(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に装着された第一の駆動機構（１）と、第一の駆動機構（１）に対して同軸の、回転可能に装着された第二の駆動機構（２２）と、該第一の駆動機構（１）および第二の駆動機構（２２）を互いに２／１の回転数比で駆動する手段（２３−３３）と、中心と周辺の分離室（３）とを結ぶ少なくとも３つの流路（４、５、６）を備えた該液体を遠心分離する機構（２）と、各々に該遠心分離機構（２）のそれぞれの流路（４、５、６）の中心端と連携する第一の末端をもつ少なくとも３本の導管（４ａ、５ａ、６ａ）を含み、各々の導管（４ａ、５ａ、６ａ）は該遠心分離機構（２）の周囲で開ループを形成し、各ループの一部は該第二の駆動機構（２２）と運動上連携しており、該導管（４ａ、５ａ、６ａ）のひとつは遠心分離すべき該液体の供給源に連結されており、他の少なくともひとつは液体の一成分を回収する役割を果たす粒子を懸濁状態で含有する液体特に血液を遠心分離する装置であって、
第一の連結手段（１６）が該第一の駆動機構（１）と連動し、
第二の連結手段（１１）が該遠心分離機構（２）と連動し、
弾性手段（１８）が、該第一の連結手段（１６）と該第二の連結手段（１１）とを互いに結合させるための軸方向に力を及ぼし、遠心分離機構（２）を第一の駆動機構（１）に固定するようにされ、
前記流路（４、５、６）、前記分離室（３）および前記第二の連結手段（１１）が、前記遠心分離機構（２）の統合された部分であり、前記第一および第二の連結手段（１１、１６）及び前記弾性手段（１８）が、前記第一および第二の駆動機構（１、２２）の回転軸と同軸になっており、これにより、前記第一の連結手段（１６）が、前記回転軸に沿って前記弾性手段（１８）からの圧力に逆らって移動できることを特徴とする遠心分離装置。
【請求項２】
弾性手段（１８）に結び付けられた可動性制御機構（１７）を含み、該弾性手段（１８）によって及ぼされる力に逆らった制御機構（１７）の運動によって、前記第一および第二の連結手段（１１、１６）を互いに切離し得ることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項３】
該弾性手段（１８）が、第一の連結手段（１６）とかみ合った可動性ピストン（１７）を駆動して、第一および第二の連結手段（１６，１１）の接触を惹起することを特徴とする請求項１の装置。
【請求項４】
該遠心分離機構（２）を該第一の駆動機構（１）上に配置するときに、該第二の連結手段（１１）が該弾性手段（１８）に、該第一の連結手段（１６）および第二の連結手段（１１）を互いに接続させようとする力よりも大きい反対方向の力を及ぼすことを特徴とする請求項１の装置。
【請求項５】
第一の駆動手段（１）が軸方向の通路を包含し、第一の連結手段（１６）が、該第一の駆動手段の軸方向通路の内面に円周状に配置されたボールのクラウンであることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項６】
第二の連結手段（１１）が軸方向通路へ挿入されるときに、該ボールクラウンを一時的に総じて半径方向に移動させるための円錐台形末端（１１ｂ）を、該第二の連結手段が包含することを特徴とする請求項５の装置。
【請求項７】
遠心分離機構（２）が下方部分（２ａ）を包含し、第二の連結手段（１１）が遠心分離要素（２）の下方部分（２ａ）から突き出たロッドにより構成されており、そのロッドは、遠心分離機構（２）を第一の駆動機構（１）に装着するときに、該ボールクラウンの一部を受け入れるべく寸法決定された円周溝を有することを特徴とする請求項５の装置。
【請求項８】
該弾性手段（１８）に結合された第一の可動性ピストン（１７）を包含し、該弾性手段（１８）によって及ぼされる力に逆らった方向への該第一のピストン（１７）の運動によって、第一の連結手段（１６）を第二の連結手段（１１）から分離できることを特徴とする請求項７の装置。
【請求項９】
第一のピストン（１７）が漏斗状の形の表面（１７ａ）を有し、該弾性手段（１８）の軸方向力の結果として、第一のピストン（１７）が該ボールクラウンに求心力を受けさせ、かくして、遠心分離機構（２）を第一の駆動機構（１）に固定することを特徴とする請求項８の装置。
【請求項１０】
該第一のピストンを該弾性手段（１８）に逆らって移動することを可能ならしめるためにこの第一のピストンと連携する把持要素（２０）を包含し、かくして第一のピストン（１７）の漏斗状表面（１７ａ）をボールクラウンから遠ざけ、それらを求心力から開放するようになっていることを特徴とする請求項９の装置。
【請求項１１】
第二のピストン（１４）が該第一のピストンの内側に摺動可能に装着されており、第二の弾性手段（１９）がこの第二のピストン（１４）を該軸方向通路（１２）の内端の方向へ押しやり、この第二のピストンの行程は、該遠心分離機構（２）を該第一の駆動機構（１）から分離するときに該軸方向通路（１２）を貫通させ、該ボールクラウン（１６）を該第一のピストン（１７）の該漏斗（１７ａ）の中に保持するように選ばれていることを特徴とする請求項１０の装置。
【請求項１２】
該第一および第二の連結手段（１１、１６）の分離の際に、該第二の弾性手段（１９）によって第二のピストン（１４）に及ぼされた圧が、該遠心分離機構（２）をはじき出すことができることを特徴とする請求項１１の装置。
【請求項１３】
遠心分離で生じた成分の一つの捕集器に連絡すべき該導管（６ａ）が比例弁（３４）を包含し、この導管（６ａ）の上流に、該導管を流れるべき成分の純度を測定するための検出器（３５）が配置され、この検出器は、該測定された純度の関数として該導管（６ａ）内の流量を制御するために該比例弁（３４）に接続されることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項１４】
該分離室（３）内に二重プリズム（３ａ）が配置され、該検出手段（３５）がこの二重プリズム（３ａ）の軌道内に方向付けられ、該遠心分離機構（２）に対して固定された光束を含みかつこの二重プリズムが血液細胞層から血漿中へ現れる部分の角度値を測定し、該比例弁（３４）の制御機構（３６）へ、この角度値に特有の信号を送るための光電検出器を含むことを特徴とする請求項６の装置。
【請求項１５】
該遠心分離機構（２）の通過を可能ならしめる空間が該第一および第二の駆動機構（１，２２）の側面に設けられることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項１６】
該遠心分離機構（２）が互いに密封的に組合わせられた２つの部分（２ａ、２ｂ）を含み、該３本の導管（４ａ、５ａ、６ａ）が単一の管状要素を形成し、その中に３本の導管が別々に収容され、この管状要素の一端は、該遠心分離機構（２）の回転軸と同軸に密封固定されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１つの装置。
【請求項１７】
該管状要素（９）と接する装置部分が自己潤滑性または摩擦係数の小さい材料製であることを特徴とする請求項１−１６のいずれか１つの装置。
【請求項１８】
第四の導管を含み、２本が加圧下の赤血球源および加圧下のこれら赤血球洗浄用液体源にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１−１７のいずれか１つの装置。
【請求項１９】
該導管（４ａ、５ａ、６ａ）のひとつが、加圧下の赤血球源および加圧下の赤血球洗浄用液体源に交互に接続されることを特徴とする請求項１−１８のいずれか１つの装置。
【請求項２０】
該第二の駆動機構（２２′）と、この第二の駆動機構を駆動するための手段（２７、２８）と連携する要素（２６′）とが、同一の単一体を形成していることを特徴とする請求項１―１９のいずれか１つの装置。
【請求項２１】
摩擦力を高めるための半径方向溝彫りが、該第一の駆動機構（１）と該遠心分離機構（２）との接触面の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１−３のいずれか１つの装置。
【請求項２２】
該連結手段（１１、１６）によって前記遠心分離機構（２）に組み付けられた第一の駆動機構（１）が軸方向通路（１２）を含み、その一つの内端にボールクラウン（１６）が同軸に配置され、前記遠心分離機構（２）が直径が該軸方向通路（１２）のそれに相当し、長さがこの通路のそれよりも長いほぞ（１１）を包含し、この軸方向通路（１２）から突き出たこのほぞ（１１）の部分が、該ボールクラウンを部分的に収容するように寸法決定され、このほぞ（１１）の漏斗状末端（１１ｂ）に隣接する環状の溝（１１ａ）を含み、一端が該ボールクラウン（１６）を収容するのに適した漏斗の形（１７ａ）を有する筒状ピストン（１７）が該弾性手段（１８）と連携し、このピストンを軸方向に該ボールクラウン（１６）に隣接する該通路（１２）の末端へ向けて押し、このクラウン（１６）に向心圧を作用させることによってそこへ押し当て、該ボール（１６）を該環状の溝（１１ａ）の中へ押し込むようにし、把持機構（２０）が該筒状ピストン（１７）と連携して該弾性手段（１８）に逆らって移動を可能ならしめることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項２３】
該第一および第二の連結手段（１１、１６）が、一方では、この第一の駆動機構の軸方向通路（１２）の内端に同軸に配置されたスリット入りの環状弾性要素（１６）を包含し、その通路の断面はこの弾性要素（１６）の直径より小さく、また、一端が該要素（１６）を収容するのに適合した漏斗の形（１７ａ）を有する筒状ピストン（１７）を含み、該弾性手段（１８）はこのピストン（１７）を該通路の内端へ向けて押し、該スリット付き環状弾性要素（１６）を半径方向に圧縮することによって、その内径が該通路のそれよりも小さくなるようにし、該筒状ピストン（１７）と連携してこれを該弾性手段に逆らって移動させる把持機構（２０）を含み、他方では、その断面が該通路（１２）の断面と相補的なほぞ（１１）を含み、このほぞ（１１）は、該スリット付き環状要素（１６）を受け入れるための該通路（１２）の出口に位置し、このほぞ（１１）を該軸方向通路（１２）へ導入するときにこのスリット付き環状要素（１６）が開くのを可能ならしめるための円錐形末端（１１ｂ）に隣接する溝（１１ａ）を有し、該溝（１１ａ）をしてこのスリット付き環状要素（１６）と向かい合わせ、そこでそれらを係合可能とし、この遠心分離手段（２）を駆動機構（１）に固定するようにさせ、把持機構（２０）が該筒状ピストン（１７）と連携して、これを該弾性手段（１８）に逆らって移動させるようにすることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項２４】
遠心分離すべき液体を選ばれた圧下で圧力低下を克服し、該液体の所望の流量を確保することを特徴とする、請求項１乃至２３のいずれか１つの遠心分離装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、粒子を懸濁状態で含有する液体、とりわけ血液を遠心分離する装置であって、回転可能に装着された第一の駆動機構、第一の駆動機構に対して同軸の、回転可能に装着された第二の駆動機構、該第一および第二の駆動機構を互いに２／１本発明は、粒子を懸濁状態で含有する液体、とりわけ血液を遠心分離する装置であっての回転数比で駆動する手段、中心と周辺の分離室とを結ぶ少なくとも３つの流路を備えた該液体を遠心分離する機構、該遠心分離機構を該第一の駆動機構と連動させる手段、各々に該遠心分離機構の３つの流路のひとつの中心端と連携する第一の末端をもつ弾性変形可能な材料からなる３本の導管を包含し、それらの導管は各々に該遠心分離機構の周囲で開放ループ（湾曲部）を形成し、そのループの第二の末端は、第一の末端に対してほぼ同軸で、かつ角度が不変であり、各々のループの一部は該第二の駆動機構と運動上連携しており、該導管のひとつは遠心分離すべき液体の供給源に連結されており、他の２つは遠心分離で生じた密度の異なる成分を回収する役割を果たすところの遠心分離装置に関するものである。本発明は、また、この装置の利用に関するものでもある。
【０００２】
かかる遠心分離装置は、密封継手を用いることなく、遠心ロータを液体供給用の外部と連結し、分離された成分を取り出すことができることから、とりわけ血液の遠心分離の分野でよく知られている。すなわち、ＵＳ３５８６４１３から、開放ループを形成する可撓性導管があり、その２つの末端が同軸であって、一方が固定されており、他方がそれら２つの末端に共通の軸を中心に速度２ωで回転し、湾曲部が速度ωで駆動され、可撓性導管はそれ自身の軸を中心に速度−ωで回転し、ロータの回転によって誘起されるねじれを打ち消すことが知られている。
【０００３】
血液の遠心分離の場合、分離用の囲い（容器）を、提供者ごとに、または異なる患者ごとに、交換しなければならない。所望どおりの成分分離を達成するために必要な遠心力を考慮すると、遠心ロータは、それが受ける遠心力に耐ええなければならず、適切な寸法でなければならず、偏心を避けるために平衡を保っていなければならず、回転軸にしっかりと固定されていなければならない。
【０００４】
これらの要求にこたえるために、種々の方法が採用されてきた。一つの方法は、遠心分離装置の駆動系と連動したロータを使用し、かつひとつまたはいくつかの遠心分離用囲いを受け入れるための位置決め手段を設けることにある。かかる解決策は、たとえばＵＳ４１６４３１８に記載されている。
【０００５】
ＵＳ４８３４８９０に記載されている他の解決法は、分離用囲いの代わりとなる可撓性の袋を受け入れるための環状の溝（くぼみ）を有するロータを設けることにある。環状の溝の中へ袋を配置することは、きわめて難しい操作である。この操作をより容易にするために、ＵＳ４９３４９９５では、ロータを２つの部分で構成し、その間に、液体分離のための可撓性の袋を受け入れるための溝を設けることが提案されている。
【０００６】
液体分離のための可撓性の袋を受け入れるための剛性ロータを包含する他の系が、ＵＳ４００７８７１中に提案されている。
【０００７】
ＵＳ４７９０８０７は、２つの端が離されたスリット入りリングによって構成された頑丈ではあるが可撓性の囲いに関するものである。この囲いを支えのロータ内に配置するためには、ロータの溝内に弾性によって留置されたスリット入りリングの２つの端を接近させる。
【０００８】
最後に、ＵＳ４３３００８０には、２つの部分からなる円盤の形態をもつ剛性の使い捨てロータも提案されており、それらの部分の一方は、異なる密度の成分を分離するための２つの環状の室ならびに遠心分離すべき液体を送り込むためおよび分離で生じた成分を排出するための複数の流路を包含している。
【０００９】
このロータの駆動軸は、遠心分離すべき液体および分離で生じた成分のための複数の導管が通るのを可能ならしめる管状要素によって構成されている。管の外側は、装置の駆動機構の小歯車とかみ合うための歯状突起をもつ環状面を呈し、凸状輪郭を有する第一の円盤が歯状突起をもつ環状面に一方の側に配置されていて、凹状輪郭を有する３つのガイドプーリとかみ合うようになっている。その歯状突起をもつ環状面の他の側に配置された第二の円盤が他の３つのガイドローラと係合する。かかる駆動および案内の機構は、きわめて複雑である。使い捨てロータを取り外すためには、各々の案内面と連携するローラのひとつを取り外すことができなければならず、したがって、さらに、それらローラを、遠心分離操作の間ロックされていなければならない可動性支持体上にセットしなければならない。それゆえ、それは、使い捨てロータの交換が簡単にも、迅速にも実施できない操作になるといった系である。
【００１０】
それゆえ、この領域では、簡単で迅速な交換を可能ならしめるところの、キュベットを形成する剛性の分離用囲いならびにその供給用および排出用の導管から構成された集合体は存在していないと、認定することができる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、上記解決策の不都合を少なくとも部分的に改善することである。
【００１２】
そのために、本発明は、請求項１に記載の定義に従った、前記タイプの、液体、とりわけ血液を遠心分離する装置を対象とする。
【００１３】
本発明はまた、請求項１５により定義されるとおりの、この遠心分離装置の使用をも対象とする。
【００１４】
それゆえ、本発明の装置は、環状の遠心分離機構が、液体の供給および採取に役立つ導管と連携する単一の使い捨て機構を構成するタイプのものである。環状遠心分離機構の駆動機構への固定は、手によるつめ車機構でのロックによって得られる。固定系は、軸方向に働くから、遠心力を受けない。それゆえ、いったん引っかかりが得られたならば、時ならぬ分離という危険はない。遠心分離機構の取り外しには、保持ばねの弾性圧に逆らって単に軸方向に引張るだけでよい。遠心分離機構には、第二の連結要素以外にいかなる機械的要素もなく、従って、それは、安価に製造できる単一体を構成する。遠心分離機構の交換操作の簡単さおよび迅速さならびにそれの価格は、それゆえ、一方では材料費の面で、他方では遠心分離のコストの面で、大きな利益の実現を可能ならしめる。この節約は、とりわけ本発明の装置を血漿の回収に用いるときとくに大きい。
【００１５】
【実施の形態】
とりわけプラスマフェレーシスのための、図１によって示された遠心分離装置は、円盤の形状をもち、玉軸受けＰ１、Ｐ２に回転可能に支承された管状体１ａを末端に備えた遠心ロータ１を包含する。この遠心ロータ１は使い捨て遠心キュベット（容器）２を支える。このキュベットは、互いに溶接または接着された２つの部分、円盤２ａにより形成された下方部分および内側２ｃおよび外側２ｄの２つの同心の円筒形側壁を有する上方部分２ｂ、の結合によって形成されている。それらの壁の間に分離のための環状の囲いができている（図１および２）。遠心キュベット２の上方部分２ｂ内に設けられた半径方向の３本の流路４、５、６が、分離のための環状の囲いをこのキュベットの中央に結び付けている。流路４は、遠心分離すべき血液を供給する流路を構成する。それは、分離用環状囲い３の側壁２ｄにつながる仕切り壁７を有し、この供給流路４の他の壁はその分離用囲い３の内壁２ｃで止まっている。
【００１６】
仕切り壁７は、流路４を血液細胞回収用流路５から隔てる役目もしており、流路５の他の仕切り壁８は、分離用環状囲い３の側面外壁２ｄから若干の距離のところで止まっている。この仕切り壁８は、それゆえ、流路５と６とを分離し、それらをそれぞれ分離用環状囲い３の外側部分、すなわち、血液細胞が濃縮される部分および血漿が濃縮される低密度の部分と連通させている。回収された血液細胞を、その後、赤血球、白血球および血小板に分離することが可能なことはもちろんである。キュベット２の一変形では、この分離の達成のために、２つより多くの出口流路をもつように計画することができよう。
【００１７】
これら３本の流路４、５、６は、キュベットの中央に通じ、そこで、好ましくは同じ可撓性管状要素９内に平行に設けられた３本の導管４ａ、５ａおよび６ａ（図４）にそれぞれ連絡する。この管状要素の流路４、５および６に通じる末端に隣接する部分は、キュベットの上方部分２ｂの上に、キュベットの回転軸と同軸に形成された管状の穴の中に保持される。３本の導管４ａ、５ａ、６ａの断面は楕円形であり、これらの楕円の長軸は、管状要素９の長さ方向軸に対して同心の少なくともひとつの円に接する。導管４ａ、５ａ、６ａの楕円形断面のこの配向は、管状要素のその長さ方向軸を中心とした回転を容易ならしめる。
【００１８】
上記のこのことから、使用の都度使い捨てにされる運命にある可動部分が３つの部分、すなわち２つの部分２ａ、２ｂから互いに溶接または接着されて構成されるキュベット２および管状要素９から構成されるだけであるということになる。さらに、この集合は、なんらの密閉性継手をも必要としない。この集合は、後述のようにして、遠心ロータに取外し可能に接続される。
【００１９】
キュベット２の下部２ａを形成する円盤の底は、円錐台形の末端１１ｂに隣接する半円形断面の溝１１ａを有する円柱形のほぞまたはロッド１１によって構成された連結要素を有する。この連結ロッド１１は、連結要素１３のブシュ１２によって形成された連結要素の中にはめ込まれる。このブシュおよび連結要素は、ロータ１の管状部内に収容されている。
【００２０】
連結機構１３は、この実施形態では、ロータ１の管状部と連携したブシュ１２によって形成された軸方向通路の内端に位置するボールクラウンによって構成されている連結手段を包含している。管状部分１ａ内に、筒状ピストン１７が摺動可能にはめ込まれている。その上端は、漏斗の形をした表面１７ａに終わっている。この筒状ピストン１７は、ロータ１の管状部分の一端と筒状ピストン１７の当り面との間で圧縮されたコイルばね１８によって、ブシュ１２の内端へ、軸方向に押し付けられている。ブシュ１２へ向かってのこの軸方向の押し付けおよび漏斗１７ａの形が、ボールクラウン１６に対して向心力を及ぼして、ボールをキュベット２の連結ほぞ１１の溝１１ａ内へ押し込むという結果をもたらす。
【００２１】
連結ほぞ１１を抜き取るときにこれらのボールがブシュ１２の軸方向の隙間にはまるのを避けるために、第二のピストン１４を、筒状ピストン１７の内部に摺動可能にはめ込んでおき、第二のコイルばね１９がこれを連結機構１１の末端へ向けて軸方向に押すようにする。
【００２２】
一変形によれば、ボールクラウン１６を、ピアノ線タイプのスリット入り環状ばねあるいは輪環面ばねを形成するコイルばねによって置き換えることが可能で、そのとき、それらの両端は、コイルばね１８の圧力のもとに漏斗１７ａによって互いに近づけられ、かくして、その直径を減少させて、連結ほぞの溝１１ａとのかみ合いを維持する。
【００２３】
筒状ピストン１７の外端は、ばね１８の圧力に対して逆向きの軸方向引張り力を作用させるのを可能ならしめるための把持機構２０と連携して、ボール１６が外へ向けて移動するのを可能ならしめる。そのとき、ばね１９の軸方向圧力を受けているピストン１４が、キュベット２を上方へ投げ出すことができ、それと同時に、ボール１６を間隔をおいて保持することができる。
【００２４】
図１から見てとることができるように、キュベット２のロータ１への良好な固定を確保するために、このキュベット２を担持する円盤の上面は、わずかなスペース１ｂを有し、これが円盤の周辺の環状面との良好な接触を保証してくれる。さらに、連結ほぞ１１の溝１１ａの軸方向の位置を、ブシュ１２の軸方向通路内に、通常はごく部分的に存在して、ボール１６のこの溝１１ａへの入り込みがキュベット２の底の中心のごく僅かな湾曲を誘発し、これがロータ１の円盤のすきま１ｂを可能ならしめ、かくして、キュベットの摩擦による連動・同伴を保証するのに十分なこの円盤とキュベット２との間の接触が確保されるように、選択することができる。この摩擦が十分でない場合には、半径方向の溝を予め設けて、ロータ１の円盤に対するキュベット２のすべりを妨げることができる。
【００２５】
ロータの管状部分１ａの玉軸受けＰ１、Ｐ２は、４本の柱１５によって上方円盤２６に固定された受け板２２に固定された支持要素２１内に装着されており、それらの柱のうちのキュベット２の背後にある２本は図１および３に見ることができ、他の２本は、ロータ１の軸に平行な駆動軸２３に対して対称的に配置されている。この配置のおかげで、駆動軸とは反対側の遠心分離装置側は、自由であって、キュベット２の側面からの導入および管状要素９の配置を可能ならしめている。これにより、遠心キュベット２に容易に到達して、それの配置および抜き取りを容易に実施することが可能になる。
【００２６】
駆動軸２３は、それぞれに受け板２２およびキュベット２の上方に位置する上方円盤２６と連携する２つの玉軸受け２４、２５によって、回転可能に装着されている。この上方円盤２６は、ロータ１の回転軸と同軸の電動機２８の駆動軸と連動している。円盤２６の上方にのびる軸２３の末端は、固定小歯車３０とかみ合う遊星小歯車２９と連動する。遊星小歯車２９と固定小歯車３０との直径の比は１／１であり、従って、板２６の回転速度はωであり、軸２３のその回転軸を中心とした回転速度は２ωである。この軸２３の下端は、歯付きベルト３２によって歯付き小歯車３３に連動されている歯付き小歯車３１を有しており、歯車３３の直径は歯車３１と同じであり、従って、ロータ１は速度２ωで駆動される。
【００２７】
可撓性の管状要素９は開ループを形成し、その一端９ａはロータ１に固定されており、回転軸に対して同軸である。この末端９ａは、固定されており、この管状要素９の他端を支持する穴１０に類似の管状接続穴１０′内に収容されている。これら管状要素１０および１０′の各々は、それぞれ一種の漏斗１０ａおよび１０′ａを有し（図５）、これらは、管状要素９が遠心力を受けたときに、それのこの部分を支える。このループが板２に設けられた開口部２２ａを通過しているので、それは、それのキュベット２の中心と連携している末端が速度２ωで駆動されるとき、ロータ１の回転軸を中心として速度ωで駆動され、他端９ａは固定されているので、可撓性要素は、これらの両端の間でその長さ方向軸のまわりに速度−ωで駆動され、これらの２つの末端の間でのねじれのすべての蓄積を解消する。この原理は、ＡｄａｍｓのＵＳ３５８６４１３以来周知である。板２２と連携する支持面２２ｂが、遠心力の作用を受けての管状要素９の変形を抑制するのに役立つ。管状要素９の案内部は、自己潤滑性または摩擦係数の小さい材料、たとえばオイラミド（Ｏｉｌａｍｉｄ）（登録商標）、ブロンズ―テフロン（登録商標）、バルフロン（Ｖａｌｆｌｏｎ）（登録商標）からなっていることが好ましい。
【００２８】
管状要素の固定された末端の下流で、３本の導管４ａ、５ａ、６ａが別れて、血漿導管６ａは分離用囲い３内の血漿と血液細胞との分離面の位置の関数としての流量制御弁３４に結び付けられている。
【００２９】
そのために、分離用囲い３の上端に二重プリズム３ａが設けられており、注入時にはキュベット２の大きい部分２ｂと一体になっている。この二重プリズム３ａの、キュベット２の回転の結果としての遠心力によって血漿から分離された血液細胞によって覆われた部分は、不透明であり、一方、血漿内に現れる部分は透明である。レーザおよび光電検出器を包含する光学装置３５が、このプリズム３ａに向かい合って配置されており、透明な血漿中に現れた二重プリズム３ａの部分によって反射された光を光電検出器が受け取る。かくして、キュベット２が１回転するたびに、二重プリズム３ａの透明帯域の角度値に比例した持続時間の信号が増幅器３６に供給される。その出力側は比例弁３４に接続されている。この透明帯域が増加または減少するのに応じて、増幅器３６は、比例弁３４を制御して、血漿排出導管６ａの断面積を減少させ、ないしは増加させ、この制御によって、出口導管５ａおよび６ａ中の流量の間の平衡を、提供者の腕の静脈圧によって定まり、導管４ａへの血液供給ポンプによって決定される流入流量の関数として、維持することを可能ならしめる。
【００３０】
遠心キュベット２および開ループを形成する管状要素９の寸法は、このキュベット２ならびにその寸法が主として遠心キュベットの直径に依存する遠心分離装置全体の外形寸法、重量、価格および体積を減じうるように、選択する。直径が減少すれば、速度を高める必要がある。この上昇は、遠心囲い３の高さの増大によって限定される可能性があり、結果としての、血液細胞の良好な沈降の達成によって確定される極大流量は、ほとんど一定にとどまる。
【００３１】
例として、キュベットの直径は８０ｍｍであり、高さはほぼその半径に等しい。かかる直径は、技術水準の分離用ロータのそれらの約３分の１に相当する。従って、管状導管９によって形成される開ループの長さは、技術水準のループのほぼ３分の１に相当する。
【００３２】
キュベット２の半径を減じ、かくして管状導管９によって形成されるループの長さを減じることによって、それが受ける遠心力によってそれに及ぼされる引張り力が、一定の値に保たれうる。直径４ｍｍの３本の管を用いる代わりに、我々は、直径７ｍｍの単一の管状要素９を用いる。従って、結果としての断面積は同じで、０．３８ｍｍ２である。管状要素の材料は、技術水準におけると同様に、可塑化ＰＶＣまたは比重１．２ｇ／ｃｍ３のシリコーンである。管状要素９の開ループの長さを技術水準のそれの３分の１に減じられるから、この管状要素の質量はほぼ３分の１に等しい。開ループの半径も、ほぼ３分の１に減じる。
【００３３】
この管に働く引張り力は、
Ｆ＝ｍω２・Ｒ
に相当する。
【００３４】
技術水準では、ロータの速度２０００ｒｐｍの半分に相当する１０００ｒｐｍ（ω≡１００）というループの速度、０．１３ｍのループ半径で、次の力が得られる：
Ｆ＝０．０１４・１００２・０．１３＝１８．２Ｎ
本発明の実施例の場合、質量０．００４６ｋｇ、ループの速度３０００ｒｐｍ（ロータ１の速度６０００ｒｐｍに相当）、ループ半径０．０４５ｍで、力は次の通りである：
Ｆ＝０．００４６・３００２・０．０４５＝１８．６Ｎ
引張り力の値は、次のとおりである：
σ＝Ｆ／Ｓ＝１８／３８＝０．４７Ｎ／ｍｍ２
管状要素への交互の曲げ応力の値が下記に相当するとする：
σ=Ｅ・ｒ／Ｒ
ここに、ｒは、管状要素の半径、
Ｒは、この管状要素により形成されるループの半径である。
【００３５】
本発明の場合、半径Ｒはより小さいので、σを減じるためには、ｒおよびＥを減少させなければならない。上記の例では、Ｅ＝４Ｎ／ｍｍ２、σrupture＝１２Ｎ／ｍｍ２。交互屈曲１００万回に相当する屈曲の場合、すなわち５．５時間運転の場合、この値は、追加の疲労を考慮に入れても、係数５だけ減少し、従って、交互曲げ応力≒２．４Ｎ／ｍｍ２の場合、σruptureは：
σ＝４・３．５／３０＝０．４７Ｎ／ｍｍ２
すなわち、安全係数は２．４／０．４７≡５。
【００３６】
この寸法決定例は、そのために若干の措置をとりさえすれば、性能を失うことなく、応力を増加させることなく、分離用囲いの直径をきわめて顕著に減少させることが全く可能であることを、示している。ところで、この直径減少は、装置の寸法をきわめて著しく減少させることを可能ならしめる。これにより、はるかにコンパクトで、より軽く、より安価な装置を製造することが可能となる。この装置は、場所をとらず、同じ面積上により多くの装置を設置することができ、このことは、とりわけスペースを減じた血漿回収用バットの場合に、重要である。
【００３７】
たとえば、本発明に従った回転部分の重量は、約６００ｇである。一方、技術水準の装置のロータの重量はそのほぼ５倍である。これが、血液の回収において、一般には、プラスモフォレーシスを直接には行わず、血液を可撓性の袋に集め、そのあとで、きわめて大きい遠心分離機に入れる理由である。この場合、提供者に赤血球を戻すことはもはや不可能である。ところで、生体がその量の赤血球を再生するための時間は長く、このことが、同一提供者について２回の分離をするのに何か月も必用である理由を説明してくれる。もし、赤血球を分離後に再注入することができれば、その必要はなくなるであろう。今や、採血と同時に分離を行いさえすればよい。
【００３８】
１回限り使用する遠心カップを用いて機能する他のタイプの機械が存在しているが、それらは、回転継手を必要とし、より高価につく解決法に至らせるもので、遠心分離すべき液体の供給と分離された成分の排出を同時に行うことはできず、従って、供給と排出を交互に行う必要があり、体外にある体積が大きくなる。
【００３９】
安価に製造できる軽量で、あまり場所をとらない遠心分離装置およびとりわけ使い捨て分離囲いを持つことの重要性は、明らかである。従って、これらの分離用の囲いまたはキュベットの交換の容易さも、必要不可欠である。これらの条件全体を統合したものがはじめて、現在の血漿回収法に取って代わることができる。
【００４０】
この発明の別の重要な一面は、遠心キュベット２へ血液を導入するときの超過圧によって、液体の完全な循環が達成されることにある。この超過圧は、供給導管４ａならびに血液細胞回収導管５ａおよび血漿回収導管６ａで惹起される装入物のロスを補償することになる。この超過圧を生じさせるためには、分離の谷間で所望の流量を確保するようになった蠕動ポンプを有利に使用できる。それゆえ、流出成分用の蠕動吸引ポンプは何ら必要ではなく、血漿流量の調節は、制御系によって血漿と血液細胞との境界の位置の変化の関数として操作される調節弁３４によって達成される。
【００４１】
もちろん、この装置はとりわけ採血に合わせてプラスマフェレーシスを実施するための使用に適しているが、治療目的の用途に用いうることももちろん可能である。実際、３本の導管４ａ、５ａ、６ａを包含する管状要素９が、安全係数５で、５時間を越える連続使用ができると予測されることが確認されており、このことは、考えられる全ての用途においてそれの使用を可能とする。
【００４２】
本発明の対象装置は、既知の適合した手段で、洗浄すべき細胞および洗浄液を当該領域へ交互に導入することによって、血液細胞の洗浄のために用いることもできる。変形として、追加の導管によって洗浄液を導入して、分離と洗浄とを同時に行いうるようにすることが可能であろう。この場合には、管状要素９は、図示した３本の代わりに４本の導管を包含することとなる。
【００４３】
図５および６に示した変形においては、先行実施形態の２枚の円盤２２および２６が、直径方向に向かい合った２本の支柱３７および３８を持つアルミニウム製単一片となった２本の直径方向アーム２２′、２６′によって置き換えられている。アーム２６′は、電動機２８の軸２７の表面に見られるボス２６′ａを有する。柱３７は、駆動軸２３を通すための円筒形通路３９を有する。他の柱３８は、管状要素９の案内溝４１を有する。
【００４４】
支持体４０は、その半径が最大の帯域、従って遠心力が最大の帯域で、可撓性管状要素９を支えるように構想されている。漏斗１０ａは、管状要素９の中心部を支えている。
【００４５】
装置回転の間の溝４１と管状要素９との間の摩擦を減じるために、支持体４０は、図１の実施形態の支持体２２と同様に、摩擦係数の小さい材料でできている。すでに挙げた材料のほかに、高分子量ポリエチレン（ＰＥＨＭＷ）も使用できる。管状要素９の製造に際して、それがＰＶＣ製の場合には、シリカベースの可塑剤を用いて、表面をより滑りやすくすることによって、滑りをよくすることもできる。必要によりらせん状の溝彫りによって溝４１の接触面を小さくすることによって、摩擦を減少させることも可能である。
【００４６】
図７のもう一つの変形によれば、支持体４０のシュート（案内溝）に、管状要素９の軸と平行な軸のまわりに自由に回転させられるローラ４２を配置する。これらのローラ４２は、その表面での管状要素９の回転によって駆動される。
【００４７】
遠心分離装置の残余は、先に記載した実施形態に相当する。図５および６に関連して説明した変形は、遠心分離速度で回転するとき、装置の平衡化を容易にし、安全性を高めることができる。それは、遠心力をきわめて僅かしか受けない管状要素９の案内および支持を改善もする。
【図面の簡単な説明】
本発明は、添付の図面により概念的に、例として示した本発明の液体遠心分離装置の一実施形態および一変形についての以下の説明を読めば、よりよく理解されるであろう。
【図１】  実施形態の立面断面図である。
【図２】  図１の直線II−IIに沿っての部分断面図である。
【図３】  駆動機構の運動の概念図である。
【図４】  図１の直線IV−IVに沿った拡大断面図である。
【図５】  図１の実施形態の一変形の部分断面図である。
【図６】  図５の直線VI−VIに沿った図である。
【図７】  図１および図５と類似の他の一変形図である。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図７】
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