JP4540949B2 - アフェレーシス装置 - Google Patents

Description

本発明はアフェレーシス装置に関する。より詳しくは本発明は、中間密度成分採取後に所定量の追加採血を実施することで、アフェレーシス装置における血液製剤の製造効率を高めることに関する。

アフェレーシスの一つの主流として、本出願人であるヘモネティクス社の装置に採用されている方式がある。これは、供血者から全血を採取し、遠心分離器内において高密度成分（赤血球）、中間密度成分（主として血小板と白血球）、及び低密度成分（血漿）の各成分へと同心円状に分離する、いわゆる「ドロー」ステップと、所要血液成分を分取した後、遠心分離器内に残った血液成分を供血者に戻す、いわゆる「リターン」ステップを主要な構成部分とする。これまでアフェレーシスは種々の手法により改良されてきているが、その中には特許文献１に記載されているように、遠心分離器外に分取した低密度成分を遠心分離器に短期間再循環させるいわゆる「ドウェル」技術や、特許文献２などに記載されているように、低密度成分をサージ流量、即ち時間と共に増大する流量で遠心分離器内に再循環させ、中間密度成分から血小板等を優先的に流出させるいわゆる「サージ」技術等がある。典型的には、アフェレーシスはドロー、ドウェル、サージ、リターン等の工程を組み合わせて構成される１サイクルを数サイクル繰り返し、所定の血液成分を採取する。

アフェレーシスで用いられる代表的な遠心分離器として、レーサム（Ｌａｔｈａｍ）ボウルが周知である。これは例えば特許文献３に記載されており、入口ポートと出口ポートを有し、また収集された全血を各成分に分離するための分離空間を内部に有する。レーサムボウルを使用し、ドウェル及びサージ技術を用いた血液成分採取方法では、血小板を効率的に採取する為、血小板層及び白血球層から成るバフィーコート層を所定の位置に形成するように制御を行うのが好ましい。このような場合、１サイクル当りに処理される全血の血液量は、例えばアフェレーシス装置内の光学センサーが所定の位置に赤血球層を検出した時点で確定される一定量となる。しかし供血者の血液中に占める高、中間密度成分の比率、即ちヘマトクリット値によっては、アフェレーシスの過程で体外に循環させる必要のある１サイクル当たりの処理量に注意を払う必要がある。こうした問題点に対処するため、特許文献４では、ドローステップ中に遠心分離器内を通過する血漿の総流量や遠心分離器の回転数を、供血者に応じて選択的とすることを提案している。この技術によれば、１サイクル当たりの全血処理量は、個々の供血者に最適となるよう、可変に制御することができる。
特許第２７７６９８８号 米国特許第４４１６６５４号明細書 米国特許第３１４５７１３号明細書 特許第３１９６８３８号

アフェレーシス装置は採取目的に応じて種々のプロトコルで動作するが、その中には一つより多い種類の製剤を同時に採取することを目的とするものがある。一例として、ヘモネティクス社製ディスポーザブルセットＬＮ９０６Ｊを使用した赤血球及び血小板同時採取プロトコルは、血小板製剤と濃厚赤血球製剤を一人の供血者から同時に採取することを目的とする。またヘモネティクス社製ディスポーザブルセットＬＮ９９５Ｊを使用した血漿及び血小板同時採取プロトコルは、血小板製剤と血漿製剤を一人の供血者から同時に採取することを目的とする。これらの場合にも、上記のようにヘマトクリット値に応じて循環量を制御するといった考慮は必要であるが、二以上の製剤を得る観点からは、これまでの処理をさらに改良することが必要な場合がある。

例えば濃厚赤血球製剤を採取する際には、製剤品質の観点から、製剤に混入する血漿成分を可能な限り除去することが望ましい。混入する血漿成分が少なければ、製剤量ひいては輸血量を減少させることができる。そこで上記した赤血球及び血小板同時採取プロトコルでは、レーサムボウルを使用してドウェル及びサージ技術により血小板を採取した後、ボウル内に残存する濃厚赤血球を所定量の赤血球保存液と混合させて、濃厚赤血球製剤を得ている。この場合、赤血球の破壊により増加する血清ヘモグロビン値を低く抑えることが望まれるが、回転するボウルから出口ポートを通して赤血球を流出させると、赤血球が破壊されるおそれがある。そこでボウルの出口ポートから赤血球を流出させずに採血工程を終了させるため、血小板をドウェル及びサージ技術により採取した後、遠心回転を停止させることが行われる。しかしこの場合に、ボウル内ヘマトクリット値（ボウル内赤血球量をボウル内血液量で除した値）が低く、全血４００ｍＬ由来の赤血球製剤として適切な値が得られない場合がある。

また例えば、上記した血漿及び血小板同時採取プロトコルでは、抗凝固剤（ＡＣＤ）を除いた採取製剤の合計量が４００ｍＬ以下で、かつ供血者の体内循環血液量に対して１２％以下となるように制限される。このプロトコルでは、血小板製剤（血漿中に血小板を浮遊させた製剤）の採取が優先されるが、例えば１０単位の血小板製剤には約２００ｍＬの血漿が使用され、この血小板製剤量を確保した上で、余剰の血漿から約２００ｍＬを限度として血漿製剤が採取される。しかしながら、供血者のヘマトクリット値が高い場合は、１サイクル当たりに採取できる血漿量が少なく、処理完了時に所定の血漿量を得られない場合がある。すなわち血小板製剤と同時に採取する血漿製剤は、前述の制限内で最大とすることが望ましいが、供血者のヘマトクリット値によっては、必ずしも十分な血漿製剤を確保できない。

本発明は、サージ技術により血小板を採取した後、また場合によってはさらに遠心分離器（遠心分離ボウル）から白血球を流出させた後に、供血者からの採血工程を再開させることを特徴とする（以下「追加採血」という）。追加採血は、所定の血液量（以下「追加処理量」という）が処理された時点で終了される。追加処理量は、遠心分離ボウルの出口ポートから赤血球が流出しない限度で、ボウル内に追加充填できる赤血球量（以下「追加赤血球量」という）から、供血者のヘマトクリット値に基づき、計算によって事前に予測することができる。供血者のヘマトクリット値は、外部の血球カウンターにより計測されてアフェレーシス装置に入力された値、又はアフェレーシス装置が得た既得の血液処理量から算出された値を用いることができる。なお病院等でアフェレーシス装置を使用するなど、場合によってはヘマトクリット値の代わりにヘモグロビン値を使用することも考えられる。ヘモグロビン（Ｈｂ）（ｇ／ｄＬ）は、単位を無視するとヘマトクリット（Ｈｔ）（％）の約３分の１の値であり（Ｈｔ４５％≒Ｈｂ１５ｇ／ｄＬ）、例えばヘモグロビン値の入力を受けつけた場合に、その値を３倍してヘマトクリット値として扱うことができる。

追加赤血球量は可変のパラメータとすることが可能である。例えば、追加赤血球量を１５ｍＬとすると、赤血球および血小板同時採取プロトコルでは、ボウル内赤血球量１５ｍＬの増加がそのままボウル内血漿量１５ｍＬの減少となり、ボウル容量を２５０ｍＬとすると、ボウル内ヘマトクリット値は約６％（追加赤血球量１５ｍＬ÷ボウル容量２５０ｍＬ）増加する。また、血漿及び血小板同時採取プロトコルにおいては、供血者ヘマトクリット値を４２％とすると、１サイクル当たりに採取できる血漿量は約３６ｍＬ（追加赤血球量１５ｍＬ÷供血者ヘマトクリット値４２％）増加し、確保できる血漿製剤量が増大する。即ち追加でボウル内に流入される全血の量だけ、ボウルから血漿を流出させることができる。なお、血漿及び血小板同時採取プロトコルにおいては、血小板採取に必要なサイクル数、１サイクル当たりに採取できる血漿量および目標血漿量を考慮して、追加採血を実施しなければ目標血漿量を達成できない場合に限り、選択的に追加採血を実施するのが好ましい。

サージ技術により血小板を採取する前段階として、前述のドウェル技術を用いるのが好ましい。但し、先に特願２００２−２７４５１９号で提案したように、高速クリティカルフローでドウェル技術を代替することもできる。サージ技術により血小板を流出させた後の追加処理量は、遠心分離器の回転数、追加採血後の遠心分離器の停止時間（停止に要する時間）、ボウルの形状等によって異なり得るが、どのような場合でも過度の実験を必要とせずに、可能な追加処理量の範囲を容易に画定することができる。例えば本発明者は、通常のレーサムボウルを用い、遠心回転数が５６００ｒｐｍで遠心分離器の停止時間を４０秒に設定した場合、追加赤血球量を１５ｍＬまでの範囲内に設定すれば、遠心器停止時に赤血球がボウルの出口ポートから流出しないことを確認している。しかしこの追加処理量は、遠心回転数の増大や遠心器停止時間の延長（ゆっくり停止）により、増大させることが可能である。

本発明によれば、血小板、及び場合によってはさらに白血球採取後に所定量の追加採血を実施することで、より柔軟な処理血液量の制御が実現され、例えば血小板及び赤血球同時採取時におけるボウル内ヘマトクリット値の増加や、血漿及び血小板同時採血時における採取可能な血漿製剤量の増加が可能となる。なお、上記した採取製剤の合計量に対する制限は法令等に応じて変化しうる。その場合にプロトコル、サイクル等に関して記載した数値がそれに伴って変化しうることは、当業者には明らかである。

図１を参照すると、アフェレーシス装置Ｅ１は、抗凝固処理された全血をその構成成分に分離するために、標準的なレーサム形式の遠心分離ボウルＣＢ１を用いている。しかしもちろん、遠心分離器は他の形態、例えばブローモールドにより一体成形された遠心分離ボウルであってもよい。遠心分離ボウルＣＢ１は、回転可能なボウル本体と、ロータリシールによってボウル内部と流体的に連通された固定の入口ポートＰＴ１及び出口ポートＰＴ２からなる。抗凝固剤（ＡＣＤ）を格納するバッグ即ち容器Ｂ１は、除菌フィルターＦ２、ポンプＰ３、空気検出器Ｄ３を通るチューブＴ２及びコネクタＣ１を介して、静脈針付チューブＴ１と連通している。全血が一旦プールされてから供給される場合、静脈針Ｔ１は全血バッグ（図示せず）と置き換えることができる。或いは場合によっては、特に後述する追加採血の一部を、一時的に採取した赤血球製剤によって代替することもできる。また静脈針付チューブＴ１は、空気検出器Ｄ１、空気検出器Ｄ２、血液フィルターＦ１、バルブＶ１、空気検出器Ｄ４、ポンプＰ１を通るチューブＴ３、コネクタＣ２、チューブＴ４、及び入口ポートＰＴ１を介して、遠心分離ボウルＣＢ１と流体的に連通される。遠心分離ボウルＣＢ１の出口ポートＰＴ２は、ラインセンサーＬ１を通るチューブＴ５、３路コネクタＣ３、コネクタＣ４、及びバルブＶ２を通るチューブＴ８を介して、重量計Ｓ１に懸架された血漿というラベルのついた容器Ｂ２の容器入口ポートＰＴ４と選択的に連通される。空気というラベルの付された容器Ｂ４は、チューブＴ５からコネクタＣ３を介して分岐しバルブＶ４を通るチューブＴ６を介して、また血小板というラベルの付された容器Ｂ３は、チューブＴ５からコネクタＣ４を介して分岐しバルブＶ３を通るチューブＴ９を介して、遠心分離ボウルＣＢ１の出口ポートＰＴ２とそれぞれ選択的に連通される。容器Ｂ２の容器出口ポートＰＴ３は、チューブＴ７を介してポンプＰ２を通って延び、コネクタＣ２に接続される。

ポンプＰ１、Ｐ２及びＰ３は、バルブＶ１乃至Ｖ８と相俟って、ラインセンサーＬ１、供血者圧力モニター（ＤＰＭ）Ｍ１、システム圧力モニター（ＳＰＭ）Ｍ２、及び空気検出器Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４により発生される信号に応じて、図示しないマイクロコンピュータからの指示に従って、アフェレーシス装置Ｅ１を通じての流れの方向及び持続時間を制御する。空気検出器Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４は、液体の存在又は不存在を検出する。圧力モニターＭ１及びＭ２は、装置Ｅ１内での圧力レベルを監視する。ラインセンサーＬ１は出口ポートＰＴ２からラインセンサーＬ１を通過する血液成分の存在を光学的に検出する。なお場合によっては、コネクタＣ２と遠心分離ボウルＣＢ１の入口ポートＰＴ１の間でチューブＴ４に沿って配置される単一のポンプによって、ポンプＰ１とＰ２を代替することも可能である。但しこの場合には、後述するクリティカルフロー技術を用いることはできず、また返血時に濃厚赤血球を血漿で稀釈するといった操作も行えない。

初期動作においては、ポンプＰ１及びＰ３が付勢され、アフェレーシス装置Ｅ１のチューブＴ２を容器Ｂ１からの抗凝固剤でプライミングする。抗凝固剤は除菌フィルターＦ２とコネクタＣ１を通り、空気検出器Ｄ２に到達する。空気検出器Ｄ２は、Ｄ２における抗凝固剤の存在を検出し、抗凝固剤のプライミングの動作を終了させる。プライミング動作の間、バルブＶ１及びＶ４は開放されており、抗凝固剤のプライミング動作によって遠心分離ボウルＣＢ１から流出された無菌空気が、容器Ｂ４に入る。

次いで静脈針付チューブＴ１が供血者に挿入され，ドローステップが開始される。ドローステップ中、供血者から静脈針付チューブＴ１を介して採取された全血は、ポンプＰ３により容器Ｂ１から供給される抗凝固剤とコネクタＣ１で混合される。さらにポンプＰ１により、抗凝固剤が混合された全血は、チューブＴ３及びチューブＴ４を介して、入口ポートＰＴ１から遠心分離ボウルＣＢ１に供給される。アフェレーシス装置Ｅ１における各ポンプ、バルブ等の動作は、図示しないマイクロコンピュータの制御の下に、所望とするプロトコルに従って行われる。

遠心分離ボウルＣＢ１が回転すると、ボウルの底部に導入された抗凝固処理された全血は遠心力により、成分の密度に応じて、赤血球、白血球、血小板及び血漿などの異なる成分へと分離される。ボウルの回転数は例えば４０００〜６０００ｒｐｍの範囲から選択されることができ、典型的には例えば４８００ｒｐｍである。遠心分離ボウルＣＢ１の内部では、血液成分はより高密度の成分から順に、外側から内側へと同心の層をなす。即ち赤血球層は最も外側へと押しやられ、血漿層は中心付近に存在するようになる。両者の間には、血小板の内側層と、血小板及び白血球の遷移層と、白血球の外側層とから成っているバフィコート層が形成される。血漿層は出口ポートＰＴ２に最も近い成分であり、抗凝固処理された全血が入口ポートＰＴ１を通って遠心分離ボウルＣＢ１に追加されるに際して、出口ポートＰＴ２を介して最初に流出される。

ドローステップ中に出口ポートＰＴ２から流出した血漿は、ラインセンサーＬ１を通るチューブＴ５、バルブＶ２及び容器入口ポートＰＴ４を介して容器Ｂ２に収集される。ここでクリティカルフロー技術によれば、容器Ｂ２に収集された血漿はポンプＰ２により、容器出口ポートＰＴ３からチューブＴ７、コネクタＣ２及びチューブＴ４を介し、入口ポートＰＴ１を通って遠心ボウルＣＢ１へと循環される。クリティカルフロー技術では、ドローステップ中に遠心分離器内を通過する血漿の総流量、即ちドローステップで引き込まれる全血中の血漿流量と、全血の稀釈用に容器Ｂ２から遠心分離ボウルＣＢ１へと循環される血漿流量の合計を「クリティカルフロー」とし、これが一定に維持される。供血者の状態に応じて、全血の供給速度はドローステップの間に変動し、場合によっては０になることもあるが、クリティカルフロー技術によれば、この低下分を補償するように血漿が循環され、遠心分離ボウルを通る流れを安定化し、分離が乱れるのを防止することができる。また循環される血漿は抗凝固化された全血を希釈し、遠心分離ボウル内での血液成分の分離を容易にする。

遠心分離ボウルＣＢ１の肩部には光学センサー（図示せず）が適用されており、遠心分離ボウル内で血液成分が同心円状に形成する層を監視している。即ち光学センサーは遠心分離ボウルＣＢ１内でバフィーコートにより占有される領域の回転軸からの半径を監視し、この半径が特定の値となったことを検出する。光学センサーが所定の位置に赤血球層を検知すると、ドローステップは完了し、バルブＶ１は閉じられ、ポンプＰ１は停止されて、血液が供血者からそれ以上採取されないようにされ、ドウェル段階が開始される。

ドウェルに際して、ポンプＰ２は血漿を適当な流速、例えば１００ｍＬ／分で一定期間、遠心分離ボウルＣＢ１を通じて循環させる。この流速においてバフィコートは稀釈されて拡幅されるが、血小板は遠心分離ボウルＣＢ１を出ていかない。特許文献１に記載のように、ドウェル技術はバフィコートを稀釈し、血小板と白血球のより良好な分離を達成すると共に、遠心分離ボウルＣＢ１内の流れのパターンの安定化を可能にする。その後、サージステップが開始されて血小板が採取される。但し前述したように、特願２００２−２７４５１９号の提案に従って高速クリティカルフローでドウェル技術を代替することもでき、その場合にはドローからサージへと直接に移行する。

サージにおいては、ポンプＰ２の速度は例えば５〜１０ｍＬ／分の増分で増大され、約２００〜２５０ｍＬ／分の血小板サージ速度に達するまで、血漿を循環させる。この血小板サージ速度は、血小板は遠心分離ボウルＣＢ１を出て行くことができるが赤血球又は白血球は出て行けない速度である。ボウルを出て行く血漿は血小板で曇ったようになり、この曇りがラインセンサーＬ１によって検出される。ラインセンサーＬ１は、チューブＴ５内を通る血液成分に光を照射するＬＥＤと、血液成分を通過した後に光を受信する光電検出器とからなることができる。光電検出器により受信される光の量は、チューブＴ５を流れる液体の密度と相関される。血小板が最初に遠心分離ボウルＣＢ１から出始めると、ラインセンサーＬ１の出力は減少し始める。バルブＶ３は開かれ、バルブＶ２は閉じられて、血小板は容器Ｂ３に集められる。遠心分離ボウルＣＢ１から血小板の大部分が取り出されたならば、流出してくる液体の曇りは少なくなる。この曇りの減少はラインセンサーＬ１によって検出される。その後バルブＶ３が閉じられて採取が終了する。任意選択的に、白血球バッグ（図示せず）を用いて、続いて白血球の採取を開始することができる。

サージの終了後、追加採血を行う。これは血小板及び／又は白血球の採取後自動的に開始することができ、或いは手動操作で任意に行うこともできる。また開始時点は、例えば光学センサーによって別途赤血球層を監視することで制御してもよい。追加採血はドローステップと同様に、抗凝固処理された全血をポンプＰ１により、チューブＴ３及びチューブＴ４を介して、入口ポートＰＴ１から遠心分離ボウルＣＢ１に供給することによって行う。またこの場合にも、クリティカルフロー技術を用いることができる。追加採血の終了後、例えば血漿及び血小板同時採取プロトコルでは、容器Ｂ３内の血漿中に浮遊した血小板と、容器Ｂ２内の血漿とが製剤として分取される。また赤血球及び血小板同時採取プロトコルでは、容器Ｂ３内の血漿中に浮遊した血小板と、ポンプＰ１を反転させて遠心分離ボウルＣＢ１から容器Ｂ５に収集される濃厚赤血球とが、製剤として分取される。残余の血液成分は周知の仕方で供血者に戻される。なお場合によっては、前のサイクルで容器Ｂ５に収集された赤血球を、次サイクル以降の追加採血において供血者からの全血の少なくとも一部に代えて用いることができる。

周知のように、図１に示すようなアフェレーシス装置Ｅ１は、バルブや各種センサー、遠心分離器のモータ、マイクロコンピュータなどが組み込まれた固定ユニットと、遠心分離ボウル、チューブ、バッグ等からなる使い捨てシステム（ディスポーザブル）を含んでいる。アフェレーシス装置が作動する種々のプロトコルに応じて、前述したヘモネティクス社製ディスポーザブルセットＬＮ９０６ＪやＬＮ９９５Ｊ等の、種々の使い捨てシステムを利用可能である。図２は、図１のアフェレーシス装置において、血漿及び血小板同時採取プロトコルと関連して本発明を実施する際に用いることができる使い捨てシステムを概略的に示している。図２において用いられている符号は、図１で使い捨てシステムに関して用いられている符号と対応している。

血漿及び血小板同時採取プロトコルでは、サージステップによる血小板及び／又は白血球の採取が終了すると、任意選択的または自動選択的に追加採血ステップが開始される。任意選択的とは、例えばオペレータのキー操作により、装置稼動中にリアルタイムで追加採血ステップの実施を選択できることを含む。また自動選択的とは、追加採血ステップによる余剰血漿量の確保の必要性を装置が判断し、必要と認めた場合にのみ自動的に追加採血ステップを実施することを含む。こうした判断は、追加採血ステップを実施しない場合の余剰血漿量と、最終的に血漿製剤として必要とされる目標血漿量の比較に基づいて行われる。

追加採血ステップが開始されると、バルブＶ１が開き、ポンプＰ１が再度回転を開始する。ドローステップと同様に、遠心分離ボウルＣＢ１の出口ポートＰＴ２を介して血漿が流出し、チューブＴ５、バルブＶ２を通り、チューブＴ８及び容器入口ポートＰＴ４を介して容器Ｂ２に収集される。この時、ポンプＰ２を使用したクリティカルフローの実施の有無を選択することができる。追加採血ステップは、サージステップ終了時を起算点として、追加処理量Ｖａが処理されたことをポンプＰ１の回転数（例えば１回転が１ｍＬに相当）により検知するまで継続される。追加採血の終了検知後、遠心分離ボウルの回転は停止される。遠心回転停止に際しては、赤血球が流出する恐れがあるため、ボウルから流出する血液成分は、チューブＴ５、バルブＶ４を通るチューブＴ６を介して容器Ｂ４に送られる。ここで追加処理量Ｖａは、以下の式により算出できる。

Ｖａ＝Ｖｒ／Ｈｔ
式中、Ｖａ＝追加処理量（ｍＬ）、
Ｖｒ＝追加赤血球量（ｍＬ）、
Ｈｔ＝供血者のヘマトクリット（％）
Ｖｒは前述のように実験を通じて経験的に導くことのできる所与の値であり、供血者のヘマトクリットＨｔはオペレータがアフェレーシス装置Ｅ１に入力した値、または以下の式により算出される値である。

Ｈｔ＝Ｒ／Ｖｃ
式中、Ｖｃ＝サイクルあたり処理量（ｍＬ）、
Ｒ＝ボウル内赤血球量（ｍＬ）
なお、Ｒは所与の値である。例えば、追加赤血球量及びボウル内赤血球量を予め１５ｍＬ、１７０ｍＬにそれぞれ設定すると、サイクル当たり処理量が４５０ｍＬであった供血者のＨｔは、装置により約３７．８％と取り扱われ、追加処理量は約４０ｍＬとなる。またＲの設定値を変更することで、追加全血量の微調整が可能である。

上記したボウル内赤血球量Ｒは、サージ直前にボウル内に存在する赤血球量を意味し、そのサイクルでの処理量に供血者のヘマトクリット値を乗じた値である。また、クリティカルフローや遠心回転の設定によって能動的に変動させることが可能な値であり、例として挙げた１７０ｍＬという値は、クリティカルフロー６０ｍＬ／分、遠心回転５６００ｒｐｍを使用した時の経験値である。追加赤血球量は、遠心回転数及び遠心回転を停止させる為に要する時間により変動するが、上記例による１５ｍＬの場合、５６００ｒｐｍの遠心回転を、ボウル外に赤血球を流出させることなく４０秒間で停止させることが可能である。

所定の追加処理量が処理された後、装置Ｅ１はリターンステップを開始する。血漿及び血小板同時採取プロトコルでは、リターンステップの間、遠心分離ボウルＣＢ１の回転は停止され、遠心分離ボウルＣＢ１内に残留する血液成分は、ポンプＰ１の逆回転により、ドローステップ時と同一の経路を逆にたどり、静脈針付チューブＴ１を介して供血者へと戻される。この時、空気が遠心分離ボウルＣＢ１に戻ることができるように、バルブＶ４は開いた状態となる。容器Ｂ２の血漿は、容量が目標血漿量を確保するのに十分であれば、余剰分がポンプＰ２の回転により容器出口ポートＰＴ３、チューブＴ７及びコネクタＣ２を介して、遠心分離ボウルＣＢ１内からの血液成分の流れに合流し、当該血液成分を希釈しながら供血者へ戻される。ボウル内の血液成分及び目標血漿量を超過した分の血漿が供血者に戻され、ボウル内が空になった時にリターンステップは終了する。

図３は、図１のアフェレーシス装置において、赤血球及び血小板同時採取プロトコルと関連して本発明を実施する際に用いることができる使い捨てシステムを概略的に示している。図３において用いられている符号は、図１で使い捨てシステムに関して用いられている符号と対応している。赤血球及び血小板同時採取プロトコルでは、同一サイクルでのリターンステップにおいて赤血球を採取する場合にのみ、追加採血ステップを実施する。赤血球を採取しないサイクルでは、血小板のみが採取される。通常は、希望する血小板量を採取する為に必要なサイクル数が、希望する赤血球量を採取する為に必要なサイクル数よりも多い。すなわち血漿及び血小板同時採取プロトコルが余剰血漿量の確保を目的とするのとは異なり、ここでの追加採血ステップは主として、ボウル内の赤血球充填量の増大により高濃度の赤血球製剤を得ることを目的としている。追加採血ステップ自体は、実施例１の場合と同様にして行われる。但しこの場合、サージステップによる血小板及び／又は白血球の採取が終了した後、及び／又は追加採血ステップが終了した後に、遠心器が回転している状態で、例えば容器Ｂ７から赤血球保存液（ＭＡＰ液−主としてマンニトール、アデニン及びリン酸塩からなる）を高速で遠心分離ボウルＣＢ１に送り、ボウル内の血漿及び残存している中間密度成分、特に白血球をすべてボウル外に押し出すことが好ましい。これによれば、得られる赤血球製剤に混入する血漿の量を軽減し、白血球を除去することができる。

赤血球及び血小板同時採取プロトコルでは、赤血球を採取する場合と、採取しない場合とでリターンステップの構成が相違する。赤血球を採取しない場合は、血漿及び血小板同時採取プロトコルと同様に、遠心分離ボウルＣＢ１内の血液成分がポンプＰ１の反転により、場合によっては容器Ｂ２からの血漿による稀釈を伴って、供血者へと戻される。赤血球を採取する場合は、追加採血の終了後にリターンステップが開始すると、容器Ｂ２にある血漿がポンプＰ１及びＰ２の回転により、容器出口ポートＰＴ３からチューブＴ７、コネクタＣ２、チューブＴ３及びチューブＴ１を介して供血者に戻される。また容器Ｂ６から生理食塩水を同様にして、ポンプＰ１及びＰ２の回転により、チューブＴ１１を通して、フィルターＦ３、バルブＶ６、コネクタＣ６からＣ７を介して、血漿と同様の経路を経て供血者に送ることができる。供血者への血漿と生理食塩水の供給は交互に、又は同時に実施可能であり、重量計Ｓ１により所定量の血漿量が戻されたことが検知されるまで継続される。

血漿／生理食塩水が供血者に戻された後、供血者は解放され、赤血球採取ステップが開始される。供血者の拘束時間はここで終了することになるから、血漿を先に戻すことは拘束時間の短縮に有効である。遠心分離ボウルＣＢ１内にある赤血球を主成分とする血液成分はポンプＰ１の回転により、出口ポートＰＴ１、チューブＴ４からコネクタＣ５、バルブＶ５を経由して、チューブＴ１０を通って容器Ｂ５に送られる。また、所定量のボウル内血液成分が容器Ｂ５に転送された後、例えば空気検出器Ｄ４で空気が検出された後、容器Ｂ７にある赤血球保存液が一定量、フィルターＦ４、バルブＶ７を介して、ポンプＰ２の回転によりチューブＴ１２、チューブＴ７及びチューブＴ４を介して遠心ボウルＣＢ１に転送され、遠心ボウル内に残存する血液成分に混合される。赤血球保存液が添加された遠心ボウル内にある血液成分は、再度ポンプＰ１の回転により、出口ポートＰＴ１、チューブＴ４及びチューブＴ１０を介して容器Ｂ５に送られる。このように赤血球保存液を遠心分離ボウルに転送することは、最終的に遠心分離ボウル内に残留する赤血球量を減少させるため有効である。また遠心ボウル内の赤血球の濃度を低くできるためポンプによる赤血球に対する負荷が軽減され、その破壊を防ぐことができるため、製剤品質の向上に有効である。

或いは、赤血球保存液を直接容器Ｂ５に転送することも可能である。この場合は遠心分離ボウルＣＢ１から容器Ｂ５への血液成分の給送と同時に、容器Ｂ７から赤血球保存液がフィルターＦ４、バルブＶ７、コネクタＣ７を介してポンプＰ２によって取り出され、コネクタＣ２において遠心分離ボウルＣＢ１からの血液成分の流れに混合される。このように赤血球保存液と赤血球を混合しながら同時に容器Ｂ５に採取することは、やはり赤血球を稀釈し濃度を低くしてポンプによる負荷を軽減し、赤血球の破壊を防いで製剤品質の向上に有効である。また転送速度を上昇させることができ、赤血球と赤血球保存液も均等に混合される。この場合も、その後赤血球保存液を用いて遠心分離ボウルＣＢ１の洗浄を行うことができる。

実施例１及び２に記載した何れのプロトコルにおいても、ドロー、ドウェル、サージ及びリターンステップからなるサイクルを、目標とする血液成分を採取する為に必要な回数だけ繰り返し実行し、必要に応じて追加処理ステップを実行する。

本発明のアフェレーシス装置は、従来のプロトコルとの組み合わせにおいて、血液製剤の効率的な製造に有用であることが期待される。

本発明のアフェレーシス装置の好ましい実施例を模式的に示す概略図である。 図１のアフェレーシス装置において、血漿及び血小板同時採取プロトコルを実施する際に用いられる使い捨てシステムの一例の概略図である。 図１のアフェレーシス装置において、赤血球及び血小板同時採取プロトコルを実施する際に用いられる使い捨てシステムの一例の概略図である。

符号の説明

Ｅ１ アフェレーシス装置
ＣＢ１ 遠心分離ボウル
Ｐ１−Ｐ３ ポンプ
Ｔ１−Ｔ１２ チューブ
Ｖ１−Ｖ８ バルブ
Ｂ１−Ｂ７ バッグ

Claims (20)

1. 入口ポート及び出口ポートを有し、全血を低密度成分、主として血小板と白血球からなる中間密度成分、及び高密度成分に分離するための遠心分離器と、
   前記入口ポート及び前記出口ポートと選択的に連通され、前記出口ポートから低密度成分を収集し、収集された低密度成分を前記入口ポートから前記遠心分離器へと戻すよう接続された第１の容器と、
   供血者の全血を前記入口ポートから前記遠心分離器へ供給するよう作動可能であり、また低密度成分を前記第１の容器から前記入口ポートを介して前記遠心分離器へ戻すよう作動可能なポンプ手段と、及び
   前記ポンプ手段を制御する制御手段とを有するアフェレーシス装置において、
   前記制御手段が前記ポンプ手段を、
   （１）前記低密度成分、中間密度成分、及び高密度成分への分離のために、供血者から所定の全血処理量を前記遠心分離器へと供給するよう作動させ、
   （２）前記遠心分離器から中間密度成分の少なくとも一部を流出させるべく、低密度成分を前記第１の容器から前記入口ポートへと供給するよう作動させた後、
   （３）高密度成分を前記遠心分離器から流出させずに、供血者から前記遠心分離器へと、前記所定の全血処理量より少ない追加の全血処理量を供給するよう作動させることを特徴とするアフェレーシス装置。
2. 前記制御手段が、前記中間密度成分の少なくとも一部の流出に先立ち、前記遠心分離器への全血の流入を停止させ、また前記中間密度成分を前記遠心分離器から出すことなく希釈して前記遠心分離器内で前記中間密度成分が占有する領域を拡げるべく、低密度成分を前記第１の容器から前記入口ポートへと循環させるよう前記ポンプ手段を作動させる、請求項１のアフェレーシス装置。
3. 前記ポンプ手段が、供血者の全血を前記入口ポートから前記遠心分離器へ供給するよう作動される第１のポンプと、低密度成分を前記第１の容器から前記入口ポートを介して前記遠心分離器へ戻すよう作動される第２のポンプからなる、請求項１のアフェレーシス装置。
4. 前記ポンプ手段が、供血者の全血を前記入口ポートから前記遠心分離器へ供給するよう作動される第１のポンプと、低密度成分を前記第１の容器から前記入口ポートを介して前記遠心分離器へ戻すよう作動される第２のポンプからなり、前記制御手段が、前記遠心分離器への全血の流入の停止を前記第１のポンプの停止によって行い、前記低密度成分の循環を前記第２のポンプによって行うよう制御する、請求項２のアフェレーシス装置。
5. 前記制御手段が、供血者から前記所定の全血処理量を前記遠心分離器へ供給するよう前記第１のポンプを作動するに際し、前記遠心分離器内を通過する低密度成分の総流量が一定となるように、前記第２のポンプを作動させて前記第１の容器から低密度成分を前記遠心分離器へ戻す、請求項３又は４のアフェレーシス装置。
6. 前記制御手段が、供血者から前記追加の全血処理量を前記遠心分離器へ供給するよう前記第１のポンプを作動するに際し、前記遠心分離器内を通過する低密度成分の総流量が一定となるように、前記第２のポンプを作動させて前記第１の容器から低密度成分を前記遠心分離器へ戻す、請求項３から５のいずれか１のアフェレーシス装置。
7. 前記追加の全血処理量が、前記遠心分離器の前記出口ポートから高密度成分が流出しない量である、請求項１から６のいずれか１のアフェレーシス装置。
8. 前記追加の全血処理量が、供血者のヘマトクリット値及び／又はヘモグロビン値に基づいて定まる、請求項１から７のいずれか１のアフェレーシス装置。
9. 前記流出した中間密度成分の少なくとも一部を分取する第２の容器を含み、前記追加の全血処理量を処理して前記第１の容器内の低密度成分の量を増大させた後に前記第１の容器内の低密度成分が所要量分取される、請求項１から８のいずれか１のアフェレーシス装置。
10. 前記追加の全血処理量を処理した後に、前記制御手段が前記遠心分離器内の高密度成分を、前記第１の容器内の前記所要量を越える低密度成分と共に供血者に戻すよう前記ポンプ手段を作動させる、請求項９のアフェレーシス装置。
11. 前記流出した中間密度成分の少なくとも一部を分取する第２の容器を含み、前記追加の全血処理量を処理した後に前記遠心分離器内の高密度成分を分取する第３の容器をさらに含む、請求項１から８のいずれか１のアフェレーシス装置。
12. 前記制御手段が前記ポンプ手段を、（２）前記遠心分離器から中間密度成分の少なくとも一部を流出させるべく、低密度成分を前記第１の容器から前記入口ポートへと供給するよう作動させた後、及び／又は（３）供血者から前記遠心分離器へと追加の全血処理量を供給するよう作動させた後に、前記遠心分離器から低密度成分及び残存する中間密度成分を押し出すべく赤血球保存液を前記遠心分離器に送るよう作動させる、請求項１１のアフェレーシス装置。
13. 前記追加の全血処理量を処理した後に、前記制御手段が前記第１の容器内の低密度成分を供血者に戻すよう前記ポンプ手段を作動させる、請求項１１のアフェレーシス装置。
14. 前記制御手段は第１の容器内の低密度成分が戻された後に、高密度成分を前記第３の容器に分取する、請求項１３のアフェレーシス装置。
15. 赤血球保存液が前記第３の容器に、前記高密度成分の少なくとも一部と同時に供給される、請求項１４のアフェレーシス装置。
16. 前記赤血球保存液が前記遠心分離器内に供給されて高密度成分の稀釈及び洗浄の一方又は双方を行う、請求項１４又は１５のアフェレーシス装置。
17. 前記遠心分離器と関連して動作するよう配置されたセンサーを有し、前記追加の全血処理量の供給が、前記センサーによる検出に基づいて行われる、請求項１から１６のいずれか１のアフェレーシス装置。
18. 前記センサーが前記遠心分離器内で前記中間密度成分により占有される領域の回転軸からの半径を監視し、前記半径が特定の値となったことを検出する、請求項１７のアフェレーシス装置。
19. 前記供血者からの全血及び又は追加の全血が全血バッグから供給される、請求項１から１８のいずれか１のアフェレーシス装置。
20. 前記供血者からの追加の全血の少なくとも一部が前記第３の容器からの高密度成分によって代替される、請求項１１から１６のいずれか１のアフェレーシス装置。