[发明专利]具有鲁棒性自动处理控制的血液处理设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年8月17日提交的美国临时申请第60/822,672号的优先权。

技术领域

本发明涉及用于分离流体的颗粒或成分的设备和方法。本发明在分离诸如白血细胞和血小板的血液成分方面具有特别的优点。

本申请与下列专利或专利申请有关：1998年3月3日授权的美国专利第5722926号，1999年9月14日授权的美国专利第5951877号，2000年4月25日授权的美国专利第6053856号，2002年1月1日授权的美国专利第6334842号，2004年7月1日提交的美国专利申请序列号第10/884877号，2004年12月29日提交的美国专利申请序列号第10/905353号，以及2005年11月4日提交的美国专利申请序列号第11/163969号。

背景技术

在医学领域中，经常有必要将血液分离成各种成分。完整的血液包括各种液体成分和颗粒成分。血液的液体部分主要由血浆组成，颗粒成分包括血红细胞(红细胞)、白血细胞(白细胞)和血小板(凝血细胞)。虽然这些组成部分具有相似的密度，但是它们的平均密度按密度降低的顺序的关系如下：红细胞、白细胞、血小板和血浆。另外，颗粒成分根据大小按大小降低的顺序的关系如下：白细胞、红细胞和血小板。

典型地，使用离心器将捐赠的血小板从其它的血液成分中分离出来或收集起来。还可以收集白细胞或者其它所选择的成分。离心器旋转血液分离器皿以使用离心力分离器皿或容器中的成分。在使用中，血液进入分离器皿，同时分离器皿快速旋转，离心力使血液成分分层，从而使得可以分离地移除特定的成分。通过布置在所分出的血液成分层内的端口来移除成分。

血浆中的白细胞和血小板形成中等密度的分层或“血块黄层(buffy coat)”。由于典型的离心收集处理不能连续地、令人满意地将血块黄层中的白细胞与血小板分离，因此人们已经增加了其它的处理来改善该结果。一种分离处理是称为离心淘析的处理。在一种普通的淘析形式中，将一批细胞(cell batch)引入液体淘析缓冲液流中，该液体淘析缓冲液流将处于悬浮状态的这批细胞运载到位于旋转离心器(spinning centrifuge)上的漏斗形室中。当附加的液体缓冲溶液流过该室时，该液体将尺寸较小、沉积较慢的细胞冲向室中的淘析边界，而较大、沉积较快的细胞向室中具有最大离心力的区域移动。

当离心力与由流体流产生的力平衡时，增大流体流，以使沉积较慢的细胞从室中的出口离开，而沉积较快的细胞留在室中。如果通过室的流体流增大，则可能将逐渐变得较大的、沉积较快的细胞从室中除去。

设备具有流体分离室，流体分离室具有第一锥部(frustro-conicalsegment)和第二锥部，第一锥部邻近流体入口并且从该入口径向向内，第二锥部紧邻第一锥部并从第一锥部径向向内，第二锥部具有这样的锥度：该锥度使得第二锥部中的颗粒受到基本上相等并相反的向心力和流体流动力。根据所期望的颗粒的大小来选择第二锥部的锥度，使得至少具有所期望的颗粒的平均大小的颗粒将受到基本上相等并相反的向心力和流体力。设备具有：至少一个用于控制通过流体分离室的流体流动速率的泵、用于观察相对于流体分离室的流体流动的摄像机以及用于接收来自摄像机的信号并控制电机和泵的控制器。

出于这些和其它的原因，需要改进对颗粒分离和/或流体成分分离的控制。

发明内容

本发明包括血液成分组成设备，其具有转子，用于将血液离心地分离成诸如红细胞、白细胞或血块黄层、或血浆的相。摄像机监视分离室，并且图像处理确定边界的位置。该设备通过调整泵或转子或者二者的速度来控制边界的位置。