以下、本発明の血液成分分離装置を具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
本実施例の血液成分分離装置のシステム構成を図1に示す。図2は、本実施例の血液成分分離装置の制御系を示すブロック図である。
本実施例の血液成分分離装置は、血液成分分離回路1を有する。血液成分分離回路1は、採血針2と、初流血を採取するための初流血採取バッグY7、サンプリングポート3、初流血採取ライン4とからなる初流血採取回路5を有する。
また、血液成分分離回路1は遠心ボウルE1を有する。遠心ボウルE1は、採取内部に貯血空間を有するローター(不図示)と、ローターを回転駆動する回転駆動手段である遠心ボウル駆動装置14と、流入口(第1ポートE1a)と流出口(第2ポートE1b)とを有し、ローターの回転により複数の血液成分に血液を分離する。血液成分分離回路1は、遠心ボウルE1により分離された血液成分を貯留する、第1の容器(血漿バッグ)Y1、第2の容器(一時貯留バッグ)Y2、第3の容器(血小板中間バッグ)Y3を有する。
また、血液成分分離回路1は、第1ライン、第2ライン、第3ライン、第4ライン、第5ライン、第6ライン、第7ラインを有する。
第1ラインは、採血針2と遠心ボウルE1とを接続するためのものであり、ドナーチューブT1、第1血液ポンプP1、チューブT2、チューブT3a、第1開閉弁V1、チューブT3b、チューブT4から構成される。第2ラインは、遠心ボウルE1と第1の容器Y1とを接続するためのものであり、チューブT5、チューブT6a、第2開閉弁V2、チューブT6bから構成される。第3ラインは、第1の容器Y1と第1ラインとを接続するためのものであり、チューブT8a、第3開閉弁V3、チューブT8b、チューブT9、第2血液ポンプP2、チューブT10b、第4開閉弁V4、チューブT10aから構成される。
第4ラインは、遠心ボウルE1と第2の容器Y2とを接続するためのものであり、チューブT5、チューブT15、チューブT11a、第5開閉弁V5、チューブT11bから構成される。第5ラインは、第2の容器Y2と第1ラインとを接続するためのものであり、チューブT12、チューブT13b、第6開閉弁V6、チューブT13aから構成される。第6ラインは、第5ラインと同様に第2の容器Y2と第1ラインとを接続するためのものであり、チューブT12、チューブT14a、第7開閉弁V7、チューブT14b、チューブT9、第2血液ポンプP2、チューブT10b、第4開閉弁V4、チューブT10aから構成される。第7ラインは、遠心ボウルE1と第3の容器Y3とを接続するためのものであり、チューブT5、チューブT15、チューブT16、チューブT17a、第8開閉弁V8、チューブT17bから構成される。
供血者から全血(血液)を採取するための採取手段である採血針2はドナーチューブT1により、第1血液ポンプP1の第1ポートに接続している。初流血採取バッグY7は、ドナーチューブT1上に設けられた分岐部から初流血採取ライン4により採血針と接続される。初流血採取バッグY7はさらに、採取した初流血を図示しない検査容器に移送するためのサンプリングポート3を備え、サンプリングポート3は、本体部と、針部6と、針部をカバーするカバー部7からなる。また、初流血採取ライン上にはラインを開閉するためのクレンメ8が設けられている。
第1血液ポンプP1の第2ポートに接続するチューブT2は、2つのチューブT3a、T13aに分岐され、チューブT3aは、第1開閉弁V1の第1ポートに接続され、第1開閉弁V1の第2ポートはチューブT3bに接続される。チューブT3bは、2つのチューブT4、T10aに分岐され、チューブT4は、採取した血液を複数の血液成分に分離するための遠心分離器である遠心ボウルE1の第1ポートE1aに接続している。遠心ボウルE1は、遠心ボウル駆動装置14上に配置され、回転駆動される。
ここで、採血針2と遠心ボウルE1の入口側である第1ポートE1aとは、第1のライン(ドナーチューブT1、第1血液ポンプP1、チューブT2、チューブT3a、第1開閉弁V1、チューブT3b、チューブT4)により接続されている。
ここで、ドナーチューブT1には、圧力センサC1が接続している。
遠心ボウルE1の第2ポートE1bに接続するチューブT5は、チューブT15、及びチューブT6aに分岐される。チューブT6aは、第2開閉弁V2の第1ポートに接続し、第2開閉弁V2の第2ポートはチューブT6bに接続している。チューブT6bは血漿バッグ(第1の容器)Y1の第2ポートY1bに接続している。
ここで、遠心ボウルE1の第2ポートE1bと血漿バッグY1とは、第2ライン(チューブT5、チューブT6a、第2開閉弁V2、チューブT6b)により接続されている。なお、血漿バッグY1は二つあり、図7〜図17と図21〜図23においては一つに省略して記載している。
また、血漿バッグY1の出力側である第1ポートY1aは、チューブT8aに接続する。チューブT8aは第3開閉弁V3の第1ポートに接続する。第3開閉弁V3の第2ポートはチューブT8bに接続し、チューブT8bはチューブT9に接続する。チューブT9は、第2血液ポンプP2の第2ポートに接続している。第2血液ポンプP2の第1ポートは、チューブT10bに接続し、チューブT10bは第4開閉弁V4の第2ポートに接続する。第4開閉弁V4の第1ポートはチューブT10aに接続している。
チューブT10aは、第1ラインを構成するチューブT3b及びチューブT4の中間位置に接続している。すなわち、血漿バッグY1と第1ラインとは、第3ライン(チューブT8a、第3開閉弁V3、チューブT8b、チューブT9、第2血液ポンプP2、チューブT10b、第4開閉弁V4、チューブT10a)により接続されている。これにより、血漿バッグY1は、遠心ボウルE1の入口側または出口側と選択的に連通するように接続されている。
前記チューブT5から分岐したチューブT15は、さらにチューブT11a、及びチューブT16に分岐される。チューブT11aは、第5開閉弁V5の第1ポートに接続し、第5開閉弁V5の第2ポートはチューブT11bに接続している。チューブT11bにより、一時貯留バッグY2の第2ポートY2bに接続している。すなわち、遠心ボウルE1の第2ポートE1bと一時貯留バッグY2とは、第4ライン(チューブT5、チューブT15、チューブT11a、第5開閉弁V5、チューブT11b)により接続されている。
一時貯留バッグY2の第1ポートY2aは、チューブT12に接続し、チューブT13bとチューブT14aに分岐する。チューブT13bは、第6開閉弁V6の第1ポートに接続し、第6開閉弁V6の第2ポートはチューブT13aに接続している。チューブT13aは、第1ラインを構成するチューブT2、及びチューブT3aの中間位置に接続している。
一方、チューブT12から分岐したチューブT14aは、第7開閉弁V7の第1ポートに接続し、第7開閉弁V7の第2ポートにはチューブT14bが接続している。チューブT14bはチューブT9、及びチューブT8bの中間位置に接続し、チューブT9は第2血液ポンプP2の第2ポートに接続している。
第2血液ポンプP2の第1ポートは、チューブT10bに接続し、チューブT10bは第4開閉弁V4の第1ポートに接続している。第4開閉弁V4の第2ポートはチューブT10aに接続している。チューブT10aは第1ラインを構成するチューブT3b、及びチューブT4の中間位置に接続している。すなわち、一時貯留バッグY2と第1ラインとは、第5ライン(チューブT12、チューブT13b、第6開閉弁V6、チューブT13a)、及び第6ライン(チューブT12、チューブT14a、第7開閉弁V7、チューブT14b、チューブT9、第2血液ポンプP2、チューブT10b、第4開閉弁V4、チューブT10a)により接続されている。一時貯留バッグY2は、遠心ボウルE1の入口側または出口側と選択的に連通するように接続されている。
一方、チューブT15から分岐したチューブT16は、さらに2つのチューブT17a、及びチューブT18aに分岐している。チューブT17aは、第8開閉弁V8の第1ポートに接続し、第8開閉弁V8の第2ポートはチューブT17bに接続している。チューブT17bは血小板中間バッグ(第3の容器)Y3の入力側である第1ポートY3aに接続している。一方、チューブT16から分岐したチューブT18aは、第9開閉弁V9の第1ポートに接続し、第9開閉弁V9の第2ポートはチューブT18bに接続している。チューブT18bはエアバッグY4に接続している。すなわち、遠心ボウルE1の第2ポートE1bと血小板中間バッグY3とは、第7ライン(チューブT5、チューブT15、チューブT16、チューブT17a、第8開閉弁V8、チューブT17b)により接続されている。これにより、血小板中間バッグY3は、遠心ボウルE1の出口側に連通するように接続されている。
遠心ボウルE1の第2ポートE1bと接続するチューブT5には、血小板PLTの濃度を検出するための濁度センサC2、及び圧力センサC3が取り付けられている。濁度センサC2は、チューブT5内を通る血漿PPPが血小板PLTで濁った状態になる度合いを検出している。
また、遠心ボウルE1が取り付けられている周辺部には、遠心ボウルE1内に形成されるバフィーコート層BC(図3参照)の界面位置を検出するための界面センサC4が取り付けられている。
血小板中間バッグY3の出力側である第2ポートY3bから出たチューブT19は、2つのチューブT20a、T21に分岐され、チューブT20aは、第10開閉弁V10は第1ポートに接続し、第10開閉弁V10の第2ポートはチューブT20bに接続している。チューブT21は、第3血液ポンプP3の出力側である第1ポートに接続している。第3血液ポンプP3の入力側である第2ポートは、除菌フィルタ9を介して、瓶針10により血小板保存液瓶に接続している。チューブT20bは、白血球除去フィルタ11を介して、血小板バッグY5に接続している。また、血小板バッグY5には、エアバッグY6が接続している。
一方、ドナーチューブT1の途中には、ACDポンプP4の出力ポートが接続されている。ACDポンプP4の入力ポートは、除菌フィルタ12の出力ポートに接続されている。除菌フィルタ12の入力ポートは瓶針13によりACD貯蔵瓶に接続している。
ここで、図2に示すように、制御部15は、例えばマイクロコンピュータで構成されており、第1血液ポンプP1、第2血液ポンプP2、第3血液ポンプP3、ACDポンプP4、遠心ボウル駆動装置14、圧力センサC1、濁度センサC2、圧力センサC3、界面センサC4、第1開閉弁V1、第2開閉弁V2、第3開閉弁V3、第4開閉弁V4、第5開閉弁V5、第6開閉弁V6、第7開閉弁V7、第8開閉弁V8、第9開閉弁V9、及び第10開閉弁V10が電気的に接続されている。
そして、各センサC1、C2、C3、C4からの検出信号が、それぞれ制御部15に随時入力される。制御部15は、これらの検出信号などに基づき、各ポンプP1、P2、P3、P4の稼働/停止、回転方向(正転/逆転)及び回転数を制御するとともに、必要に応じ、各開閉弁V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10の開閉及び遠心ボウル駆動装置14の作動を制御する。
チューブの構成材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、PETやPBTなどのポリエステル、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリウレタン、ポリエステルエラストマー、などの各種熱可塑性エラストマーが挙げられるが、その中でも特にポリ塩化ビニルが好ましい。ポリ塩化ビニルであれば、十分な可撓性、柔軟性が得られるうえ、取り扱いが容易であり、クレンメ等による閉塞にも適している。
バッグを構成する材料としては、可塑剤としてDEHPが用いられている軟質のポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレンなどのオレフィンあるいはジオレフィンを重合、共重合した重合体を使用でき、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、EVAと各種熱可塑性エラストマーとのポリマーブレンドなど、これらを各種任意に組み合わせたものが挙げられる。さらに、PET,PBT,PCGTなども用いることが可能である。これらの中でも特にポリ塩化ビニルが好適であるが、血小板PLTを保存する容器には血小板PLTの保存性を向上させるため、ガス透過性に優れたものが好ましく、ポリオレフィンやDnDP可塑化ポリ塩化ビニルなどを用いたり、シートの厚さを薄くしたものを用いるのが好ましい。
図3に、遠心ボウルE1の構造を示す。中心線より右側が断面図であり、左側が点線で外観図を示している。
血液成分分離装置内で、回転しない固定部分である固定部20には、流入口E1a、流出口E1bが形成されている。固定部20には、カバー17、及び下向きに延設された流入管18が連結している。これら固定部分に対して、側壁21、外殻22、内殻23、底板16が回転可能に一体的に保持されている。底板16は、遠心ボウル駆動装置14に吸着等されており、遠心ボウル駆動装置14により回転力が与えられる。図3には、遠心ボウルE1内に流入口E1aから全血が供給され、遠心力により血液成分が分離されている状態を示している。
すなわち、外殻22と側壁21とで形成される空間では、遠心力により、外側から比重の大きい順に、赤血球層(RBC層)、白血球層(WBC層)、バフィーコート層(BC層)、血小板層(PLT層)、血漿層(PPP層)が形成される。ここで、白血球層と血小板層とは、比重が近いため、分離しにくい。そのため白血球層と血小板層とを含むバフィーコート層が存在する。一般的に、全血の内訳は、血漿PPPが約55%、赤血球RBCが約43.2%、白血球WBCが約1.35%、血小板PLTが約0.45%である。
遠心ボウルE1では、流入管18の中間点より少し上側に形成された流出通路19が内周部に形成されているため、外殻22と側壁21とで形成される空間において、内周に形成されている血漿層PPPから流出口E1bを通過して、遠心ボウルE1の外へ流出する。
次に、上記構成を有する血液成分分離装置の作用について、図4〜図6にフローチャートを示し、図7〜図17と図21〜図23に血液成分分離装置の作用、工程を示す。本装置は、高濃度の血小板液PCを採取することを目的としている。図18に、時系列的に血液成分分離装置の動作・作用を工程図として示す。
図7は、採血開始工程(第1工程)を示す図である。ポンプのうち、白抜きの表示は、稼働している状態を示し、黒塗りの表示は停止している状態を示している。また、開閉弁のうち、白抜きの表示は、開いている状態を示し、黒塗りの表示は閉じている状態を示している。
始めに、図4のプライミング工程(S1)を行う。ACDポンプP4、第1血液ポンプP1が駆動され、血液の凝固を防止するためのACD液が、開かれている第1開閉弁V1を介して、遠心ボウルE1に供給され、遠心ボウルE1、第1血液ポンプP1等のプライミング工程(S1)を行う。プライミングとは、血液を流したときに凝固しないように、予め、ドナーチューブT1、第1血液ポンプP1、及び遠心ボウルE1内等の血液に接触する部分にACD液を付着させる工程である。プライミング工程から遠心ボウル駆動装置14により、遠心ボウルE1は所定の回転数で回転している。
プライミング工程(S1)が終わると、採血針2を供血者に穿刺し、全血の採取を開始する(S2)。まず、採血針2を供血者に穿刺した後、初流血採取回路中の初流血採取バッグY7(図1参照)に初流血を採取する。このときドナーチューブT1上に設けられた分岐部では、最初は採血針2と初流血採取ライン4(図1参照)とを接続するように構成されている。初流血バッグに所定量の血液を貯留したならば、クレンメ8(図1参照)にて初流血採取ライン4を閉塞し、ドナーチューブT1の第1血液ポンプP1側の流路を確保する。
このときも、ACDポンプP4が駆動され、ACD液がドナーチューブT1に供給され、全血と混合されて遠心ボウルE1に全血が供給される。回転している遠心ボウルE1に全血が供給されると、遠心ボウルE1の内周部に位置する流出通路19(図3参照)より、血漿PPPに押されて、図7に示すように、遠心ボウルE1内の空気(点線で示す。)が流れ出る。流れ出た空気は、開かれている第9開閉弁V9を介して、エアバッグY4に貯えられる。
遠心ボウルE1では、図3に示すように、供給された全血にボウル内で遠心力を付与することにより、全血が各成分に分離される。
次に、濁度センサC2が、チューブ内を流れる流体が、空気から血漿PPPに変化したことを検出すると、図8に示すように、第9開閉弁V9を閉じて、第2開閉弁V2を開いて、遠心ボウルE1からあふれ出た血漿PPPを血漿バッグY1に貯える。これが遠心分離工程(S3)である。図3に示すように、遠心ボウルE1から始めのうち出てくるのは、血漿PPPのみである。
次に、血漿バッグY1にある程度の血漿PPP(本実施例では、30ml)が貯えられたら(S4:YES)、最後のサイクルでない場合(S5:NO)には、図9に示すように、第3開閉弁V3を開き、第2血液ポンプP2を駆動し、さらに第4開閉弁V4を開いて、供血者から全血を採取すると共に、血漿バッグY1に貯えられている血漿PPPを全血に混ぜて、遠心ボウルE1に供給する。これが第3工程(クリティカルフロー工程)(S6)である。これが、図18に示すクリティカルフロー期間TEである。なお、最後のサイクルである場合(S5:YES)については、後述する。
次に、図3におけるバフィーコート層BCと赤血球層RBCとの界面が所定の位置に来たことを、界面センサC4が検出すると(S7:YES)、図10に示すように、第1開閉弁V1を閉じて、第2開閉弁V2、第3開閉弁V3、第4開閉弁V4を開いたまま、及び第2血液ポンプP2を駆動したままで、血漿バッグY1内の血漿PPPは第3開閉弁V3、第2血液ポンプP2、第4開閉弁V4、遠心ボウルE1、第2開閉弁V2を通って、再び血漿バッグY1に戻す循環・加速工程のうちの循環工程(第4工程)を行う。図18に示す循環期間TFである。
次に、第6開閉弁V6を開き、第1血液ポンプP1を駆動した状態を保ち、一時貯留バッグY2に、採取した全血を貯える(S8)。換言すると、一時貯留バッグY2へ採取した全血を貯えることで全血の採取を継続する。全血の採取の継続は、循環・加速工程が終了するまで継続するか、あるいはあらかじめ規定された時間、採取量に達するまで行う。
本実施例の循環・加速工程のうちの循環工程では、クリティカルフロー工程よりも循環速度を速くして、100ml/分程度の速度で30〜40秒程度、血漿PPPを遠心ボウルE1内を通過して循環させる。これにより、図3のバフィーコート層BCにおける粒状物濃度の低減が起き、血小板PLTと比較して、より比重の大きい白血球WBCがバフィーコート層(BC層)の外側に沈積することになる。すなわち、血小板層(PLT層)と白血球層(WBC層)とをより明確に分離できるのである。
次に、循環工程を一定時間行った後、図11に示す循環・加速工程のうちの加速工程(第5工程)に入る。加速工程では、第2血液ポンプP2の回転数を制御することにより、徐々に回転数を高めて血漿PPPの流量を、順次増分する。本実施例では、100ml/分から始めて流量を増加させ、血小板PLTが流出してくるまで血漿PPPの流量を加速する。図18に示す加速期間TGである。図4と図5では、循環工程と加速工程とを合わせて、循環・加速工程(S9、S19)として表現している。
この加速工程により、図3において、血小板PLTは、上昇する方向に力を得て、流出通路19から遠心ボウルE1の外部へと放出される。この加速によっては、比重の大きい白血球層(WBC層)や赤血球層(RBC層)は、遠心力のほうが強いため、流出通路19から出てゆくことはない。
血小板PLT、白血球WBC、及び赤血球RBCの流出する濃度変化を図19に示す。横軸は、血小板PLTの採取時の時間経過であり、縦軸は流出する血球成分の濃度である。始め血小板PLTの流出(流出期間TA)があり、血小板PLTの流出量は徐々に増加し、最大流量を過ぎると徐々に減少する。白血球も同様に、流出量は徐々に増加し、最大流量を過ぎると徐々に減少する。
ステップS9、ステップS19の詳細を、図6に血液成分分離装置の作用を示すフローチャートとして示す。
血小板の流出期間TAは、始めに低濃度の血小板液PCが流出する低濃度期間TBがあり、続いて高濃度の血小板液PCが流出する高濃度期間TCがあり、その後、再び低濃度の血小板液PCが流出する低濃度期間TDに分割できる。ここで、高濃度の血小板液PCを得るためには、低濃度の血小板液PCは不要である。
本実施例では、加速工程において、図11に示すように、濁度センサC2が血小板PLTを検出した後、すなわち、TB期間であると判断すると(S31:YES)、第2開閉弁V2を閉じて、第5開閉弁V5を開いて、図19の低濃度の期間TBの血小板液PCを一時貯留バッグY2に貯えている(S32)。このとき、一時貯留バッグY2には、全血も流入され貯えられているので、低濃度の血小板液PCは、全血と混ざった状態で一時貯留バッグY2に貯えられる。このときも、第1血液ポンプP1は駆動の状態が保持され、供血者から採取した全血は、一時貯留バッグY2に貯えられ続ける。
ここで、一時貯留バッグY2は、全血バッグと同時にバフィーコートバッグとしても使用されている。
次に、濁度センサC2が、血小板液PCが高濃度であることを検出すると、TC期間であると判断して(S33:YES)、図12に示すように、第5開閉弁V5を閉じて、第8開閉弁V8を開く。これにより、高濃度の期間TCのときに流出する高濃度の血小板液PCを血小板中間バッグY3に貯えることができる(S34)。
最後のサイクルでないときは(S5:NO)、このときも、第1血液ポンプP1は駆動した状態が保持され、供血者から採取した全血は、第6開閉弁V6を介して一時貯留バッグY2に貯えられ続ける。
次に、血小板中間バッグY3に高濃度の血小板液PCが予め定められた所定量だけ貯えられると、TD期間であると判断して(S35:YES)、図13に示すように、血小板中間バッグY3に低濃度の血小板液PCを入れないために第8開閉弁V8を閉じて、第5開閉弁V5を開く。これにより、低濃度の期間TDのときに流出する低濃度の血小板液PCを、再び一時貯留バッグY2に貯えることができる(S36)。
最後のサイクルでないときは(S5:NO)、このときも、第1血液ポンプP1は駆動した状態が保持され、供血者から採取した全血は、第6開閉弁V6を介して一時貯留バッグY2に貯えられ続ける。
ここで、血小板中間バッグY3に蓄える高濃度の血小板液PCの量は、遠心ボウルE1から流出する血小板液PCの流量に基づき第8開閉弁V8の開弁時間を制御することにより、簡単に調整することができる。
次に、所定量の血小板液PCの採取が終了、言い換えると、第8開閉弁V8を開いてから所定時間が経過すると、TD期間が終了したと判断して(S37:YES)、血小板液PCの流出が終了したと判断して、図14に示す返血工程に移行する(S10、S21)。
すなわち、遠心ボウルE1の回転を停止し、第6開閉弁V6、及び第5開閉弁V5を閉じ、第1開閉弁V1、及び第9開閉弁V9を開いて、第1血液ポンプP1を逆回転させて、遠心ボウルE1内に残されている血液を供血者に返す返血を開始する。ここで、第1血液ポンプP1の逆転スピードは、正転スピードの倍速で駆動させ、返血時間を短縮している。また、必要に応じて、第2血液ポンプP2を駆動して、採りすぎて血漿バッグY1に貯えられている血漿PPPを返血する。
返血が終了したら、最後のサイクルでない場合は(S5:NO)、図15に示すように遠心ボウルE1の回転を開始し、第1血液ポンプP1を再び正転回転させて、採血を再開する。遠心ボウルE1の内周部に位置する流出通路19より、血漿PPPに押されて、遠心ボウルE1内の空気(点線で示す。)が流れ出る。流れ出た空気は、開かれている第9開閉弁V9を介して、エアバッグY4に貯えられる。このとき、一時貯留バッグY2に貯えられている血液も、第7開閉弁V7を開き、第2血液ポンプP2を駆動して、第4開閉弁V4を通って同時に遠心ボウルE1に流入させる(S11)。このとき、血漿バッグY1に流体が流れ入れないように第3開閉弁V3を閉じる。
次に、濁度センサC2が、チューブ内を流れる流体が、空気から血漿PPPに変化したことを検出すると、図16に示すように、第9開閉弁V9を閉じて、第2開閉弁V2を開いて、遠心ボウルE1からあふれ出た血漿PPPを血漿バッグY1に貯える。
次に、一時貯留バッグY2の血液が全て遠心ボウルE1に戻ったことを確認し、血漿バッグY1に所定量の血漿PPPが貯えられたことを確認すると(S4:YES)、最後のサイクルでない場合は(S5:NO)、図17(図9と同じ状態)に示すように、第2血液ポンプP2を駆動した状態が保持され、第7開閉弁V7を閉じ、血漿バッグY1に貯えられている血漿PPPを全血に混ぜて、遠心ボウルE1に供給するために第3開閉弁V3を開いて、血漿PPPのクリティカルフロー工程を開始する。以下、図10の工程(循環工程)に続く。
このサイクルは、所定量の血小板PLTが確保されるまで、通常3サイクルか4サイクル行われる。例えば、3サイクルで終了するときは、第2サイクルの循環期間TF2、及び加速期間TG2のときに、並行して採血を行い、一時貯留バッグY2に全血を貯留する。そして、第3サイクルの採血時に、一時貯留バッグY2内の血液を全血に混ぜて、遠心ボウルE1に供給する。そして、第3サイクルのときには、循環期間TF3、及び加速期間TG3のときに、採血を行わない。第4サイクルがないからである。
3サイクルで終了する場合には、第3サイクルの返血が終了すれば、供血者から採血針2を外して、採血は終了する。
ここで、血液成分分離装置に備わる血小板単位増防止プログラム機能について説明する。なお、血小板単位増防止プログラム機能は、採取された血小板PLTの数が過剰となること、および不足になることを防止する機能であり、制御部15により最終サイクルにて行われる機能である。
血液成分分離装置においては、通常、サイクル毎に採取される血小板PLTの数はほぼ決まっている。そのため、図20の「通常」に示すように、例えば、第1サイクル(図中「1cyc目」と表記)にて0.9×10e11ヶの血小板PLTを採取できるドナーの場合には、第2サイクル(図中「2cyc目」と表記)および第3サイクル(図中「3cyc目」と表記)にて0.9×10e11ヶの血小板PLTを採取できる、と想定される。したがって、第3サイクル終了後において、血小板PLTは合計2.7×10e11ヶ採取される、と想定される。そして、このようにして、目標の血小板単位数の「10単位血小板」により規定される血小板PLTの数(2.0×10e11ヶ〜3.0×10e11ヶ)を採取できる、と想定される。すなわち、第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数は、第1サイクルにて採取された血小板PLTの数のほぼ整数倍の数となる、と想定される。
しかしながら、ドナーによっては、サイクル毎に採取される血小板PLTの数のバラつきが大きく、サイクル毎に採取される血小板PLTの数が想定される数よりも多くなる場合がある。この場合、第3サイクル終了後にて第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数が、目標の血小板単位数の「10単位血小板」により規定される血小板PLTの数の上限(3.0×10e11ヶ)を超えてしまうおそれがある。
そこで、本実施例では、制御部15は、目標の血小板単位数により規定される血小板PLTの数の範囲内にてターゲット血小板数を設定する。なお、ターゲット血小板数は、目標の血小板単位数により規定される血小板PLTの数の範囲内の略中間値(中間値または中間値の近傍の値)とすることが望ましい。そして、制御部15は、最終サイクルにて、血小板PLTの流出濃度をモニタしている濁度センサC2を用い、第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数がターゲット血小板数に達したときには、血小板PLTの採取を終了する。これにより、過剰量の血小板PLTの採取を防止することができる。
例えば、全サイクル数が3サイクルであり、ターゲット血小板数を2.4×10e11ヶとした場合には、図20の「単位増防止PG」に示すように、制御部15は、第3サイクルにて、第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数(図中「トータルPLT数」と表記)が2.4×10e11ヶに達したときには、血小板PLTの採取を終了する。そのため、第3サイクルにて採取された血小板PLTの数は、第1サイクルや第2サイクルよりも抑制されて、0.6×10e11ヶとなる。
そして、このように、最終サイクルにて採取される血小板PLTの数を抑制した場合には、血小板PLTを含む血小板液PCの採取量(容量)も少なくなってしまう。そこで、制御部15は、最終サイクルにおいて、採取される血小板液PCが目標量になるように、血漿PPPを添加する。
具体的には、制御部15は、図5に示すフローチャートに基づく単位増防止プログラムを実行する。図5に示す単位増防止プログラムは、前記の図4において、最後のサイクルであると判定された(S5:YES)場合に実行される。
まず、図5に示すように、制御部15は、予測PLT数がターゲット血小板数以上であるか否かを判定する(S12、血小板総数判断工程)。ここで、予測PLT数は、最終サイクルの一つ前のサイクルにて採取された血小板PLTの数に基づいて予測される。具体的には、制御部15は、以下の数式より、予測PLT数を演算する。
[数1]
(予測PLT数)=(最終サイクルの一つ前のサイクル終了時における第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数)+(最終サイクルの一つ前のサイクルにて採取された血小板PLTの数)
すなわち、予測PLT数は、最終サイクルの一つ前のサイクルにて採取された血小板PLTの数と同数の血小板PLTが最終サイクルにて採取されると仮定したときに、最終サイクル終了時にて予測される第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数である。
そして、制御部15は、予測PLT数がターゲット血小板数以上であると判定した場合(S12:YES)には、最終サイクル予測PC採取量を演算する(S13、血小板液量決定工程)。ここで、最終サイクル予測PC採取量は、最終サイクルにおいて第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数がターゲット血小板数に達するまでに採取されると予測される血小板液PCの量である。具体的には、制御部15は、以下の数式により、最終サイクル予測PC採取量を演算する。
[数2]
(最終サイクル予測PC採取量)=(最終サイクルにて採取したい血小板PLTの数)/(血小板液PC1mlに含まれる血小板PLTの数)×(係数α)
ここで、「最終サイクルにて採取したい血小板PLTの数」は、最終サイクルにおいて第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数がターゲット血小板数に達するまでに採取される血小板PLTの数である。また、「血小板液PC1mlに含まれる血小板PLTの数」は、血小板液PC中の血小板PLTの濃度であり、具体的には、最終サイクルの一つ前のサイクル終了時にて、第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数を第1サイクル以後に採取された血小板液PCの総量で除して得られる濃度である。
例えば、ターゲット血小板数を2.4×10e11ヶとし、最終サイクルの一つ前のサイクル終了時における第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数が1.8×10e11ヶとすると、最終サイクルにて採取したい血小板PLTの数は、(2.4×10e11ヶ)‐(1.8×10e11ヶ)=0.6×10e11ヶとなる。そして、血小板液PC1mlに含まれる血小板PLTの数を、(1.8×10e11ヶ)/90ml=0.02×10e11ヶ/mlとする。さらに、係数αを、0.8とする。すると、最終サイクル予測PC採取量は、(0.6×10e11ヶ)/(0.02×10e11ヶ/ml)×0.8=24mlとなる。ここで、係数αは、予備検討から導き出される数値ではあるが、0.6〜0.9が好ましい。
血小板液量決定工程(S13)では、このようにして、制御部15は、最終サイクルにおいて血小板PLTの総数がターゲット血小板数に達するまでに採取される血小板液PCの量を決定する。
そして、制御部15は、このようにして最終サイクル予測PC採取量を演算する(S13)と、次に、演算式Aを使用して、最終サイクルPPP添加量を演算する(S14、血漿添加量決定工程)。ここで、最終サイクルPPP添加量は、最終サイクルにおいて血小板液PCに添加する血漿PPPの添加量である。演算式Aは、具体的には、以下の数式により表わされる。
[数2]
(最終サイクルPPP添加量)=(目標PC量)−(最終サイクル予測PC採取量)
なお、目標PC量は、最終サイクルにて採取する血小板液PCの目標量である。
ここで、例えば、目標PC量を210mlとすると、前記のように最終サイクル予測PC採取量は24mlであるので、最終サイクルPPP添加量は、210ml−24ml=186mlとなる。
そして、制御部15は、このようにして最終サイクルPPP添加量を演算する(S14)と、次に、演算した最終サイクルPPP添加量の血漿PPPを血小板中間バッグY3の血小板液PCに添加する(S15、血漿添加工程)。このとき、図21に示すように、第8開閉弁V8を開いて、遠心ボウルE1からあふれ出た血漿PPPを、最終サイクルPPP添加量分、血漿バッグY1に貯える。
次に、制御部15は、クリティカルフロー工程(S16)を行った後、採血を停止して(S17)、循環・加速工程を行って血小板PLTを採取する(S18)。
次に、制御部15は、採取された血小板PLTの総数がターゲット血小板数に到達した場合(S19:YES)、すなわち、最終サイクルにおいて採取された血小板液PCが最終サイクル予測PC採取量に達した場合には、血小板PLTの採取を終了する(S20、血小板採取終了工程)。次に、制御部15は、返血工程(S21)を行った後、プログラムの実行を終了する。
なお、制御部15は、予測PLT数がターゲット血小板数未満であると判定した場合(S12:NO)には、演算式Bを使用して、最終サイクルPPP添加量を演算する(S22)。演算式Bは、以下の数式により表わされる。
[数3]
(最終サイクルPPP添加量)=(目標PC量)−(最終サイクルの一つ前のサイクルにて採取した血小板液PCの量)
ここで、例えば、目標PC量を210mlとし、最終サイクルの一つ前のサイクルにて採取した血小板液PCの量を45mlとすると、最終サイクルPPP添加量は、210ml−45ml=165mlとなる。
以上が、血小板単位増防止プログラム機能についての説明である。
なお、血小板中間バッグY3内に高濃度の血小板液PCを採取し終えた後は、第3血液ポンプP3を駆動して、血小板保存液瓶に接続している瓶針10により、血小板保存液の適量を血小板中間バッグY3に注入する。その後、図22に示すように、第10開閉弁V10を開いて、血小板中間バッグY3内に貯蔵されている高濃度の血小板液PC及び血小板保存液を、白血球除去フィルタ11を介して、血小板バッグY5に注入する。このとき、血小板バッグY5内に存在した空気は、エアバッグY6に移動する。
血小板中間バッグY3内に貯蔵されていた高濃度の血小板液PCが全て出たことを確認した後、図23に示すように、第3血液ポンプP3を駆動して、血小板保存液瓶に接続している瓶針10により、血小板保存液瓶に残っている血小板保存液を、除菌フィルタ9及び白血球除去フィルタ11を介して、血小板バッグY5に注入する。これにより、白血球除去フィルタ11に残存している濾過処理済みの高濃度の血小板液PCを回収する。その後、血小板バッグの2本のチューブを密閉する。これにより、高濃度の血小板液PCが貯えられた血小板バッグY5が完成する。
以上、詳細に説明したように本実施例によれば、遠心ボウルE1により血液から複数の血液成分を分離する工程と、遠心ボウルE1により分離された血小板PLTを採取する工程とを複数サイクル行う血液成分分離装置において、目標の血小板単位数により規定される血小板PLTの数の範囲内にてターゲット血小板数を設定し、採取された血小板PLTを含む血小板液PCの容量を目標量に調整するために血小板液PCに血漿PPPを添加するものであって、予測PLT数がターゲット血小板数以上であるか否かを判断する血小板総数判断工程(S12)と、血小板PLTの総数がターゲット血小板数に達するまでに、最終サイクルにおいて採取されると予測される血小板液PCの量を決定する血小板液量決定工程(S13)と、最終サイクルPPP添加量を決定する血漿添加量決定工程(S14)と、最終サイクルを行っているときに最終サイクルPPP添加量の血漿PPPを添加する血漿添加工程(S15)と、最終サイクルにおいて採取された血小板液PCが血小板液量決定工程にて決定した量に達した場合には血小板PLTの採取を終了する血小板採取終了工程(S20)と、を行う。
このように、目標の血小板単位数により規定される血小板PLTの数の範囲内にてターゲット血小板数を設定するので、目標の血小板単位数で規定される数の血小板PLTを正確に採取できる。また、最終サイクルを行っているときに血漿添加量決定工程にて決定された添加量の血漿PPPを添加することにより、血小板液PCを目標量採取できる。このようにして、最終サイクルにて採取する血小板PLTの数や血小板液PCの量を調整することによって、簡易な手法により目標の血小板単位数の血小板PLTからなる血液製剤を精製することができる。
また、ターゲット血小板数は、目標の血小板単位数により規定される血小板PLTの数の範囲内の略中間値とする。これにより、目標の血小板単位数に対する単位割れや単位増を、確実に防止することができる。
また、血小板液量決定工程(S13)では、最終サイクルで採取される血小板PLTの数を血小板液PC中の血小板PLTの濃度で除して算出した血小板液PCの量に対し、所定係数αを乗じて、最終サイクルにおいて採取される血小板液PCの量を決定する。そして、このとき、血小板液PC中の血小板PLTの濃度は、最終サイクルの一つ前のサイクル終了時にて、第1サイクル以後に採取された血小板PLTの総数を第1サイクル以後に採取された血小板液PCの総量で除して得られる濃度とする。
このようにして、最終サイクルの一つ前のサイクル終了時までの血小板PLTの総数と血小板液PCの総量のデータから得られた血小板PLTの濃度と所定係数αとを用いて、最終サイクルにおいて採取される血小板液PCの量を正確に決定することができる。そのため、より確実に、目標の血小板単位数の血小板PLTからなる血液製剤を精製することができる。
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。上記した実施の形態では、一時貯留バッグY2で、バフィーコートバッグと全血バッグとを兼用させているが、バフィーコートバッグと全血バッグとを、別々なバッグして並列に設けても良い。