EP2121075A1

EP2121075A1 - Vorrichtung und verfahren zum separieren einer zellsuspension, insbesondere zum abtrennen mindestens einer blutkomponente aus vollblut

Info

Publication number: EP2121075A1
Application number: EP08716250A
Authority: EP
Inventors: Hans-Jürgen Neumann
Original assignee: Fresenius Hemocare Deutschland GmbH
Current assignee: Fresenius Hemocare GmbH
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-11-25
Also published as: DE102007011332A1; WO2008107167A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension, insbesondere zum Abtrennen mindestens einer Blutkomponente aus Vollblut, die über eine Antriebseinheit (12) verfügt, die eine Aufnahmeeinheit (13) für eine als Beutel (1) ausgebildete Zentrifugenkammer aufweist. Die Aufnahmeeinheit (13) für den Blutbeutel weist eine im Wesentlichen zylinderförmige Anlagefläche (15') auf, die sich um die Rotationsachse (3) der Antriebseinheit erstreckt. Der an der zylindrischen Anlagefläche anliegende Beutel beschreibt die Form eines Zylinders. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Separationsvorrichtung sieht eine radial außen liegende zylinderförmige Anlagefläche (15') und eine radial innen liegende zylinderförmige Anlagefläche (14') auf, zwischen denen ein Spalt (16) zum Einlegen des Blutbeutels (1) ausgebildet ist. Der Blutbeutel (1) ist derart beschaffen, dass er wie ein konventioneller Blutspendebeutel gehandhabt werden kann.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Separieren einer

Zellsuspension, insbesondere zum Abtrennen mindestens einer

Blutkomponente aus Vollblut

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension, insbesondere zum Abtrennen mindestens einer Blutkomponente aus Vollblut, mit einer Antriebseinheit, die eine Aufnahmeeinheit für eine Zentrifugenkammer aufweist, wobei die Zentrifugenkammer von der Antriebseinheit in Rotation versetzbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Anordnung aus einer Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension, insbesondere zum Abtrennen mindestens einer Blutkomponente aus Vollblut, und einem als Zentrifugenkammer ausgebildeten Beutel zur Aufnahme der Zellsuspension, insbesondere des Vollbluts, der in die Aufhahmeeinheit der Separationsvorrichtung eingelegt ist. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Separieren mindestens einer Blutkomponente aus Vollblut.

Bei der Blutspende wird das Vollblut eines Spenders in einem Blutbeutel gesammelt, in dem sich eine Antikoagulanzlösung befindet. Das Vollblut vermischt sich während der Spende mit der Antikoagulanzlösung, so dass eine Blutgerinnung verhindert wird. Der Vollblutbeutel ist Teil eines Blutspendesets, das neben dem Blutbeutel noch weitere Beutel für Blutkomponenten oder Lagerlösungen verfügt.

Zur Behandlung von Patienten mit bestimmten Krankheiten werden nur einzelne Blutkomponenten des Vollbluts benötigt, die dem Patienten zugeführt werden. Daher ist es erforderlich, das Vollblut des Spenders in seine Blutkomponenten zu separieren.

Es ist bekannt, nach der Blutspende den Vollblutbeutel in eine Zentrifuge einzulegen, die den Beutel mit einer Drehzahl von 3000 bis 4000 UpM und einer g-Zahl von 3000 bis 5000 zentrifugiert. Durch die Zentrifugation wird das Vollblut in seine Blutkomponenten separiert. Das Blut besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten, zu denen das Blutplasma (PLS), die Erythrozyten (Red Cell Concentrate (RCC)) und die Blutplättchen (Buffy Coat (BC)) zählen. Im Buffy Coat sind die Leukozyten enthalten, die im Allgemeinen für weitere Transfusionen unerwünscht sind und herausgefiltert werden müssen, sowie die Thrombozyten, die als Zellbestandteil des Buffy Coat gewonnen werden.

Zur Auftrennung der separierten Blutkomponenten ist es bekannt, den Vollblutbeutel in eine Separationsvorrichtung einzulegen, in der die Fraktionen gleichzeitig oder hintereinander aus dem Vollblutbeutel in die Beutel für die Blutkomponenten überführt werden. Danach werden die Beutel für die Blutkomponenten von Luft befreit, die Verbindungsschläuche zu dem Vollblutbeutel steril abgeschweißt, und die Komponentenbeutel werden gegebenenfalls gewogen und mit Etiketten versehen. Dieser Prozess kann weitgehend automatisiert durchgeführt werden.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren ist nachtteilig, dass das Blutspendeset von Hand aus der Zentrifuge herausgenommen und in die Separationsvorrichtung eingelegt werden muss. Bei dem Transport des Blutspendesets besteht die Gefahr der erneuten Durchmischung des bereits separierten Vollbluts.

Es sind Separationsvorrichtungen bekannt, mit denen Vollblut eines Spenders sowohl durch Zentrifugieren in verschiedene Blutkomponenten separiert als auch die separierten Blutkomponenten in Komponentenbeutel überführt werden können. Das Vollblut des Patienten strömt dabei in eine rotierende Zentrifugenkammer, an der über Schlauchleitungen die Komponentenbeutel angeschlossen sind. Das zuströmende Vollblut verdrängt während des Separationsprozesses die Blutkomponenten aus der Zentrifugenkammer.

Die EP 1 252 918 A2 beschreibt eine Separationsvorrichtung, die über eine Aufhahmeeinheit für eine Zentrifugenkammer verfügt. Eine Ausführungsform der bekannten Separationsvorrichtung sieht eine Zentrifugenkammer vor, die sich entlang eines Viertelkreisbogens um die Rotationsachse der Aufhahmeeinheit erstreckt. Der bekannte Zellseparator ist dafür bestimmt, das in die Separationskammer von außen zuströmende Blut in seine Blutkomponenten aufzutrennen und die Blutkomponenten in die Komponentenbeutel zu überfuhren.

Eine Blutzentrifuge für ein Blutbeutelsystem mit einem Vollblutbeutel, der während einer Blutspende von einem Spender gesammeltes Vollblut enthält, ist aus der EP 1 351 772 Bl bekannt. Die bekannte Zentrifuge verfügt über eine Aufhahmeeinheit, in die eine oder mehrere Kassetten eingesetzt werden können, deren Aufhahmefächer jeweils einen Vollblutbeutel aufnehmen. Während des Separationsprozesses rotieren die Blutbeutel in den Kassetten um eine gemeinsame Rotationsachse. Dabei wird das Vollblut in seine Komponenten separiert. Die Kassetten verfügen über Einrichtungen zum Abführen der separierten Blutkomponenten in verschiedene Komponentenbeutel. Zum Überführen der Blutkomponenten in die Komponentenbeutel werden die Vollblutbeutel während der Zentrifugation ausgepresst. Die Zentrifuge ist zur Aufnahme konventioneller Blutspendebeutel bestimmt. Folglich haben die Aufhahmefacher der Kassetten die Abmessungen der bekannten Blutbeutel.

Eine Blutzentrifuge zur Aufnahme von konventionellen Blutbeuteln ist auch aus der US 6,723,238 B2 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension, insbesondere zum Abtrennen mindestens einer Blutkomponente aus Vollblut, zu schaffen, die es erlaubt, mit hoher Effizienz in relativ kurzer Zeit ein relativ großes Volumen einer Zellsuspension, insbesondere in einem Blutbeutel gesammeltes Vollblut eines Spenders in seine Blutkomponenten zu separieren.

Darüber hinaus ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung mit einer derartigen Separationsvorrichtung und einem als Zentrifugenkammer ausgebildeten Beutel zur Aufnahme der Zellsuspension, insbesondere zur Aufnahme von Vollblut, zu schaffen, die eine Separation mit hoher Effizienz ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren anzugeben, mit dem mit hoher Effizienz eine Blutkomponente aus Vollblut in einem als Zentrifugenkammer ausgebildeten Beutel separiert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 7 und 26. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension, insbesondere zum Abtrennen mindestens einer Blutkomponente aus Vollblut, weist die Aufnahmeeinheit zur Aufnahme der Zentrifugenkammer eine im Wesentlichen zylinderförmige Anlagefläche auf, die sich um die Rotationsachse der Antriebseinheit erstreckt. Die Aufnahmeeinheit ist zur Aufnahme einer als Beutel ausgebildeten Zentrifugenkammer bestimmt, der derart in die Aufnahmeeinheit einlegbar ist, dass der an der zylindrischen Anlagefläche anliegende Beutel die Form eines Zylinders beschreibt.

Die erfindungsgemäße Separationsvorrichtung ist nicht dazu bestimmt, eine Zellsuspension, die in eine Zentrifugenkammer von außen zuströmt, in die Komponenten zu separieren, sondern eine Zellsuspension, insbesondere Vollblut, das in einem Vollblutbeutel gesammelt ist.

Obwohl der in die Aufnahmeeinheit einzulegende Beutel, der als Zentrifugenkammer ausgebildet ist, nicht den Abmessungen der bekannten Blutbeutel entspricht, in denen das Blut eines Spenders gesammelt wird, kann der für die erfindungsgemäße Separationsvorrichtung bestimmte Beutel während der Blutspende so gehandhabt werden, wie die bekannten Blutspendebeutel.

Da der als Zentrifugenkammer ausgebildete Beutel der erfindungsgemäßen Separationsvorrichtung die Form eines Zylinders beschreibt, ergibt sich eine relativ große wirksame Fläche für die Zellseparation. Die wirksame Fläche ist deutlich größer, als wenn der Beutel nur die Form eines Teilsegments eines Zylinders beschreibt. Die radialsymmetrische Form des Beutels in der Aufnahmeeinheit hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Zentrifugenkammer keine Unwucht hat.

Bei der erfindungsgemäßen Separationsvorrichtung findet ein rechteckformiger Beutel mit zwei horizontal verlaufenden Rändern und zwei vertikal verlaufenden Rändern sowie einer der Rotationsachse der Antriebseinheit zugewandten Innenseite und einer der Rotationsachse der Antriebseinheit abgewandten Außenseite Verwendung. Insbesondere findet ein flacher rechteckförmiger Beutel Verwendung, dessen Stirnflächen eine kleinere Fläche als dessen Seitenflächen haben. Vorzugsweise haben die horizontal verlaufenden Ränder eine kleinere Länge als die vertikal verlaufenden Ränder.

Der als Zentrifugenkammer ausgebildete Beutel ist Teil eines Beutelsets, das neben dem Beutel zur Aufnahme der Zellsuspension, insbesondere von Vollblut, noch über mindestens einen Beutel zur Aufnahme einer Komponente der Zellsuspension, insbesondere einer Blutkomponente des Vollbluts verfügt.

Für einen bevorzugten Anwendungsfall ist der als Zentrifugenkammer ausgebildete Beutel ein mit Vollblut gefüllter Blutbeutel, der Teil eines Beutelsystems ist, das neben dem Vollblutbeutel einen ersten Komponentenbeutel zum Sammeln von in dem Vollblutbeutel durch Zentrifugieren getrennten Erythrozytenkonzentrats (RCC) und einen zweiten Komponentenbeutel zum Sammeln von Blutplasma (PLS) umfasst. Die Komponentenbeutel sind vorzugsweise mit dem Blutbeutel über Schlauchleitungen verbunden. Das in dem Vollblutbeutel gesammelte Blut des Spenders ist in bekannter Weise mit einer Antikoagulanzlösung vermischt, um eine Blutgerinnung zu verhindern.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass zwar ein Beutel für die erfindungsgemäße Separationsvorrichtung erforderlich ist, der in seinen Abmessungen nicht den Dimensionen eines bekannten Beutels für die Blutspende entspricht, der für die erfindungsgemäße Separationsvorrichtung bestimmte Beutel aber so gehandhabt werden kann, wie die bekannten Blutbeutel. Hierzu braucht der erfindungsgemäße Blutbeutel nur gefaltet zu werden. Es wird angestrebt, dass der erfindungsgemäße Beutel zur Aufnahme der Zellsuspension die gleiche Höhe wie die bekannten Blutbeutel hat. Dabei hat sich gezeigt, dass sich bei den erforderlichen Parametern der Zentrifugation eine Länge für den Beutel ergibt, die etwa der doppelten Länge der bekannten Blutbeutel entspricht. Daher ist es möglich, den erfindungsgemäßen Beutel einmal in der Mitte zu falten, um die Dimensionen eines bekannten Blutbeutels zu erhalten.

Wird der erfindungsgemäße Beutel in der Mitte einmal gefaltet, so kann er wie ein bekannter Blutbeutel beispielsweise mit den bekannten Waagen wie die bekannten Beutel gewogen werden. Folglich ist es nicht erforderlich, für den erfindungsgemäßen Beutel neue Gerätschaften vorzusehen.

Zum Abführen mindestens einer separierten Komponente der Zellsuspension aus dem als Zentrifugenkammer ausgebildeten Beutel ist eine Einrichtung vorgesehen, die bei einer bevorzugten Ausführungsform mindestens eine Pumpe zum Fördern der mindestens einen Komponente aufweist. Vorzugsweise ist die Pumpe zum Fördern der Komponente eine Rollenpumpe, in die ein Beutelset einlegbar ist, das die als Beutel ausgebildete Zentrifugenkammer und mindestens einen Komponentenbeutel aufweist, der mit einer Schlauchleitung mit der als Beutel ausgebildeten Zentrifugenkammer verbunden ist.

Es ist aber grundsätzlich auch möglich, die separierten Komponenten nicht mittels einer Pumpe zu fördern, sondern mit den bekannten Verfahren aus dem Beutel herauszupressen oder -drücken. Auch kann auf den Beutel mit pneumatischen oder hydraulischen Mitteln Druck ausgeübt werden. Diese Einrichtungen zum Überführen der Komponenten in die Komponentenbeutel sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind der erste und zweite Auslass für die Komponenten der Zellsuspension an einer der beiden Stirnflächen des Beutels angeordnet. Unter Stirnflächen werden dabei die Schmalseiten, d.h. die Schweißnähte an den Schmalseiten des flachen recheckförmigen Beutels verstanden. Damit entspricht der erfindungsgemäße Beutel den bekannten Blutspendebeuteln, die an eine der beiden Stirnflächen Auslässe für die Blutkomponenten aufweisen. Grundsätzlich ist es erforderlich, dass einer der beiden Auslässe bezüglich der Rotationsachse der Antriebseinheit radial weiter innen und der andere der beiden Auslässe radial weiter außen liegt. Daher wird der erfindungsgemäße Beutel, bei dem vorzugsweise beide Auslässe auf einer gemeinsamen Achse an einer der beiden Stirnflächen liegen, vorteilhafterweise gegenüber der Rotationsachse gekippt, so dass sich eine Anordnung ergibt, bei der ein Auslass radial weiter innen als der andere Auslass liegt.

Grundsätzlich ist es ausreichend, wenn die Aufhahmeeinheit über eine im wesentlichen zylinderförmige Anlagefläche verfügt, an die eine als Beutel ausgebildete Zentrifugenkammer angelegt werden kann. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Separationsvorrichtung sieht aber eine radial außen liegende im Wesentlichen zylinderförmige Anlagefläche und eine radial innenliegende im Wesentlichen zylinderförmige Anlagefläche auf, zwischen denen ein Spalt zum Einlegen des Beutels ausgebildet ist.

Im Folgenden wird ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Beutelsystem zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen

Separationsvorrichtung in vereinfachter schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung des flach liegenden Beutels, der für die erfindungsgemäße Separationsvorrichtung bestimmt ist, und des die Form eines Zylinders beschreibenden Beutels,

Fig. 3 die wesentlichen Baugruppen der erfindungsgemäßen

Separationsvorrichtung in vereinfachter schematischer Darstellung zusammen mit dem als Zentrifugenkammer ausgebildeten Beutel, Fig. 4 den in die Aufhahmeeinheit der Separationsvorrichtung eingelegten

Beutel in geschnittener Darstellung,

Fig. 5 eine Tabelle mit den möglichen Abmessungen von als

Zentrifugenkammer ausgebildeten Beuteln,

Fig. 6 die g-Kraft bei der Zentrifugation von Beuteln unterschiedlicher

Abmessungen mit einem vorgegebenen Zentrifugationsparameter CP als Funktion des Radius R des Beutels und

Fig. 7 die Drehzahl UpM bei der Zentrifugation von Beuteln unterschiedlicher Abmessungen mit einem vorgegebenen Zentrifugationsparameter CP als Funktion des Radius R des Beutels.

Figur 1 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung ein für die erfϊndungsgemäße Separationsvorrichtung bestimmtes Beutelsystem.

Das erfindungsgemäße Beutelsystem weist einen Beutel 1 zur Aufnahme einer Zellsuspension, insbesondere von Vollblut eines Spenders auf. Der Vollblutbeutel 1 ist ein aus einem Folienschlauch oder zwei übereinander liegenden Folien gefertigter Folienbeutel. Der Vollblutbeutel 1 ist mit Vollblut und einer Antikoagulanzlösung befüllt. Wenn der Beutel auf einer Ebene flach aufliegt, hat der Folienbeutel eine flache rechteckförmige Form.

Figur 2 zeigt eine Prinzipdarstellung des Vollblutbeutels 1 vor dem Einlegen in die nicht dargestellte Aufhahmeeinheit der Separationsvorrichtung. Der Blutbeutel weist in Bezug auf die Lage in der Aufnahmeeinheit einen oberen und unteren horizontalen Rand IA, IB und einen linken und rechten vertikalen Rand IC, ID auf, wenn der Beutel auf einer ebenen Fläche flach aufliegt. Darüber hinaus weist der Beutel eine Innenseite 2A auf, die der Rotationsachse 3 der nicht dargestellten Antriebseinheit der Aufhahmeeinheit für den Beutel zugewandt ist, und eine Außenseite 2B auf, die der Rotationsachse 3 abgewandt ist. Die beiden vertikalen Ränder bilden die Stirnseiten IC, ID des flachen rechteckförmigen Beutels 1. An einer der beiden Stirnseiten ID ist ein erster und zweiter Auslass 4, 5 für die Blutkomponenten vorgesehen. Die beiden Auslässe 4, 5 liegen an der Stirnseite ID übereinander, wobei der eine Auslass 4 im Bereich der Oberseite und der andere Auslass 5 im Bereich der Unterseite der Stirnfläche IC angeordnet ist.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das in dem Blutbeutel 1 enthaltene Vollblut in ein Erythrozytenkonzentrat RCC und Blutplasma PLS separiert, wobei das Erythrozytenkonzentrat RCC aus dem unteren Auslass 5 und das Blutplasma PLS aus dem oberen Auslass 4 abgezogen wird.

Von dem oberen Auslass 4 geht eine erste Schlauchleitung 6 ab, die zu einem ersten Komponentenbeutel 7 für das Blutplasma PLS führt. An der ersten Schlauchleitung 6 befindet sich eine erste Schlauchklemme 8 zum Abklemmen der Leitung. Von dem unteren Auslass 5 geht eine zweite Schlauchleitung 9 ab, die zu einem zweiten Komponentenbeutel 10 für das Erythrozytenkonzentrat RCC führt, wobei an der zweiten Schlauchleitung 9 sich eine zweite Schlauchklemme 11 befindet. Die Komponentenbeutel 7, 10 verfügen noch über weitere Anschlüsse 7 A, 7B; bzw. 10A, 1OB für die spätere Verwendung der Komponentenbeutel.

Figur 3 zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung die wesentlichen Baugruppen der erfindungsgemäßen Separationsvorrichtung zusammen mit dem erfindungsgemäßen Beutelsystem, das in die Aufnahmeeinheit der Separationsvorrichtung eingelegt ist.

Die Separationsvorrichtung verfügt über eine Antriebseinheit 12, mit der die Aufnahmeeinheit 13 für den Blutbeutel 1 in Rotation versetzt wird. Die Antriebseinheit 12 weist einen nicht dargestellten Elektromotor mit einer Drehzahl von 3000 bis 4000 UpM auf, der die Aufnahmeeinheit 13 antreibt.

Die Aufnahmeeinheit 13 weist zwei um die Rotationsachse 3 konzentrisch angeordnete zylinderförmige Körper 14, 15 auf, zwischen denen ein schmaler Spalt 16 zum Einlegen des Blutbeutels 1 liegt. Der zwischen dem inneren Zylinderkörper 14 und dem äußeren Zylinderkörper 15 liegende Radius der Aufhahmeeinheit ist mit R bezeichnet. Die Breite B des Spaltes 16 ist geringfügig größer als die Dicke D des Blutbeutels 1, so dass der Blutbeutel in den Spalt eingelegt werden kann.

Wenn der Blutbeutel 1 in die Aufhahmeeinheit 13 eingelegt ist, beschreibt der Beutel die Form eines Zylinders, wobei dessen Stirnflächen IC und ID sich unmittelbar gegenüberliegen. Dabei stützt sich der Beutel mit seiner Innenseite 2A an der der Rotationsachse 3 zugewandten Anlagefläche 14' des inneren Zylinderkörpers 14 und mit seiner Außenseite an der der Rotationsachse 3 abgewandten Anlagefläche 15' des äußeren Zylinderkörpers 15 ab.

Der besseren Übersichtlichkeit halber sind die Schlauchleitungen und deren Anschlüsse des Blutbeutels 1 in Figur 3 nicht dargestellt.

Figur 4 zeigt einen Schnitt durch die Aufhahmeeinheit in vergrößerter Darstellung in dem Bereich, in dem sich die Anschlüsse des Beutels befinden. Während der Beutel weitgehend aufrecht in dem Spalt 16 der Aufhahmeeinheit 13 steht, ist der Beutel im Bereich der Anschlüsse 4, 5 leicht gegenüber der Rotationsachse gekippt angeordnet. In dieser Position kann der Beutel mit entsprechenden Stützkörper oder dergleichen abgestützt in dem Spalt der Aufhahmeeinheit abgestützt werden. Es ist aber auch möglich, die Zylinderkörper 14, 15 in dem Bereich, in dem die Anschlüsse des Beutels zu liegen kommen, leicht gegenüber der Rotationsachse geneigt anzuordnen. Dabei behält die Aufhahmeeinheit ihre Zylinderform aber grundsätzlich bei.

Figur 4 zeigt, dass der untere Auslass 5 für das Erythrozytenkonzentrat RCC des im Bereich der Auslässe 4, 5 gekippten Blutbeutels 1 bezüglich der Rotationsachse 3 weiter außen als der obere Auslass 4 für das Blutplasma PLS liegt. Während der Zentrifugation bilden sich in dem Blutbeutel 3 eine äußere Schicht aus Erythrozytenkonzentrat RCC und eine innere Schicht aus Blutplasma PLS aus, zwischen denen der Buffy Coat BC liegt. Das Blutplasma PLS wird aus dem inneren oberen Auslass 4 und das Erythrozytenkonzentrat RCC aus dem äußeren unteren Auslass 5 abgezogen, wobei der Buffy Coat PCC in dem Beutel verbleibt.

Zum Abfuhren des Erythrozytenkonzentrats und des Blutplasmas aus dem Blutbeutel 1 weist die Separationsvorrichtung eine Einrichtung 17 auf, die in Figur 3 nur schematisch dargestellt ist. Die Einrichtung 17 weist zwei Pumpen 18, 19 zum Fördern der Konzentrate und eine Detektionseinrichtung 20 auf, mit der die Trenngrenze zwischen den Phasen detektiert wird. Eine Steuereinheit 21 steuert die Pumpen 18, 19 in Abhängigkeit von der Trenngrenze derart, dass die einzelnen Phasen gleichzeitig oder nacheinander abgezogen werden. Bei den Pumpen handelt es sich beispielsweise um Rollenpumpen 18, 19, in die die Schlauchleitungen des Beutelsystems eingelegt sind.

Die in Figur 4 nur andeutungsweise dargestellten Schlauleitungen 6, 9 des Beutelsystems werden mittels der bekannten Einrichtungen von der rotierenden Aufnahmeeinheit 13 für den Blutbeutel 1 zu den außerhalb der Aufnahmeeinheit befindlichen Komponentenbeuteln 7, 10 geführt. Die Einrichtungen, mit denen ein Verdrillen der Leitungen verhindert werden können, sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 32 42 541 Al eine gleitdichtungsfreie Blutzentrifuge, bei der die Leitungen von einer ortsfesten Anschlussstelle in einer Schleife um die Zentrifugenkammer herumgeführt werden. Hierzu ist die Leitung mit einem Drehrahmen verbunden, der gegenüber der Zentrifugenkammer mit halber Drehzahl rotiert. Eine derartige Durchflusszentrifuge ist beispielsweise auch aus der DE 42 20 232 Al bekannt. Anstelle einer gleitdichtungsfreien Überführung der Konzentrate ist es aber auch möglich, bei der erfindungsgemäßen Separationsvorrichtung die bekannten Gleitdichtungen vorzusehen.

Bei der Dimensionierung des Blutbeutels 1 wird von einem vorgegebenen Zentrifugationsparameter CP ausgegangen, der ein Maß für die Zentrifugationswirkung ist und sich aus dem Produkt der g-Kraft, der wirksamen Fläche A bei der Zentrifugation und der Zentrifugationszeit t berechnet. Der Zentrifugationsfaktor CP soll beispielsweise bei 2.600.000 liegen. Ferner wird davon ausgegangen, dass der Blutbeutel 1 eine Höhe H von 12 cm haben sollte, was der Höhe der bekannten Blutspendebeutel entspricht. Fig. 5 zeigt die möglichen Dimensionen von verschiedenen Blutbeuteln bei dem vorgegebenen Zentrifugationsfaktor und einer vorgegebenen Höhe H der Beutel für unterschiedliche Längen L der Beutel in Abhängigkeit von den einzelnen Parametern, beispielsweise der Drehzahl UpM und der Zentrifugationszeit t, wobei sich die wirksame Fläche A aus dem Produkt der Höhe H des Beutels und dem Kreisumfang 2 π R berechnet. Das Beutel volumen berechnet sich aus dem Produkt der wirksamen Fläche A und der Dicke D des Beutels.

Fig. 6 zeigt die g-Kraft für die in Fig. 5 beschriebenen Beutel als Funktion des Radius R der Beutel, bei der sich der vorgegebene Zentrifugationsparameter CP erzielen lässt, während Fig. 7 die Drehzahl UpM als Funktion des Radius R der einzelnen Beutel zeigt. Es zeigt sich, dass mit zunehmendem Radius der g-Faktor und die Drehzahl abnehmen können, um denselben Zentrifugationsparameter CP = 2.600.000 zu erhalten.

Für den praktischen Gebrauch erweist sich ein Beutel mit den Abmessungen für besonders vorteilhaft, dessen Länge 38, 41, 44 oder 47 cm bei einer Höhe H von 12 cm ist. Daraus ergibt sich ein Radius R von 6 bis 7,5 cm und eine Drehzahl für die Antriebseinheit, die zwischen 3.779 und 3.023 UpM liegt.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension, insbesondere zum Abtrennen mindestens einer Blutkomponente aus Vollblut, mit

einer Antriebseinheit (12), die eine Aufnahmeeinheit (13) für eine Zentrifugenkammer (1) aufweist, wobei die Zentrifugenkammer von der Antriebeinheit in Rotation versetzbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (13) der Antriebeinheit (12) eine im wesentlichen zylinderförmige Anlagefläche (15') aufweist, die sich um die Rotationsachse (3) der Antriebeinheit erstreckt, so dass eine als Beutel (1) ausgebildete Zentrifugenkammer zur Aufnahme der Zellsuspension, insbesondere des Vollbluts, derart in die Aufnahmeeinheit einlegbar ist, dass der an der zylindrischen Anlagefläche anliegende Beutel die Form eines Zylinders beschreibt.

2. Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine radial außen liegende im wesentlichen zylinderförmige Anlagefläche (15') und eine radial innen liegende im wesentlichen zylinderförmige Anlagefläche (14') aufweist, zwischen denen ein Spalt (16) ausgebildet ist, wobei die als Beutel (1) ausgebildete Zentrifugenkammer in den Spalt (16) zwischen der radial außen liegenden und der radial innen liegenden Anlagefläche einlegbar ist.

3. Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe H der radial innen liegenden Anlagefläche (14') oder die Höhe H der radial außen liegenden Anlagefläche (15') kleiner als deren im wesentlichen kreisförmiger Umfang ist.

4. Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung (18, 19, 20) zum Abführen mindestens einer separierten Komponente der Zellsuspension aus der als Beutel (1) ausgebildeten Zentrifugenkammer aufweist.

5. Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (18, 19, 20) zum Abfuhren mindestens einer separierten Komponente der Zellsuspension mindestens eine Pumpe (18, 19) zum Fördern der mindestens einen Blutkomponente aufweist.

6. Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Pumpe (18, 19) zum Fördern der mindestens einen Komponente eine Rollenpumpe ist, in die ein Schlauchset einlegbar ist, das eine als Beutel (1) ausgebildete Zentrifugenkammer und mindestens einen Komponentenbeutel (7, 10) aufweist, der mit mindestens einer Schlauchleitung (6, 9) mit der als Beutel ausgebildeten Zentrifugenkammer verbunden ist.

7. Anordnung aus einer Vorrichtung zum Separieren einer Zellsuspension, insbesondere zum Abtrennen mindestens einer Blutkomponente aus Vollblut, nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem als Zentrifugenkammer ausgebildeten Beutel (1) zur Aufnahme der Zellsuspension, insbesondere des Vollbluts, der in die Aufnahmeneinheit (13) der Separationsvorrichtung eingelegt ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Zentrifugeneinheit eingelegte Beutel (1) ein rechteckförmiger Beutel mit zwei horizontal verlaufende Rändern (IA, IB) und zwei vertikal verlaufende Rändern (IC, ID) sowie einer der Rotationsachse (3) der Antriebseinheit (12) zugewandten Innenseite (2A) und einer der Rotationsachse der Antriebseinheit abgewandten Außenseite (2B) ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel (1) ein flacher rechteckförmiger Beutel ist, dessen Stirnflächen (IC, ID) eine kleinere Fläche als dessen Seitenflächen (2A, 2B) haben.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal verlaufenden Ränder (IA, IB) eine kleinere Länge als die vertikal verlaufenden Ränder (2A, 2B) haben.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel (1) einen ersten Auslass (4) und einen zweiten Auslass (5) aufweist, wobei der erste und zweite Auslass des in die Aufnahmeeinheit (13) eingelegten Beutels derart angeordnet sind, dass der erste Auslass (4) radial weiter innen und der zweite Auslass (5) radial weiter außen angeordnet ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Auslass an einer der beiden Stirnflächen (ID) des Beutels (1) angeordnet sind.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Auslass (4) im Bereich des oberen Beutelrandes und der zweite Auslass (5) im Bereich des unteren Beutelrandes an einer der beiden Stirnflächen (IC) des Beutels (1) angeordnet sind.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der als Zentrifugenkammer ausgebildete Beutel (1) Teil eines Beutelsystems ist, das den als Zentrifugenkammer ausgebildeten Beutel und einen ersten und einen zweiten Komponentenbeutel (7, 10) aufweist, wobei der erste Komponentenbeutel mit einer ersten Schlauchleitung (10) an den ersten Auslass (4) und der zweite Komponentenbeutel (7) mit einer zweiten Schlauchleitung (6) an den zweiten Auslass (5) angeschlossen ist.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der als Zentrifugenkammer ausgebildete Beutel (1) derart in die Aufnahmeeinheit (13) eingelegt ist, dass der Beutel gegenüber der Rotationsachse (3) gekippt ist, so dass eine der beiden Auslässe (4, 5) radial weiter innen als der andere der beiden Auslässe angeordnet ist.

16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der als Zentrifugenkammer ausgebildete Beutel (1) ein mit Vollblut beftillter Vollblutbeutel ist, wobei der erste Komponentenbeutel (10) ein Beutel zum Sammeln von in dem Vollblutbeutel durch Zentrifugieren getrennten Blutplasmas (PLS) und der zweite Komponentenbeutel (7) ein Beutel zum Sammeln von Erythrozytenkonzentrat (RCC) ist.

17. Verwendung eines als Zentrifugenkammer ausgebildeten Beutels zur Aufnahme der Zellsuspension, insbesondere von Vollblut, in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

18. Verwendung des Beutels nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel ein rechteckförmiger Beutel mit zwei horizontal verlaufende Rändern und zwei vertikal verlaufenden Rändern sowie einer der Rotationsachse der Antriebseinheit zugewandten Innenseite und einer der Rotationsachse der Antriebseinheit abgewandten Außenseite ist.

19. Verwendung des Beutels nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel ein flacher rechteckförmiger Beutel ist, dessen Stirnflächen eine kleinere Fläche als dessen Seitenflächen haben.

20. Verwendung des Beutels nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal verlaufenden Ränder eine kleinere Länge als die vertikal verlaufenden Ränder haben.

21. Verwendung des Beutels nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel einen ersten Auslass und einen zweiten Auslass aufweist, wobei der erste und zweite Auslass des in die Aufnahmeeinheit eingelegten Beutels derart angeordnet sind, dass der erste Auslass radial weiter innen und der zweite Auslass radial weiter außen angeordnet ist.

22. Verwendung des Beutels nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Auslass an einer der beiden Stirnflächen des Beutels angeordnet sind.

23. Verwendung des Beutels nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Auslass im Bereich des oberen Beutelrandes und der zweite Auslass im Bereich des unteren Beutelrandes an einer der beiden Stirnflächen des Beutels angeordnet sind.

24. Verwendung des Beutels nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der als Zentrifugenkammer ausgebildete Beutel Teil eines Beutelsystems ist, das den als Zentrifugenkammer ausgebildeten Beutel und einen ersten und einen zweiten Komponentenbeutel aufweist, wobei der erste Komponentenbeutel mit einer ersten Schlauchleitung an den ersten Auslass und der zweite Komponentenbeutel mit einer zweiten Schlauchleitung an den zweiten Auslass angeschlossen ist.

25. Verwendung des Beutels nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der als Zentrifugenkammer ausgebildete Beutel ein mit Vollblut gefüllter Vollblutbeutel ist, wobei der erste Komponentenbeutel ein Beutel zum Sammeln von in dem Vollblutbeutel durch Zentrifugieren getrennten Blutplasma (PLS) und der zweite Komponentenbeutel ein Beutel zum Sammeln von Erythrozytenkonzentrat (RCC) ist.

26. Verfahren zum Separieren mindestens einer Blutkomponente aus Vollblut, bei dem ein als Zentrifugenkammer ausgebildeter Beutel, in dem Vollblut eines Spenders gesammelt ist, derart angeordnet wird, dass der Beutel die Form eines Zylinders beschreibt, der in Form eines Zylinders angeordnete Beutel zur Separation des Vollbluts in seine Blutkomponenten um eine Rotationsachse in Rotation versetzt wird, die auf der Achse des Zylinders liegt, und im Bereich der Innenseite des Beutels eine erste Blutkomponente und im Bereich der Außenseite des Beutels eine zweite Blutkomponente abgezogen wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Vollblut des Spender in einem als Separationskammer ausgebildeten Beutel gesammelt wird, der an einer der beiden Stirnflächen einen ersten oberen Auslass zum Abziehen der ersten Blutkomponente und einen zweiten unteren Auslass zum Abziehen der zweiten Blutkomponente aufweist, wobei der die Form eines Zylinders beschreibende Beutel derart gekippt angeordnet wird, dass der erste Auslass radial weiter innen und der zweite Auslass radial weiter außen angeordnet ist.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der als Separationskammer ausgebildeten Beutel ein flacher rechteckförmiger Beutel ist.