JPH03500253A - 遠心分離機を用いて血液細胞を洗浄する方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 血液細胞洗浄方法及びその方法に用いる容器組立体本発明は、血液細胞の不連続 洗浄方法と、血液細胞洗浄用の容器組立体とに係る。この容器組立体は、血液細 胞の個別の量つまりバッチを遠心機で洗浄するために使用される。

凍結してグリセロル化した赤血球を受血者に輸血する場合、血液細胞を洗浄しな ければならない。血液細胞は、融解後に洗浄液によりグリセロルや他の不要成分 から遊離される。グリセロル化や凍結以外の方法で長時間貯蔵できるように処理 された血液細胞は、輸血前に、添加剤を使用せずに洗浄する必要がある。

米国特許第３，３２６．４５８号、米国特許第３．［ｉ７９，１２８号、米国特 許第３，７３７，０９８号及び米国特許第３．８５８．７９ｆｉ号には、血液細 胞バッチ洗浄と、その種のバッチ洗浄に使用される遠心機ならびに血液細胞用容 器組立体とを開示している。

特に米国特許第３．３２６，４５８号にはグリセロル化された赤血球を、軟質材 料で製せられた密閉式折りたたみ自在容器から成る装置で、バッチ洗浄させる方 法が示されている。この容器は遠心ローターと同心に位置決めされている。血液 細胞を環状処理、即ち一次容器に収容して洗浄させる。この−次容器は、折りた たみ自在導管によって他の容器と連通する。他の容器とは、環状の中心に位置決 めされた洗浄液容器と、−次容器とから外方に放射状に配設された環状廃液容器 とを含む。ピンチバルブを、−次容器と洗浄液溶液との間、−次容器と廃液容器 との間の流れを制御するために設ける。

赤血球を融解し、グリセロル化し、この融解した赤血球の）（ッチを一次容器に 収容し、再構成する際は、遠心機ローターを回転させ、赤血球を一次容器の放射 状外部に沈降させる。このローターが回転している間、この一方のピンチバルブ は、−次容器から廃液容器までの流れを制御し、バルブを開放すると、グリセリ ン上層液は廃液容器に流入する。二のため、圧縮する液の一定量を遠心機で遠心 し、−次容器に圧縮を起こさせ、その圧縮量と均量の上層液をこの一次容器から 搾り出させる。

他方のピンチバルブを閉鎖すると、このバルブは洗浄液容器から一次容器への流 れを制御するが、バルブが開放されると、洗浄溶液を遠心領域の作用によって一 次容器に流入させる。従って、−次容器を拡大させ、遠心領域の作用に抗してそ の圧縮液を押しのける。この洗浄液は赤血球細胞のバック又は濃縮液と混合され 、赤血球細胞から遠心で分離されて上層液を生じる。

この上層液は、グリセリン上層液で説明した方法で廃液容器に搾られる。赤血球 細胞が臨床的に適格とされるまで、以下の手順が繰り返される、つまり所定量の 洗浄液を一次容器に注入し、その洗浄液を遊離させた汚染物質とともに廃液容器 に搾り入れる手順である。

本発明の目的は、遠心機による赤血球細胞バッチ洗浄の改良方法を提供すること にある。この方法では、軟質材料から成る密閉式折りたたみ自在同心容器が使用 され、洗浄液および上層液とを、赤血球細胞を有する一次容器と洗浄液との間に 、又この一次容器と廃液容器との間に移動させる。

本発明の別の目的は、改良した容器組立体を提供することにある。この容器組立 体は、遠心機で血液細胞を洗浄する際に使用される。

前記目的と他の目的とに鑑みて、本発明は請求の範囲に記載された方法と容器組 立体とを提供する。

より詳細には、洗浄液は、中心に位置した洗浄液容器から外方に向かい、環状一 次容器へ放射方向に移動する。次に遠心力方向に抗して、この洗浄液は上層液と して一次容器から内方に向かい、廃液容器へ放射方向に移動する。この廃液容器 は、組立体の中心に位置する、つまり洗浄液は遠心力によって洗浄液容器から環 状一次容器へ、この−次容器から廃液容器へと移動する。

このため、弾性体（固体材料から成る弾性体であって、反対方向の力によってそ の形状と大きさが変化するが、その反対方向の力が除かれると、その弾性体はそ の元の形状に復帰する）は、遠心力で生じた力を一次容器に加える。この力で一 次容器を圧縮し、洗浄液が内方へ放射方向に移動する際には、その力は廃液容器 の液の圧力ヘッドに勝る。しかし洗浄液が外方へ放射方向に移動する際には、遠 心力による力は廃液容器の液の圧力ヘッドより低い。

この圧縮力の特性が達成されるためには、遠心力が、洗浄手順の異なる段階にお いて異なる回転速度、即ち洗浄液が組立体の内方向へ放射状に移動する際には高 速度で、又廃液容器から外方向へ放射状に移動する際には低速度で実施される。

第１図は本発明の容器組立体の断面線図、第２図は第１図の容器組立体の平面図 、第３図は第１図とＮ２図の容器組立体に取り付けられる遠心ローター軸方向線 図、 第４ａ〜４ｊ図は洗浄サイクルの順序が示されている断面線図、第５〜第６図は 容器組立体の別の例が示されている第１図の類似図。

第１図及び第２図には、環状一次容器２と、２個の環状二次′　容器・即ち洗浄 液容器３と、廃液容器４とから成る容器組立体ｌが示されている。この環状一次 容器２、洗浄液容器３・廃液容器４は、容器組立体１で囲まれる円状間隙で上下 に位置決めされる。３種類の容器は軟質プラスチックシート材料で成形される。

可撓導管５は、その一方の端部を一次容器２と接続する。

この可撓導管５は、液を一次容器に供給し、その−次官器がら液を放出させるた め使用される。可撓導管５は、その他方の端部に滅菌接金具６を備えている。折 りたたみ自在可撓導管７によって、流れが一次容器２の内部と洗浄液容器３との 間に生じる。導管７を一次容器２に取り付け、この取り付は位置に逆止め弁８を 設ける。逆止め弁８は、薄い軟質シート材料で製せられたフラップから成り、− 次官器２の土壁の内面側に設けられ、導管７の開口部を塞ぐように付設される。

このフラップでは、その一方の端部が容器壁に関し枢動自在なので、流れを洗浄 液容器から一次容器に生じさせ、逆方向の流れを阻止する。

洗浄液容器３は可撓導管９も備え、この可撓導管によって洗浄液がこの容器に供 給される。所定量の洗浄液が容器に導かれると、この導管は閉鎖される。

折りたたみ自在可撓導管１０を経て、流れが一次容器２内部の放射状内部領域と 廃液容器４内部との間に生じる。導管１０を廃液容器に取り付け、この取り付は 位置に、逆止め弁８と類似する逆止め弁１１を設け、流れを一次容器から廃液容 器に生じさせて逆方向の流れを阻止する。

容器組立体１を、例えばポリビニール又はポリエチレンのプラスチックシートか ら製する。このシートを、ヒートシールで永久に接合する。望ましくは、容器組 立体を３種類の環状同心シートＡ、Ｂ、Ｃから形成する。これらのシートは互い に上下して設けられる。中間シートＢは小径を有し、その小径は環状一次容器２ の内径に相当する。上部シートＡと下部シートＣは、主容器の外径に相当する径 を有す。これらの３種類のシートを、ヒートシールによって環状外部継目１２と 環状内部継目で接合し、環状一次容器２と２種類の環状中心容器３と４とを形成 する。

この環状中心容器３と４を、共通の壁である中間シートＢで区分けする。

全ての可撓導管を、容器組立体上端部に位置決めし、これらの導管が上方から容 易にアクセス可能にするには、上部シートＡと中間シートＢをヒートシールで接 合し、廃液容器４のこの接合位置に、導管ｌＯと逆止め弁１１とを取り付ける。

第３図は遠心ローターを示す。このローターを、第１図と第２図の容器組立体に 取り付け、この発明の方法に従って血液細胞を洗浄する。類似の遠心ローターは 、国際公開第８７１０６８５７号に詳細に説明されている。

遠心ローターは環状外部区域１７と環状中心区域１８とを有す。

この環状外部区域１７では、容器組立体ｌの一次容器２が収容され、密閉される 。環状中心区域１８では、洗浄液３と廃液容器４が収容される。中心開口部２０ がローターのカバー１９に設けられる。

容器組立体１がローター区域１７．１ｇに位置決めされ、ローターのカバー１９ が容器組立体上に位置決めされる。導管５をカバー開口部２０を経て延出させ、 ローター上方よりアクセス可能にする。

導管７と導管１０を各々ループ状に形成し、カバー開口部２０を経て延出させる 。ピンチバルブ２１とピンチバルブ２２は、遠心力で作動するものであって、ロ ーターカバー上のループに位置決めされる。これらの導管はシール部材（図示せ ず）を貫通する。

このシール部材は、カバー開口部２０に上昇し、ローター区域を密閉する。ロー ター区域は経路２３によって過圧されるか、又は負圧され得る。

環状弾性体２４、例えばゴム体をローターに位置決めし１．ローター軸上に中心 合わせをする。弾性体２４は環状外部ローター区域１７の底壁を形成する。又こ の弾性体は遠心作用で弾性的に変形され、このローター区域１７の容積を減少さ せる。従って、ローター区域１７に収容されている折りたたみ自在−次官器が、 圧縮して弾性体が変形され、この変形によって圧縮作用が生じる。

弾性体の変形と圧縮は、放射状に移動する重量セグメント２５で増幅され又は変 更される。この重量セグメント２５を弾性体の内周縁に沿ってリング状に設ける 。

プログラム制御モーター（図示せず）は、選択された速度で遠心ローターを回転 する。

赤血球のバッチを洗浄しなければならない場合、例えば融解後に血液細胞を輸血 するには、容器組立体１を前述のようにローター区域に収容する。所定量の洗浄 液、例えばＮａＣｌ　Ｏ，９％とブドウ糖０．２％を含有した溶液を前もって洗 浄液容器３に注入し、導管９をヒートシール手段で密閉させる。

更には、導管７は、例えばピンチクランプのような閉鎖装置、又は内部流れ遮断 層ＩＢを備える。このピンチクランプは必要ならば容易に取り外される。内部流 れ遮断層１Ｂは、導管７を曲げると破ｍｌさせることができる。導管５のコネク ター６はローター上方からアクセスでき、導管７と導管１０は、通常閉鎖された ピンチクランプ２１とピンチクランプ２２に各々挿入される。その後、導管７の 閉鎖装置が取り外され、流れ遮断層１６が破断される。

第４ａ図〜第４ｊ図には、容器組立体ｌを遠心ローターに挿入した後に処理する 手順を示す。

赤血球細胞は、例えば前もりてグリセロル化され、凍結状態で保存され、再使用 のため融解されるが、第１段階（第４ａ図）では、この赤血球のバッチを、導管 ５を経て一次容器２に供給する０バルブ２１とバルブ２２は、遠心力の作用で閉 鎖され、その後導管５が閉鎖される。

第２段階（第４ｂ図）では、遠心ローターを、所定の最初の速度で回転させると 、バルブ２１は十分開放されるが、バルブ２２は十分開放されない。バルブ２１ が開放されても、逆止め弁８が閉鎖サレテいるので、導管７はなお遮断され、− 次容器２からの流れを阻止する。ローダ−を回転させたことによって、赤血球は 一次容器２外周部に沈降し、上層液（赤血球の密度よりも低い密度を何するグリ セロルと他の物質）がその内周部に生じる。

第３段階（第４Ｃ図）では、ローターを所定の第２速度で加速させ、バルブを遠 心力で十分に開放させる。このローターを第２速度で十分加速させると、弾性体 ２４は遠心領域で変形し、−次容器２に圧力を加え、上層液が導管ＪＯから廃液 容器４方向に放射状に内方向に搾られる。

第４段階（第４ｄ図）では、ローターを十分に減速させ、バルブ２２を閉鎖させ る。バルブ２２の閉鎖速度は低く、弾性体２４を、十分に後退させて一次容器２ を拡張させる。しかし、このローター速度はなお高すぎて、バルブ２１は開放状 態に保たれる。その結果、−次容器が外部ローター区域の壁部才で拡張されると 、洗浄液は導管７を経て一次容器２に流入する。

第５段階（第４ｅ図）では、遠心ローグーに急にブレーキを掛けると、バルブ２ １も閉鎖され、赤血球細胞は、−次容器２に移動された洗浄液で懸濁される。ロ ーターをブレーキによって急減速させた後、このローター１を回転軸りを中心に 揺動させると、赤血球細胞は洗浄液内で強力に撹拌される。

第６段階（第４ｆ図）では、ローターを再び第１速度に加速させ、赤血球細胞を 再び一次容器外周部に沈降させると・主“とじて洗浄液と遊離された異物とから 成る上層液が、−次官器内周部に生じる。この段階は第２段階と類似する。第３ 段階以降の段階（第４ｇ図〜第４ｊ図）を、通常３回乃至４回繰り返せば、赤血 球細胞を１２！ｆ的に許容の、例えば患者への輸血に適したものにできる。

洗浄液の最終量を、−次容器に移動させ、赤血球をこの洗浄液の最終量で懸濁又 は担持させ、最後に一次容器の内容物を、導管５を経て標準の輸血バ・ノブに移 動させる。

本発明の方法によるフローパターンと容器形状によって、遠心ローターの全組か ほぼ利用できる。つまり容器を、赤血球細胞を有する容器から外方向へ更に放射 状に配する必要がない。

更には、固い横断壁で遠心ローターの隣接容器を区分する必要がない。容器組立 体を遠心ローターに装填又は遠心ローターから取り外す際に、この種の横断壁は 障害となる。

第５図は、容器組立体１を示す。この容器組立体１は第１〜第２図の容器組立体 に一般に類似するが、更にバッグ状容器を導管５に接続させている。血液を高グ リセｂル技術で処理し、グリセロルをおよそ４０重量パーセント血液に含ませる と、この血液は、その容器組立体Ｊ・で洗浄するには好適となる。第５図には、 第１〜第２図に既に説明された要素１〜１６を示す。更なる洗浄液容器２６を導 管５に接続させる。この洗浄液容器２６は破裂自在閉鎖部材２７を有している。

空の輸血容器２８は、破裂自在閉鎖部材２９とコネクターを備えている。このコ ネクターを容器Ｓに接続させる。容器Ｓには、グリセロル化した赤血球細胞を貯 蔵させる。容器２６には、高張塩液（１２％）が収容されている。

第５図の容器組立体】は、第１〜第２図に示された容器組立体と実質的に同じ方 法で使用される。

赤血球貯蔵容器Ｓが導管５に接続され、赤血球細胞かグリセロルとともに一次容 器２に輸血された後、赤血球貯蔵容器Ｓと導管５との接続がヒートシール手段で 閉鎖される。グリセロル化された赤血球を、容器２６と容器２８に収容し、遠心 する。この容器２６と容器２８は、中央ローター区域１８にある洗浄液容器３の 上部に位置する。グリセロル上層液は、廃液容器４に移動される。遠心が停止さ れると、閉鎖部材２７が破壊され、洗浄液は、例えば遠心ローターの負圧によっ て更なる洗浄液容器２６から一次容器に移動される。容器２Ｂが空にされると、 その容器２６と容器５との接続が切断され、ヒートシールされると同時に、導管 ７の一次閉鎖装置１６が開放される。

高張洗浄液に懸濁された血液細胞を、第４図に示した方法、即ち洗浄液容器３に 洗浄液を注入し、遠心によって洗浄する。

洗浄手順が終了すると、血液細胞は洗浄液の最終量に懸濁され、閉鎖部材２９が 破裂された後、輸血容器２８に移動する。輸血容器２８を、第６図に示した輸血 キットと交換することもできる。

第６図は血液処理キットを示す。この血液処理キットを以下の方法で使用する。

（１）血液全体を細胞とプラズマとに分離する。

（２）血液細胞を貯蔵液で処理する。

（３）貯蔵血液細胞を再使用のため洗浄する。

第６図には、第１〜第２図に既に説明された要素１〜１６が示されている。

一次容器２に供給導管３０を接続する。血液全体を、供血者から一次容器に、こ の供給導管３０を経て供給する。枝分れ導管３１は、一方の端部で導管］０に接 続され、他方の端部で初めは空のプラズマ容器３２と容器３３に接続される。こ の容器８３は、血液細胞貯蔵液を有する。その血液貯蔵液には、例えばＭｅｒｙ ＠ａｎ　（メリマン）等による１９８６年１１月〜１２月発行の「輸血」第２Ｂ 巻５００−５０５頁に説明された貯蔵液がある。

導管３１の破裂自在閉鎖部材３４をこの導管を手で曲げて開放することができる 。放出導管３６を一次容器２に接続させる。この放出導管３６は、輸血キットに 接続する滅菌接ぎ手３７を有するか、又は製造工程でこの種のキットに接続され 得る。放出導管３６をその種のキットに接続させる場合には、滅菌接ぎ手３７は 破裂自在閉鎖部材と交換され、代わりに輸血容器が接続され得る。

第６図の処理キットを使用する場合、そのキットは遠心ローターに位置決めされ る。容器３２と３３は、洗浄液容器３上部の中心ローター区域１８に位置決めさ れる。導管３０は、ローターカバー開口部２０を経てローター上方からアクセス できる。ループが導管７及びｌＯで形成され、各々ピンチバルブ２１と２２にイ ンサートされる。

血液全体を供血者から引き出し、導管３０を経て一次容器２１；供する。この− 次容器には、例えばＣＰＤ　（クエン酸−燐酸−ブドウ糖）溶液のような凝固防 止剤の好適量が前もって充填されている。この導管３０を切断し、密封させる。

このローターを第１速度で回転させると、血液細胞とプラズマが分離され、その 後ローターを第２速度で回転させると、遠心力でバルブ２２が開放され、そのプ ラズマが弾性体２４によって導管１０．３１からプラズマ容器３２に搾り出され る。

プラズマ容器３２を、ヒートシール手段で自由に切断する。導管１０はバルブ２ ２から取り除かれる。閉鎖部材３５が開放されると、貯蔵液は・ローター内の負 圧で一次容器２の血液細胞に移動する。このローターを、その回転軸方向に振動 させ、貯蔵液の血液細胞を撹拌させる。導管３１は切断され、貯蔵血液が保存さ れる。

前述の段階が実施される間、導管７及びｌＯは一時、閉鎖部材１６および３５で 阻止される。

貯蔵血液を再使用するには、容器２．３．４のみから成る処理キットが、再びロ ーターに位置決めされ、閉鎖部材１６および３５が開放される。又血液洗浄が、 第４図に示したように実施される。

ＦＩＧ、６ 国際調査報告 −ｖ階−階＋４−−ｍ１ｍ’ｕｌ’−ＰＣＴ／ＳＥ［ＩＥｌｌｏ（１４８４

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．軟質材料から成る密閉式折りたたみ自在容器を、遠心ローターに同心的に位 置決めさせた装置による血液細胞洗浄方法であって、その血液細胞を環状一次容 器（２）に収容し、洗浄液を遠心領域の作用によって洗浄液容器（３）からバル ブ制御第１経路（７）を通ってその一次容器に移動させ、この洗浄液容器（３） が遠心ローター中心に位置決めされ、一次容器が遠心領域の作用によって圧縮さ れる間、遠心で生じた上層液を、バルブ制御第２経路（１０）を経て廃液容器（ ４）に移動させる血液細胞洗浄方法において、 上層液が遠心ローター中心に位置する廃液容器（４）に移動され、遠心ローター に位置決めさせた弾性体（２４）を、遠心力で変形して一次容器（２）を圧縮し 、 遠心ローターの回転速度を、上層液が移動する速度より減少させて洗浄液を一次 容器（２）に移動させることを特徴とする血液細胞洗浄方法。
2. ２．第２経路（１０）が閉鎖中に、遠心ローターを第１の回転速度で回転し、そ の回転速度を増加させて弾性体（２４）を変形させることを特徴とする請求項１ に記載の方法。
3. ３．洗浄液を、洗浄液容器（３）から一次容器（２）に移動し、一次容器の内容 物を、ローター速度を変更して撹拌することを特徴とする請求項１又は２に記載 の方法。
4. ４．血液細胞を、遠心機で洗浄する容器組立体であって、軟質材料の環状密閉式 折りたたみ自在一次容器（２）、一次容器（２）から内方へ放射状に位置決めさ れ、軟質材料から成る環状密閉式折りたたみ自在洗浄液容器（３）、一次容器（ ２）と洗浄液容器（３）とを接続する折りたたみ自在第１接続導管（７）、軟質 材料から成る密閉式折りたたみ自在廃液容器（４）、 一次容器（２）と廃液容器（４）とを接続する折りたたみ自在第２接続導管（１ ０）、 血液を一次容器（２）に供給し、洗浄液を洗浄液容器（３）に供給する導管（５ ，９） から成り、廃液容器（４）が環状で一次容器（２）から内方へ放射状に位置決め されることを特徴とする容器組立体。
5. ５．洗浄液容器（３）と、廃液容器（４）とを共通の壁（Ｂ）で区分けすること を特徴とする請求項４に記載の容器組立体。
6. ６．容器（２，３，４）を、互いに上下する軟質シート（Ａ，Ｂ，Ｃ）で形成し 、この容器を環状外部縫目（１２）と環状内部縫目（１３）で永久に結合させる ことを特徴とする請求項４又は５に記載の容器組立体。
7. ７．内部縫目（１３）が容器（２，３，４）全てに投げられることを特徴とする 請求項６に記載の容器組立体。
8. ８．第１及び第２接続導管（７，１０）が逆止め弁（８，１１）を有し、この逆 止め弁（８，１１）によって洗浄液が、洗浄液容器（３）から一次容器（２）に のみ流れ、その洗浄液が一次容器（２）から廃液容器（４）にのみ流れることを 特徴とする請求項４から７までのいずれか１項に記載の容器組立体。
9. ９．各逆止め弁（８，１１）を、一次容器（２）及び廃液容器（４）の壁部（Ａ ，Ｂ）の内面側に各々取り付け、それらの容器に開放する接続導管（７，１０） 端部を塞ぐように付設することを特徴とする請求項８に記載の容器組立体。