移動する状態に於て、圧力パネル
102を取付け且つ支持する。例示された分離装置ではこ
うした取付けは、第８図に示されるように、圧力パネル
102の長手方向の各側部から横方向に突出する一対のピ
ン126及び128によって為される。ピン126及び128は平行
であり且つ平坦な圧力パネル102と同一平面を為す。

容器の各端部壁122、124は一対のピン126、128の夫々
を受けるべく長孔が開けられる。第８図に示される端部
壁124を特に参照するに、端部壁の長孔130は実質的に水
平方向に平行な長孔130A及び130Bを含み、これらは各々
は一般に半径方向に伸延し且つ一つのピン128を摺動自
在に受容する。更に別の縦方向長孔130Cが下方の長孔13
0Bから容器の端部壁124の頂部へと伸延し、図示の如く
各長孔130A及び130Bの実質的に中点と交差する。この縦
方向長孔130Cは、遠心分離装置の圧力パネル102を組み
立てる為の通路を提供し、それにより圧力パネルの取外
し自在の取り替えを可能ならしめる。遠心分離装置の圧
力パネル102の為の例示されたこうした支持状態での取
付けにより圧力パネルは、容器に位置付けされた場合、
容器区画の横方向寸法に関し実質的に固定状態に位置付
けされ、また実質的に半径方向に自由に移動する。

圧力パネル102は、２つの容器区画間の内圧を、それ
らが同一内圧のままとされるよう移動しそれにより、収
集区画104の後壁を実質的に平坦且つ非変形状態に維持
する。

本発明が先に言及され、先行する説明から明らかな目
的を有効に達成することを認識されたい。本発明の精神
を離れることなく前記構造における幾つかの変更を為し
得ることから、先の説明に含まれる或は付随する図面に
示された全ての事項は例示的なものであり且つ限定され
ないものとして理解されるべきである。一つの例示例と
して、ここに例示具体例の為に記載された運転及び機能
を提供する為の遠心分離装置における圧力パネルを提供
する為に、種々の構造及び配列構成を採用し得る。

以下の請求の範囲はここに記載された本発明の一般的
且つ特定の特徴の全て並びに、言語上の問題として本発
明の範囲に含まれると言って良い全ての既述を保護する
ことを意図したものであ。

本発明の説明が為された。新規且つ特許証によって保
護される請求の範囲は：

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボント，ウィリ エス. アメリカ合衆国 02194 マサチューセ ッツ，ニーダムハイツ，フォース アベ ニュー 115

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遠心分離中及び成分単離中に液体を収納す
   る為の容器装置であって、 第１の周囲縁部輪郭を有する柔軟な容器前壁を形成する
   為の手段と、 前記第１の周囲縁部輪郭の内部の実質的に中央の前記前
   壁における、液体集中用の出口ポートを形成する手段
   と、 前記前壁と実質的に対向し且つ同一方向に伸延する、第
   ２の周囲縁部輪郭を有する容器後壁を形成する為の手段
   とを包含し、 前記後壁は、実質的に柔軟ではない内側部分に隣接する
   柔軟な周囲部分を具備し、 前記内側部分は前記液体集中用の出口ポートと対向し且
   つ前記前壁位置での前記液体集中用の出口ポートの横断
   方向長さを越えて前記後壁上を伸延する為に、前記前壁
   位置に於て前記液体集中用の出口ポートの面積よりも大
   きい面積を有していることを特徴とする、前記容器装
   置。
2. 【請求項２】前壁後壁は実質的に同一の周囲縁部輪郭を
   有し、 前記前壁を前記後壁に、該後壁の周囲に沿ってシールす
   る為の手段を含んでいる請求の範囲第１項記載の容器装
   置。
3. 【請求項３】前壁の内側表面及び液体集中用の出口ポー
   トの内側表面は分離される液体の留分の取り込みに対し
   抵抗することを特徴とする請求の範囲第１項記載の容器
   装置。
4. 【請求項４】前壁の内側表面及び液体集中用の出口ポー
   トの内側表面は、分離される液体の留分のそこへの最少
   の収集の為に配向され且つ仕上される請求の範囲第１項
   記載の容器装置。
5. 【請求項５】分離される液体の留分の最少連行の為の、
   円滑且つ比粘着性の内側表面を前壁及び液体集中用の出
   口ポートに含んでいることを特徴とする請求の範囲第１
   項記載の容器装置。
6. 【請求項６】液体集中用の出口ポートは、円形断面を有
   し前壁の最少領域に開口する内側液体通路を有し、 後壁の内側部分は、後壁の周囲に関して中央に位置付け
   られ且つ該後壁の主要面積を構成していることを特徴と
   する請求の範囲第１項記載の容器装置。
7. 【請求項７】後壁の内側部分は容器が空の場合及び該容
   器が分離するべき液体の選択された容量を収納する場
   合、実質的に平坦であり、 前壁及び後壁の周囲部分は、容器が空の場合は通常平坦
   であり、前記容器が選択された容量の液体を含んでいる
   場合は同等に反対方向に凹型に柔軟に変形することを特
   徴とする請求の範囲第１項記載の容器装置。
8. 【請求項８】先に説明された容器と実質的に同一の柔軟
   性を各々有する前壁及び後壁を有し、前記先に説明され
   た容器の周囲輪郭と実質的に同一の周囲縁部輪郭を有す
   る追加容器と、 液体集中用の出口ポート及び前記追加容器の内側間を連
   通する液体通路を形成する手段とを含むことを特徴とす
   る請求の範囲第２項記載の容器装置。
9. 【請求項９】遠心分離及び成分単離中に液体を収納する
   為の装置であって、 対向状態で連結された前壁及び後壁を具備し、該後壁は
   実質的に非柔軟性の中央部分を有する第１の枕様の区画
   と、 前記前壁の中央に開口する液体出口ポートとを包含し、 前記第１の枕様の区画の肉厚寸法は、前記前壁及び後壁
   間の前記液体出口ポートの位置付けられた位置に於て最
   大であり、そこから前記第１の枕様の区画の周囲への間
   隔が増大する状態に於て徐々に減少し、 前記第１の枕様の区画は、前記肉厚寸法に対する横断方
   向の平面に於て相互に横断方向の第１の横方向寸法及び
   第２の横方向寸法を有し、 前記最大の肉厚寸法は前記第１の横方向寸法及び第２の
   横方向寸法の各々よりも小さく、前記横断方向の第１の
   横方向寸法及び第２の横方向寸法は四角様のアスペクト
   比を有しており、 前記前壁は、前記第１の枕様の区画が選択容量の液体を
   収納する場合、通常漏斗様の輪郭を取り、その場合その
   頂点は前記液体出口ポートの位置にある 前記遠心分離及び成分単離中に液体を収納する為の装
   置。
10. 【請求項１０】液体の遠心分離及び成分単離の為の装置
    であって、 折畳みし得る第１の液体容器の半径方向外側壁及び折畳
    みし得る第２の液体容器の半径方向内側壁間に配設され
    る為の且つそれらと連続する圧力パネル手段にして、実
    質的に非柔軟性であり、前記第１の液体容器及び第２の
    液体容器を実質的に同一の内圧状態に維持する為に前記
    第１の液体容器の半径方向外側壁及び第２の液体容器の
    半径方向内側壁とともに、遠心分離中を含めて半径方向
    に移動するよう配列された圧力パネル手段を含んでいる
    ことを特徴とする前記液体の遠心分離及び成分単離の為
    の装置。
11. 【請求項１１】圧力パネル手段は該圧力パネル手段と連
    続する第１の液体容器の半径方向外側壁及び第２の液体
    容器の半径方向内側壁が、遠心分離中に実質的に半径方
    向に変形しないように維持する為に配列されている請求
    の範囲第10項記載の液体の遠心分離及び成分単離の為の
    装置。
12. 【請求項１２】液体の遠心分離及び成分単離を為す為の
    装置であって、 液体の第１の容器手段にして、対向する前壁及び後壁を
    有する第１の容器手段及び液体の為の第２の容器手段に
    して、該第２の容器手段が前記第１の容器手段の半径方
    向外側になる状態で半径方向に積み重ねる為に配置され
    た第１の容器手段及び液体の為の第２の容器手段と、 前記第１の容器手段及び第２の容器手段間に結合された
    通路手段にして、該第１の容器手段及び第２の容器手段
    間の液体連通を提供する通路手段と、 前記半径方向に積み重ねられた第１の容器手段及び第２
    の容器手段間に配設する為に配列され且つ前記第１の容
    器手段及び第２の容器手段間の内圧を移行させる為にそ
    の半径方向に対向する前壁及び後壁と圧力連通状態にあ
    る、実質的に非柔軟性のパネル手段と を包含することを特徴とする前記液体を遠心分離及び成
    分単離する為の装置。
13. 【請求項１３】第１の容器手段の前壁の中央に位置付け
    られ、前記第１の容器手段の内側との液体連通を提供す
    る為に通路手段と結合された出口ポート手段にして、前
    記第１の容器手段及び第２の容器手段が半径方向に積み
    重ねられた形状に於て前記第１の容器手段及びパネル手
    段後壁の半径方向内側にある前記出口ポート手段を含ん
    でいる請求の範囲第12項記載の液体を遠心分離及び成分
    単離する為の装置。
14. 【請求項１４】第１の容器手段の後壁を、実質的に変形
    されない、閉塞しない位置に拘束する為の手段をパネル
    手段に含んでいる請求の範囲第12項記載の液体を遠心分
    離及び成分単離する為の装置。
15. 【請求項１５】第１の容器手段及び第２の容器手段の各
    々に於て柔軟な壁手段を含み、該２つの壁手段は前記第
    １の容器手段及び第２の容器手段が半径方向に積み重ね
    られた形状に於て相互に半径方向に対向する請求の範囲
    第12項記載の液体を遠心分離及び成分単離する為の装
    置。
16. 【請求項１６】第１の容器手段及び第２の容器手段が半
    径方向に積み重ねられた形状に於て、第１の容器手段及
    び第２の容器手段の一方が、第１の容器手段の後壁及び
    第２の容器手段の前壁の一方に於てパネル手段を担持
    し、第１の容器手段及び第２の容器手段の他方が、前記
    パネル手段と半径方向に於て対向し且つ前記パネル手段
    に対面する柔軟な壁部分を有している請求の範囲第12項
    記載の液体を遠心分離及び成分単離する為の装置。