JPH07502676A - 静止および回転エレメント間の改良されたデータ伝送を有する血液処理システム - 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】 静止および回転エレメント間の改良されたデータ伝送を有する血液処理システム 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 る分離し得るホ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ｏ７１００９，１７９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 ２１日に出願され、［遠心フエレーシスシステムｊと題する米国特許出願０７／ ７４８，２４４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か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て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 本発明は、血液分離遠心機の回転エレメントと静止エレメントの間で制御信号を 伝送するための改良されたシステムを提供する。

本発明の特徴を具現化するシステムは、回転および静止エレメントの一方によっ て支承されるセンサー機構を含んでいる。センサー機構は変化に服する作業条件 を感知する。センサー機構は、感知した作業条件の変化に従って変動する変調さ れた第１の出力信号を発生する。

変調された信号は、第１のデータ伝送コンポーネントを用いて他方のエレメント へ他方のエレメントと機械的接触なしにエネルギーとして発射される。

他方のエレメント上の第２のデータ伝送コンポーネントは、第１のデータ伝送コ ンポーネントによって発射された変調されたエネルギーを受取る。第２のデータ 伝送コンポーネントは、検出されたエネルギーを復調し、第１の出力信号と同様 に、感知した作業条件の変化に従って変動する第２の出力信号を発生する。

好ましい具体例においては、センサー機構は遠心機の回転エレメントによって支 承される。この具体例において、感知された作業条件は、遠心機内で分離を受け ている赤血球と血漿の間の界面区域の位置である。

好ましい具体例においては、発射されるエネルギーは光のような電磁エネルギー である。

好ましい具体例においては、システムは、第２の出力信号に基づいて、感知され た作業条件を所定の作業条件を維持するように変えるための機構を含んでいる。

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べての具体例は、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、遠心場で作動している、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３Δ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 が増加して行く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０図である。

図６Ａおよび６Ｂは、各山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６八に示した第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、１１１１６／１７または図１８／１９に示した血液処理アセンブリの と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 離した位置にあるポ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ポ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／＋　７または図１８／＋　９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に示した遠心機のポ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に示した遠心機のポ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ＰＰＰの流れを制御するため、 図１６／１７または図１８／ｌ　９に示した血液処理アセンブリのとちらかと組 合せて使用する内部傾斜路の拡大斜視図である。

図２６は、使用中図１６／ｌ　７に示した血液処理アセンブリ内に発生する局状 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−針血小板採取システムである。

図２８は、図１６／＋７または図１８／＋９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重針血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ど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ド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３４　Ａ／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。

好ましい具体例の説明 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を含んでいる。

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ＰＰＰ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として同定するてあろう。

システムは、チャンバー１０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内に遠心基を発生させるホルダー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、近い方のチャンバー壁１６は低Ｇ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ｌＯ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１０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Ｇ　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ｌＯ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，！：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１０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１０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大ロボート２０とは、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入入水ボート同じチャンバー１０の横方向繰上に配置する。

本発明はまた、ＰＰＰがチャンバー１０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１０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採取ポ 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人口およびＰＲＰ採取ボートを底縁に、モ してＲＢＣＢ取ボートを頂縁に配置することかできよう。

図１ないし図３に示したチャンバーｌＯ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 入入来ボート２０チャンバーの同し横方向繰上に配置しない。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入入来ボート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入入来ボート２０底 部横方向縁を占拠する。

この構造において、ＰＲＰ採取ポート２４と同じ横方向縁を占拠しモして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採取ボート２４とＲ ＢＣＢ取ボート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Ｇ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取ポート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採取ボート２４とＲＢＣＢ取ボート２２の間において 低Ｇ壁１６が高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Ｇ壁１６のテーパーは想像線で示す。

同し結果は、低Ｇ壁１６をＰＲＰ採取ボート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Ｇｉｌ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２２０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入入来ポート２０ＰＲＰ採取ボート２４の並置により、チャンバー １０はＰＲＰ採取ボート２４の近くて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近くの低Ｇ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１０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。この軸方向型暗流条件は、界面を、高い 放射方向流条件が血小板を界面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血小板 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 リットてチャンバー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入入水ボー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表面へマトクット等ａ度線（入力４ｏ％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１０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３Ａが示すように、表面へマドクリットは、入室区域Ｒｅの外側では、分離が 停止される終端区域Ｒ１へ向がってチャンバー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） まて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、１３（＋）　・４−２０　 （１９８９）に述べられている。

図３Ａが示すように、表面へマドクリットは、ＷＢ入ロポート近（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Ｉ８へ向が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、ここではチャンバー１０中のと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におけるボート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入ロボート２０はＲＢＣＢ取ボー ト２２から正反対に離れているが、しかしＷＢ入入来ポート２０ＰＰＰ採取ポー トと並んでいる。ＷＢ入ロボート２０とＲＢＣＢ取ボートの間のこの分離は、Ｒ ＢＣが処理の間チャンバーｌＯの全軸長を横切ることを強制する。

ＲＢＣＢ取ボート２２とＰＲＰ採取ボート２４の間の分離は、ＲＢＣをＲＢＣＢ 取ポート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ＰＰＰ採取ポートの間で増大する。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取ボート２２から遠くそして軸方向に離間したＲＢＣＢ取ボート２４ へ向かって増加する。ＲＢＣ採取ボート２２近くの血漿は、ＰＲＰ採取ボート２ ４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じさせる。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取ポート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採取ボート２４の近（）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が最大てあり、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たけても、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１５Ｘｌ□−＋ｓ　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 エムトリツトルより大きい。

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

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１Ｏは、既に諭し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６八が示すように、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ＰＰＰ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ｌＯ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（血小板ブ了血漿とも呼ぶ）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ＰＣ１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 ヨン（本発明の鐘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Ｃ３−３０００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ができる。

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が示すように、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ができる。

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 て）、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、ＰＰＰ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、平常間じ ている出口ボート３９が設けられる。

０７Ｂ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池の静止部品へ接続する。静１ Ｆ部品は、ＷＢを第１の容器３１Ａへ運ぶためのポンプＰ１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て、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て第 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）かへそ緒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７Ａ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７Ａ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。

へそ緒２９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６Ａ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９Ａにも示した対面するあらかしめ形成した低Ｇ表面４６を含んてい 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、盛り上がったツーリング表面 ５０がそれから突出する指図したくほんた区域４８を含んている。ホルダー３２ Ａを閉した時、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に沿って閉して締めつける。これは容器３１Ａ内にくぼんだ区域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。

処理の間血液で満たされる時、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入入水ボート３４受は 入れる。第２のボート区域５４は、容器３１△のＲＢＣＢ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採取ボート３８を受け入れ る。

図６Ａおよび９Ａが示すように、第１のボート区域域３４（ＷＢ人ロボート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（これは図面て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（ＲＢＣＢ取ボート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）で開いている通路４９を通ってくほんた区域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。

閉した時、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ｌＯ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 ２０ｃｎｆの有効採取面積と、約４５ｍ１ないし約１００ｍ１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 んている。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かそこから突出するくほんた区域（図６Ｂおよび１０Ａを見よ）を含んでいる 。

ホルダー３２Ａと同様に、ホルダー３２Ｂを閉しる時、圧力プレート低Ｇ表面５ ３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に沿って締めっける。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入ロポート３５と連通ずる。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。

盛り上か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 ＰＰＰＰＰポロポート３５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。二〇カリスらの特 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、ＰＰＰ 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Ｊは、ＰＰＰをＰＣとＰＰＰに分離するため典型 的には約１６０ａｒｌ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１．４ｃｍ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２００ｍ１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ＰＰＰ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していた（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存する。

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、先行へ −３５チャンバーと同じ採取表面（すなわち約１６０ｃｎｒ）を提供するが、し かしたった２ｍｍ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２００ ｍ１処理容積に対して、丁度３０ｍ１の処理容積を提供する。

驚くべきことに、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が先行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２００ｍ／Ａ−３５チヤンバーを、上に記載した３０ｍ／減 少深さチャンバー（これはｒ３０ｍｔ’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。同じドナー 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７ｉ缶された。

両方の操作は、Ｃ５−３０００遠心機上で１６０ＯＲＰＭ（７）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チヤンバーに比較し、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。３０＋＋１ ’チヤンバーを用いて採取された血小板濃縮物は、再懸濁後車小板損失なしに直 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てきる 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、３０ｍ１チヤンバーは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）（ｏｎ）であり、νは分離されている流体の動的粘度（ａげ７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 体積　ｍ１２００　３０ ｖ　ａｄ／秒　０．　０＋２　０．　０１２流量　ｍｅ／分　２５　２５ 速度　ＲＰＭ　１６００　１６００ 厚み　ｃｍ　１．４　０．２ 高さ　ｃｍ　Ｉ　５　１５ λ　２Ωｈ’／νＺ　５１０９　＋４ 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てあり 、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 応力へく血小板活性化へ導く）、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てあ 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、コリオり 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）であろうと同し意味を持つ。回転軸に関 して流れの方向かどうあろうと、与えられた系についてこの絶対パラメータ（λ ）値か低ければ低いはと、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上て軸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１０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ができる。

ＷＢは、チューブ状チャンバー５８内で、遠心基の影響下ＲＢＣとＰＰＰ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Ｉ−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採取採取ボータフ２びＷＢ入入水ボート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入入来ポート６８、円周流チャンバー５８の同し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採取採取ボート上０ＲＰ採取採取ボータフ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ＰＰＰ採取ポ ートか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採取採取ボータフ２Ｂ入入水ボート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採取採取ボータ フ２ＲＢＣＢ取ポートに対して正反対の側縁を占拠し、ＲＢＣＢ取ポートは他の 側縁を占拠する。この構造において、ＷＢ入入水ボート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採取採取ポート フリ方の側縁を占拠し、ＷＢ入入水ボート６８よびＲＢＣＢ取ポートは、チャン バー５８８のＷＢの円周流に関し、ＰＲＰ採取採取ボータフ２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の頂および底溝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採取採取ボータフ２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しである。

図１３が示すように、ＰＲＰ採取採取ポートフリ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入入来ポート６８近くからＰＰＰ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採取採取ポートフリへ輸送するため血漿中の懸濁液に とどめる放射方向血漿速度も最大である。

ＷＢ入入来ポート６８、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 採取ポートの間の隔離はまた、ＲＢＣをＲＢＣ採取ポートへ誘導し、ＰＲＰ流を ＰＰＰ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ＩＯ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採取採 取ポートフリくてより大きい。

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 採取ポート７０近くの比較的窮屈な区域からＰＰＰ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てあり、最大の洗出効果を提供す るＰＲＰ採取採取ボータフ２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くリンパ球、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か示すように、低Ｇ　壁６４は、円周流路の方向に、例えばＰＲＰ採取採 取ポートフリ離れてＷＢの軸方向流路の方向に連続的にテーパーしている。ＰＲ Ｐ採取採取ポートフリＢＣ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、同し結果を得ること ができる。低Ｇ壁はそのテーパーを図１３が示すよりもＰＲＰ採取ボート２４か ら遠く、ＲＢＣ採取ポート７０の区域のもっと近くから始めることができる。

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てきる。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のとちらも、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 し得るボールおよびスプールエレメントを有する遠心機Ｊと題する米国特許出願 ０７／８１４．４０３に述へられている。

図２０が示すように、遠心機７８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てきる。

直立時、ボ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が示すように、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Ｂ！横はまた、ポールおよびスプールエレメント８０．８２が図２３が示す 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１．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、ボ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ｅ ２１に示す懸垂位置へ回動することがてきる。懸垂時、ボ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は懸垂したボ ールおよびスプールエレメント８０．８２を軸のまわりて回動する。

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／＋　７および図１８／＋９は、並へた処理コンパートメント８４および８ ５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ＰＰＰ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のシール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）　９２／９４／９６／９８／１ ００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。ポート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べて配置される。

ポート９２／９４／９６／９８／＋　００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／ｌｏｏ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ｆｉ７８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か示すように、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、その速度てボー 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のとちらかを使用し、懸垂したボールおよ びスプールエレメント８０および８２が回転する速度は約３４０ＯＲＰＭ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、３４００ＲＰＭ 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のポート９２は、 以前に記載したＰＰＰ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２のボート９４は、以前に記載したＷＢ入入水ボート 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 のポート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７０により同定されている）を含む。

第３の内側シール１１０は、ＰＲＰ採取ボート７２とＷＢ入ロボート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入ロボート６８から遠方へ屈曲する。このドッグレッグ部分はＰＲＰ採取ボ ート７２の直下で終わっている。

第４の内側シール１１６は、ＷＢ入ロボート６８とＲＢＣ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１ 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で円周方向Ｗ Ｂ流の方向にＲＢＣ採取ボート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１１０／１１６の第１の区域＋１２／＋１８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１１４／１２００ 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１２２は、最初ＷＢをＷＢ入ロポート６８から軸方向流路に導く。

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

第３の内側シール＋１０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の下方部分の間で）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入入水ポート図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採取ボート７２とＷＢ 入入来ボート６８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人ロボート６Ｂから 遠方へ円周方向ＷＢ流の方向にドッグレッグ部分＋１４において屈曲する。ドッ グレッグ部分１１４はＰＲＰ採取ポート７２の入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＋２２を形成する。

図１８か示すように、第４の内側シール１１６は、ＰＲＰ採取ポート７２とＲＢ Ｃ採取ポート７０の間に配置される。第４のシール＋１６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＋１８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＋１６は、次にドッグレッグ部 分１２０においてＰＲＰ採取ボート７２から遠方へ円周方向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＋１６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の底部でなく頂部に配置されていることを除き、図１６に 示したＲＢＣＢ取通路１２６と同様なＲＢＣＢ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内の動的法条件は同しである 。これら条件は、ＰＲＰをＰＲＰ採取ボート７２を通って採取のためＰＲＰ採取 区域１２４へ向かって誘導する。

図１６および［Ｎ１８が示すように、ＷＢＢ口通路１２２は、ＷＢをＰＰＰ採取 区域！２４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 てあり、血小板を界面から離してＰＲＰ採取区域１２４中へ持ち上げる。

ＲＢＣＢ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採取ボート７０へ導く。図１６および図１８が示すように、ＷＢＢ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ＲＢＣＢ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 域近くて高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、ＲＢＣＢ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＋２８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ＲＢＣＢ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、ＰＰＰがそれを乗り越えて通過するのを阻止し、ＰＰＰをＰＰＰ採 取区域！２４へ導く動的法条件内にととめる。

多様な形状で用いることができるが、好ましい配置においては、低Ｇ壁６４はそ れが障壁！２８と合体するチャンバー７４中へ約２ｍｍテーパーする。障壁１２ ８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１ｍ＋ｏないし２順 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、 ＲＢＣＢ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ができる。図示した 具体例において、ボールエレメント８２０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）、ＲＢＣＢ 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ＲＢＣＢ取通路１２６の軸方向の第１の部分＋１８と 合体するところよりもそれがチャンバー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ＲＢＣＢ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＋２６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が最良に示すように、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採取採取ボートム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、Ｐ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１３２ が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＋３０この界面 ２６の位置は、ＷＢ、ＲＢＣおよびＰＲＰのそれぞれのボート６８／７０／７２ 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ＰＰＰが引かれる速度を変え、界面２６をＰＲＰ 採取採取ボートム２く締めつけられた通路＋３１から離れた傾斜路１３０上の所 定の位置（図２５が示す）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のボート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のボート９８がＰＲＰ入ロボロボート１３８成し、第５ のボート１００がＰＰＰ採取ボート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採取採取ボートム２連する第２のチャンバー８６のＰＰＰＰＰボロボート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ＰＲＰを第１のチャンバー８４から受け入れる。各アセンブリ７４／７６ において、ＰＣは後て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／＋９に示した代替具体例において、第５の内側シー ル＋４０はＰＲＰ入ロボロボート＋３８ＰＰ採取ボーＭ３６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ＰＲＰ人口から遠方へ第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９ ０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 て終わっている。

図１６／＋　７具体例において、第５の内側シール１４０、第２の内側シール９ ０、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９０と第５の内側シール１４００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）Ｐ ＰＰ採取通路１４６を形成する。ＰＰＰ採取通路＋４６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採取ポート１３６へ導く。

図１８／＋９具体例においては、同様なＰＰＰ採取流路＋４６は、第５の内側シ ール１４０と周縁シール８Ｂ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入ロポロポート １３８って第２のチャンバー８６へ入るＰＰＰは、最初軸方向を向いたＰＰＰＰ Ｐボロボート＋３８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。ＰＰＰの流れ方向はその後、第５のシール１４０から離れて反対側の縦 側縁へ向か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に沿ってひろがる居へ分離する。より軽いＰＰＰはＰＰＰ 採取通路＋４６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。

浸酸１４８は、ＰＰＰＰＰボロボート１３８と一直線の軸のまわりを循環する。

浸酸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、浸酸１４８はＰＰＰ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。

渦域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。

同様な浸酸１４Ｂ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。

ＰＲＰ入ロポロポート１３８口において発生した浸酸１４８は、所望の円周流路 中のＰＲＰを遠心項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ＰＲＰからのＰＣの最大可能な分離が発生する。

同様な渦域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、浸酸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。他の浸酸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　’！！　ｅ　４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９ｏが 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：４ｍｍ 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：４ｍｍ ボート間幅（中心間）：３／８インチ 図１６／Ｉ　７または図１８／＋　９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＋５０（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−っへ供給する。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内の分離が中断することなく続いている間、針＋５６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できる。

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をプ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＋５０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＋７４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人ロボンブステーション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入入来ボート６８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５０ｍ１／分） ＷＢ入ロステーション１８０よりも高い流量（例えば１００艷／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入入水ポンプステーショ ン、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＋７０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ＰＰＰに分離される。こ の分離プロセスは既に記載した。

血漿ボンブステーソヨン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の入口ボート＋３８へ輸送する。そこてＰ ＲＰ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入入水ポンプステーション１８０ 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２５ｍ１１分） を保つように一ドア４からＲＢＣを輸送する。第４の技１８８は返還貯槽１６０ 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は吸引ポンプステーション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Ｉ５８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、ＰＰＰは第２の処理チャンバー８６のＰＰＰＰＰ ポロポート＋３８る。ＰＰＰは第６０技１９６を通って第２段階処理チャンバー のＰＰＰ採取ポート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。

代わって、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、［Ａ２７に示した単−針システム ＋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２０２ Ａ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、 その間トナーの全血は針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を通ってトナーへ連続的に返還される。

単−針システム＋５０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＋６２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＋５２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を含んている。

コントローラー１５４の制御のもとに、第１の技２０４は、例えば５０ｍ／／分 て連続的に運転するＷＢ入入水ポンプステーション協力して、ＷＢを針２０２Ａ から第１段階処理チャンバー８４のＷＢ入入来ボート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 こて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か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′ｉ Ｊｒ、１段階処理チャンバー８４のＰＲＰ採取ポート７２の外へ吸引し、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＋３０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人ロボンブステーション ２０６より小さい可変血漿ボンブステーション２１０の最大流量（例えば２５ｍ １／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採取採取ボー トム０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２＋６Ａ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５０技２＋ ８を通って貯蔵のため一つ以上の採取容器！６６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＋５０および １５２の両方（それぞれ図２７および図２８に示した）は、再循環技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＜ ＰＲＰの一部分を第１の処理コンパートメント８４のＷＢ入ロボート６８へ入っ 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ＰＰＰの再循環を異なる態様で制御することができる。

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＋５２について）の制御下にある、ＰＰＰが第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。後て詳しく記載す 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ＰＰＰ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が運転する速度を減ら す信号を送る。この態様においてコンバラタ−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、ＰＰＰ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入ロボンプＩ 　８０／２０６のポンプ速度のパーセント（％ＲＥ）として維持され、以下のよ うに支配される。

％ＲＥ＝に−Ｈｃｔ−１００ ここで、Ｈｃｔ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ｌ　８０／２０６のポンプ速度のあらかし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 信じられる。

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上限ると、 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Ｉく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 の偉容積の約４％を表わす量（すなわち偉容ｆ＊５０００ｍｌに対し２００ｍ／ ）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 −ってポンプステーション２３２を制御油する。

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ＰＰＰ　（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か高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作における図１６に示し たのと同様な２段階分離チャンバー７４を評価した。チャンバー７４は、図２８ に示したのと同様な、２木釘システム１５２の一部であった。システム＋５２は 、チャンバー７４のＰＲＰ採取区域１２４において３２．１％のへマドクリット を得るように、図２８に示した態様てＰＲＰを再循環した。

この研究において、第１段階チャンバー８４の低Ｇ壁６４はＰＲＰ採取区域１２ ４からの円周流の方向にテーパーしていなかった。

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の存在を除いて、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。低Ｇ！！！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ＰＲ Ｐ中のサンプルされた血小板カウント（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、血小板カウントは１７３てあり 、１０分復命小板カウントは３０４であり、そして２０分後車小板カウントは３ ６３て安定化した。

図３５Ｂは、この操作の間サンプルされたＰＲＰ中に採取された血小板の平均血 小板体積（フェムトリットルで）表わした物理的寸法を示す。そこに示すように 、６分の運転時間後、平均血小板寸法は６．６であり、２０分後手均血小板寸法 は７．５へ上昇し、操作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） ・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■し得る血小板のパーセント）は９９．２％であった。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％であった。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８５３％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。

二の研究はまた、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。この効果は殆とすぐ発生する。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、殆とすぐ発生する。

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１５０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ｔｔ １７８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ＲＢ Ｃによって吸収される光を発射する。

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での回転のため支承する。以前記載したように、ヨーク８５はそれて観 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が支承するへそ 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ている光路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（Ｕ！Ｊ３１Ｂを見よ）。図示した具 体例においては、ボールアセンブリ８０は、ボールアセンブリ８０が界面傾斜路 １３０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。

観察ヘット２３８の通路中に横たわるボールアセンブリ８０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８０の界面区域の反射性をボールア センブリ８０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 て同し目的に役立たせることもてきよう。

代わりに、光源ダイオードは、ボールアセンブリ８０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−１’　２３６からの光は、このため回転するポールア センブリ８１１１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９ｍｍで、焦点距離約９＋ｎ ＋ｎ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０．２５ｍｍ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御回路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 用することができよう。

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およびコリメーテインダスリーブ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 よう。

図示した具体例においては（図３０を見よ）、第２の光源２５４は、通路２５６ 内に１２０度円周上で離れた間隔て配置された３個の発光ダイオード２５８　Ａ ／Ｂ／Ｃ）を含んでいる。この配置は第２の光源２５４と第２の光検出器２６８ の間のミスアラインメントに起因する干渉を最小化する。代替構造においては、 第２の検出器２６８からの光強度信号は、ミスアラインメントに起因する干渉信 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。

光データリンク２７８は、観察ヘッド２３８上に支持された強度制御回路２５２ を含んでいる。このため、強度制御回路２５２が第１の光源２３６への入力を調 節する時、それは第２の光源２５４への入力を瞬間的に調節するであろう。この ため、光源２５４により発射された光の強度は光源２３６によって発射される光 の強度に正比例する。

図３０が示すように、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２６２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２３ ６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が減少するとき、増幅器２６２の出 力は増加する。トランジスタ２６０はもっと多くの電流を導通ずる。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が示すように、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Ｉ、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Ｉ２においても光を観察 するてあろう。

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 るてあろう。

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２５２０制御のちとに、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■１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 減少を感知しないてあろう。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Ｉ ｔ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か示すように、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 、をＴ１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Ｔ２）（秒）二Ｐ、は測定したパル スの期間（Ｔ　２マイナスＴ１）（秒）。

Ｄｌは誘導すべき界面の赤血球バンドの長さくインチ）：Ｄ８はボールアセンブ リ８０の円周（インチ）である。

もしポールアセンブリ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、秒て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、Ｄｌは以下のように誘導することかできる図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Ｄ１を制御値Ｄ０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ｌ　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採取採取ボートム２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 ｌ　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採取採取ボートム２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ためのシステムの広 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 を構成することがてきる。

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ができ 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、界面制御ばかりでなく、すべての種類のリアルタイム制＠機能に使用のた め適用し得るてあろう。

Ｉ　血小板 ＦＩＧ、３Ａ 相対的チヤンバー長 ｐ日Ｃ 特表千７−５０２６７６　（２１） ＦＩＧ、７４ ＦＩＧ、１４ ＦＩＧ、２２ ＦＩＧ、２５Ａ ＦＩＧ、２Ｂ 噸 中 譲Ｗシ　′８重５　面叫 ＦＩＧ、３４Ｅ Ｅ＝Ｑ 何もせず ＦＩＧ、３５Ａ ＦＩＧ、３５Ｅ ＦＩＧ、３にＡ ○　５　ｔｏ　２１　３０　４２ 時間１分 ＦＩＧ、３にＢ 時間５分

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．血液分離遠心機上で相互に関し運動している二つのエレメント間で制御信号 を伝送するためのシステムであって、変化に服す作業条件を感知し、そして感知 した作業条件の変化に従って変動しかつ他方のエレメントと機械的接触なしにエ ネルギーとして発射される変調された信号を発生するための、一方のエレメント 上の第１の手段と、 第１の手段によって発射された変調されたエネルギーを受取り、そして検出され たエネルギーを変調し、第１の出力信号と同様に、感知した作業条件の変化に従 って変動する第２の出力信号を発生するための手段を含んでいる、他方のエレメ ント上の第２の手段 を備えていることを特徴とするシステム。
2. ２．一方のエレメントは回転エレメントである請求項１のシステム。
3. ３．一方のエレメントは静止エレメントである請求項１のシステム。
4. ４．一方のエレメントは回転エレメントであり、そして感知された作業条件は遠 心機内で分離を受けている赤血球と血漿の間の界面区域の位置である請求項１の システム。
5. ５．発射されるエネルギーは電磁エネルギーである請求項１のシステム。
6. ６．電磁エネルギーは光エネルギーである請求項５のシステム。
7. ７．第２の出力信号に基づいて、感知した作業条件を所定の作業条件を維持する ように変えるための第３の手段をさらに含んでいる請求項１のシステム。
8. ８．第１の静止エレメント、 第２の回転エレメントと、 回転軸に整列した開いた内部通路を有するシャフトを含んでいる、第２のエレメ ントを第１のエレメント上で回転させるための手段と、 変化に服す作業条件を感知しそして感知した作業条件の変化に従って変動する第 １の出力信号を発生するための、回転する第２のエレメント上のセンサー手段と 、 第１の出力信号の強度の変動に従って変調された振幅もしくは周波数において駆 動シャフトの内部通路を通ってエネルギーを発射するための、センサー手段へ連 縛された回転する第２のエレメント上の第１の手段と、 発射されたエネルギーを検出し、そして第１の出力信号と同様に、感知した作業 条件の変化に従って変動する第２の出力信号を発生するように検出したエネルギ ーを復調するための第２の手段を備えていることを特徴とする遠心機。
9. ９．第１の手段は電磁エネルギーを発射する請求項８の遠心機。
10. １０．電磁エネルギーは選択された周波数において発射され、そして第１の手段 は第１の制御信号の変動に従ってその振幅を変調する請求項９の遠心機。
11. １１．第１の手段は光エネルギーを発射する請求項８の遠心機。
12. １２．第２の手段は、第２の出力信号をあらかじめ定めた参照と比較し、出力信 号と参照の間の差に基づいて指令信号を発生するための手段を含んでいる請求項 ８の遠心機。
13. １３．指令信号は、第２の出力信号に基づいて感知した作業条件を所定の作業条 件を維持するように変える請求項１２の遠心機。
14. １４．静止フレームと、 静止フレーム上に取付けられた第１の回転エレメントと、第１の回転エレメント 上に支持された第２の回転エレメントにして、処理チャンバーを形成する手段を 含んでいる第２の回転エレメントと、 第２の回転エレメントが第１の回転エレメントとあらかじめ選定した回転関係に おいて回転し続けながら第１の回転エレメントを第１のあらかじめ選定した固定 速度で回転させるための駆動手段と、 血球成分の第１の区域、血族の第２の区域、および第１の区域へ隣接した血球成 分バンドと第２の区域へ隣接した血漿バンドを有する、第１および第２の区域の 間の界面区域へ分離のため血液を回転している処理チャンバーへ導入するための 手段と、回転している処理エレメント内の界面区域をモニターするための手段を 備えており、 界面区域をモニターするための手段は、第１の回転エレメントに支承され、血球 成分の第１の区域によって吸収されるエネルギーを界面区域上へ発射し、界面区 域によって反射されるエネルギーの強度を検出して感知した反射エネルギーの強 度に従って変動する反射強度出力信号を発生するためのセンサー手段と、 静止フレームと機械的接触なしに静止フレームへエネルギーを発射するための、 反射強度出力信号の変動に従って発射されるエネルギーを変調するための、セン サー手段へ連結された第１のエレメント上の第１の手段と、 第１の手段によって発射される変調されたエネルギーを受取るための、検出され たエネルギーを復調し、やはり反射強度出力信号の変動に従って変動する第２の 出力信号を発生する手段を含んでいる、静止フレーム上の第２の手段 を含んでいることを特徴とする血液成分を分離するための遠心機。
15. １５．第１の手段は電磁エネルギーを発射する請求項１４の遠心機。
16. １６．電磁エネルギーは選択された周波数において発射され、そして第１の手段 は第１の制御信号の変動に従ってその振幅を変調する請求項１５の遠心機。
17. １７．第１の手段は光エネルギーを発射する請求項１４の遠心機。
18. １８．第２の手段は、第２の出力信号をあらかじめ定めた参照と比較し、出力信 号と参照の間の差に基づいて指令信号を発生するための手段を含んでいる請求項 １４の遠心機。
19. １９．指令信号は、第２の出力信号に基づいて感知した作業条件を所定の作業条 件を維持するように変える請求項１８の遠心機。
20. ２０．静止フレームと、 静止フレーム上に取付けられた第１の回転エレメントと、第１の回転エレメント 上に支持された第２の回転エレメントにして、処理チャンバーを形成する手段を 含んでいる第２の回転エレメントと、 第２の回転エレメントが第１の回転エレメントとあらかじめ選定した回転関係に おいて回転し続けながら第１の回転エレメントを第１のあらかじめ選定した固定 速度で回転させるための駆動手段にして、回転軸と整列した開いた内部通路を有 するシャフトを含んでいる駆動手段と、 血球成分の第１の区域、血漿の第２の区域、および第１の区域へ隣接した血球成 分バンドと第２の区域へ隣接した血漿バンドを有する、第１および第２の区域の 間の界面区域へ分離のため血液を回転している処理チャンバーへ導入するための 手段と、血球成分の第１の区域によって吸収されるエネルギーを界面区域上へ発 射し、界面区域によって反射されるエネルギーの強度を検出して感知した反射エ ネルギーの強度に従って変動する反射強度出力信号を発生するためのセンサー手 段と、反射強度出力信号の変動に従って変調される振幅または周波数において駆 動シャフトの内部通路を通ってエネルギーを発射するため、センサー手段へ連結 された、回転する第２のエレメント上の第１の手段と、 発射されたエネルギーを検出し、やはり反射強度出力信号の変動に従って変動す る第２の出力信号を発生するように検出したエネルギーを復調するための、駆動 シャフトの内部通路と整列した静止フレーム上の第２の手段 を備えていることを特徴とする血液成分を分離するための遠心機。
21. ２１．第１の手段は電磁エネルギーを発射する請求項２０の遠心機。
22. ２２．電磁エネルギーは選択された周波数において発射され、そして第１の手段 は第１の制御信号の変動に従ってその振幅を変調する請求項２１の遠心機。
23. ２３．第１の手段は光エネルギーを発射する請求項２０の遠心機。
24. ２４．第２の手段は、第２の出力信号をあらかじめ定めた参照と比較し、出力信 号と参照の間の差に基づいて指令信号を発生するための手段を含んでいる請求項 ２１の遼心機。
25. ２５．指令信号は、第２の出力信号に基づいて感知した作業条件を所定の作業条 件を維持するように変える請求項２４の遼心機。