JP4399453B2 - 液体成分を分離するための方法および装置 - Google Patents

Description

この発明は、遠心分離処理される生理学的液体中に浮遊し、異なる比重の２つの成分間の境界領域を取囲む位置をとり、境界領域にある所望の成分の分離を容易にする独特なエレメントに関するものである。特に、浮遊エレメントは、血漿と赤血球から、軟膜を隔離し分離するのを大いに容易にする。

この発明の別の局面は、生理学的液体を引き出すための注入器として、および液体成分を分離するためのチャンバーとしての両方に使用するための装置を提供することである。好ましい実施例において、この発明は、公知の方法で患者から体液を引き出し、そして異なる比重の成分を分離するための遠心分離機のロータに直接置かれるよう設計された注入器である。注入器はその後、引続いて、成分を例えば別のカップ内に押出すように操作される。

液体を異なる比重の成分に分離するために、遠心分離によって生理学的液体を処理することは公知である。生理学的液体は、例えば、末梢血、臍帯血、および骨髄吸引物を含み、そして通常細胞成分を含む。ここで説明する処理を受ける生理学的液体は、処置される患者から直接入手されてもよく、その場合、体液は自系である。あるドナーから得られるか、あるいは複数のドナーから得られてもよく、その場合は体液は同種である。この発明の目的は、第一に人間の体液の処理に関係するが、ここで説明する方法および器具は、他の種からの体液にも同等に利用可能であると認識されるであろう。

この発明の第一の目的は、遠心分離の間に形成し、他の成分間に、血小板、白血球、幹細胞、および有核細胞を含む細胞層を分離して入手することである。この層は、軟膜として公知であり、その比重は赤血球の比重（１．０８−１．０９）と血漿の比重（１．０１７−１．０２６）の間である。細胞成分の大半が除去された血漿は、血小板欠乏血漿（ＰＰＰ）として公知であり、一方細胞成分を備えた血漿は、血小板豊富血漿（ＰＲＰ）として公知である。血小板豊富血漿は、傷をより素早く治すような、いくつかの有益な効果を生み出すことが見出されている。従って、この発明の他の目的は、血小板のレベルが増加した血漿を提供することである。これは、血小板濃縮物（ＰＣ）、あるいはより一般的には細胞濃縮物（ＣＣ）として公知である。典型的な濃縮物は、本来の濃縮物の４倍かあるいはそれ以上であり、細胞濃縮物の容積に対する投入量の典型的な比率は、６対１である。この発明によって得られる血小板、あるいは細胞濃縮物は、軟膜および血漿を含み、そして小量の赤血球を含んでもよい。

この発明が取組む問題の１つは、各種成分の特定の比率、そして細胞自体の比重でさえ、特定のドナーに対して独自であるので、遠心分離の後、液体中の所与の成分の位置を正確に決定できないことである。例えば、血中の赤血球の比率、赤血球容積率は各患者ごとに異なり、赤血球成分の平均比重は、新細胞、若い赤血球の比率で異なり、その比重は１．０８より低い。

さらに、液体を集めるのに使用される特有の技術は、細胞の比重に衝撃を与える。抗凝血剤は、典型的には血液が凝集するときに血液に加えられるものであり、抗凝血剤の量、および使用される特定の抗凝血剤は、比重、特に赤血球の比重に影響を及ぼす。これは、凝集障害（lesion of collection）と名づけられ、細胞の容量オスモル濃度における抗凝血剤の効果に起因する。例えば、抗凝血剤が酸性クエン酸、ＡＣＤであれば、赤血球は低浸透圧になり、細胞は膜の谷から水分を引き、細胞の比重を減らす。濃度が３．８％の３ナトリウムクエン酸塩のような、他の抗凝血剤は、幾分高浸透圧であり、赤血球の収縮およびその比重の増加に帰着する。ＣＰＤは等浸透圧であり、細胞比重にはほとんど影響しない。ＣＰＤおよび３ナトリウムエリン酸塩が好まれ、ここで熟考される種類の分離に有利な結果となる。

さらなる要因は、成分の層は遠心分離機の半径に沿って形を成し、従って円筒形であるので、層の分離あるいは回収のための構造的エレメントの設計を複雑にすることである。

血小板濃縮物を生成するために、血液を複数の成分に分離するためのシステムが、米国特許番号第６，３９８，９７２号に説明されている。その特許に説明されているシステムは、２つのチャンバーを有する使い捨て処理ユニットを使用する。血液は公知の注入器内に導かれ、注入器から処理ユニットの第１チャンバー内に押出される。処理ユニットは、それから１つのチャンバーから別のチャンバーへと上澄み液を自動的に移すよう構成された遠心分離機内に置かれる。最初の遠心分離の後、血小板豊富血漿は第２チャンバー内に移され、遠心分離機は血小板欠乏血漿から血小板を分離するために２度目の動作をする。このシステムは多くの利点を有しているが、血液を注入器から処理ユニットへと移さなければならず、遠心分離機および処理ユニットの向きが、第２チャンバーに血小板豊富血漿を移すよう制御されなければならない点で不利である。

’９７２号特許で説明されているシステムの第１チャンバーは、赤血球と血漿の交差点にほぼ位置して、第２チャンバー内に赤血球が移されるのを妨げるディスクを備える。

米国特許第５，４５６，８８５号が示すシステムは、回収チューブが成分の分離を可能にする遠心分離機内に直接置かれる。浮遊エレメントは、血漿と赤血球との間の位置をとり、またより軽い相がチューブから押出されるときに、逆止弁としても作用する。しかしながら、この種のシステムは、一般的に、血小板欠乏血漿、および赤血球から軟膜を分離できない。

公知の遠心分離機は、中間比重の成分を入手したいとき、特定のプロトコルに従って動作する。例えば、目的が血小板を得ることであれば、血液を１度目の遠心分離にかけて、赤血球のようなより重い成分を血漿から分離して、血漿を第２容器、あるいはチャンバーに、デカントによって移し、そして血漿を２度目遠心分離にかけて、血小板から血漿を分離することは公知である。２度目のデカントのステップで、血小板は血漿から分離される。

中間比重の所望の成分を入手するための公知技術が複雑であるのは、複数の遠心分離、および複数のデカント、あるいは遠心移送ステップを必要とするからである。また、１成分の分離がしばしば複雑であるのは、所望の成分の材料の液体特性が、他の成分と混合しやすい傾向にあるかもしれないからである。

軟膜層は分裂しやすく、注入器の先から血小板欠乏血漿を押出そうと試みるとき、軟膜はしばしば血漿、あるいは赤血球と混ざる。これは、軟膜層のみ、あるいはごくわずかな量の他の成分のみと一緒に、軟膜を押出すのを、かなり妨げる。

同様に、遠心分離機に直接提供されるよう構成されている公知のチューブ、あるいは注入器は、効率的に使用するのが難しい。

発明の要約

この発明に従って、異なる比重の成分を遠心分離機で分離し、これらの成分のうちの所望の１つを取出して供給するための改良された装置を提供する。この装置は、次のような態様で注入器の形を取ってもよい。すなわち、その装置は、プランジャーを備え、血液、骨髄吸引物、あるいは他の生理学的液体のような液体を、一端を通ってチャンバー内に導き、分離の後、その端から成分を押出すように動作可能である。しかしながら、この装置は、遠心分離機に配置可能な他の形態の容器であってもよく、必ずしも注入器として動作するように設計されなくてもよい。

この発明に特有の目的は、血液全体（臍帯血を含む）、骨髄吸引物、あるいは他の生理学的液体から、遠心分離機、およびいくつかの成分の押出によって効果的に細胞の濃縮物を入手することである。細胞の濃縮物は、好ましくは、所望の比率で軟膜、赤血球、そして血漿を含む。軟膜は、遠心分離の間に形成する薄い層であり、赤血球以外の細胞の大半を含む。軟膜が、血小板、白血球、有核細胞、幹細胞を含むことは公知であり、同様に他の成分も含んでもよい。軟膜は、幾分か拡散して、容易に分裂して他の成分と混合し易い。そのようになれば、手順の効率を減らす。そこで、この発明の目的は、所望の細胞を、血漿、あるいは赤血球と、著しく混合することなく、細胞の濃縮物を供給するように動作可能な容器を提供することである。これは、好ましい実施例において、成分間の混合を減らす細胞の濃縮物に対する流路を提供することによって、主として、達成される。好ましい実施例において、ディスクアセンブリは、血漿と軟膜との間の界面、および軟膜と赤血球との間の拡散界面を含む領域に浮遊し、それらの成分を分離するのに役立つ。同様に、ディスクアセンブリは、成分の流路を形成して、成分分離時における乱流を減らし、押出時における、成分の混合を妨げるよう構成される。

好ましい実施例において、液体中に浮遊するディスクアセンブリは、浮力において垂直な傾斜を呈し、その結果、そして所望の成分、例えば軟膜を有する領域中の位置をとる。この傾斜は、アセンブリの形状、異なる比重の材料の使用、あるいは両方の組合せによって、のいずれかで提供される。好ましい実施例において、ディスクアセンブリは円すい状の上面を提供し、アセンブリの上部は、赤血球よりも比重が低いが、血漿よりも高比重な材料から成る。アセンブリの下部は赤血球よりも濃い物質から成る。円すい形状のため、血漿と赤血球の間の境界で軟膜領域中にある上部エレメントによって提供される浮力は、距離の非線形関数であり、その距離だけ上部エレメントは血漿内に延びる。境界領域中の液体の比重の傾斜は大きく、比重の傾斜を備えた浮遊エレメントの使用もまた有益であることが見出されている。

この発明に従ったディスクアセンブリは、所望の成分、および所望の成分を囲む予め定められた量の液体の両方を取囲むように設計されている。好ましい実施例において、ディスクアセンブリは、互いに対して移動可能な２つの浮遊エレメントを備えており、アセンブリ全体が遠心分離の後、所望の位置をとるようにされ、一方のエレメントは液体の押出時に他方のエレメントへ向かって動き、所望の成分、例えば軟膜、および予め定められた量の血漿を押出す。この構造により、ユーザは、所望の増加した濃度で血漿と混合した軟膜を含む細胞濃縮物を入手することができる。

この発明はまた、注入器を遠心分離機内に置くのに便宜を与えるプランジャーのためのハンドル、および遠心分離後に成分の押出を容易にするように注入器を保持するためのスタンドのような、機械的な特徴を完成することにも関係する。ハンドルは、分離可能、あるいは曲げ可能であってよく、その場合、注入器が満ちているとき、胴部の端から延びる距離は大いに減る。

この発明の目的は、装置内に液体を置き、装置および液体を遠心分離機にかけ、その後成分を押出すことによって、液体の各種成分を分離するのに使用するための装置を提供することである。

この発明のさらなる目的は、容器から、あるいは患者から、液体を採取し、遠心分離機内に直接配置され、そして引続いて最小限の混合で分離された成分を押出すための注入器を提供することである。

好ましい実施例の詳細な説明

この発明を、注入器としての動作に従って、以下に説明する。注入器を使用することが有益であるのは、それによりユーザは、注入器内に生理学的液体を回収し、遠心処理のために遠心分離機内に直接注入器を配置し、そして別個の容器内に注入器から各種成分を押出すからである。そのように、この手順は中間のデカントステップなしに、１つの容器だけを必要とする。しかしながら、この発明の多くの特徴は、注入器、あるいは１つの容器を伴った動作を必要とせず、以下に説明されるディスクアセンブリは同様に他の容器と結合して使用されてもよいと理解されるであろう。

軟膜のすぐ下の位置を自動的にとる浮遊エレメントが、ＷＯ０１／８３０６８号公報に開示されている。そこに開示されているディスクは、遠心分離によって生理学的液体の成分を分離するのに有益であり、デカントによる遠心分離の後、成分を分離する構造に、最初の有益性を見出している。しかしながら、そこに示されているディスクは、注入器のような構造を伴って使用されるとき、成分を分離するのに有益であり、そのような使用のいくつかの例が、米国仮特許出願番号第６０／４７１，３５２号に説明されており、ここにその開示を参照のために引用する。

この発明の第１の目的は、規定された量の血漿、および少なくとも軟膜の主要部を有する細胞濃縮物の生成を容易にすることである。図面を参照して、図１は公知の注入器と結合したディスクアセンブリの好ましい実施例を示し、円筒胴部２、円すい端部４、および先端部６を備える。注入器はまた、ピストンあるいはプランジャー８を備え、このピストンまたはプランジャー８は、円筒胴部に堅く嵌合し、水平に移動して胴部内に液体を導くか、あるいは胴部から液体を放出する。ハンドル１０はプランジャーに取付けられ、操作者が容易にそれを掴んで胴部内にプランジャーを移動できるよう典型的には構成されている。この構造は多くのソースから入手可能な注入器に共通して見つけられる。

図１に示される実施例に従って、ディスクアセンブリは上部エレメント１２０と下部エレメント１２２を備え、下部エレメント１２２は、上部エレメント１２０に対して相対的に移動するために、ピン１２４上にスライド式に取付けられている。第３エレメント１２６は、主として、ディスクアセンブリに対して横方向の安定性を与えるものであり、ピン１２４上に固定位置で取付けられる。従って、図１の実施例において、３つのエレメントが液体内に浮遊し、予め定められた位置を以下に説明する。エレメント１２２はピンに沿って移動可能なので、上部エレメント１２０と可動エレメント１２２との間の距離が小さいときは横方向の安定性が幾分か失われ、ワッシャー１２６の存在は安定性を維持することが認識されるであろう。縦方向に延びるスカートのように安定性を与える他の手段も同様に使用されてもよい。

ワッシャー１２６の存在により、上部エレメントから下方へ移動し得るエレメント１２２の最大距離が決定されることも認識されるであろう。その最大距離は、ピン１２４上のストッパによるような、他の手段によって決定されてもよい。

好ましい実施例において、エレメント１２０、１２２、および１２６を備えるディスクアセンブリは、ワッシャー１２６が赤血球層の上部近くの位置をとるように選択され構成される材料から成る。好ましくは、アセンブリは、「軟膜」が可動エレメント１２２の上面のすぐ上に、可能であればいくらかの赤血球とも一緒に横たわるように構成される。この配置は、血小板、幹細胞、白血球、および他の細胞を、赤血球および血漿から分離することを目的とするときに、特に有効に作用する。この発明の好ましい実施例の主たる使用法は、軟膜中に典型的に見つけられる赤血球、血漿、および細胞の混合物を、血液全体、骨髄、骨髄吸引物、あるいは臍帯血から分離することであり、この発明の実施例を以下に説明する。しかしながら、この発明の方法および装置は、他の液体を、異なる比重の成分に分けるのに使用され得ることを注目するべきである。

操作者はまず、円すいの端からピストンを引き離すことで、注入器内に血液を導く。注入器の先は、いくつかの型のソースの任意の１つに連結されてよく、好ましい実施例において、注入器は、針に取付けられて、血液が患者から直接注入器に導かれる。血液は患者から入手した血液の袋のような、他の場所から導かれてもよい。中に血液を有する注入器が、遠心分離機内に置かれ、異なる比重の成分が胴部に沿って層状に分離するよう、遠心分離にかけられる。注入器が遠心分離機に置かれる好ましい構造を以下に詳細に説明するが、多様な構造が遠心分離機のロータに注入器を取付けるように使用されてもよいと認識されるであろう。

好ましい実施例に従って、遠心分離の間、最終的にディスクアセンブリは、赤血球と、血小板欠乏血漿との間の位置をとり、そこで軟膜１４はエレメント１２２の上面１２３上に横たわる。遠心分離が停止すると、血小板欠乏血漿１２は上層になり、赤血球１３は底層になり、軟膜１４は中間層になる。なお、ここで「上」とは、注入器の先が向く方向である。図１に示されるような層は、特に赤血球と軟膜との間の境界が拡散するので、正確ではないと理解されるであろう。

上部エレメント１２０と可動エレメント１２２との間の距離は、これらの部分間で捕らえられた血漿１２の量を決定するということがまた認識されるであろう。従って、遠心分離の後、血漿は上部エレメント１２０を取囲み、赤血球はワッシャー１２６を取囲み、可動エレメント１２２の上面の小さな部分上に延在する。遠心分離の後、ユーザはハンドル１０を押して、連続した方法で成分を放出する。

軟膜はかなり薄く、成分を放出するときに直面する共通の問題は、放出の間発生する乱れが、軟膜を血漿および赤血球細胞層と混合させてしまうことである。従って、軟膜を分離成分または分離層に放出する能力がかなり減る。この発明の主要な局面に従って、注入器の内部構造は、成分の混合を避けて放出される液体のための通路を提供するよう構成されている。軟膜は、好ましい実施例において、ディスクの上面にあるので、ディスクの構造は、好ましくは注入器の内面と協力して所望の通路を提供するように設計される。

上部エレメント１２０の上面１２１は、好ましくは注入器の円すい端４の形状に一致するような円すいであり、液体を放出する間、注入器の端に係合するであろう。当然他の形状も可能である。上部エレメント１２０は、可撓性密封部材１２８を備え、それは好ましくはプラスチック製の薄い環状体であり、遠心分離の際には細胞がそこを通過できるが、注入器の通常の操作時には細胞の通過を阻止するという柔軟性を有する。図１に示される好ましい実施例において、上部エレメントは２つの部分から成り、密封部材は２つの部分の間に形成される溝１３０内に自由にはまる。可動エレメント１２２もまた２つの部分から成り、溝１３４内にはまる密封部材１３２を備える。

注入器が異なる向きに置かれるとき、例えばユーザがテーブル上に水平にそれを置くとき、可撓性密封部材１２８および１３２は、放出および操作時における、成分の混合を減らす。従って、密封部材は、赤血球が密封部材１３２の下から、上部エレメントと可動エレメントとの間の予め定められた領域内に流れ込むのを防ぐ。そのような流れ込みは、成分の分離の効果を減らすであろう。密封部材を設けることにより、許容製造誤差を増加し、注入器の操作時における注入器の胴部における変形が、装置の動作に悪影響を与えるであろう可能性を大いに減じる。

エレメント１２２はディスクアセンブリ自身の位置決めに役立つ特徴をいくつか備える。例えば赤血球の小さな層１３は、エレメント１２２の上面１２３のすぐ上で、軟膜１４の下に存在する。これにより、軟膜全体が入手でき、軟膜の放出を容易にする。なぜなら、赤血球が、軟膜と可動エレメントの上面との間の吸引力を妨げる傾向にあるからである。また、軟膜と赤血球との間の境界は拡散するので、少量の赤血球を含むことなく軟膜全体を入手することは通常可能でない。

可動エレメント１２２は好ましくは、約１．０４の比重の上方部分１３６と、約１．０８の比重の下方部分１３８によって提供される垂直比重傾斜を備える。この構造により、２つの可動部分は両方共血漿内に沈み込むようになるが、上方部分は赤血球内に浮き、下方部分は赤血球内に沈む。２つの材料の使用によって提示される比重の傾斜に加えて、エレメント１３６の円すい形状が、血漿と赤血球との間の境界に直線でない浮力の傾斜を生じさせることが認識されるであろう。これは、軟膜が円すい表面１２３上、あるいはそのすぐ上のいずれかに横たわるというように、浮遊エレメントを位置決めする能力を増加させることが認められる。

動作において、液体は注入器内に導かれ、空気もまたいくらか入る。遠心分離の後、空気は注入器の上に気泡を形成するであろう。注入器、血小板欠乏血漿を、エレメント１２０と注入器の端との間に押出すよう逆さにされると、気泡はエレメント１２０と血漿との間の位置に移動するであろう。その時点で、ユーザは血小板欠乏血漿をカップ内に放出してもよい。ユーザが認識するであろうように、血小板欠乏血漿は、気泡１５が注入器の先に達すると、放出される。その時点で、ユーザは、エレメント１２０の上端が注入器の円すい端に接触するまで、空気を放出できる。その時点で、プランジャーがさらに動いて、エレメント１２２の下にある赤血球がエレメント１２２を上に動かして、エレメント１２０と１２２との間にある血漿および軟膜を押出す。これらの物質は、ピン１２４とエレメント１２０の下方部分との間の溝１４６を通って、そして上方部分内の孔１４８を通って流れるであろう。プランジャーが進むと、エレメント１２２は、エレメント１２０と１２２との間の全ての物質、すなわち血漿と軟膜、および好ましい実施例においては小量の赤血球が押出されるまで上へ動くであろう。この時点で、プランジャーを前進させるのに必要な力はかなり増大する。というのは、赤血球は密封部材１３２と１２８を通過して移動しなければならないからである。ユーザはこの力の増大に気づき、それを物質全体が押出されたことを示すものとして認識するであろう。

注入器は通常円筒型であるが、他の形状であってもよい。例えば、楕円形の横断面が部品の回転を防ぐのに有用であろう。

図２は、ディスクアセンブリが上方部分６８と下方部分７０を備える実施例を示す。上方および下方ディスクはそれらの間に空洞７２を形成し、上方部分および下方部分の比重は、軟膜１４が空間７２内に横たわるように選択される。上方部分および下方部分には、円周方向に間隔をあけて配置された細片７４が一緒に取付けられてもよく、それにより、液体は下方部分７０の周囲と胴部の壁２との間を通り、空洞７２内に流れ込むことが可能になる。

図２の実施例が有利であるのは、上方部分６８と下方部分７０の間の比較的小さな空間７２内で軟膜を捕らえるからである。この空間は、好ましくは、たとえ注入器が厳密に垂直方向に維持されない場合でも、あるいは注入器が先に述べた実施例のように混合を生じさせるような態様で傾いたり、揺れる場合でも、軟膜が血漿と混合しないのに十分な小ささに作られる。分離して取出される成分が互いに混合されないように、注入器を垂直に維持することが通常必要であることが認識されるであろう。従って、図２の実施例は、注入器を、成分を混合させないよう極度の注意を持って扱うための必要性を減らすことを目的としている。

軟膜は、他の実施例においてと同様に、図２の実施例においても押出される。注入器のピストンあるいはプランジャーが前進するにつれて、血漿は、スカート部４４が注入器と係合するまでまず押出され、その後赤血球が、矢印７６で示されているように、空洞７２内に流れ込み、軟膜を穴２０と先端部６を通して上へ流す。図２に示されるディスクの上方部分６８は、環状部分４８内に係合するスカート４４を備えることが認識されるであろう。また、注入器の上端は平らであり、また、上方部分６８の上面もまたほぼ平らであるので、ディスクが最上方位置にあるとき、これら２つの部分の間の容積が減少する。しかしながら、注入器の上端が円すいであれば、ディスク６８の上面は、円すいであることが理解されるであろう。

また、ディスクの上面は注入器の内面に接触し密封可能である。

図３ａおよび３ｂは、２つの部分からなるディスクを有する別の実施例を描写している。この実施例において、ディスクの上方部分７８は下方部分８０に対して動いてもよい。従って、下方部分８０はスカート４４と穴８２を備え、それにより軟膜の押出の間、液体を半径方向内方に流れるようにする。上方部分７８は血漿よりも軽い物質（例えばＬＤＰＥ）から成り、エレメント８４によってスカート上に支持され、それによりスカートに沿って上部エレメントは垂直に動く。当然他の配置もこの動きのために提供されてもよい。その結果、２つのエレメント間の空洞７２内に軟膜が収容される。上部エレメントは血漿内に浮遊するので、空間７２は最初、軟膜のみを収容するには必要以上に大きい。ディスクの両部分が血漿の押出の間上へ移動し、上方部分は最終的に注入器の端と係合する。プランジャーがさらに上へ移動するにつれて、下方部分は図３ｂに描写されているようにさらに上へ移動し、その間上部はさらなる動きが抑制される。これにより空間７２の大きさは小さくなり、血漿そして軟膜を注入器から押出す。

図４ａおよび４ｂはさらに別の修正を示し、ディスクの上方部分８６と下方部分８８が軟膜を受入れるための環状のトラフを備えて構成されている。これら２つの部分は図３の実施例におけるように、互いに関係して移動するよう構成されてもよい。図４ａの実施例において、上方部分８６は突出した環状部９０を備え、下方部分は環状部９０に合う環状のトラフ９２を備える。トラフ９２は軟膜を受入れ、押出時に液体が半径方向内方に流れ込むと、軟膜は矢印で示されたように押出される。

図４ｂは同様の概念を示し、表面９０と９２は曲がりくねっている。

先の説明はピストンあるいはプランジャーを前進させるための特有の機構を想定していない。図５は任意のスタンドを示し、注入器を保持し成分の押出を容易にするよう構成されている。スタンドは垂直のロッド９６を有するベース９４を備え、その上に注入器が、ロッドがピストンあるいはプランジャーと接するように置かれる。注入器は移動可能なキャリッジ９８によって係合される。このキャリッジ９８は、ベース上に垂直に載るように協働エレメントを介してベースに取付けられている。ユーザの指がハンドル１００を握ってよく、ユーザの親指はキャリッジ９８の上に係合可能である。従って、ユーザは注入器をロッドに対して下に押すことができ、ピストンを上へ動かして成分を押出す。チューブ１０２は注入器の先と連結し、成分を例えば血小板欠乏血漿や軟膜を受取るための小カップのような所望の容器に向かわせる。任意のエレメントが、押出されるべき成分の境界に関係する、聞取り可能な、あるいは他の信号を提供するために、突起１０４上に取付けられてもよい。

図６および７は、ハンドルが容易に取除かれる注入器の代りの設計を描写する。例えば、ハンドルは注入器が遠心分離機内に配置される前に外されるべきである。遠心分離の後、注入器は図５に示されているようにスタンド内に配置されてよく、ハンドルは再度取付けられるか、あるいは同様である。図６ａに示されているように、プランジャー８はフック１０８、あるいはハンドル１０の端上の同様の部分と係合するタブ１０６を備えてもよい。フックは、ピストンが図６ｂに示されるように完全に引っ張られるとき離されてもよい。図７ａおよび７ｂは、フックの下表面１１０が曲がっていることで、自動的に外れる場合を除いて、同様の配置を示している。従って、ハンドルが完全に引っ張られないと、ハンドルの横は、注入器の胴部を係合し、外されるのを妨げる。ハンドルが完全に引っ張られると、ハンドルは胴部に関係して横に移動可能で、ハンドルに対する縦の力の適応が、ピストンを引っ張るときの通常のように、フックを横切る力を自動的に適用し、図６ｂに示されるようにそれが切離される。

図８ａおよび８ｂはフック１０８の構造の追加の詳細を示す。これらの図に示されるフックは、フランジ１１８によって増強され、曲げに対して堅くなる。

図９は、プランジャーのスロット１２１内で受取られる増強リブ１１９を有するフックを描写する。

代りに、ハンドルはその形状が、注入器が遠心分離機内に配置されてもよいように変形可能に構成されてもよい。一例として、ハンドルは注入器が遠心分離機内に配置可能な位置に曲げられるように構成されてもよい。

図１０ａはこの発明に従う注入器の構成を容易にする構造を描写する。注入器を組立てるために、ディスクアセンブリ、およびプランジャー８は胴部２内に挿入されなければならない。注入器が血液で満たされたとき、プランジャーの引込みを妨げるためにストッパが設けられなければならない。従って、図１０ａに示されるように、リング１１２が胴部の端に取付けられる。好ましくは、リング１１２は製造の間、胴部にスピン溶接される。図１０ｂはくぼみ１１４を備えたハンドル１０を示す。くぼみ１１４は、製造時にリング１１２に取付けられるべきスピン溶接機械のための空間を提供する。

図１１ａおよび１１ｂはプランジャーのシール１４０の好ましい形態の縦断面図である。シールは弾力性のある材料から成り、プランジャーの上壁と係合する。縦方向に延びる部分は上壁の端を超えて延び、下壁の方へ向かって下へと延びる。注入器が遠心分離を受けていないとき、シールの上面はほぼ上向きにくぼんでおり、端部１４２は注入器の胴部２の内面と係合する。また、シールの底は、ギャップ１４４だけ下壁から変位している。これにより、注入器の中身が大気近くの圧力にさらされるとき、漏れを防ぐのに、十分な密封性を与える。しかしながら、注入器が遠心分離にさらされているとき、シール１４０上の液体による圧力は大いに増大し、追加の密封能力が必要となる。従って、シール１４０は液体から増大した圧力が加えられることによって、図１１ｂに示されるように変形するように設計される。従って、下端はあまりくぼまず、密封能力を増大する増大した力で、注入器の壁２に向かって端１４２を外方に押す。平らに伸ばすことによるシールの直径の増加は、ギャップ１４４の大きさを減らすことで達成される。

図１２はさらなる改良を描写する。遠心分離の間、液体、プランジャー、注入器胴部上の遠心力は、プランジャーが少し自然に外に動くのに十分な強さである。それにより胴部の空洞に空気が少し入る。遠心分離が終了すると、エレメントは最初の位置に戻って、空気を押出す。無菌状態を危うくすることなくこれを起こすために、疎水性材料のキャップ１１６が、血液が注入器内に導かれた後、先端部６の端上に置かれる。これにより、血液が注入器内に導かれた後バクテリアの侵入に対するバリアとなり、また操作および遠心分離の間、血液が注入器から放出されるのを妨げる。

添付のクレームの範囲内の修正が当業者には明白であろう。

この発明に従う注入器の第１実施例の縦断面図である。 この発明に従う注入器の第２実施例の縦断面図である。 この発明に従う注入器の第３実施例の縦断面図である。 この発明に従う注入器の第３実施例の縦断面図である。 この発明に従う注入器の第４実施例の縦断面図である。 この発明に従う注入器の第４実施例の縦断面図である。 この発明の注入器に係合するためのスタンド、あるいはホルダの側面図である。 この発明に従う注入器の側面図であり、分離可能なプランジャーのハンドルの第１実施例を示す。 この発明に従う注入器の側面図であり、分離可能なプランジャーのハンドルの第１実施例を示す。 この発明に従う注入器の側面図であり、分離可能なプランジャーのハンドルの第２実施例を示す。 この発明に従う注入器の側面図であり、分離可能なプランジャーのハンドルの第２実施例を示す。 分離可能なプランジャーのさらなる実施例を示す。 分離可能なプランジャーのさらなる実施例を示す。 分離可能なハンドルのさらに別の実施例を示す。 ピストンを保持するリングを備える注入器を示す。 組立の間、リングを収容するよう修正されているプランジャーのハンドルを示す。 注入器のプランジャーのための好ましい密封部材の縦断面図である。 注入器のプランジャーのための好ましい密封部材の縦断面図である。 遠心分離の間取付けられるキャップアセンブリを備える、この発明に従う注入器を示す。

Claims (19)

1. 遠心処理によって液体を複数の成分に分離するのに使用されるアセンブリであって、
   前記液体を収容する容器と、
   前記容器内に配置され、前記液体中を移動し得る上部および下部エレメントとを備え、
   前記容器は端部を有し、前記液体の成分は容器の端部を通って容器外に押出されるものであり、
   前記上部および下部エレメントは、それぞれ、遠心処理後に前記液体中で前記上部エレメントが前記下部エレメントよりも上方の位置で浮遊し、かつ前記下部エレメントが前記液体の所望の成分に関して前記液体中の所定の位置で浮遊することを実現するような比重の材料から作られており、
   前記上部エレメントの上方に存在する前記液体の成分を押出すために、前記容器の端部の内側表面の形は、前記上部エレメントの上部表面の形に適合しており、
   引き続いて前記上部エレメントと前記下部エレメントとの間に存在する前記液体の成分が前記容器端部に接触している前記上部エレメントを通過して押出されるようにするために、前記上部エレメントは、液体を下から通過させるための液体通路を有している、アセンブリ。
2. 前記上部および下部エレメントは、それらの間に空所を提供する形態とされ、さらに、前記下部エレメントの下の液体が前記空所内に流入し、かつ前記空所内の液体が前記液体通路を通って押出されることを可能にする手段を備える、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記可能にする手段は、細片を備える、請求項２に記載のアセンブリ。
4. 前記上部および下部エレメントは、互いに対して移動可能であり、さらに、それらの間に前記液体の第２成分を受入れるための空所を提供し、かつ前記上部および下部エレメントが互いに対して近づく方向に移動するのにつれて前記液体の第２成分を押出すことを実現するような形態とされている、請求項１に記載のアセンブリ。
5. 前記上部エレメントが前記下部エレメントに対して移動し得るようにするために、前記上部エレメントは前記下部エレメントに摺動可能に係合している、請求項４に記載のアセンブリ。
6. ピンをさらに備え、前記上部エレメントが前記下部エレメントに対して移動するとき、前記上部および下部エレメントのうちの一方が前記ピン上を移動する、請求項４に記載のアセンブリ。
7. 前記上部エレメントの下部表面および前記下部エレメントの上部表面は、つがいとなるトラフを有している、請求項１に記載のアセンブリ。
8. 前記上部エレメントから延びて前記下部エレメントを支えるピンを備える、請求項１に記載のアセンブリ。
9. 前記下部エレメントに対して安定性を与えるために、前記下部エレメントの下で前記下部エレメントに接する第３エレメントをさらに備える、請求項１に記載のアセンブリ。
10. 前記上部および下部エレメントのうちの一方は、鉛直方向に比重勾配を持つ材料から作られている、請求項１に記載のアセンブリ。
11. 前記上部および下部エレメントのうちの一方は、円錐形状である、請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記上部および下部エレメントのうちの少なくとも一方の周囲にシールを備える、請求項１に記載のアセンブリ。
13. 前記容器は、注入器を備える、請求項１に記載のアセンブリ。
14. 遠心処理によって液体を複数の成分に分離するための方法であって、
    端部付きの容器を持つ注入器と、前記容器内に離隔して配置される上部エレメントおよび下部エレメントを用意するステップを備え、
    前記上部エレメントおよび下部エレメントは、遠心処理後に前記液体中で上部エレメントが下部エレメントよりも上方の位置で浮遊し、かつ前記下部エレメントが前記液体中の所定位置にあることを実現するような比重を有しており、前記容器の端部の内側表面の形は、前記上部エレメントの上部表面の形に適合しており、さらに
    前記液体を前記注入器内に取り込むステップと、
    前記注入器および液体を遠心分離機内に置いて遠心処理をするステップと、
    前記上部エレメントと前記容器端部との間の第１の分離成分を前記容器端部から押出すステップと、
    引き続いて、前記上部エレメントおよび下部エレメント間の第２の分離成分を、前記上部エレメントに設けられた液体通路を通して、前記上部エレメントを通過させて前記容器端部から押出すステップとを備える、方法。
15. 前記第１の分離成分を押出すステップは、前記上部エレメントの上部表面が前記容器端部の内側表面に係合するまで第１成分を押出すことを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記上部および下部エレメントは、最大離隔長さを規定するように接続されている、請求項１４に記載の方法。
17. 前記上部および下部エレメントは、前記注入器の長さ方向軸線に沿って互いに対して移動可能である、請求項１４に記載の方法。
18. 前記第２の分離成分を押出すステップは、前記上部および下部エレメントを互いに向かって近づけるように移動させることを含む、請求項１４に記載の方法。
19. 前記第２の分離成分を押出すステップは、前記上部および下部エレメント間の空所内の液体成分を押出すために、前記空所内に液体成分を流入させることを含む、請求項１４に記載の方法。

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