JPH07502449A - 濃縮した血小板を血小板リッチ血漿から得るための増加収量採取システムおよび方法 - 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】 濃縮した血小板を血小板リッチ血漿から得るための増加収量採取システムおよび 方法 関連出願 本出願は、１９９１年１２月２３日に出願され、「分離室へのアクセスを提供す る分離し得るボールおよびスプールエレメントを存する遠心機」と題する米国特 許出願０７／８１４．４０３号の一部継続出願である。本出願はまた、１９８７ 年１月３０日に出願された米国特許０７１００９．１７９号（現在米国特許第４ ，８３４゜８９０号）の一部継続出願である、１９８９年５月２６日に出願され た米国特許出願０７１５１４．９９５の一部継続出願である、１９９１年８月２ １日に出願され、「遠心フエレーシスシステム」と題する米国特許出願０７／７ ４８，２４４号の一部継続出願である本発明は、遠心処理システムおよび装置に 関する。

本発明の背景 今日、血液採取機関は遠心によって全血を赤血球、血小板および血漿のようなそ の種々の治療用成分に日常的に分離している。

慣用の血液処理システムおよび方法は、典型的にはプラスチック製の一回使用、 無菌処理チャンバーと組合せて耐久性遠心機設備を使用する。この遠心機は、遠 心基を発生するようにこれらチャンバーを回転しながらこれらチャンバーへ全血 を導入する。

全血は、遠心基の影響下回転しているチャンバー内で高密度赤血球とそして血小 板リッチ血漿とに分離する。白血球およびリンパ球の中間層は、赤血球および血 小板リッチ血漿の界面を形成する。

慣用の血液分離システムおよび方法においては、ＰＲＰの懸濁液中へ浮き上った 血小板は前記界面の上に沈降し戻ることがある。血小板は、分離を受けている血 漿の放射方向速度が血小板を懸濁液中にととめるのに十分でないために沈降する 。十分な放射方向流がないと、血小板は落下し戻り、そして界面上に沈降する。

これは処理効率を減じ、血小板の有効収率を低下させる。

本発明の概要 本発明者らは、これら慣用の理解は正しくないことを発見した。

本発明は、慣用の血小板分離チャンバーよりもかなり小さい処理体積の処理チャ ンバー内に独特の流れ条件を発生させる、改良した血液処理システムおよび方法 を提供する。この結果は、血小板採取効率の驚くへきそして著しい増加である。

本発明は、血小板懸濁液から血小板を分離するためのチャンバーおよび関連する 方法を提供する。本発明は、使用時軸のまわりを与えられた角速度（Ω）で回転 する分離ゾーンを提供する。この分離ゾーンは、他方の高Ｇ側よりも回転軸へ近 く配置された低Ｇ側を含み、それらの間に回転軸に関して測定しである放射方向 厚み（ｈ）および軸方向高さくＺ）を有するチャンバーを形成する。入口は、与 えられた動的粘度（ν）を有する血液を前記チャンバーへ導入する。

本発明は、与えられた回転角速度（Ω）および入口を通って導入された血液の動 的粘度（ν）を考慮に入れた（λ）値：か７００未満である、放射方向厚み（ｈ ）と軸方向高さくＺ）間の関係を有する分離ゾーンを提供する。上記式において 、Ωは角速度（ラジアン７秒）であり、 ｈはチャンバーの放射方向深さもしくは厚み（ａｎ　）であり、νは分離されて いる流体の動的粘度Ｃｃｄ／秒）であり、モしてＺはチャンバーの軸方向高さく ａｎ）である。

本発明の特徴を具現化した分離ゾーンは、慣用の装置および実地と比較して、血 小板収量において最高１３％の増加を提供する。

本発明は、その精神または必須の特徴を逸脱することなくいくつかの形に具体化 し得る。本発明の範囲は請求の範囲により規定され、その前の特定の説明によら ない。請求の範囲の意味およびその均等に入るすへての具体例は、それ故請求の 範囲によって包含されることが意図される。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の特徴を具体化する増加収量軸方向流処理チャンバーの図である 。

図２は、遠心基で作動している、図１に示したチャンバーの図である。

図３は、全血を遠心場内で処理している時の、図１に示したチャンバーの内部の 図である。

図３Ａは、血液分離チャンバー内に形成された界面に沿って、表面へマドリット が増加して行（区域の分布を示すグラフである。

図４および５は、先行技術の軸方向流血液処理チャンバーの図である。

図６Ａおよび６Ｂは、各口開いた位置で示した関連する遠心機ホルダーと共に示 した、増加収量第１および第２段階軸方向流処理チャンバーを含む血液処理アセ ンブリの斜視図であり、図６Ａは第１段階ホルダーを、図６Ｂは第２段階ホルダ ーを示す。

図７Ａは、遠心機内の位置にある、図６に示した血液処理アセンブリの頂面図で ある。

図７Ｂは、血液成分を分離するために使用するときの、血液処理アセンブリと組 合せた流れシステムの概略図である。

図８は、閉じたときの、図６八に示したアセンブリと組合せた第１段階遠心機ホ ルダーの斜視図である。

図９Ａは、図６Ａに示した第１段階ホルダーの高Ｇ表面の平面図である。

図９Ｂは、図６Ａに示した第１段階ホルダーの低Ｇ表面の正面図である。

図１０Ａは、図６Ｂに示した第２段階ホルダーの高Ｇ表面の斜視図である。

図１０Ｂは、遠心機ホルダー内の作動位置にある時の、第２段階遠心チャンバー の輪郭の平面図である。

図１１は、本発明の特徴を具体化する増加収量円周流処理チャンバーの図である 。

図１２は、遠心場内で作動している、図１１に示したチャンバーの図である。

図１３は、遠心場内て全血を処理している時の、図１１に示したチャンバー内部 の図である。

図１４および１５は、先行技術の円周流血液処理チャンバーの図である。

図１６は、本発明の特徴を具体化する増加収量円周流処理チャンバーを取り入れ た血液処理アセンブリの正面図である。

図１７は、遠心場に沿って低Ｇおよび高Ｇ壁の間で放射方向に取った、図１６に 示した血液処理アセンブリ内部の図である。

図１８は、本発明の特徴を具体化する増加収量円周流処理チャンバーを取り入れ た別の血液処理アセンブリの正面図である。

図１９は、遠心場に沿って低Ｇおよび高Ｇ壁の間で放射方向に取った、図１８に 示した血液処理アセンブリ内部の図である。

図２０は、図１６／１７または図１８／１９に示した血液処理アセンブリのどち らとも組合わせ使用することができる遠心機の側面図であり、持ち上げて分離し た位置にあるボールおよびスプールアセンブリを示している。

図２１は、つり下げた作動位置にあるボールおよびスプールアセンブリを図示す る、図２０に示した遠心機の側面図である。

図２２は、図２０に示した遠心機のスプールのまわりを使用のため覆いつつある 図１６／１７または図１８／１９に示した血液処理アセンブリの一つの拡大斜視 図である。

図２３は、図２０に示した遠心機のボールおよびスプール上に使用のため取付け た図１６／１７または図１８／１９に示した血液処理アセンブリの一つの一部を 破断した拡大斜視図である。

図２４は、図２０に示した遠心機のボールおよびスプールアセンブリによって形 成された処理チャンバーの、図２３の線２４−２４に沿って取った平面内部断面 図である。

図２５Ａ／Ｂ／Ｃは、選択したアセンブリからのＰＲＰの流れを制御するため、 図１６／１７または図１８／Ｉ　９に示した血液処理アセンブリのどちらかと組 合せて使用する内部傾斜路の拡大斜視図である。

図２６は、使用中図１６／１７に示した血液処理アセンブリ内に発生する渦状態 の図である。

図２７は、図１６／１７または図１８／１９に示した血液処理アセンブリのとち らかと組合せて使用できる単−針車小板採取システムである。

図２８は、図１６／＋　７または図１８／１９に示した血液処理アセンブリのと ちらかと組合せて使用できる二本針車小板採取システムである。

図２９は、図２７または図２８の血液処理システムのとちらかと組合せて使用で きる血漿再循環制御システムである。

図３０は、図２０および図２１に示した遠心機の回転部分（１オメガ）上に取り 付けられそして図２５に示した傾斜路と組合わせて使用される界面制御システム の一部破断一部断面斜視図である。

図３１Ａは、図３０に示した界面制御システムと関連する回転している界面観察 ヘッドの内部の拡大斜視図である。

図３１Ｂは、図３１に示した回転している界面観察ヘット内部を図示する側断面 図である。

図３２は、図３０の界面制御システムに関連する光強度制御回路の概略図である 。

図３３Ａ／Ｂ／Ｃは、遠心機アセンブリの回転の間、図３０に示した界面制御シ ステムの作動を示す一連の図である。

図３４Ａ／Ｂは、図３０に示した界面制御システムに関連する界面制御回路の作 動を示すフローチャートである。

図３５Ａ／Ｂは、本発明の特徴を具体化する分離チャンバーを使用する４５分操 作の間サンプリングされた血小板カウントおよび平均血小板体積をそれぞれ示す 。

図３６Ａ／Ｂは、本発明の特徴を具体化する他の分離チャンバーを使用する４５ 分操作の間サンプリングされた血小板カウントおよび平均血小板体積をそれぞれ 示す。

図１ないし図３は、一段階軸方向流血液処理システムを概略的態様で図示する。

このシステムは本発明の特徴を具備するチャンバーｌＯを含んている。

使用において、システムはチャンバー１０内において全血を赤血球（ＲＢＣ）と 、血小板に富む血漿（血小板リッチ血漿またはＰＲＰと称す。）とに分離する。

本明細書および図面は、赤血球をＲＢＣとして、血小板リッチ血漿をＰＲＰとし て、そして全血をＷＢとして同定するであろう。

システムは、チャンバーＩＯを軸１４のまわりに回転しく図２を見よ）、それに よりチャンバー１０内に遠心場を発生させるホルダ１２を含んでいる。

図３が示すように、回転軸１４に最も近いチャンバー壁１６は、回転軸１４から 最も遠く離れたチャンバー壁１８よりも低い遠心力（またはＧカ）へ服されるで あろう。そのため、近い方のチャンバ−壁１６は低Ｃ壁と呼ばれ、最遠方チャン バー壁１８は高Ｇ壁と呼ばれるであろう。

回転する間、チャンバー１０は第１のボート２０を通ってＷＢを受入れる。ＷＢ はチャンバーｌθ内の軸方向流路をたどる。すなわち、ＷＢは回転軸１４に対し 一般に平行な通路（図２が最良に示すように）を流れる。このため、チャンバー ｌＯは軸方向流血液処理チャンバーと呼ばれるであろう。

図１および図２に示した立体形状において、軸方向流チャンバー１０の横方向頂 縁および底縁（軸方向流路にわたった横たわる）は、縦方向側縁（軸方向流路に 沿って横たわる）よりも短い。なお別の立体形状が可能である。例えば、横方向 頂縁および底縁はボールを形成するように３６０度延びることができ、その外周 が軸方向流チャンバーを構成する。

ＷＢは、チャンバー１０内で遠心基の影響のもとにＲＢＣとＰＲＰとに分離する 。図３が図示するように、高密度ＲＢＣは高Ｇ壁１８へ向かって動き、経密度Ｐ ＲＰを低Ｃ壁１６へ向かって移動させる。第２のボート２２がＲＢＣを採取のた めチャンバー１０から引出す。第３のボート２４は採取のためＰＲＰをチャンバ ーｌＯから引出す。

界面２６と呼ばれる中間層がＲＢＣとＰＲＰの間に形成される。

界面２６は形成された血球成分と液体血漿成分の間の過渡域を形成する。白血球 およびリンパ球の大量が界面２６に集まる。

血小板もまた、ＰＲＰから離れ、界面２６上に沈降することができる。この沈降 作用は、界面２６近くの血漿の放射方向速度が血小板をＰＲＰ中に懸濁してとと めるのに十分でないときに発生する。

血漿の十分な放射方向流を欠くと、血小板は再び落下しそして界面上に沈降する 。

本発明の一面は、チャンバーｌＯ内に血小板を界面から洗出する流れ条件を確立 する。この洗出は血小板を界面２６からＰＲＰ中の懸濁液へ持ち上げる。

チャンバーｌθ内に有益な洗出条件を確立するため、ＰＲＰ採取ポート２４とＷ Ｂ入入水ポート２０は、ＷＢがチャンバー１０へ入るのと同じ区域においてチャ ンバーｌＯを出るように、並置される図１に図示した具体例は、ＰＲＰ採取ボー ト２４をＷＢ入入水ボート同しチャンバー１０の横方向縁上に配置する。

本発明はまた、ＰＲＰかチャンバーｌＯ内のＷＢの軸方向流に関し、ＲＢＣがチ ャンバーｌＯを出る区域と反対の区域においてチャンバーｌＯを出るように、Ｒ ＢＣＢ取ボート２２およびＰＲＰ採取ボート２４を配置する。

図１が示す図示した具体例は、ＲＢＣＢ取ボートをＷＢ入口およびＰＲＰ採取ボ ート２０および２４が配置される横方向縁に対し反対側の横方向縁上に配置する 。図１ないし図３において、この横方向縁はチャンバー１０の底に物理的に配置 される。

遠心基は頂部および底部ボート配置に対して感受性でないことを認識すべきであ る。図１ないし図３に示したボート２０．２２および２４の特定の頂縁および底 縁関係は反対にすることができ、ＷＢ入口およびＰＲＰ採取ポートを底縁に、そ してＲＢＣＢ取ポートを頂縁に配置することができよう。

図１ないし図３に示したチャンバー１０は、図４および図５が示す先行軸方向流 血液分離チャンバー１０ＡおよびＩＯＢと著しく異なる。そこに示されているよ うに、先行チャンバー１０ＡおよびｌＯＢは、ＰＲＰ採取ボート２４およびＷＢ 入入水ポート２０チャンバーの同じ横方向縁上に配置しない。その代わりに、先 行チャンバーＩＯＡおよびＩＯＢはこれらボート２０および２４をチャンバーの 異なる縁に意図的に分離する。

図４に示した先行チャンバー１０Ａにおいては、ＰＲＰ採取ボート２４およびＷ Ｂ入入水ポート２０、チャンバーの反対側横方向縁を占拠する。図４において、 ＰＲＰ採取ボート２４は頂部横方向縁を占拠し、そしてＷＢ入ロボート２０は底 部横方向縁を占拠する。

この構造において、ＰＲＰ採取ボート２４と同じ横方向縁を占拠しそしてＹ接続 が合体する二つのＲＢＣＢ取ボートがある。このボート配置はカリスの米国特許 ４，１４６．１７２に示されている。

図５に示した先行チャンバー１０Ｂにおいては、ＰＲＰ採取ボート２４はチャン バーの横方向縁（頂縁）を占拠し、ＷＢ入入水ボート横方向縁（側縁）を占拠す る。この構造において、ＲＢＣＢ取ボート２２はチャンバー反対側の横方向縁（ 底縁）を占拠する。この配置はＷＢ入入水ポート２０ＰＲＰ採取ポート２４とＲ ＢＣＢ取ポート２２の中間に配置する。

チャンバー１０内において血小板洗出条件をさらに高めるため、低Ｃ壁１６と界 面２６との間の距離は、好ましくは、ＰＲＰ採取ポート２４の区域においてより もＲＢＣＢ取ボート２２の区域においてより小さい。図示した具体例（図３を見 よ）は、この結果をＰＲＰ採取ポート２４とＲＢＣＢ取ボート２２の間において 低Ｃ壁１６か高Ｇ壁１８へ向かって均一にテーパーされることによって達成する 。図３は低Ｃ壁１６のテーパーは想像線で示す。

同じ結果は、低Ｃ壁１６をＰＲＰ採取ポート２４とＲＢＣＢ取ボート２２の間の 軸方向流路の全長にわたって連続的にもしくは均一にテーパーされることなしに 得ることができる。低Ｃ壁は、図３が示すよりもＰＲＰ採取ボート２４から遠く 離れてＲＢＣＢ取ボート２２の区域へ近いところからそのテーパーを始めること ができる。

本発明のこの面によって形成した軸方向流処理チャンバーは、方向が一方は放射 方向であり、他方は軸方向である二つの主要な動的流れ条件の相互作用により、 血小板収量を増加するのに役立つ。

第１に、ＷＢ入ロボート２０とＰＲＰ採取ポート２４の並置により、チャンバー ｌＯはＰＲＰ採取ボート２４の近（で動的な放射方向血漿流れ条件を発生させる 。この放射方向流れ条件は一般に遠心力場に沿って整列している。放射方向血漿 流条件は、血小板を界面２６からＰＲＰ流そして次にＰＲＰ採取ボート２４へ連 続的に洗出する。

第２に、ＲＢＣＢ取ボート２２近（の低Ｃ壁１６と界面２６の間の間隔をＰＰＰ 採取ポート２４近くの間隔に比較して狭くすることにより、チャンバーｌＯは二 つのボート２２と２４の間に動的な軸方向流条件を発生させる。この軸方向流条 件は遠心力場に対して一般に直交する。この軸方向血漿流条件は、界面を、高い 放射方向流条件か血小板を界面２６から洗い流すように存在するＰＲＰ採取ボー ト２４へ向かって界面２６を連続的に引き戻す。

図３は、これらの相補的な放射方向および軸方向流条件による増強された直小板 分離効果を概略的に示す。

ＷＢは、ＷＢの単位体積あたりのＲＢＣの体積を指示する与えられた入室へマド リットでチャンバー１０へ入る。典型的な健康ドナーは約４２．５％献血前へマ ドクリットを持っている。

界面２６に沿ったＲＢＣと血漿の間の境界に横たわる血液のへマドリット（表面 へマドクリットと呼ぶ）は、ＷＢ入ロボート２０近くのチャンバー１０の入室区 域Ｒｅにおいては、入室へマドクリットと実質上置じにとどまる。図３Ａは、こ の入室区域Ｒｅが０．４０表面へマドリット等濃度線（入力４０％へマドリット と同じ）の左側に横たわることを示している。

入室区域Ｒｅの寸法は、チャンバーｌＯへ入って来る血液のへマドリットに応じ て変化する。与えられたチャンバー形状では、入室へマドリットが低くなればな るほど、入室区域Ｒｅは小さくなる。

入室区域Ｒｅの寸法はまた、チャンバー内の遠心基の強さおよびチャンバーの表 面積にも依存する。

図３八が示すように、表面ヘマ１へクリットは、入室区域Ｒｅの外側では、分離 が停止される終端区域Ｒｔへ向かってチャンバー１０の長さに沿ってその入室の レベルの上へ次第に上昇する。

図３Ａは、界面２６に沿って上昇する表面へマドクリットが、０．６（６０％表 面へマドクリットを表わす）から０．９（９０％表面へマドクリットを表わす） までの等濃度線によって区切られていることを示す。

チャンバー内遠心の間ＲＢＣの分布のさらに詳細は、図３をそれから取った、Ｂ ｒｏｗｎ、”Ｔｈｅ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ｏｆ　Ｃ。

ｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｆｌｏｗ　Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　Ｃｅ１ｌＳｅｐａｒａ ｔｉｏｎ、”Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｏｒｇａｎｓ、＋３　（１）：４−２０　 （１９８９）に述へられている。

図３Ａが示すように、表面ヘマトクリットは、ＷＢ入ロポート近くのチャンバー １０の入室区域Ｒｅにおいて最低である。図３が示すように、遠心力の応答して ＲＢＣが高Ｇ壁１８へ向かって沈降する速度は入室区域Ｒｅにおいて最大である 。表面へマドクリットが最低であるため、入室区域Ｒｅにおいてはより多動の移 動する血漿体積がある。

これは、遠心力場に応答してＲＢＣ塊を分離することによって血漿が移動する放 射方向速度を増す。ＲＢＣ塊が高Ｇ壁へ向かって動くとき、血漿は放射方向流路 内で低Ｇ壁へ向かって移動する。その結果、入室区域Ｒｅにおいて比較的大きい 放射方向血漿速度が発生する。

これら低Ｇ壁へ向かっての大きい速度はＲＢＣから多数の血小板を洗出する。そ の結果、ここてはチャンバーｌＯ中のどこよりもより少ない血小板が界面上に捕 捉され続ける。

分離チャンバー１０におけるボー）２０．２２および２４のこの合目的配置は、 血小板のさらに増加した洗出に寄与する。ＷＢ入ロポート２０はＲＢＣＢ取ボー ト２２から正反対に離れているが、しかしＷＢ入ロボート２０はＰＲＰ採取ポー トと並んでいる。ＷＢ入入来ポート２０ＲＢＣＢ取ボートの間のこの分離は、Ｒ ＢＣが処理の間チャンバー１０の全軸長を横切ることを強制する。

ＲＢＣＢ取ボート２２とＰＲＰ採取ポート２４の間の分離は、ＲＢＣをＲＢＣＢ 取ボート２２へ向かって誘導する。同時に、それはＰＲＰ流をＰＲＰ採取ボート ２４へ向かって反対方向に誘導する。

さらに、変位させた低Ｇ壁１６のため、低Ｇ壁１６と界面２６との間の距離は、 ＲＢＣＢ取ボート２２の区域とＰＲＰ採取採取ポート間て増大する。その結果、 界面２６に沿った血漿層はその放射方向深さが、ＰＲＰ流の意図した方向、すな わちＲＢＣＢ取ポート２２から遠くそして軸方向に離間したＲＢＣＢ取ボート２ ４へ向かって増加する。ＲＢＣＢ取ボート２２近くの血漿は、ＰＲＰ採取ポート ２４近くの血漿よりも高Ｇ遠心場へより近い。

二つのボート２２および２４の間のこの血漿の相対的位置のシフトは、より軽い 血漿が界面２６に沿って移動することを生しさせる。血漿は、高Ｇ場へより近い 比較的閉じ込められた区域（すなわちＲＢＣＢ取ボート２２の近く）から、低Ｇ 場へより近く比較的開かれた区域（すなわちＰＲＰ採取ポート２４の近く）へ向 かって速かに移動する。

この速かに移動する軸方向血漿流は、界面２６およびその中に捕捉された血小板 をＰＲＰ採取ボート２４へ向かって連続的に実際に引きする。そこでは最大の洗 出効果を供給する放射方向血漿速度か最大てあり、捕捉されている血小板を界面 ２６から離してボート２４を通って採取するためＰＲＰ流中へ引き上げる。

ＷＢ入入来ポート２０ＰＲＰ採取ボート２４の近接並置だけでも、低Ｇ壁１６の 界面２６に対する放射方向位置を変更することなく改善された血小板洗出をもた らすてあろう。増強された放射方向流条件だけても、血小板数の大部分を採取の ためＰＲＰ中の懸濁液にととめるであろう。

血小板数の残りの小部分は、物理的により大きい血小板により構成される。これ らの大きい血小板は、典型的には血小板１個あたり１５ＸＩＯ−１ｓ　リットル （フェムトリットルまたは立法ミクロン）以上を占め、そしであるものは３０フ ェムトリットルより大きい。

これに対し、大部分の血小板は約８ないし１０フエムトリツトル平均である（赤 血球の最小のものは約３０フェムトリットルから始まる）。

これら大きい血小板は他の大部分の血小板よりも早く界面２６上に沈降する。こ れら大きい血小板は、ＲＢＣ採取ボート２２近くの界面２６中に最も捕捉され易 い。

変位した低Ｇ壁によって界面２６に沿って確立された軸方向血漿流条件は、これ ら大きい速く沈降する血小板を界面２６と共に動かす。この軸方向血漿流は大き い血小板をＰＲＰ採取ポート２４へ向かって高い放射方向血漿流の区域へ動かす 。この高い放射方向血漿流は大きい血小板を採取のため界面２６から引き上げる 。

この相補的流れ条件は、あらゆる寸法の血小板を界面２６からＰＲＰ採取ボート ２４近くへ連続して引き上げる。これらは界面２６からあらゆる寸法の血小板を 遊離し、そして遊離した血小板をＰＲＰ内の懸濁液にとどめるように作用する。

同時に（図３が示すように）、この向流パターンは、界面２６の他のより重い成 分（リンパ球、単球および顆粒球）をＰＲＰ流から離れたＰＢＣ塊中へ循環し戻 すのに役立つ。

その結果、ＰＲＰ採取ボート２４を出て行＜ＰＲＰは血小板の高濃度を担持し、 そして他の血液成分を実質上台まない。

Ｂ、二段階分離システム 図６ないし図１０は、既に論じた特徴および利益と、追加の特徴および利益を具 現化した二段階軸方向流システム２７の物理的構造を図示する。

図６Ａか示すように、システム２７は、チューブによってへそ緒２９へ連結した 二つの使い捨て分離および採取容器３１Ａおよび３１Ｂのアセンブリ２８を含ん でいる。分離容器３１Ａ／３１Ｂおよび関連するチューブは、可塑化ＰＶＣのよ うな低コスト医療グレードプラスチック材料でつくることができる。

使用において、容器３１Ａは、全血が第１の処理段階においてＲＢＣとＰＲＰに 分離される軸方向流チャンバーを構成する。容器３１Ａは、先に記載した軸方向 流チャンバー１０の特徴を具備する。

使用において、容器３１Ｂは、ＰＲＰが第２の処理段階において血小板濃縮物と 血小板欠乏血漿（血小板ブア血漿とも呼ぶ）とにさらに分離される軸方向流チャ ンバーを構成する。本明細書および図面は、血小板濃縮をＰＣｌそして血小板ブ ア血漿をＰＰＰと呼ぶであろう。容器３１Ｂは、後で詳しく記載する本発明の他 の面を具現する。

この構造において、アセンブリ２８は、バクスター、ヘルスケア、コーポレーシ ョン（本発明の壌受入の全所有子会社）のフェンウオール部門によって製造販売 されているＣ５−３０００血液分離遠心機のような、商業的に入手し得る血液処 理遠心機と組合せて使用することかできる。

図７Ａが最良に示すように、商業的に入手し得る遠心機は、各容器３１Ａおよび ３１Ｂのためである二つのホルダー３２Ａおよび３２Ｂを支承するローター３０ を含んでいる。

図６Ａ／Ｂか示すように、各ホルダー３２Ａ／３２Ｂは、その分離容器３１Ａ／ ３１Ｂを収容するため回動して開くことかできる。

各ホルダー３２Ａ／３２Ｂは、その後処理の間関連する容器３１Ａ／３１Ｂを捕 捉しそして包囲するように回動して閉じる（図８が示すように）ことができる。

慣用の使用においては、ローター３０は回転しく典型的には約１６００　ＰＲＭ で）、ホルダー３２Ａ／３２Ｂおよびそれらの捕捉した分離容器３１Ａ／３１Ｂ を遠心力場へ服させる。典型的には、遠心力はアセンブリ２８の高Ｇ壁に沿って 約３７５Ｇである。

図６Ａが示すように、第１段階容器３１Ａは、チューブのへそ緒２９がそれを通 って流体を運ぶ一連のボートを含んでいる。容器３ＩＡは、ＷＢをＲＢＣおよび ＰＲＰへ遠心分離のためボート３４を通って受け入れる。ボート３６および３８ は、それぞれ分離したＲＢＣおよびＰＲＰを第１の容器３１Ａから運搬する。

ＰＲＰは第１の容器３１Ａから第２段階容器３１Ｂへ運ばれる。

第２の容器３１Ｂは、ＰＲＰをＰＣおよびＰＰＰへ遠心分離のためボート３５を 通って受け入れる。ボート３７は、ＰＣを採取のため容器３１Ｂ内に残して、Ｐ ＰＰを容器３１Ｂから運搬する。後でＰＣを容器３１Ｂから運ぶため、平常閉じ ている出口ボート３９が設けられる。

図７Ｂが最良に示すように、へそ緒２９は、回転している分離容器３１Ａ／３１ Ｂをローター３０の外部に位置するポンプおよび他の静止部品へ接続する。静止 部品は、ＷＢを第１の容器３１Ａへ運ぶためのポンプＰＩを含んている。ポンプ Ｐ２はＰＲＰを第１の容器３１Ａから第２の容器３１Ｂへ運搬する。界面検出器 ３３は、ポンプＰ２の運転を制御するため、ＲＢＣと血漿の間の境界を感知する 。

ポンプＰ２は、検出器３３かＲＢＣの存在を感知するまで、ＰＲＰを容器３１Ａ から引出す。これは、ＲＢＣと血漿の間の境界が検知器３３をこえてあふれたこ とを指示する。ポンプＰ２はその時界面検出器３３のあふれ出しが消えるまで第 １の容器３１Ａへ向かってポンプし戻す。ポンプＰ２はその後、検出器３３が次 のあふれ出しを感知するまて、ＰＲＰを容器３１Ａから再び引き出すように逆回 転する。このプロセスはそれ自体くり返される。

良く知られたＣｕ１ｌｉｓのシールレス遠心機原理を採用して、非回転（ゼロオ メガ）ホルダー（図示せず）がへそ緒２９の上方部分をローター上方の非回転位 置に保持する。ホルダー４０（図７八を見よ）は、へそ緒２９の中間部分をロー ター３０のまわりで第１（１オメガ）の速度で回転させる。ホルダー４２（やは り図７八を見よ）は、へそ緒２９の下端を１オメガ速度の２倍の第２の速度（２ オメガ速度）において回転させる。ローター３０も２オメガ速度において回転す る。

へそ′ｆｓ２９とローター３０のこの相対的回転は、へそ緒２９を非撚状態に保 ち、この方法で回転シールの必要性を回避する。

各分離容器３１Ａおよび３１Ｂは、閉じた時それぞれのホルダー３２Ａおよび３ ２Ｂによって形成された内部形状に位置する。

１、第１段階分離チャンバー さらに詳しくは、図６八が示すように、第１段階容器３１Ａのためのホルダー３ ２Ａは、図９八にも示した対面するあらかじめ形成した低Ｇ表面４６を含んでい る。図６八が示すように、表面４６はホルダー３２Ａ中へ挿入される圧力プレー ト４７上に形成される。

閉した時、ホルダー３２Ａは可撓性の分離容器３１Ａを高Ｇ表面４４と、低Ｇ表 面４６の間にサンドイッチする（図８が示すように）。

図６Ａおよび９Ａが示すように、高Ｇ表面４４は、盛り上がったシーリング表面 ５０がそれから突出する指図したくぼんだ区域４８を含んでいる。ホルダー３２ Ａを閉じた時、圧力プレート４７は低Ｇ表面４６をこのシーリング表面５０へ押 し付ける。圧力プレート表面４６は、分離容器３１Ａの壁をこれらシーリング表 面５０に沿って閉じて締めつける。これは容器３１Ａ内に（ぼんだ区域４８を占 拠する指図した周縁をシールした区域を形成する。

処理の間開液で満たされる時、容器３１Ａのこの周縁でシールした区域は、高Ｇ 表面４４および圧力プレート４６の対面する低Ｇ表面に向かって膨張し、それら の指図した輪郭を取る。

図６Ａおよび９Ａが最良に示すように、盛り上がったシーリング表面５０は、く ほんだ区域４８へ延びる第１．第２および第３のボート区域５２．５４および５ ６を確立する。第１のボート区域５２は容器３１ＡのＷＢ入ロボート３４を受け 入れる。第２のボート区域５４は、容器３１ＡのＲＢＣ採取ボート３６を受け入 れる。第３のボート区域５６は、容器３１ＡのＰＲＰ採取ポート３８を受け入れ る。

図６Ａおよび９Ａが示すように、第１のボート区域３４（ＷＢ入ロボート３４を 受け入れる）および第３のボート区域５６（ＰＲＰ採取ポート３８を受け入れる ）は、高Ｇ表面４４の同じ横方向縁（これは図面では頂縁として示されている） 上でくぼんだ区域４８へ入る。第２のボート区域５４（ＲＢＣ採取ポート３６を 受け入れる）は、高Ｇ表面４４の反対側の横方向縁（図面では底縁として示され ている）て開いている通路４９を通ってくぼんだ区域４８へ入る。勿論、前に述 へたように、横方向の頂縁および底縁は逆にすることができる。

ホルダー３２Ａを閉じる時、低Ｇ圧力プレート４６上の対応区域５２Ａ、５４Ａ および５６Ａ（図９Ｂを見よ）は、ＷＢ、ＲＢＣおよびＰＲＰボート３４．３６ および３８（図８も見よ）を収容するため、高Ｇ表面４４上の第１．第２および 第３のボート区域５２゜５４および５６と整列する。

図示した具体例においては、低Ｇ圧力プレート表面４６は、好ましくは高Ｇ表面 へ向かって外側へ約０．２５度のスロープでテーパーしている。

閉じた時、ホルダー３２Ａはこれにより、容器３１Ａの周縁をシールした区域を 図１ないし３に示した軸方向流処理チャンバー１０を確立するように成形する。

使用において、第１段階分離チャンバー３１Ａは、好ましくは約７０ないし約１ ２０−の有効採取面積と、約４５ｍＮないし約１００−の関連処理容積を提供す る。

２、第２段階分離チャンバー 図６が示すように、第２段階容器３１Ｂのためのホルダー３２Ｂは、他のホルダ ー３２Ａと同様に、図１０Ａも示しているあらかじめ形成した高Ｇ表面５１を含 んでいる。ホルダー３２はまた、挿入し得る圧力プレート５５上に形成された対 面するあらかじめ形成した低Ｇ圧力表面５３を含んでいる。

ホルダー３２Ａと同様に、ホルダー３２Ｂの高Ｇ表面５１は、シーリング表面５ ９がそこから突出するくぼんだ区域（図６Ｂおよび１０Ａを見よ）を含んでいる 。

一ト低Ｇ表面５３はシーリング表面５９に対して押し付けられる。

これは分離容器３１Ｂの壁をシーリング表面５９に沿って締めつける。第２段階 軸方向流分離チャンバー６１の内部形状が、これによって図１０Ｂが示すように 形成される。

図１０Ｂが示すように、盛り上がったシーリング表面のパターンは、チャンバー ６１内に第１および第２の区域Ｒ１およびＲ２を確立する。第１の区域Ｒ１は、 容器３１ＢのＰＲＰ入ロボロボート３５通ずる。第２のボート区域Ｒ２は、容器 ３１ＢのＰＰＰ採取ボート３７と連通ずる。

盛り上がったシーリング表面５９はまた、第１および第２の区域Ｒ１およびＲ２ を分離する内部壁６３を確立する。壁６３はチャンバー６１内へ延び、軸方向流 路と同じ方向に延びる。壁６３は、二つの区域Ｒ１およびＲ２を連結する通路６ ５を形成するようにチャンバー６１内で終わっている。チャンバー６１内の壁６ ３の位置は変化し得ることを認識すべきである。それは図１０Ｂに示したよりも ＰＲＰ入ロポート３５へ近づけることができ、それによって第１の区域Ｒ１の寸 法を小さくすることもその反対も可能である。

直前に記載したように、第２段階チャンバー６１の形状はカリスらの米国特許４ ，１４６，１７２の第１１−１３図に示したものと似ている。このカリスらの特 許を本明細書に参照として取入れる。

カリスらの米国特許の第１１−１３図に示したものに似たチャンバーは、ＰＲＰ からＰＣおよびＰＰＰの分離に使用するため、Ｃ８−３０００血液分離遠心機と 組合せて広く商業的に使用されている。この商業的チャンバーはｒＡ−３５チヤ ンバー」の商品名を持っている。

この先行ｒＡ−３５チャンバー」は、ＰＲＰをＰＣとＰＰＰに分離するため典型 的には約１６０Ｃｉの採取面積を持っている。この目的に使用する時、このチャ ンバーは典型的には約１．４ａｎの放射方向厚み（または深さ）を提供する。チ ャンバーはこれにより約２００−の処理容積を持つ。

普通の知識は、第２段階血小板分離チャンバーのための処理容積は、第１段階分 離チャンバーの処理容積を上廻らなければならないと信じていた。

この大きな処理容積は、血小板にチャンバー内でＰＲＰから分離（又は沈降）す る余分の時間を与えるから有利であると信じられていた。普通の知識はまた、第 ２段階チャンバーの大きい望ましい処理容積は、処理の間剪断応力により血小板 をより少ない損傷または活性化へ服させると信じていた（例えばカリスらの米国 特許１０欄２６〜３９行を見よ）。

本発明によれば、図１０Ｂに示した軸方向流処理チャンバー６１は、先行ｒＡ− ３５チャンバー」に比較して著しく小さい処理容積を有する。

一つの作業具体例において、本発明に従って形成したチャンバー６１は、先行Ａ −３５チャンバーと同じ採取表面（すなわち約１６０Ｃｉ）を提供するが、しか したった２０１ｍの最大放射方向（または流路）深さを有する。この作業具体例 において、チャンバー６１は、先行Ａ−３５チャンバーについて典型的な２０（ ｈＪ処理容積に対して、丁度３ＣＬｎｌの処理容積を提供する。

驚くへきことに、その小さい処理容積および放射方向深さにもかかわらず、以下 の実施例は、チャンバー６１か先行Ａ−３５チャンバーに比較して血小板採取効 率の著しい増加提供することを示す。

実施例１ この研究は、慣用の２００ｍ１Ａ−３５チヤンバーを、上に記載した３０ｍ１減 少深さチャンバー（これはｒ３０ｍｌチャンバー」と呼ばれるであろう）と比較 した。

この研究は、対にした実験プロトコールを使用した。このプロトコールの間、５ ９人の正常ドナーがＡ−３５チヤンバーで血小板採取操作を受けた。同しドナー は、３０ｍ１チヤンバーで他の血小板採取操作を受けた。採取操作の順序はドナ ー間でランダムとし、操作は１ケ月置いて実施された。

両方の操作は、Ｃ５−３０００遠心機上で１６０ＯＲＰＭの速度で実施された。

第１の操作のためのすへての作業条件は第２の操作でもくり返された。この研究 には６ケ所の異なる血液センターが参加した。

結果は相関され、統計学的に検証された。

この研究は、３０ｍ１チヤンバーが著しく改良された血小板採取を提供したこと を示した。Ａ〜３５チャンバーに比較し、３０ｍ１チヤンバーは血小板収量の１ ３，３％増加（ｐ＜、０００１）を示し、これは与えた操作の間採取された血小 板の正味の数の増加を表わすＡ−３５チヤンバーに比較し、３０ｍ１チヤンバー は血小板の損傷または活性化なしに増加した血小板収量を提供した。３０ｍ１チ ヤンバーを用いて採取された血小板濃縮物は、再懸濁後向小板損失なしに直ちに 濾過することができた。他方、Ａ−３５チヤンバーを使用して採取した血小板濃 縮物は、それが血小板カウントの有意なロスを発生することなく濾過できるまで には、少なくとも２時間の休息期間を要した。

慣用の無次元レイノルズ数（Ｒｅ）を比較点として用い、Ａ−３５チヤンバーお よび３０ｍ１チヤンバー中の流体流の性格は実質上同一であると結論するであろ う。Ａ−３５はＲｅ２．９を有し、３゜−チャンバーはＲｅ７を有し、これらは 有意に異なる値ではない。

本発明の一面は、血小板分離チャンバー６１の角速度、流路厚み、動的粘度、お よび軸方向高さの結合した特性をもっと正確に性格づける新しい無次元のパラメ ータ（λ）を提供する。

この新しいパラメータ（λ）は以下のように表わされる。

ここで、Ωは角速度（ラジアン７秒）であり、ｈはチャンバーの放射方向深さく 厚み）　（ａｍ）であり、νは分離されている流体の動的粘度（Ｃｉ／秒）であ り、そしてＺはチャンバーの軸方向高さくｃ［ｏ）である。

表１が示すように、パラメータ（λ）値は、慣用のＡ−３５チヤンバーに比較し て、チャンバー６１（新チャンバーと呼ぶ）内に確立された流れ体制の独特の性 格および領域を明確に特徴化し、区別する。

流体　血漿　血漿 体Ｗｔｍｌ　２００　３０ ν　Ｃｉ／秒　０．　０１２　０．　０１２流量　ｍｌ／分　２５　２５ 速度　ＲＰＭ　１６００　１６００ 厚み　ａｎ　１．４　０．２ 高さ　ａｍ　ｌ　５　１５ λ　２Ωｈ３／νＺ　５１０９　１４ Ｒｅ　Ｑ／ｖＺ　３．５　７ 表１が示すように、先行Ａ−３５チャンバーのパラメータ（λ）は５１０９であ る。本発明の特徴を具現したチャンバーのパラメータ（λ）はたった１４であり 、先行チャンバーの１％より小さい。

本発明のこの面によれば、約７００より小さいチャンバーのパラメータ（λ）が 著しく大きい血小板収量を発生するであろう。与えられたチャンバーのパラメー タ（λ）が次第に約７００をこえると、チャンバーは処理の間より大きい総剪断 応力へ（血小板活性化へ導＜）、そしてより大きいコリオリ効果渦へ（これは血 小板潅流のために利用し得る有効面積を制限する）導く流れ条件を発生するであ ろう。

この新しいパラメータ（λ）値は、与えられた回転準拠わくについて、コリオリ 効果渦および剪断応力の大きさがどのようなものであるかを表わす。このパラメ ータ（λ）は、チャンバー内の流れが軸方向（すなわち回転軸に沿う）であろう と、円周流（すなわち回転軸のまわり）であろうと同じ意味を持つ。回転軸に関 して流れの方向がどうあろうと、与えられた系についてこの絶対パラメータ（λ ）値が低ければ低いほど、系内のコリオり効果渦の期待される大きさが低くなる 。チャンバー６１は約７００より小さいパラメータ（λ）を持ち、劇的に減らし たチャンバー深さくすなわち放射方向厚み）においてさえも処理の間より良く潅 流され、そして血小板へより小さい剪断応力を課す。

■、増加収量円周流チャンバー 軸方向流血液分離チャンバーの状況において前に記載した発明の面は、増加した 血小板分離効率を円周流血液処理チャンバーへ提供するために利用し得る。

図１１ないし図１３は、採取のための円周流遠心血液処理チャンバー５８を図解 的に示している。

使用時、チャンバー５８は、ローター６０上で軸６２のまわりを回転しく図１２ を見よ）、それによってチャンバー５８内に遠心基を発生させる。図１ないし図 ３に示した軸方向流チャンバーｌＯと同様に、遠心基は軸からチャンバー５８を 通ってひろがる。図１３が示すように、軸に最も近い壁６４は低Ｇ壁を構成し、 軸から最も遠い壁６６は高Ｇ壁を構成する。

回転中、チャンバー５８は第１のボート６８を通ってＷＢを受け入れる。ＷＢは チャンバー５８中の円周方向通路をたどる。すなわち、それは回転軸６２のまわ りの円周方向通路（図１２が最良に示すように）中を流れる。このため、チャン バー５８は円周流血液処理チャンバーと呼ばれる。

この幾何形状において、チャンバー５８の横方向頂縁および底縁（それらは円周 方向通路に沿って横たわる）は、縦方向側縁（円周流路を横断して横たわる）よ り通常長い。円周流チャンバー５８は、通常回転方向に細長いチューブの形状を 形成する。円周流路を形成する他の形状も使用することかできる。

ＷＢは、チューブ状チャンバー５８内で、遠心基の影響下ＲＢＣとＰＲＰとに分 離する。図１３が示すように、高密度ＲＢＣは高Ｇ壁６６へ向かって動き、経密 度ＰＲＰを低Ｇ壁６４へ向かって移動させる。界面（以前記載した）がその間に 形成される。第２のボート７６は、採取のためＲＢＣをチャンバー５８から引く 。第３のボート７２は、採取のためＰＲＰをチャンバー５８から引く。

本発明によれば、ＰＲＰ採取ポート７２およびＷＢ入入来ポート６８、ＰＲＰが ＷＢがチャンバー５８へ入るのと同じ区域において円周流チャンバー５８を出る ように並置される。図１１に示した具体例においては、ＰＲＰポート７２は、Ｗ Ｂ入コロボート６８、円周流チャンバー５８の同じ縦方向側縁に沿って配置され る。

やはり本発明によれば、ＲＢＣ採取ポート７０とＰＲＰ採取採取ボート上２、Ｐ ＲＰがチャンバー５８中のＷＢの円周流に関してＲＢＣがチャンバー５８を出る 区域に対して反対の区域から出るように配置される。図示した具体例においては 、図１１が示すように、ＲＢＣ採取ポート７０は、ＷＢ入口およびＰＲＰ採取ポ ートが配置される縦方向側縁に対して反対側の縦方向側縁に配置される。

図１１ないし図１３に示したチャンバー５８は、図１４および図１５に示した先 行円周流血液分離チャンバー５８Ａおよび５８Ｂと著しく異なる。先行円周流チ ャンバー５８Ａ／Ｂは、ＰＲＰ採取ポート７２をＷＢ入コロボート６８ら意図的 に離して配置する。

図１４に示した先行円周流チャンバー５８Ａにおいては、ＰＲＰ採取採取ボート 上２ＲＢＣＢ取ボートに対して正反対の側縁を占拠し、ＲＢＣＢ取ボートは他の 側縁を占拠する。この構造において、ＷＢ入コロボート６８、二つの側縁の間の チャンバー５８Ａの側壁に配置される。

図１５に示した先行円周流チャンバー５８Ｂにおいては、ＰＲＰ採取ボート７２ は一方の側縁を占拠し、ＷＢ入入水ボート６８よびＲＢＣＢ取ボートは、チャン バー５８８のＷＢの円周流に関し、ＰＲＰ採取ボート７２から反対方向へ離間し た反対の側縁を占拠する図１４構造および図１５構造の両方において、チャンバ ー５８の頂および底横断縁上にはボートが配置されない。チャンバー５８Ａおよ び５８Ｂのどちらも、回転軸に平行に延びる軸を持つボートを持っていない。

図１３は、本発明を具現化しだ円周流チャンバー５８中のＷＢ入入水ボート６８ ＰＲＰ採取ボート７２の隣接配置による増大した血小板分離効果を図解的に示す 。この効果は、チャンバー５８が円周流パターンの確立するように異なった向き になっていることを除き、図３に示したものと一般に同じである。

図１３が示すように、ＰＲＰ採取ボート７２は、ＲＢＣが遠心力に応答して高Ｇ 壁６６へ向かって沈降する速度が最大であるチャンバー５８の区域、すなわちＷ Ｂ入入水ボート６８近くからＰＲＰを引く。ここはまた、血小板を界面２６から 引き上げ、それらをＰＲＰ採取ボート７２の外へ輸送するため血漿中の懸濁液に ととめる放射方向血漿速度も最大である。

ＷＢ入ロポート６８は、ＲＢＣＢ取ボートから反対方向へ（円周流方向に）離さ れ、ＲＢＣがチャンバー５８の全軸方向長さを横断するように強制し、それによ ってそれらの遠心分離力への曝露を最大にする。ＲＢＣ採取採取ボート上０ＲＰ 採取ボートの間の隔離はまた、ＲＢＣをＲＢＣＢ取ボートへ誘導し、ＰＲＰ流を ＰＲＰ採取ボート７２へ向かって反対方向に誘導する。

図３に示したチャンバー１０と同様に、低Ｇ壁６４は、好ましくはＲＢＣ採取ポ ート７６近くの界面２６へ向かって内側へ移動される。その結果、低Ｇ壁６４と 界面２６の間の放射方向距離は、ＲＢＣ採取ポート７０近くよりもＰＲＰ採取ボ ート７２の近くでより大きい。

図３に関して以前に記載したように、移動した低Ｇ壁６４は、軽い血漿をＲＢＣ 採取ボート７０近くの比較的窮屈な区域からＰＲＰ採取ポート７２近くの比較的 間いた区域へ速やかに界面２６に沿って動くことを生じさせる。同じ有益な効果 、すなわち円周方向血漿流が界面と、そしてその中に捕捉されている大きいより 速く沈降する血小板を放射方向血漿速度が最大であり、最大の洗出効果を提供す るＰＲＰ採取ボート７２へ向かって連続的に引きする効果が生ずる。向流パター ンもまた、界面の他の重い成分（リンパ球、単核球および顆粒球）をＰＲＰ流か ら離してＲＢＣ塊中へ循環し戻すのに役立つ。

図１３が示すように、低Ｇ壁６４は、円周流路の方向に、例えばＰＲＰ採取ボー ト７２から離れてＷＢの軸方向流路の方向に連続的にテーパーしている。ＰＲＰ 採取ボート７２とＲＢＣ採取採取ボート上０の軸方向流路の全長に沿って低Ｇ壁 １６を連続的にまたは均一にテーパーさせることなしに、同じ結果を得ることが できる。低Ｇ壁はそのテーパーを図１３が示すよりもＰＲＰ採取ポート２４から 遠く、ＲＢＣ採取ボート７００区域のもっと近くから始めることかできる。

本発明を具現化する円周流チャンバー５８は種々に構成することができる。図１ ６および図１７は、本発明の特徴を具体化する好ましい円周流チャンバーアセン ブリ７４の物理的構造を図示する。図２５および２６は、代替円周流アセンブリ ７６の物理的構造を図示する。

アセンブリ７４または７６のどちらも、図１８および１９に示したような血液処 理遠心機７８と組合せて使用することができる。この遠心機構造の詳細は、１９ ９１年１２月２３日に出願された「分離チャンバーへのアクセスを提供する分離 し得るポールおよびスプールエレメントを有する遠心機」と題する米国特許出願 ０７／８１４．４０３に述べられている。

図２０が示すように、遠心ｍ７８は、ポールエレメント８０およびスプールエレ メント８２を含む。ポールおよびスプールエレメント８０．８２は、ヨーク８５ 上で図２０が示す直立位置と、図２１が示す懸垂位置との間を回動できる。

直立時、ホールおよびスプールエレメント８０．８２はユーザーによるアクセス のために提供される。図２０が示すように、ある機構がスプールおよびボールエ レメント８０．８２が相互に分離可能な位置を取ることを許容する。この位置に おいて、スプールエレメント８２は、外側スプール表面をアクセスのため露出す るようにボールエレメント８０の内部区域の少なくとも部分的に外にある。図２ ２か示すように、露出した時、ユーザースプールエレメント８２のまわりに円周 流チャンバーアセンブリ７４または７６のどちらかを覆うことかできる。

前記機構はまた、ホールおよびスプールエレメント８０．８２か図２３か示す相 互に協力する位置を取ることを許容する。この位置において、スプールエレメン ト８２と選んだ円周流チャンバーアセンブリ７４または７６は、図２３が示すよ うに、ボールエレメント８０の内部区域内に包囲される。処理チャンバー８３は 、ボールエレメント８０の内側とスプールエレメント８２と外側の間に形成され る。選んだ円周流チャンバーアセンブリ７４または７６は、処理チャンバー８３ と共に支持され、そしてその輪郭を取る。

閉じた時、ポールおよびスプールエレメント８０．８２は、アセンブリとして図 ２１に示す懸垂位置へ回動することができる。懸垂時、ポールおよびスプールエ レメント８０．８２は運転位置にある。運転において、遠心機７８は懸垂したポ ールおよびスプールエレメント８０．８２を軸のまわりで回動する。

図示した具体例においては、各円周流チャンバーアセンブリ７４および７６は多 段階処理を提供する。第１段階はＲＢＣおよびＰＲＰをＷＢから分離する。第２ 段階はＰＲＰからＰＣおよびＰＰＰを分離する。

円周流チャンバーアセンブリ７４または７６のどちらも多様に構成し得るが、図 １６／１７および図１８／１９は、並べた処理コンパートメント８４および８５ に分割した代替円周流チャンバーの内部を図示する。使用時、第１のコンパート メント８４内の遠心力は全血をＲＢＣとＰＲＰに分離する。第２のコンパートメ ント８６内の遠心力はＰＲＰをＰＣとＰＰＰに分離する。

二つの代替円周流チャンバーにおいて、第１の周縁シール８８は、円周流チャン バーアセンブリ７４または７６の外縁を形成する。

第２の内側シール９０は、円周流チャンバーアセンブリ７４または７６を第１の 処理コンパートメント８４とそして第２の処理コンパートメント８６とに分割す る。第２のソール９０は、チャンバーアセンブリ７４または７６の回転軸に対し て一般に平行に延びる。すなわち、それはチャンバーアセンブリ７４または７６ の円周流を横断して延びる。第２のシール９０は第１および第２の処理コンパー トメント８４および８６の両方に共通の縦方向縁を構成する。

各処理コンパートメント８４および８６は、別々の独自の分離チャンバーとして 役立ち、それ故そのように呼ばれるのである。

各代替円周流チャンバーにおいて、５個のボート９２／９４／９６／９８／１０ ０が処理チャンバーアセンブリ７４または７６のコンパートメント化した区域中 に開いている。ボート９２／９４／９６／９８／１００は、それぞれのチャンバ ー８４および８６０頂縁に沿って横に並へて配置される。

ボート９２．／９４／９６／９８／１００はすべて軸方向に向いており、すなわ ちそれらの軸は回転軸に整列し、チャンバーアセンブリ７４または７６自体内の 円周流体流路に直交する。３個のボート９２／９４／９６は第１のチャンバー８ ４に役立つ。２個のボート９８／１００は第２のチャンバー８６に役立つ。

両方の代替円周流チャンバーアセンブリ７４および７６において、ボート９２／ ９４／９６／９８／１００へ接続したへそ緒１０２（図２４を見よ）が第１およ び第２のチャンバー８４および８６を相互に、そして遠心機７８の回転部分の外 側に配置されたポンプその他の静止部品へ相互接続する。

図２１が示すように、非回転（ゼロオメガ）ホルダー１０４が、へそ緒１０２の 上方部分を懸垂したスプールおよびボールエレメント８０，８２の上方で非回転 位置に保持する。ヨーク８５上のホルダー１０６は、へそ緒１０２の中間部分を 懸垂したスプールおよびボール８０．８２のまわりで第１の速度（１オメガ）で 回転させる。他のホルダー１０８（図２２を見よ）は、へそ緒１０２の下端を１ オメガ速度の２倍の第２の速度（２オメガ速度）で回転させ、その速度でボール およびスプールエレメントも回転する。前に述べたように、へそ緒のこの知られ た相対回転は、それを非撚状態に保ち、このようにして回転シールの必要性を回 避する。

代替円周流チャンバー７４または７６のどちらかを使用し、懸垂したボールおよ びスプールエレメント８ｏおよび８２が回転する速度は約３４０　ＯＲＰＭであ る。スプールおよびボールエレメントの与えられた寸法において、３４００ＲＰ Ｍは、チャンバー８４および８６の高Ｇ壁に沿って約９００Ｇの遠心力場を発生 するであろう図１６および図１７に示した具体例において、第１のボート９２は 、以前に記載したＰＲＰ採取ポート（図１１ないし図１３に参照番号７２により 同定されている）を含む。第２のボート９４は、以前に記載したＷＢ入入車ボー ト図１１ないし図１３において参照番号６８により同定されている）を含む。第 ３のボート９６は、以前記載したＲＢＣＢ取ボート（図１１ないし図１３に参照 番号７ｏにより同定されている）を含む。

第３の内側シール１１０は、ＰＲＰ採取採取ポート上２Ｂ入ロポート６８の間に 配置される。第３のシール１１０は、第２の内側シール９０に一般に平行な第１ の区域１１２を含み、それにより円周方向ＷＢ流路を横切って延びる。第３の内 部シール１１０は次にドッグレッグ部分１１４において円周方向ＷＢ流の方向へ ＷＢ入入水ボート６８ら遠方へ屈曲する。このドッグレッグ部分はＰＲＰ採取採 取ポート上２下て終わっている。

第４の内側シール１１６は、ＷＢ入入水ボート６８ＲＢＣ採取ボート７０の間に 配置される。第４のシール１１６は、第２および第３の内側シール９０および！ １０に一般に平行な第１の区域１１８を含み、それにより円周方向ＷＢ流路を横 断して延びる。第４の内側シールは、次にドッグレッグ部分１２０て円周方向Ｗ Ｂ流の方向にＲＢＣ採取ポート７０から遠方へ屈曲する。このドッグレッグ部分 １２０は、第３のシール１１０の下をそれをこえて延びている。

それは、第２の内側シール９０によって形成された縦方向側縁に対して反対側の 第１のチャンバー８４の縦方向側縁近くで終わっている。

第３および第４の内側シール１１０／１１６は、合同して最初回転軸に沿って延 びる（すなわち二つのシール＋１０／１１６の第１の区域＋１２／１１８の間） ＷＢＢ口通路１２２を形成する。ＷＢＢ口通路は次に、第１のチャンバー８４内 で（すなわち二つのシール１１０／１１６のドッグレッグ部分１１４／１２０の 間）意図した円周方向流の方向に開くように屈曲する。

ＷＢＢ口通路＋２２は、最初ＷＢをＷＢ入入水ボート６８ら軸方向流路に導く。

それは次に、ＷＢを円周方向にＲＢＣとＰＲＰへの分離か始まる円周方向流路へ 直接導く。

第３の内側シール１１０はまた、第１のチャンバー８４内に（すなわち第３のシ ール１１０と、そして第１の周縁シール８８の隣接する上方部分の間に）ＰＲＰ 採取区域１２４に形成する。

第４の内側シール１１６と、第２の内側シール９０と、そして第１の周縁シール ８８の下方区域とは、合同して軸方向に沿って延びる（すなわち第２の内側シー ル９０と第４の内側シール１１６０間に）ＲＢＣＢ取通路１２６を形成する。Ｒ ＢＣＢ取通路１２６は、次に円周方向通路に屈曲し、意図したＷＢ円周方向流路 の終端近くて（すなわち第４のシール１１６のドッグレッグ部分と、周縁シール ８８の下方部分の間て）開いている。

図１８および図１９に示した具体例においては、第１のボート９２は、ＲＢＣＢ 取ボート（図１１ないし図１３に参照番号７２により同定されている）を含む。

第２のボート９４は、ＰＲＰ採取ボート（図１１ないし図１３に参照番号７２に より同定されている）を含む。第３のボート９６は、ＷＢ入入車ボート図１１な いし図１３に参照番号６８により同定されている）を含む。

図１８が示すように、第３の内側シール１１０は、ＰＲＰ採取採取ボート上２Ｂ 人ロボート６８の間に配置される。シール１１０は、第２の内側シール９０に対 し一般に平行な第１の区域１１２を含む。それは次に、ＷＢ入入水ボート６８ら 遠方へ円周方向ＷＢ流の方向にドッグレッグ部分１１４において屈曲する。ドッ グレッグ部分１１４はＰＲＰ採取採取ボート上２口直下で終わっている。

第２および第３の内側シール９０および１１０は、合同して、チャンバー内の異 なる位置を除き、図１６に示したチャンバー８４に関連したＷＢＢ口通路１２２ と同様なＷＢＢ口通路１２２を形成する。

図１８が示すように、第４の内側シール１１６は、ＰＲＰ採取ボ−ドア２とＲＢ Ｃ採取ボート７０の間に配置される。第４のシール１１６は、第２および第３の 内側シール９０および１１０に一般に平行な第１の区域１１８を含み、それによ り円周流路を横断して延びる。第４の内側シール１１６は、次にドッグレッグ部 分１２０においてＰＲＰ採取採取ボートフリ遠方へ円周方向ＷＢ流の方向に屈曲 する。それは、第２の内側シール９０によって形成された縦の側縁に対し反対側 の第１のチャンバー８４の縦の側縁を形成する。

第４の内側シール１１６および第１の周縁シール８８の上方部分は、合同して、 それがチャンバー８４の底部でな（頂部に配置されていることを除き、図１６に 示したＲＢＣ採取通路１２６と同様なＲＢＣ採取通路１２６を形成する。

図１８が示すように、第３および第４の内側シール１１０および１１６は、合同 して、図１６に示したＰＲＰ採取区域１２４と同様なＰＲＰ採取区域１２４を第 １のチャンバー内に形成する。

各代替円周流チャンバーアセンブリ７４または７６内の動的流条件は同じである 。これら条件は、ＰＲＰをＰＲＰ採取採取ボートフリって採取のためＰＲＰ採取 区域１２４へ向かって誘導する。

図１６および図１８が示すように、ＷＢ入口通路１２２は、ＷＢをＰＲＰ採取区 域１２４に直近して円周流路中へ導く。ここでは血漿の放射方向流流速が最大で あり、血小板を界面から離してＰＲＰ採取区域１２４中へ持ち上げる。

ＲＢＣ採取通路１２６はＲＢＣをその開いた端で受け入れ、そしてそこからＲＢ ＣをＲＢＣ採取ポート７０へ導く。図１６および図１８が示すように、ＷＢ入口 通路１２２は、ＷＢを第１のチャンバー８４の一端において流路中へ直接導き、 そしてＲＢＣ採取通路１２６はＲＢＣを流路の反対端において外へ導く。

各代替円周流チャンバーアセンブリ７４および７６において（図１７および１９ がそれぞれ示すように）、第１のチャンバー８４の低Ｇ壁６４は、ＲＢＣ採取区 域近くで高Ｇ壁６６へ片寄っている。

図示した特定具体例において、低Ｇ壁６４はチャンバー８４内において円周方向 ＷＢ流の方向にテーパーしている。このテーパーは第２の内側シール９０からチ ャンバーの反対側縦縁へ向かって進んでいる。図１３は他の側面からこのテーパ ーしている低Ｇ壁６４を示している。

テーパーしている低Ｇ壁６４は、ＲＢＣ採取通路１２６が開いている区域におい て段障壁１２８もしくはダムを含んでいる。図１６および１８は、それらのそれ ぞれのチャンバーアセンブリについて、この段障壁１２８が低Ｇ壁６４からチャ ンバ−８４全体を横切って延びていることを示している。

他の側面からの図１３が最良に示すように、段障壁１２８はＲＢＣ塊中へ延び、 それと対面する高Ｇ壁６６との間に制限された通路１２９を形成する。この制限 された通路１２９は、高Ｇ壁６６に沿って存在するＲＢＣがＲＢＣ採取通路１２ ６による採取のため障壁１２８を乗り越えて動くことを許容する。同時に、段障 壁１２８は、ＰＲＰがそれを乗り越えて通過するのを阻止し、ＰＲＰをＰＲＰ採 取区域１２４へ導く動的流条件内にとどめる。

多様な形状で用いることができるか、好ましい配置においては、低Ｇ壁６４はそ れか障壁１２８と合体するチャンバー７４中へ約２■テーパーする。障壁１２８ は、そこから高Ｇ壁６６へ向かって約４５度の角度で延び、隆起した平坦な表面 を形成する。この平坦表面と高Ｇ壁６６の間に形成された通路１２９は、放射方 向深さが約１ｍｍないし２ｍｍ、そして円周方向長さが約１ｍｍないし２ｍであ る。

以前記載したように（そして図１３が示すように）、低Ｇ壁６４のこの形状は、 ＲＢＣ採取区域からＰＲＰ採取区域１２４へ向かって血漿の速い向流を発生させ る。

代替チャンバーアセンブリ７４および７６の低Ｇ壁のための望ましい輪郭は、ス プールエレメント８２の外表面上にあらかじめ成形することかできる。図示した 具体例において、ボールエレメント８２の表面は回転軸に関して等半径である。

また両方の代替具体例において（図１６および図１８が示すように）、ＲＢＣ採 取通路１２６のドッグレッグ部分１２０もテーパーしている。このテーパーによ り、通路＋２６は、それがＲＢＣ採取通路＋２６の軸方向の第１の部分１１８と 合体するところよりもそれかチャンバー８４中へ開いている部分でより大きい断 面積を提供する。図１３はこのテーパーを他の側面で示す。図示した好ましい具 体例において、ドッグレッグ部分１２０は約１／４インチの幅から１／８インチ へテーパーしている。

ドッグレッグ部分１２０のテーパーは、好ましくはＲＢＣ採取通路１２６の断面 積を実質上コンスタントに保つように低Ｇ壁６４のテーパーに関して寸法法めさ れる。これは通路１２６内の流体抵抗を比較的コンスタントに保つ一方、通路１ ２６外部の利用し得る分離および採取区域を最大にする。ドッグレッグ部分１２ ０のテーパーは、ブライミングの間通路１２６からの空気の除去を容易にする図 １６および図１８か最良に示すように、傾斜路１３０が高Ｇ壁６６が各代替チャ ンバーアセンブリにおいてＰＲＰ採取区域１２４を横断して延びている。図２４ が他の透視から示すように、傾斜路１３０はＰＲＰ採取採取ポートム２かう流体 流を制限するテーパーしたくさびを形成する。図２５が示すように、傾斜路１３ ０は、ＰＲＰ層かそれに沿ってひろがる低Ｇ壁６４に沿って締め着けられた通路 １３１を形成する。

図示した具体例（図２２を見よ）においては、ヒンジ止めされたフラップ＋３２ かスプールエレメント８２から延び、そしてその一部分をオーバーハングしてい る。

下方へ回動する時（図２２が実線で示すように）、フラップ２３は選んだチャン バーアセンブリ７４／７６とまわりのボールエレメント８０の間にサンドイッチ される。フラップ１３２は、チャンバーアセンブリ７４／７６の隣接する可撓壁 を押し付け、チャンバー８４中に傾斜路１３０を形成するその輪郭へ一致させる 。

図２５ＡないしＣに図示するように、傾斜路１３０は流体流を高Ｇ壁６６に沿っ て転換させる。この流れ転換は、ＰＲＰ採取区域１２４内のＲＢＣ（図２５Ａ／ Ｂ／Ｃにおいて陰影をつけて示した）と、ＰＰＰ　（図２５Ａ／Ｂ／Ｃにおいて 透明に示した）との間の界面の向きを変える。傾斜路１３０は、関連する界面コ ントローラー１３４（図３０および図３１が示す）によってチャンバーアセンブ リ７４／７６の側壁を通して観察のため界面２６をディスプレーする。

後で詳しく記載するように、界面コントローラー１３４は傾斜路１３０上の界面 の位置をモニターする。図２５Ａ／Ｂ／Ｃが示すように、傾斜路１３０この界面 ２６の位置は、ＷＢ、ＲＢＣおよびＰＲＰのそれぞれのボー１−６８／７０／７ ２を通る相対的流量を制御することによって変えることができる。コントローラ ー１３４は、チャンバー８４からＰＲＰが引かれる速度を変え、界面２６をＰＲ Ｐ採取採取ボートム２く締めつけられた通路１３１から離れた傾斜路＋３０上の 所定の位置（図２５か示す）に保つ。

傾斜路１３０および関連する界面コントローラー１３４は、界面２６中に存在す るＲＢＣ，白血球およびリンパ球がＰＲＰ採取採取ボートム２るのを防止する。

採取したＰＲＰはそれにより、界面２６中に存在する他の血球成分を実質上台ま ない。

Ｂ、第２段階処理チャンバー 図１６／１７に示したチャンバーアセンブリの具体例において、第４のポート９ ８がＰＰＰ採取ボート１３６を構成し、第５のボート１００がＰＲＰ入ロボロボ ート１３８成する。図１８／１９に示したチャンバーアセンブリの具体例におい てはこの逆であり、第４のポー］・９８がＰＲＰ入ロポロポート１３８成し、第 ５のポート１００かＰＰＰ採取ポート１３６を構成する。

各アセンブリ７４／７６において、へそ緒１０２は、第１のチャンバー８４のＰ ＲＰ採取ポート７２を関連する第２のチャンバー８６のＰＰＰＰＰポロポート１ ３８続する。第２のチャンバー８６はそれによりＰＰＰおよびＰＣへさらに分離 のためＰＰＰを第１のチャンバー８４から受け入れる。各アセンブリ７’４／７ ６において、ＰＣは後で再懸濁および採取のため、第２のチャンバー８６中に残 る。

図１６／＋７および図１８／１９に示した代替具体例において、第５の内側シー ル１４０はＰＲＰ入ロポロポート＋３８ＰＰ採取ポート１３６の間を延びる。第 ５のシール１４０は、第２のシール９０に一般に平行な、そのため円周流路を横 断して延びる第１の区域１４２を含む。第５の内側シール１４０は次は、ドッグ レッグ部分１４４においてＰＰＰ入口から遠方へ第２のチャンバー８６内の円周 方向ＰＲＰ流の方向へ屈曲する。ドッグレッグ部分１４４は、第２の内部シール ９０によって形成された縦側縁に対し反対側の第２のチャンバー８６の縦側縁近 くで終わっている。

図１６／１７具体例において、第５の内側シール１４０、第２の内側シール９０ 、および第１の周縁シール８８の下方域は、共同して、最初回転軸に沿って延び （すなわち第２の内側シール９ｏと第５の内側シール１４０の間）、そして次に 意図したＰＲＰ円周流路の終わり近くて開く円周流路に屈曲する（すなわち第５ のシール１４０のドッグレッグ部分１４４と周縁シール８８の下方域の間）ＰＰ Ｐ採取通路１４６を形成する。ＰＰＰ採取通路１４６はＰＰＰをその開いた端部 て受け入れ、そしてそこからＰＰＰをＰＰＰ採取ポー１１３６へ導く。

図１８／＋　９具体例においては、同様なＰＰＰ採取流路１４６は、第５の内側 シール１４０と周縁シール８８の上方域の間に形成される。

各代替円周流チャンバーアセンブリ７４／７６において、ＰＲＰ入ロボロボート １３８って第２のチャンバー８６へ入るＰＲＰは、最初軸方向を向いたＰＲＰ入 ロポロポート１３８軸方向に延びる第５のシール１４０に沿って軸方向通路を流 される。ＰＲＰの流れ方向はその後、第５のシール１４０がら離れて反対側の縦 側縁へ向がう円周流路へまがる。

チャンバーの回転の間発生した遠心力はＰＲＰをＰＣとＰＰＰに分離する。高密 度のＰＣは高Ｇ壁６６に沿ってひろがる層へ分離する。より軽いＰＰＰはＰＰＰ 採取通路１４６を通って採取のため低Ｇ壁６４へ向かって押しやられる。

本発明者は、回転軸に平行な軸方向流路に沿って回転軸のまわりの円周流路への ＰＲＰの導入は、図２６が示すように、ＰＲＰ入ロポロポート＋３８口において テーラ−柱と呼ばれる非乱流渦域１４８を発生することを発見した。

温域１４ｇは、ＰＲＰ入ロポロポート１３８と一直線の軸のまわりを循環する。

温域１４８は、ボート１３８の出口から縦方向にチャンバー８６の円周流路を横 断して延びる。図２６が示すように、温域１４８はＰＲＰをその軸のまわりを循 環させ、それをチャンバー８６内の所望の円周流路中へ誘導する。

温域１４８内において、軸方向流速度はチャンバー８６の円周流路を横断して一 般に直線的に減少する。これは、チャンバー８６へ入る流体の軸方向流が分離ゾ ーンへ入る円周流を均一に潅流する時に発生する。

同様な温域１４８は、図２６が示すように、ＰＰＰ採取通路１４６の入口におい て第２のチャンバー８６の反対側の縦方向端において発生する。

ＰＰＰＰＰポロポート１３８口において発生した温域１４８は、所望の円周流路 中のＰＲＰを遠心基中へ均一に分散する。これは、第２のチャンバー８６の有効 表面を横断する遠心場の影響への入って来るＰＰＰの曝露を最大にする。入って 来るＰＰＰからのＰＣの最大可能な分離が発生する。

同様な温域１４８流れ条件は、流体が軸方向流路を通って確立された円周流路へ 入るかまたは離れる第１のチャンバー８４においても同様に形成されることを認 識すべきである。図２６が示すように、温域１４８条件はそれによりＷＢ入口通 路１２２の入口において形成される。他の温域１４８条件は、ＲＢＣ採取通路１ ２６の入口において反対側の縦方向端において形成される。

両方の代替チャンバーアセンブリ７４／７６において（図１７および図１９が示 すように）、低Ｇ壁６４は、好ましくは円周ＰＲＰ流の方向に第２のチャンバー ８６中ヘテーパーしている。このテーパーは第２の内側シール９０から第２のチ ャンバー８６の反対端へ向かって進む。

やはり両方のチャンバーアセンブリ７４／７６において（図１６および図１８が 示すように）、関連するＰＰＰ採取通路１４６の円周方向脚もテーパーしている 。このテーパーにより、この脚は、それがＰＰＰ採取通路１４６の軸方向部分と 合体するところよりも、それが第２のチャンバー中へ開くところにおいてより大 きい断面積を提供する。図示した好ましい具体例において、この脚は約１／４イ ンチの幅から１／８インチへテーパーしている。

ドッグレッグ部分１２０のテーパーについてと同様に、ＰＰＰ採取通路１４６の 円周脚のテーパーも、好ましくはＰＰＰ採取通路１４６の断面積を実質コンスタ ントに保つように、低Ｇ壁６４のテーパーに関して寸法法めされる。これは通路 １４６内の流体抵抗を比較的コンスタントに維持する。ＰＰＰ採取ボート１４６ の円周脚のテーパーは、ブライミングの間通路１４６からの空気の除去を容易に する。

処理チャンバー内に形成された区域の寸法は、勿論処理目的に応じて変えること ができる。表２は、図１６／＋７または図１８／１９に示したタイプの処理チャ ンバーの代表的具体例の種々の寸法を示す。表２に述べた寸法ＡないしＦは、図 １６および１８中にそれらのそれぞれのチャンバーアセンブリについて同定され ている。

（以下余白） 表　２ 全長（Ａ）：　１９−１／２インチ 全高（Ｂ）：　２−１３／１６インチ 第１段階処理チャンバー 長さくＣ）：　１０−１／８インチ 幅（Ｄ）：２−３／８インチ 使用時の最大半径方向深さ＝４１ 第２段階処理チャンバー 長さくＥ）：８−１３／１６インチ 幅（Ｆ）：２−３／８インチ 使用時の最大半径方向深さ２４Ｍ ボート同幅（中心間）：３／８インチ 図１６／１７または図１８／１９に示した２段階円周流チャンバーは、連続的血 小板採取を実施するために使用することができる。

これらチャンバーは、１本の静脈切開針を使用するシステム１５０（図２７が示 す）か、または２本の静脈切開針を使用するシステム１５２（図２８が示す）の どちらかと組合せて使用することができる。各システム１５０および１５２にお いて、関連する処理コントローラー１５４が最大可能な限り採取操作を自動化す る。

Ａ、単−針増加収量血小板採取システム図２７に示した血小板採取システム１５ ０は、１本の単一ルーメン静脈切開針１５６を使用する。図２７は、遠心機７８ 上で使用のため装着した時のこの単−針システムを一般的に図示する。

処理コントローラー１５４は、この単−針システム１５０を吸引サイクルおよび 返還サイクルにおいて作動する。

吸引サイクルの間、コントローラー１５４は、ドナーのＷＢを針１５６を通って 処理チャンバーアセンブリ７４／７６の選んだ一つへ供給する。そこでＷＢはＲ ＢＣ，ＰＣおよびＰＰＰへ遠心分離される。

返還サイクルの間、コントローラー１５４は、選んだ処理チャンバーアセンブリ ７４／７６内の分離か中断することなく続いている間、針１５６を通ってドナー へＲＢＣとＰＰＰを返還する。収穫したＰＣは長期間貯蔵のため保持される。も し望むならば、ＰＰＰの全部または一部も貯蔵のため保持することがてきる。

システム１５０は、吸引サイクルの間ドナーのＷＢのある量をプールする吸引貯 槽１５８を含む。システム１５０はまた、返還サイクルの間ドナーへ周期的に返 還のためＲＢＣのある量を集める返還貯槽１６０を含む。

システム１５０に関連する処理容器は、処理の間使用のため抗凝固剤を保持する 容器１６２と、操作前システム１５０をブライミングしそして空気を除去するた めに使用する食塩水を保持する容器１６４を含んている。システムは、貯蔵のた めＰＣ（および場合によりＰＰＰ）を収容するための採取容器１６６をさらに含 んでいる。

コントローラー１５４がシステム１５０を吸引サイクルにおいて作動させるとき 、第１の技１６８は、吸引ポンプステーション１７０とクランプ１７２と協力し て、ＷＢを針１５６から吸引貯槽１５８へ誘導する。補助技１７４は、抗凝固剤 ポンプステーション１７６と協力して抗凝固剤をＷＢ流中へ放出する。

第２の技１７８は、ＷＢ入ロポンプステーション１８０と協力してＷＢを吸引貯 槽１５８から選んだ処理チャンバー７４／７６のＷＢ入ロボート６８へ運搬する 。吸引ポンプステーション１７０は、連続的に作動する（例えば５０ｍｊ’／分 ）ＷＢ入ロステーション１８０よりも高い流量（例えば１００ｍ１／分）で作動 する。

処理コントローラー１５４は、吸引貯槽１５８内に集められたＷＢの重量体積を モニターする第１のはかり１８２を含んでいる。第１のはかり１８２は、吸引貯 槽１５８内の所望のＷＢの重量容積を維持するように、吸引ポンプステーション １７０を間歇的に運転する。

ＷＢの所望体積が吸引貯槽１５８内に存在する時、ＷＢ人ロボンブステーション は、ＷＢを選んだ処理チャンバーアセンブリ７４／７６中へ連続的に輸送するた めに作動する。

吸引ポンプステーション１７０は、吸引貯槽１５８中のＷＢの所望の重量体積を 維持するため、はかり１８２に応答して吸引サイクルの間周期的に作動し続ける 。

ＷＢは第１段階チャンバー８４へ入り、そこでＲＢＣとＰＲＰに分離される。こ の分離プロセスは既に記載した。

血漿ポンプステーション１８６に関連した第３の技１８４は、ＰＲＰを第１の処 理チャンバー８４のＰＲＰ採取ボートから吸引する。第３の技１８４は、ＰＲＰ を第２の処理チャンバー８６のＰＲＰの入口ポートＩ３８へ輸送する。そこでＰ ＰＰはＰＣとＰＰＰへさらに分離される。この分離プロセスは既に記載した。

後でもっと詳しく記載するように、処理コントローラーは、界面コントローラー １３４を介して傾斜路１３０上の界面の位置をモニターする。コントローラー１ ５４は、血漿ポンプステーション１８６がＷＢ人ロボンブステーション１８０よ り小さい可変血漿ポンプステーション１８６の最大流量（例えば２５ｍ１／分） を保つように運転する。

第４の技１８８は、第１段階処理チャンバー８４のＲＢＣ採取採取ボートフリＲ ＢＣを輸送する。第４の技１８８は返還貯槽１６０へ続いている。

処理コントローラー１５４は、返還貯槽１６０中のＲＢＣの重量体積をモニター する第２のはかり１９０を含む。あらかじめ選定した重量体積が存在する時、コ ントローラー１５４はシステム１５０の作動をその吸引サイクルからその返還サ イクルへ切り替える。

返還サイクルにおいて、コントローラー１５４は吸引ボンブステーション１７０ を停止し、返還ポンプステーション１９２を始動する。返還ポンプステーション に関連する第５の技１９４はＲＢＣを返還貯槽１６０から針１５６へ輸送する。

その間返還サイクルの間、コントローラー１５４は、吸引貯槽１５８にプールさ れたＷＢを第１の処理チャンバー８４を通って連続的に処理するためＷＢ人ロボ ンブステーション１８０および血漿ポンプステーション１８６を運転し続ける。

吸引および返還サイクルの間、ＰＲＰは第２の処理チャンバー８６のＰＲＰ人日 本日ポート１３８る。ＰＰＰは第６０技１９６を通って第２段階処理チャンバー のＰＰＰ採取ボート１３６を出て、返還貯槽１６０へ入り、そこにプールされた ＲＢＣと合体する。

代わつて、クランプ１９８Ａを閉じ、クランプ１９８Ｂを開くことにより、ＰＰ Ｐを第７の技２００を通って一以上の採取容器１６６へ輸送することができる。

操作後、第２の処理コンパートメント８６中に採取されたＰＣは、第７の技２０ ０を通って一以上の容器１６６へ貯蔵のため移される。

Ｂ、二木釘血小板採取システム 図２８に示した血小板採取システム１５２は、図２７に示した単−針システム１ ５０と一般に同じ処理結果を得るため、２本の単一ルーメン静脈切開針２０２Ａ および２０２Ｂを使用する。両方にシステム１５０および１５２に共通のエレメ ントは同じ参照番号が与えられている。

関連する処理コントローラー１５４はシステム１５２を連続サイクルで運転し、 その間ドナーの全血は針２０２Ａを通って選んだ処理チャンバーアセンブリ７４ ／７６へＲＢＣ，ＰＣおよびＰＰＰへ分離のため連続的に供給され、その間ＲＢ ＣおよびＰＰＰは針２０２Ｂを通ってドナーへ連続的に返還される。

単−針システム１５０と同様に、収穫したＰＣは長期貯蔵のため保持される。も し望むならば、ＰＰＰの全部または一部も貯蔵のためドナーからそらせることが できる。

単−針システム１５０と同様に、２木釘システム１５２に関連した処理容器は、 抗凝固剤を収容する容器１６２と、システム１５２をブライミングしそして空気 を追い出すのに使用するための食塩水を収容する容器１６４を含む。

システム１５２はまた、貯蔵のためのＰＣ（場合によりＰＰＰ）を受け入れるた めの同様な採取容器１６６を含んでいる。

コントローラー１５４の制御のもとに、第１の技２０４は、例えば５０ｍ１／分 て連続的に運転するＷＢ人ロボンブステーションと協力して、ＷＢを針２０２Ａ から第１段階処理チャンバー８４のＷＢ入コロボート６８向ける。補助技１７４ は、抗凝固剤ポンプステーション１７６と協力して抗凝固剤をＷＢ流へ放出する 。

ＷＢは前に記載した態様で第１の処理チャンバー８４へ入り、それを満たし、そ こでは選んだチャンバーアセンブリ７４／７６の回転の間発生した遠心力がＷＢ をＲＢＣとＰＲＰとに分離する。

第２の技２０８は、血漿ポンプステーション２１０と協力して、ＰＲＰ層を第１ 段階処理チャンバー８４のＰＲＰ採取採取ポータフ２へ吸引し、ＰＲＰをＰＣお よびＰＰＰへの次の分離を受ける第２段階処理チャンバー８６のＰＲＰ入ロボロ ボート１３８送する。

処理コントローラー１５４は、傾斜路１３０上の界面の位置をモニターし、界面 ２６を傾斜路１３０上の所定位置にととめるように血漿ポンプステーション２１ ０の速度を変える（後で詳しく記載する界面コントローラー１３４を使用して） 。前に記載したように、コントローラー１５４は、ＷＢ入入来ポンプステーショ ン２０６り小さい可変血漿ポンプステーション２１０の最大流量（例えば２５ｉ ／分）を維持する。

第３の技２１２は、ＲＢＣを第１段階処理チャンバー８４のＲＢＣ採取ボート７ ０から輸送する。第３の技２１２は針２０２Ｂへ延びている。

ＰＰＰは、第４の技２１４を通って第２段階処理チャンバー８６のＰＰＰ採取ポ ート１３６を出て、針２０２Ｂへ接続する第３の技（ＲＢＣを運んでいる）と合 体する。代わりに、クランプ２１６Ａを閉じ、クランプ２１６Ｂを開くことによ り、ＰＰＰを第５の技２１８を通って一つ以上の採取容器１６６へ輸送すること ができる。

操作後、第２の処理コンパートメント８６内に採取されたＰＣは、第５の技２１ ８を通って貯蔵のため一つ以上の採取容器１６６へ移される。

Ｃ１血漿再循環による血小板分離の増加単一および二本針システム１５０および １５２０両方（それぞれ図２７および図２８に示した）は、再循環波２２０およ び関連する再循環ポンプステーション２２２を含んでいる。処理コントローラー １５４は、第１の処理コンパートメント８４のＰＲＰ採取ボート７２を出て行＜ Ｐ、ＲＰの一部分を第１の処理コンパートメント８４のＷＢ入入来ポート６８入 って行＜ＷＢと再混合するため輸送するようにポンプステーション２２２を運転 する、再循環制御システム２２４を持っている。

制御システム２２４はＰＲＰの再循環を異なる態様で制御することかできる。

図２９が示すように、再循環制御システム２２４は、ポンプステーション１８６ （単−針システム１５０について）またはポンプステーション２１０（２木釘シ ステム１５２について）の制御下にある、ＰＰＰか第１の処理コンパートメント ８４を出て行く流量を感知するセンサー２２６を含んでいる。後で詳しく記載す るように、この流量自体は界面コントローラー１３４によって制御される。

再循環制御システム２２４は、感知したＰＲＰ流量を確立した所望の流量と比較 するためのコンバラタ−２２８を採用する。もし感知した流量が所望流量より少 なければ、コンバラタ−２２８は、再循環ポンプステーション２２２が運転する 速度を増加する信号を送る。そしてもし感知した流量が所望の流量より多ければ 、コンノくラター２２８は再循環ポンプステーション２２２が運転する速度を減 らす信号を送る。この態様においてコンノくラター２２８はＰＲＰ流量を所望の 流量に維持する。

所望のＰＲＰ出力流量は、第１のコンパートメント８４内にＰＲＰ流中の血小板 濃度を最大にする処理条件が発生するようにあらかじめ選定される。

再循環の所望流量は、ＰＲＰが採取される区域における血漿の放射方向流量に基 づいている。

本発明の他の一面によれば、再循環ポンプ２２のポンプ速度は全血大ロボンブｌ 　８０／２０６のポンプ速度のノ々−セント（％ＲＥ）として維持され、以下の ように支配される。

％ＲＥ　＝　Ｋ　・　Ｈａｔ−１００ ここで、Ｏｃｔは、採血前に測定したドナーの全血のへマドクリットであり、 Ｋは、分離前ドナーの全血へ添加された抗凝固剤および他の希釈液（食塩水のよ うな）の体積を考慮に入れた希釈係数である。

本発明のこの面によれば、再循環ポンプ２２のポンプ速度は、入室区域Ｒｅにお ける面積へマドクリットを約３０％ないし３５％に維持するように、全血入ロボ ンブ１８０／２０６のポンプ速度のあらかじめ定めたパーセント（％ＲＥ）に維 持される。入室区域における好ましい表面へマドクリットは約３２％であると信 しられる。

入室区域Ｒｅにおける表面へマドクリット値を望ましい範囲に保つことは、ＰＰ ＰからＲＢＣの最適分離を提供し、それによりこの区域において血漿の放射方向 流を最適化する。もし表面へマドクリットがあらかしめ定めた範囲を土建ると、 入室区域Ｒｅにおける放射方向血漿流は減少する。もし表面へマドクリットがあ らかじめ定めた範囲以下へ下がると、ＰＲＰの放射方向流は小さいＲＢＣおよび 白血球をＰＲＰ中へ追い出すのに十分な程増加する。

希釈係数にの値は作業条件に従って変化し得る。本発明者は、ＡＣＤ抗凝固剤が 入力全血体積の約９％を構成するように添加され、そして食塩希釈液がドナーの 体容積の約４％を表わす量（すなわち体容積５０００ｍｌに対し２００ｍｊ）で 添加される時、Ｋ＝２．８であることを決定した。

代替構造（図２９に想像線で示した）においては、再循環制御システム２２４は 、ＰＲＰの代わりにＰＰＰを上で決めた％ＲＥに基づいて再循環する。

この構造において、システム２２４は、再循環技２３０および第２の処理コンパ ートメント８６の下流に配置した関連するポンプステーション２３２を使用する 。コンバラタ−は、第２のコンパートメント８６を出て行＜　ＰＰＰを第１のコ ンパートメント８４へ入って行＜ＷＢと混合するため、直前に記載した同じ態様 の一つでポンプステーション２３２を制御する。

入室区域Ｒｅの表面へマドクリットを制御するため第１の処理コンパートメント ８４へ入って行＜ＷＢとＰＲＰ　（またはＰＰＰ）を混合することにより、遠心 力に応答して赤血球が高Ｇ壁へ向かって沈降する速度が増大する。これは続いて 、血漿が界面２６を通って低Ｇ壁６４へ向かって押しやられる放射方向速度を増 す。界面２６を通る増加した血漿速度は界面２６から血小板を洗い出す。その結 果、より少ない血小板が界面２６上に沈降する。

実施例２ この研究は、健康なヒトドナーに実施した血小板採取操イ乍（こお↓する図１６ に示したのと同様な２段階分離チャンノく−７４を評価した。チャンバーフ４は 、図２８に示したのと同様な、２重金上システム１５２の一部であった。システ ム１５２は、チャン）＜−７４のＰＲＰ採取区域＋２４において３２層％のヘマ トク１ノ・ソトを？辱るように、図２８に示した態様でＰＰＰを再循環した。

この研究において、第１段階チャン／＜−８４の低Ｇ壁６４（よＰＲＰ採取区域 １２４からの円周流の方向にテーノクーシてし）な力）つた。

低Ｇ壁６４は、図１７に示すようにＲＢＣ採取通路を横断してチャンバー内へ段 になっているＲＢＣ障壁１２８の存在を除０て、第１段階チャンバー８４内の円 周流路に沿って等半径であった。イ氏Ｇ壁６４は第２のチャンバー８６の全円周 流路に沿って等半径であった図３５Ａは、４５分操作の開時間にわたってＰＲＰ 中のサンプルされた血小（反カウント（μＬあたりの１０００血小板カウント） を示す。そこに示すように、６分の運転時間後、血小板カウント１よ１７３てあ り、１０分後直小板１ｙ　’ｙントは３０４であり、そして２０分後直小板カウ ントは３６３で安定化した。

図３５Ｂは、この操作の間サンプルされたＰＲＰ中（こ採取された血小板の平均 血小板体積（フエムトリツトルで）表わした物理白り寸法を示す。そこに示すよ うに、６分の運転時間後、平均血ＩＪｚ板寸法は６６てあり、２０分後手均血小 板寸法は７．５へ上昇し、操（乍の終わりにおいては平均血小板寸法は８．２で あった。採取したＰＣの寸法分布研究は、採取した血小板の約３％は３０フエム トリツトルより大きい（すなわち非常に大きい血小板であった）ことを示した。

第１段階チャンバー８４における血小板移行効率（すなわちＰＲＰ中に最終的に 採取された、第１段階チャンバー８４へ入った利用し得る血小板のパーセント） は９３．８％であった。換言すれば、第１段階チャンバー８４は第１段階チャン バー８４中の利用し得る血小板のたった６、２％を採取し損ったに過ぎなかった 。

第２段階チャンバー８６中の血小板移行効率（すなわち、ＰＣとして最終的に採 取された、第２段階チャンバー８６へ入ったＰＲＰ中の利用し得る血小板のパー セント）は９９％であった。換言すれば、第２段階チャンバー８６は第２段階チ ャンバー８６内のＰＲＰ中に存在する血小板のたった１％を採取し損ったに過ぎ なかった。

第２の研究もまた、高い採取効率を経験した。

第１段階チャンバー８４における血小板移行効果（すなわちＰＲＰ中に最終的に 採取された利用し得る血小板のパーセント）は９９．２％てあった。換言すれば 、第１段階チャンバー８４は利用し得る血小板のたった１％を採取し損ったに過 ぎなかった。

第２段階チャンバー８６中の血小板移行率（すなわちＰＣとして最終的に採取さ れた利用し得る血小板のパーセント）は９９．７％てあった。換言すれば、第２ 段階チャンバー８６はＰＲＰ中に存在する殆と全部の血小板を採取した。

チャンバーの全血小板採取効率は８５．３％であった。

この研究は、本発明が提供できる増加した分離効率をさらに示した。

この研究はまた、テーパーした低Ｇ壁が多数の血小板をＰＲＰ流中へ遊離させる 効果を示した。この効果は殆どすぐ発生する。第２の研究においてたった５分後 、血小板カウントは第１の研究の１０分後に見られる血小板カウントに匹敵した 。

この研究はまた、テーパーした低Ｇ壁が大きい血小板をＰＲＰ流中へ遊離する効 果を示した。この効果もまた、殆どすぐ発生する。

操作の最初の５分後、平均血小板寸法は第２の研究において３０分後に見られる ものに匹敵した。これは大きい血小板が既に採取されつつあったことを意味する 。第１の研究においてよりも、第２の研究において採取された非常に大きい物理 的寸法（すなわち３０フ工ムトリツトル以上）の血小板が３倍近く多くあった。

■、増加収量円周流チャンバーのための界面制御システム図３０ないし図３４は 、前に記載した単針または２木釘システム＋５０または１５２と組合せて使用す ることができる、代替界面制御システム２３４の詳細を図示する。

界面制御システム２３４は、遠心機の回転エレメント上に界面を実際に観察する エレメントを装備する。システム２３４は、界面の位置を決定するため時間パル ス信号に依存する。

図３０および図３１Ａ／Ｂが示すように、界面制御システム２３４は、遠心機７ ８のヨーク８５上に取り付けた光源２３６を含んでいる。光源２３６はＲＢＣに よって吸収される光を発射する。

制御システムはまた、ヨーク８５上の光源２３６に隣接して取付けた光検出器２ ４４を含んでいる。

図３０が示すように、観察ヘッド２３８が光源２３６および光検出器２４４をヨ ーク８５ての回転のため支承する。以前記載したように、ヨーク８５はそれで観 察ヘッド２３８を支承しながら１オメガ速度で回転する。同時に、ヨーク８５に よって支承されているスプールおよびボールアセンブリ８０および８２は２オメ ガ速度で回転する。

図示した好ましい具体例においては、観察は、やはりヨーク８５か支承するへそ 緒ホルダー１０６（図２０および２１も見よ）のためのつり合いおもりとしても 役立つ。

図示した好ましい具体例においては、光源２３６は赤色光発光ダイオードを含む が、勿論縁のような他の色も使用できる。この構成において、光検出器２４４は ＰＩＮダイオード検出器を含んでいる光路２４０は、光を光源ダイオード２３６ から回転ボールアセンブリ８０へ指向する（図３１Ｂを見よ）。図示した具体例 においては、ボールアセンブリ８ｏは、ボールアセンブリ８ｏが界面傾斜路１３ ０の上に重なる区域だけ、光源ダイオード２３６によって発射される光に対して 透明である。

観察ヘッド２３８の通路中に横たわるボールアセンブリ８ｏの残部は光反射材料 ２４３を支承する。これはボールアセンブリ８ｏの界面区域の反射性をボールア センブリ８ｏの残部の反射性から区別する。材料２４３は光吸収材料とし、そし て同じ目的に役立たせることもできよう。

代わりに、光源ダイオードは、ボールアセンブリ８ｏの界面区域の到着および通 過と共にその視線に関してオンおよびオフにゲートすることもてきよう。

スプールアセンブリ８２によって支承される界面傾斜路１３０は光透過性材料で つくられる。光源ダイオード２３６からの光は、このため回転するボールアセン ブリ８０観察ヘツド２３８が整列するたび毎にボールアセンブリ８０の透明区域 および傾斜路を通過するであろう。反射光の強度は、界面区域のＲＢＣ部分によ って吸収されなかった光源ダイオード２３６からの光量を表わす。

観察ヘッド２３８中に支承された光検出器２４４は光路を通じて反射光を受光す る。図示した具体例においては（図３１Ｂを見よ）、この光路はレンズ２４６． ペンタプリズム２４８およびアパーチャー２５０を含んでいる。

図示した具体例においては、レンズ２４６は直径約９１ｎＩｎで、焦点距離約９ ｍｍである。この構成において、レンズ２４６は約３の倍率の実像を形成する。

代わりに、より良い視野深度を提供するため実像をもっと小さく形成することも てきよう。

アパーチャー２５０は、実像の小部分だけが検出器２４４に到達することを許容 するため、好ましくは小さくする（直径約０．７５ｍｍ）。それ故、検出器２４ ４の好ましい観察視野も小さく、すなわち好ましくは直径約０．２５＋ｎｍのオ ーダーである。

システム２３４は、光強度信号を回転している観察ヘッド２６８から遠心機の静 止フレーム上の界面制置回路２７０へ伝送するためのデータリンク２７８を含ん ている。図示した具体例においては、データリンクは性格が光学的である。代わ りに、光強度信号を電圧または電流信号として伝送するためスリップリングを使 用することかできよう。

光データリンク２７８は第２の光源２５４を含んでいる。第２の光源２５４は、 １オメガ駆動シヤフト２５７内の中空光誘導通路２５６の区画内に支承される。

光データリンク２７８は第２の光検出器２６８をさらに含んでいる。第２の光検 出器２６８は、中空１オメガ駆動シヤフト２５７の下の遠心機の非回転（すなわ ちゼロオメガ）ベース上に支持される。第２の光源２５４からの光は、通路２５ ６およびコリメーティングスリーブ２５９を通過し、第２の検出器２６８上へ下 降する。第１の検出器２４４と同様に、第２の検出器もＰＩＮダイオード検出器 よりなることができる。

第２の光源２５４は、１オメガシヤフト２５７の通路内に支持された少なくとも 一つの赤色発光ダイオードを含む。勿論縁のような他の色を使用することもでき ょう。

図示した具体例においては（図３０を見よ）、第２の光源２５４号を除去するた め電子的にフィルターすることができる。

１の光源２３６への入力を調節する時、それは第２の光源２５４へ図３０か示す ように、システム２３４は電線２５１を通ってその回転部分へ電力を供給する。

同じ電線２５１はスプールおよびボールアセンブリ８０および８２を回転する電 気モータ２５３へも電力を供給する。

図３２は、強度制御回路２５２のための代表的具体例を示す。図示するように、 制御回路２５２は、直列に接続した第１および第２の光源２３６および２５４へ の電流を制御するトランジスタ２６０を含んている。

トランジスタ２６０のエミッタは増幅器２１３２へ連結される。一方の増幅器入 力は、ヨーク観察ヘッド２３８内に支承された光検出器２４４へ連結される。他 の増幅器入力は参照ダイオード２６４へ連結される。回路２５２はまた、光源２ ３６および２５４の発光ダイオードを保護するため慣用の電流制限抵抗器２６６ を含んでいる検出器２４４へ衝突する光の強度か減少するとき、増幅器２６２の 出力は増加する。トランジスタ２６０はもっと多（の電流を導通する。第１およ び第２の光源２３６および２５４の強度は瞬間的に等しくまたは比例量だけ増加 する。

同様に、検出器２４４へ衝突する光の強度が増加する時、増幅器２６２の出力は 減少する。トランジスタ２６０はより少ない電流を導通する。第１および第２の 光源２３６および２５４の強度は瞬間的に等しくまたは比例量だけ減少する。

図３３Ａか示すように、界面制御回路２７０は、第２の検出器２６８の感知した 光強度出力を増幅した電圧信号へ変換する。慣用の波形整形回路は増幅した電圧 信号を方形波時間パルスへ変換する。

この時間パルスから、界面制御回路２７０は界面の物理的寸法（インチで測った ）を誘導する。界面制御回路は、次に誘導した界面寸法と所望の界面寸法との差 に基づいてポンプ制御信号を発生する図３３Ａが示すように、第１の検出器２４ ４は、ボール反射材料２４３と観察ヘッドが整列にある間、固定強度１１におい て減少なしに完全に反射された光を観察するであろう。第２の検出器２６８も、 この期間中第２の光源２５４によって発生した固定強度Ｉ、においても光を観察 するであろう。

ボールアセンブリ８０の透明界面区域が観察ヘッド２３８との整列に入った時、 界面傾斜路１３０上にディスプレーされた赤血球は観察ヘッド２３８の光路に入 るであろう。

赤血球は第１の光源２３６からの光を吸収する。この吸収は以前観察した反射光 の強度を減少させる。感知された減少する光強度により、制御回路２５２は、第 １の検出器２４４においてコンスタントな光強度を維持するように、第１および 第２の光源２３６および２５４へ入力を瞬間的に増加する。

回路２５２の制御のもとに、両方の光源２３６および２５４は明るくなり、界面 の赤血球バンドが観察ヘッド２３８を通過する間断しい強度レベルを取るであろ う。

図３３Ｂが示すように、第１の検出器２４４は、制御回路２５２が第１の検出器 ２４４が観察した強度１１をコンスタントに維持するから、この時間的な強度の 相対的増加を感知しないであろう。しかしながら、第２の検出器２６８はこの時 間的な強度Ｉ２の相対的増加を感知するであろう。

図３３Ｂが示すように、第２の検出器２６８は増加する強度の出力信号Ｉ２を発 生する。界面制御回路２７０はこの増加する強度信号を図３３Ｂに示した方形パ ルス２７２の先導縁２７４へ変換する。この出来事はパルス２７２の開始時間Ｔ １をマークする。

最終的に、界面の赤血球バンドの最も密な区域が観察ヘッド２３８の光路へ入る とき、この強度信号は安定化するであろう。界面制御回路２７０は安定化した強 度信号を図３３Ｂに示した方形パルス２７２の高原２７５へ変換する。

界面の赤血球バンドが観察ヘッドの光路を離れる時、第１の検出器は再び反射性 ホール材料２４３からの完全反射光を観察するであろう。感知した増加する光強 度により、制御回路２５２は、第１の検知器２４４においてコンスタントな光強 度を維持するように第１および第２の光源２３６および２５４への入力を減らす であろう。

再び第１の検出器２４４は、制御回路２５２が第１の検出器２４４によって観察 される強度を瞬間的にコンスタントに維持するから、この時間的な強度の相対的 減少を感知しないであろう。しかしなから第２の検出器２６８はこの時間的な強 度の相対的減少を感知するであろう。第２の検知器２６８は減少する強度出力■ ２を発生する。界面制御回路はこの信号を図３２Ｂに示す方形パルス２７２の追 尾縁２７６へ変換する。この出来事はパルス２７２の終了時間Ｔ２をマークする 。

図３３ＡおよびＢが示すように、界面制御回路２７０は、光導パルス縁２７４（ 図３３においてＴ、）と追尾パルス縁２７６（図３３においてＴ２）の間の時間 を、めいめいの続くパルス２７２Ａおよび２７２Ｂについて測定する。この測定 （Ｔ、マイナスＴ、）はパルス長（秒）を構成する。

界面制御回路２７０はまた、好ましくは二つの続くパルス（図３３Ｃに２７２Ａ および２７２Ｂとして示す）間の時間を測定する。

この時間は、第１のパルス２７２の先導縁２７４（図３３ＣにおいてＴ＋）と、 次の続くパルス２７２Ｂの先導縁２７４（図３３ＣにおいてＴ、）の間で測定す る。この測定は隣接するパルスの期間（秒）を構成する。

この測定がなされた後、界面制御回路２７０は次のパルス測定サイクルのためＴ ２をＴ、ヘリセットする（図３４Ａを見よ）。

図３４Ｂが示すように、界面制御回路２７０はこれら時間パルス測定から界面の 赤血球の物理的寸法を以下の関係に基づいて誘導する。

ＰＬはパルスの測定した長さくＴ、マイナスＴ、）（秒）：Ｐ、は測定したパル スの期間（Ｔ、マイナスＴ１）（秒）：Ｄ、は誘導すべき界面の赤血球バンドの 長さくインチ）；ＤＢはボールアセンブリ８０の円周（インチ）である。

もしボールアセンブリ８０の回転速度がパルス測定期間コンスタントであり続け るならば、秒で表わした回転の周波数の逆数（１／Ｆｒｏｔ、Ｈ，）をＰ、に代 入することができる。

上の関係に基づいて、Ｄ、は以下のように誘導することができる図３４が示すよ うに、界面制御回路２７０は、誘導した界面の物理的測定り、を制御値ＤＣと比 較し、エラー信号Ｅを発生する。

界面制御値ＤＣは、ユーザーが入力するあらかじめ選定した固定絶対値（インチ で）を含む。代わりに、界面制御値ＤＣは、界面傾斜路１３０の長さに基づくパ ーセント（すなわち、赤血球は界面傾斜路の３０％未満を占拠すべきである）と して表わすことができる今や図２５Ａも参照すると、もしエラー信号Ｅが正であ り、界面の赤血球バンドが大き過ぎることを指示するならば、界面制御回路２７ ０は、血漿ポンプステーション＋　８６／２１０のポンプ速度を減少させる信号 を発生する（図３４Ｂを見よ）。これはＲＢＣ域をＰＲＰ採取ボート７２から遠 くへ、エラー信号Ｅがゼロである所望の制御位置（図２５Ｂ）へ押し戻す。

図２５Ｃを参照すると、もしエラー信号が負であり、界面の赤血球バンドが小さ 過ぎることを指示するならば、界面制御回路２７０は、血漿ポンプステーション Ｉ　８６／２１０のポンプ速度を増加させる信号を発生する（図３４を見よ）。

これはＲＢＣ域をＰＲＰ採取ボート７２へ向かってエラー信号が再びゼロである 所望の制御位置（図２５Ｂ）へ向かって押し戻す。

上に記載した光データリンク２７８は、回転エレメントと静止エレメントの間を 二つのエレメント間の機械的接触なしに制御信号を伝送するだめのシステムの広 いクラスの代表である。

図示した光データリンク２７８と同様に、そのようなシステムは回転または静止 エレメントのどちらかの上のセンサー手段を使用する。このセンサー手段は変化 に服する運転条件を感知する。センサー手段は感知した運転条件の変化に従って 変化する第１の出力信号を発生する。

図示した光データリンク２７８と同様に、そのようなシステムはセンサー手段を 支承する一方のエレメント上のエネルギー発射器を含んでいる。この発射器は他 方のエレメントとの機械的接触なしに他方のエレメントへエネルギーを発射する 。

発射器は、第１の出力信号の強度に発生しつつある変化に従って発射されるエネ ルギーを変調する。代わりに、センサー手段自体が変調したエネルギーの発射器 を構成することができる。

データリンク２７８によって使用される発射エネルギーは光である。しかしなが ら音エネルギーまたは他のタイプの電磁エネルギーも同様に使用することかてき よう。

図示したデータリンク２７８と同様に、システムは発射器によって発射された変 調したエネルギーを受けるため、他方のエレメント上の検出器を含む。検出器は 検出したエネルギーを変調し、第１の出力信号と同様に、感知した運転条件の変 化に従って変化する第２の出力信号を発生する。

回転および静止エレメント間でデータを伝送するためのそのような無接続システ ムは、界面制御ばかりてなく、すべての種類のリアルタイム制御機能に使用のた め適用し得るであろう。

Ｗ日　ｅｌｅ１５ Ｉ　血小板 ＦＩＧ、３Ａ 相対的チャンバー長 ＢＣ ＦＩＧ、４− 先行技術 ′７′４ ＦＩＧ、　′ＩＡ 先行技術 ｒｉＧ、ｚｚ ＦＩＧ、２５Ａ ＦＩＧ、２Ｂ 誼瑯　２０呼　万障 ＦＩＧ、３４Ｂ Ｅ＝の 何もせず ＦＩＧ、３５Ａ ＦＩＧ、３５Ｂ ＦＩＧ、３Ｇ；Ａ ○　５　Ｉｏ　２１　３０　４２ ＦＩＧ、３６Ｅ １１．１７間１分

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．血小板リッチ懸濁液から血小板を分離するためのチャンバーであって、 与えられた角速度（Ω）において軸のまわりを回転のための分離ゾーンを形成す る壁手段を備え、 該分離ゾーンは、低Ｇ側が他方の高Ｇ側よりも回転軸へ近く配置され、それらの 間に回転軸に関して測定してある放射方向厚み（ｈ）および軸方向高さ（Ｚ）を 有するチャンバーを形成する低Ｇ側および高Ｇ側と、前記チャンバーへ与えられ た動的粘度（ν）を有する血小板リッチ懸濁液を導入するための入口を含み、前 記壁手段は、与えられた回転角速度（Ω）および入口を通って導入される血小板 リッチ懸濁液の動的粘度（ν）を考慮に入れた（λ）値： λ＝（（２Ωｈ３）／（νＺ）） 〔ここで、Ωは角速度（ラジアン／秒）であり、ｈはチャンバーの放射方向深さ もしくは厚み（ｃｍ）であり、νは分離されている流体の動的粘度（ｃｍ２／秒 ）であり、そしてＺはチャンバーの軸方向高さ（ｃｍ）である。〕が７００未満 であるチャンバーの放射方向厚み（ｈ）および軸方向高さ（Ｚ）間の関係を確立 することを特徴とするチャンバー。
2. ２．各自その中に放射方向で回転軸に近くに低Ｇ壁および低Ｇ壁よりも軸から放 射方向に離間した高Ｇ壁を形成するように回転軸のまわりを回転し得る第１の分 離チャンバーおよび第２の分離チャンバーと、 第１のチャンバーへその回転の間全血を高Ｇ壁へ向かって動く赤血球と、低Ｇ側 へ向かって動きそして血小板を懸濁液中へ洗出する血漿に分離するため全血を導 入するための入口手段と、第１のチャンバー中の、与えられた動的粘度（ν）を 有する血漿と洗出された血小板を第１のチャンバーから輸送するため第１のボー トへ誘導するための採取手段と、血漿および洗出した血小板を低Ｇ壁へ向かって 動く血漿と高Ｇ壁へ向かって動く血小板濃縮物とに分離するため、その低Ｇ壁と 高Ｇ壁との間で測った放射方向厚み（ｈ）とそしてその回転軸に沿って測った高 さ（Ｚ）を有する第２のチャンバー中へ血漿および洗出した血小板を第１のポー トから輸送するための手段とを備え、 第２のチャンバーは、与えられた回転角速度（Ω）および第２のチャンバーへ導 入される血漿および洗出された血小板の与えられた動的粘度（ν）を考慮に入れ た（λ）値：▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ここで、Ωは角速度（ラジアン／秒）であり、ｈは第２のチャンバーの放射方 向深さもしくは厚み（ｃｍ）であり、νは分離れている流体の動的粘度（ｃｍ２ ／秒）であり、そしてＺは第２のチャンバーの軸方向高さ（ｃｍ）である。〕７ ００未満を確立する第２のチャンバーの放射方向厚み（ｈ）と軸方向高さ（Ｚ） 間の関係を有することを特徴とする血液分離システム。
3. ３．第１のチャンバーは、全血が分離ゾーンへ入り、高Ｇ側へ向かって赤血球お よび低Ｇ側へ向かって血漿への分離が始まる入口区域を含み、 前記第１のポートは、分離ゾーンの入口区域にある血漿および洗出した血小板を 採取するため入口区域の低Ｇ側と連通している請求項２のシステム。
4. ４．第１のチャンバーは、分離ゾーンの高Ｇ側上の赤血球を採取するため、入口 区域から遠く離間した第２のポートを形成する手段を含んでいる請求項３のシス テム。
5. ５．軸のまわりを与えられた角速度（Ω）において分離ゾーンの回転するステッ プを含んでいる、血小板リッチ懸濁液から血小板を分離する方法であって、前記 分離ゾーンは、低Ｇ側が他方の高Ｇ側よりも回転軸へ近く配置され、それらの間 に回転軸に関して測定してある放射方向厚み（ｈ）および軸方向高さを有するチ ャンバーを形成する低Ｇ側および高Ｇ側と、前記チャンバーへ与えられた動的粘 度（ν）を有する血小板リッチ懸濁液を導入するための入口を含み、前記分離ゾ ーンは、与えられた回転角速度（Ω）および入口を通って導入される血小板リッ チ懸濁液の動的粘度（ν）を考慮に入れた（λ）値： λ＝（（２Ωｈ３）／（νＺ）） 〔ここで、Ωは角速度（ラジアン／秒）であり、ｈはチャンバーの放射方向深さ もしくは厚み（ｃｍ）であり、νは分離される流体の動的粘度（ｃｍ２／秒）で あり、そしてＺはチャンバーの軸方向高さ（ｃｍ）である。〕７００未満である チャンバーの放射方向厚み（ｈ）および軸方向高さ（Ｚ）間の関係を確立するこ とを特徴とする前記方法。
6. ６．全血から血漿および血小板を分離する方法であって、チャンバー内に放射方 向で軸に近い低Ｇゾーンおよび低Ｇゾーンよりも軸から遠く放射方向に離間した 高Ｇゾーンを形成するように第１のチャンバーを軸のまわりで回転するステップ 、入口区域の高Ｇゾーンへ向かって赤血球の分離が始まるように全血をチャンバ ーの入口区域へ導入し、それにより入口区域の低Ｇゾーンを向かって放射方向に 動きそして血漿により血小板を懸濁液中へ洗出する血漿の流れを発生させるステ ップ、入口区域中の、与えられた動的粘度（ν）を有する血漿および洗出された 血小板を第１のチャンバーから第２のチャンバー中へ輸送するための入口区域中 のポートへ血漿および洗出した血小板の放射方向流を誘導するステップ、 第２のチャンバーを与えられた角速度（Ω）において軸のまわりを回転するステ ップを含み、 第２のチャンバーは、回転軸に関して測定した放射方向厚み（ｈ）および軸方向 高さ（Ｚ）を有する分離ゾーンを低Ｇ側と高Ｇ側の間に形成するように、他方の 高Ｇ側よりも回転軸へ近く配置された低Ｇ側を含み、 第２のチャンバーは、与えられた回転角速度（Ω）および入口を通って導入され る血小板リッチ懸濁液の動的粘度（ν）を考慮に入れた（λ）値： λ＝（（２Ωｈ３）／（νＺ）） 〔ここで、Ωは角速度（ラジアン／秒）であり、ｈはチャンバーの放射方向深さ もしくは厚み（ｃｍ）であり、νは分離される流体の動的粘度（ｃｍ２／秒）で あり、そしてＺはチャンバーの軸方向高さ（ｃｍ）である。〕７００未満である チャンバーの放射方向厚み（ｈ）および軸方向高さ（Ｚ）間の関係を確立するこ とを特徴とする前記方法。