細胞性血液成分を含まないかまたはそれらを本質的に含まない血漿を回収するための血液処理システムおよび血液処理方法
本血液分離システムおよび方法は、血液を血液成分に分離するため、分離チャネルを軸の回りで回転させながら、血液を低Ｇ壁と高Ｇ壁との間の環状分離チャネルに導入する。この環状分離チャネルは環状の境界壁を有している。本システムおよび方法は、第一の血液成分を低Ｇ壁に沿って狭窄チャネルに方向付ける。本システムおよび方法は、低Ｇ壁に隣接した狭窄チャネルと隣り合う開口を通じて分離チャネルと連通した第一のパスを通じて第一の血液成分を除去する。また、本システムおよび方法は、第二の血液成分を環状境界壁に向けてほぼ高Ｇ壁に沿って軸方向に広がる表面に沿って方向付ける。本システムおよび方法は、環状境界壁から軸方向に間隔を空けて位置する高Ｇ壁に隣接した表面と隣り合う開口を通じて分離チャネルと連通した第二のパスを通じて第二の血液成分を収集する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、血液、血液構成要素または他の細胞性材料の懸濁液を処理および収集するためのシステムならびに方法に関係する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
今日、人々は、全血をルーチン的に、通常は遠心分離により、赤血球、血小板および血漿などの様々な治療学的成分に分離している。
【０００３】
従来の血液処理方法は、典型的にはプラスチックでできた一回のみ使用される無菌処理システムと協同する形態で耐久性遠心分離装置を使用する。操作者は、処理する前に、使い捨て式のシステムを遠心分離機に取り付け、処理後、それらのシステムを取り除く。
【０００４】
従来の血液遠心分離機は、収集場所間での移動を容易に行えるような大きさではない。その上、取り付けおよび取り外し操作は時として時間が掛かる単調な操作であり得る。
【０００５】
これに加え、高容量におけるオンライン血液収集環境での使用に役立ち、血漿、赤血球および血小板などの臨界的に必要な細胞性血液成分のこれまで以上に高い収量を合理的な短い処理時間で実現することができるような仕方で血液成分を収集するための更に改善されたシステムおよび方法に対するニーズが存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような流体処理システムに対する操作上および性能上の要求は、更に小型でより持ち運びに便利なシステムに対する要求が増大する一方で、一層複雑で精巧なものになってきている。従って、より詳細な情報を集め、操作者が処理効率および分離効率を最大化する上で助けとなる信号を制御することができる、自動化された血液処理制御装置に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明の一つの側面は、血液を血液成分に分離するため、分離チャネルを軸の回りで回転させながら血液を低Ｇ壁と高Ｇ壁との間の環状分離チャネルに導入する血液分離システムおよび方法を提供する。この環状分離チャネルは環状の境界壁を有している。本システムおよび方法は、第一の血液成分を低Ｇ壁に沿って狭窄チャネルに方向付ける。本システムおよび方法は、低Ｇ壁に隣接した狭窄チャネルと隣り合う開口を通じて分離チャネルと連通した第一のパスを通じて第一の血液成分を除去する。また、本システムおよび方法は、第二の血液成分を環状境界壁に向けてほぼ高Ｇ壁に沿って軸方向に広がる表面に沿って方向付ける。本システムおよび方法は、環状境界壁から軸方向に間隔を空けて位置する高Ｇ壁に隣接した表面と隣り合う開口を通じて分離チャネルと連通した第二のパスを通じて第二の血液成分を収集する。
【０００８】
一つの実施態様では、第二の通路は、高Ｇ壁に沿って第二の通路を狭窄すべく第二の開口において第二の通路内で半径方向に広がるレッジを含んでいる。一つの装置では、レッジは、第二の開口から離れ、低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、第二の通路に入る血液成分は、分離チャネルから除去するため、この軸方向表面に沿って環状境界壁から離れる方向に方向付けられる。
【０００９】
本発明の別の側面は、血液を血液成分に分離するため、分離チャネルを軸の回りで回転させながら血液を低Ｇ壁と高Ｇ壁との間の環状分離チャネルに導入する血液分離システムおよび方法を提供する。この環状分離チャネルは環状の境界壁を有している。本システムおよび方法は、低Ｇ壁に隣接した狭窄チャネルと隣り合う第一の開口を通じて分離チャネルと連通した第一のパスを通じて除去するため、第一の血液成分を低Ｇ壁に沿って狭窄チャネルに方向付ける。また、本システムおよび方法は、高Ｇ壁に隣接し、環状境界壁に面した第二の開口を通じて分離チャネルと連通する第二のパスを通じて除去すべく第二の血液成分を方向付ける。第二の通路は、高Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを定めるべく第二の開口で第二の通路内において半径方向に広がるレッジを含んでおり、第二の血液成分は、この狭窄チャネルを通じて、分離チャネルから除去されるべく第二のパスに入る。
【００１０】
本発明のどちらの側面によっても、第一および第二の血液成分は少なくとも一時は同時的に収集することができる。
【００１１】
また、本発明のどちらの側面によっても、第二の血液成分は例えば赤血球を含むことができ、望ましくは血小板および白血球も含む。この装置では、第一の血液成分は血漿、望ましくは赤血球、血小板および白血球などの細胞性血液成分が不在の血漿、または細胞性血液成分が本質的に不在の血漿を含む。
【００１２】
本発明の他の特徴および利点は以下の明細書および添付図面で明らかにされる。
【００１３】
本発明は、本発明の精神または基本的な特徴から逸脱することなく、種々の形態で具体化することができる。本発明の範囲は、添付の特許請求項に先立つ特定の説明においてではなく、添付の特許請求項において定義される。従って、それらの請求項の意義および同等物の範囲内に収まるすべての実施態様は、これらの特許請求項により包含されるべく意図されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
好適な実施態様の説明
図１は、本発明の特質を具体化する流体処理システム１０を示している。このシステム１０は様々な流体を処理するために使用することができる。
【００１５】
システム１０は、全血および他の生物学的細胞性材料の懸濁液を処理するのに特に良く適している。従って、例証的な実施態様は、この目的で使用されるシステム１０を示す。
【００１６】
Ｉ．システムの概説
システム１０は２つの主要なコンポーネントを含む。これらは以下のコンポーネントである：（ｉ）血液処理装置１４（図１では移動および保管用に閉じられた状態で示されており、図２および３では操作用に開かれた状態で示されている）；および（ｉｉ）１つまたはそれ以上の血液成分の分離および収集をもたらすべく血液処理装置１４と相互作用する液体および血液フローセット１２（セット１２は、図１および４では使用前の移動および保管用にトレー４８に包装された状態で示されており、図５および６ではトレー４８から取り出され、使用するために血液処理装置１４に取り付けられた状態で示されている）。
【００１７】
Ａ．処理装置
血液処理装置１４は長期間使用することができる耐久性品目であることが意図されている。図示されているこの好適な実施態様では、血液処理装置１４は、持ち運び可能なハウジングまたはケース３６の内部に取り付けられている。ケース３６は、テーブル面または他の比較的小さな表面での据え付けおよび操作に適したコンパクトなフットプリントを提供する。また、ケース３６は収集場所へ容易に運ぶことができるようにも意図されている。
【００１８】
ケース３６は、基盤３８と、（図１に示されている如く）移送する場合には閉じ、（図２から４までに示されている如く）使用する場合には開くちょうつがいで取り付けられた蓋４０とを含む。使用に際し、基盤３８は、ほぼ水平な支持表面に置かれるべく意図されている。ケース３６は、例えば成型により、所望の形状に形作ることができる。ケース３６は、好適には、軽量ではあるが、耐久性のあるプラスチック材料から製作される。
【００１９】
コントローラー１６は装置１４のボード上に担持されている。コントローラー１６は、操作者により選択された血液処理および収集手順を果たすべく、装置１４のコンポーネントとフローセット１２のコンポーネントとの間の相互作用を管理する。図示されている実施態様では、コントローラー１６はメインプロセッシングユニット（ＭＰＵ）を含み、ＭＰＵは、例えばＩｎｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製作されたＰｅｎｔｉｕｍＴＭ型のマイクロプロセッサーを含むことができるが、他のタイプの通常のマイクロプロセッサーを使用することもできる。ＭＰＵはケース３６の蓋４０の内側に取り付けることができる。電源コード１８４を伴う電源は、装置１４のＭＰＵおよび他のコンポーネントに電気的なパワーを供給する。
【００２０】
好適には、コントローラー１６は、操作者がシステム１０の操作に関する情報を見て充分に把握することを可能にする対話型ユーザーインターフェース４２も含む。図示されている実施態様では、インターフェース４２は、蓋４０に担持されたインターフェーススクリーンにより実施され、このインターフェーススクリーンは、操作者が英数字フォーマットで、および図式的な画像として見ることができる情報を表示する。
【００２１】
コントローラー１６についての更なる詳細はＮａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号で見ることができ、この特許は参照により本明細書に組み入れられる。インターフェースについての更なる詳細はＬｙｌｅらの米国特許第５，５８１，６８７号で見ることができ、この特許も参照により本明細書に組み入れられる。
【００２２】
図１に示されているように、蓋４０は、コントローラー１６または装置１４の他のコンポーネントへ他の外部装置を結合するための他の入力／出力端子を支持するために使用することができる。例えば、イーサネット（登録商標）ポート５０もしくは（情報をコントローラー１６にスキャニングするための）バーコードリーダーなどのための入力端子５２、または診断ポート５４もしくは血液処理中の血流量を高めるべくドナーに装着された圧力カフ６０（例えば図２３および２４を参照）へ結合するためのポート５６、またはシステムトランスデューサーのキャリブレーションポート５８は、すべて、アクセス用に蓋４０の外部に、または装置１４のケース３６のどこか別な場所に都合良く取り付けることができる。
【００２３】
Ｂ．フローセット
フローセット１２は一回のみ使用される無菌の使い捨て式品目であるべく意図されている。ある与えられた血液処理および収集手順を始める前に、操作者は、（図４および５に示されているように）装置１４と協同するフローセット１２の様々なコンポーネントを取り付ける。コントローラー１６は、操作者から与えられた他の入力を考慮に入れながら、予め設定されたプロトコルに基づいてこの手順を実行する。手順が完了すると、操作者は、フローセット１２を装置１４との関わり合いから取り外す。収集された１つもしくは複数の血液成分を収容したセット１２の部分は、装置１４から取り出され、保管、輸血または更なる処理用に保持される。セット１２の残りの部分は、装置１４から取り外され、廃棄される。
【００２４】
フローセットは、血液処理チャンバ１８、流体作動式のポンプおよびバルブカセット２８、アレイ状を為す協同処理容器６４、ならびにチャンバ１８およびカセット２８に結合されたフロー配管を含み、これらについては後でもっと詳しく同定される。
【００２５】
１．血液処理チャンバ
図示されている実施態様（図５参照）では、フローセット１２は、遠心分離機と協同する形態で使用すべく設計された血液処理チャンバ１８を含んでいる。処理装置１４は、使用するために処理チャンバ１８を受け入れる（図５参照）遠心分離ステーション２０（図２および３参照）を含んでいる。
【００２６】
図２および３に示されているように、遠心分離ステーション２０は、基盤３８に形成されたコンパートメント２４を含んでいる。また、遠心分離ステーション２０はドア２２を含んでいる。ドア２２は、（図３および５に示されているように）開き、これにより処理チャンバ１８をコンパートメント２４に取り付けることができる。操作中、処理チャンバ１８をコンパートメント２４内に封じ込めておくため、（図２および６に示されているように）ドア２２が閉じられる。
【００２７】
遠心分離ステーション２０は処理チャンバ１８を回転させる。回転すると、処理チャンバ１８は、ドナーから与えられた全血を遠心力により成分の部分、主に赤血球、血漿および軟膜と呼ばれる中間層に分離し、この軟膜層には血小板および白血球が存在する。以降の部分で説明されているように、チャンバ１８の構成は意図された血液分離目標に応じて様々に変えることができる。
【００２８】
２．流体圧力作動式カセット
図示されている実施態様では、セット１２は流体圧力作動式カセット２８も含んでいる（図５参照）。カセット２８は、ある与えられた血液処理手順に必要なすべてのポンピング機能およびバルブ開閉機能のための集中方式によるプログラム可能な総合プラットフォームを提供する。図示されている実施態様では、流体圧力は正および負の空気圧を含むが、他のタイプの流体圧力を使用することもできる。
【００２９】
図５に示されているように、カセット２８は、ケース３６の蓋４０に配置されている空気圧作動式のポンプおよびバルブステーション３０において使用すべく取り付けられている。ポンプおよびバルブステーション３０は、カセット２８を取り付けおよび取り外しするためにポンプおよびバルブステーション３０を露出する開放位置（図３参照）と、使用するためにカセット２８をポンプおよびバルブステーション３０内に封じ込める閉鎖位置（図６に示されている）との間をちょうつがいで動くことができるドア３２を含んでいる。
ポンプおよびバルブステーション３０は、バルブ面ガスケット３１８の後側に配置されたマニホルドアセンブリ３４を含んでいる（図４参照）。マニホルドアセンブリ３４は、カセット２８がポンプおよびバルブステーション３０に取り付けられた状態のときに、ガスケット３１８を通じてカセット２８に正および負の空気圧を加える。この空気圧が、カセット２８中を通って流れるべく液体を方向付ける。
【００３０】
カセット２８とポンプおよびバルブステーション３０の操作に関する更なる詳細は以降で説明される。また、付加的な詳細は、参照により本明細書に組み入れられるＮａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号に見出すこともできる。
【００３１】
３．血液処理容器および配管
戻って図５および６を参照すると、フローセット１６は、カセット２８およびチャンバ１８と流通状態にあるアレイ状を為すチューブおよび容器も含んでいる。これらのチューブおよび容器の配列は処理目標に応じて様々に変えることができる。代表的な血液処理手順およびそのような手順に適合する協同的フローセットについては以降で説明される。
【００３２】
臍状体１００はフローセット１６の一部を形成する。取り付けられると、臍状体１００は、シールを回転させる必要性を伴うことなく、回転する処理チャンバ１８をカセット２８と結合する。臍状体１００は、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）コポリエステルエラストマー（ＤｕＰｏｎｔ）などの回転応力抵抗性プラスチック材料から製作することができる。
【００３３】
次に図７を参照すると、チューブ１０２、１０４および１０６が臍状体１００の近位側端部から延びている。チューブ１０２は、分離するため、全血を処理チャンバ１８内へ運ぶ。チューブ１０４および１０６は、それぞれ、遠心力により分離された赤血球および血漿を処理チャンバ１８から運ぶ。血漿は、処理目標に応じて、血小板を豊富に含んでいてもよいし、血小板が少なくてもよい。
【００３４】
図７に示されているように、固定具１０８は、臍状体１００に隣接したチューブ１０２、１０４および１０６を遠心分離ステーション２０の外側に位置する、コンパクトな系統立てられた横並びのアレイにまとめる。固定具１０８により、チューブ１０２、１０４および１０６は、チャンバ１８の外側の遠心分離ステーション２０に隣接して位置付けられた光学的検出ステーション４６と連合した一つのグループとして配置および除去することが可能になる（図９、１０および１１参照）。
【００３５】
光学的検出ステーション４６は、チューブ１０４および１０６により運ばれてきた血液中における標的血液成分（例えば赤血球および血小板）の存在または不在を光学的にモニターする。検出ステーション４６は、そのような血液成分の存在または不在を反映した出力を提供する。この出力はコントローラー１６へ伝達される。コントローラー１６はこの出力を処理し、部分的にこの光学的に検出された事象に基づき、処理事象を制御するための信号を発生する。光学的検出に基づいて処理事象を制御するためのコントローラーの操作についての更なる詳細は以降で説明される。また、付加的な詳細は、参照により本明細書に組み入れられるＮａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号に見出すこともできる。
【００３６】
図示されているように（図５および６参照）、フローセット１６は瀉血針１２８を含み、この瀉血針を通じてドナーを血液処理するためのシステム１０へ結び付けることができる。図５および６では、フローセット１６は血液採取アセンブリ１１０も含んでいる。血液採取アセンブリ１１０は、瀉血針１２８を通じて、ある与えられた血液処理手順の初めにドナーの血液の１つもしくはそれ以上のサンプルを採取することを可能にする。採取アセンブリ１１０内への血液の流れを調節するため、通常のマニュアルクランプ１１４（例えばＲｏｂｅｒｔｓ Ｃｌａｍｐ）が設けられている。
【００３７】
同じく図５および６に示されているように、フローセット１６はインライン注入部位１１２を含むことができる。この注入部位１１２は、必要な場合、技師が、付加的な針の穿刺を必要とすることなく、瀉血針１２８を用いて、塩類溶液もしくは別の生理学的液体、または薬剤をドナーに導入することを可能にする。
【００３８】
望ましくは、付加的なインラインマニュアルクランプ１１６が血液採取アセンブリ１１０および注入部位１１２の上流に設けられる。このクランプ１１６は、ドナーの安全性または快適性が求められる場合、フローセット１６からドナーを迅速に隔離することを可能にする。代替的に、この目的で、別の止血装置（図示せず）を適用することもできる。
【００３９】
図１および２にも示されているように、装置１４は、血液処理の助けとなるべくコンパクトに配列された他のコンポーネントを含むこともできる。既に説明されている遠心分離ステーション２０とポンプおよびバルブステーション３０に加え、本装置は、１つまたはそれ以上の計量ステーション６２および他の形態の容器用支持具を含む。装置１４上におけるこれらのコンポーネントの配列は勿論様々に変えることができる。
【００４０】
図示されている実施態様では（図３参照）、計量ステーション６２は、蓋４０の上面に沿って配列された一連の容器ハンガー／重量センサーを含んでいる。この図示されている実施態様では、蓋４０および基盤の側面に付加的なスイングアウト式のハンガー／重量センサーも設けられている。使用に際し（図５および６参照）、これらの容器は計量ステーション６２に吊される。図５および６にも示されているように、計量ステーション６２に隣接して蓋４０に宛われた絵画アイコン６６は、容器に宛われた絵画アイコン６６と適合する。これらのアイコン６６を適合させることにより、操作者は、意図された計量ステーション６２に適切な容器を配置すべく視覚的に誘導される。
【００４１】
計量ステーション６２は、容器を載せるべく基盤３８に成形された凹部を含むこともできる。ステーション６２に隣接した基盤３８上の絵画アイコン６６は、セットアップ作業中に操作者が容器を適切に配置することを誘導すべく、容器に設けられた絵画アイコン６６と適合する。
【００４２】
処理中に血液または液体が容器内へ収容されるとき及び／又は容器から分配されるとき、計量ステーション６２は時間の経過に伴う重量の変化を反映した出力を提供する。この出力はコントローラー１６へ伝達される。コントローラー１６は、流体処理容量を導出すべくこの増分重量変化を処理する。コントローラーは、部分的にこの導出された処理容量に基づき、処理事象を制御するための信号を発生する。処理事象を制御するためのコントローラー１６の操作についての更なる詳細は以降で説明される。また、付加的な詳細は、参照により本明細書に組み入れられるＮａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号に見出すこともできる。
【００４３】
４．血液処理手順
コントローラー１６の制御の下で、システム１０は種々の異なる血液処理手順を果たすべく条件付けすることができる。ＭＰＵは、コントロールアプリケーションのライブラリーの活動化を管理するアプリケーションコントロールマネージャーを含む。各コントロールアプリケーションは、予め定められた仕方で遠心分離ステーション２０とポンプおよびバルブステーション３０を用いて与えられた機能的タスクを実施するための手順を定めている。これらのアプリケーションは、例えばＭＰＵのＥＰＲＯＭ’ｓにおけるプロセスソフトウェアとして常駐することができる。
【００４４】
以降で説明されているように、カセット２８への圧力の選択的な適用により、同じカセット２８を用いて種々の異なる血液収集手順を実行することができる。
【００４５】
例証のため、以下の２つの臨床的な手順の実施について説明する：（１）血漿収集手順；および（２）二単位赤血球収集手順。血漿収集手順では、ドナーから得られた全血が遠心力により処理され、収集用に８８ｍｌまでの血漿が得られる。すべての赤血球はドナーへ戻される。二単位赤血球収集手順では、ドナーから得られた全血が遠心力により処理され、収集用に２単位（約５００ｍｌ）までの赤血球が得られる。すべての血漿構成要素はドナーへ戻される。
【００４６】
詳細には説明しないが、システム１０により他の臨床的な手順を実行することもできる。例えば、血漿／赤血球収集手順を果たすことができ、そこでは、ドナーから得られた全血が遠心力により処理され、約５５０ｍｌまでの血漿と約２５０ｍｌまでの赤血球が収集される。赤血球のうち収集用に保留されなかった部分は、血液分離中にドナーへ周期的に戻される。目標の５５０ｍｌを超えて収集された血漿および目標の２５０ｍｌを超えて収集された赤血球も、この手順の終わりにドナーへ戻される。別の例では、血漿収集及び／又は赤血球収集手順の過程で、チャンバ１８から軟膜界面を取り除き、収集することもできる。その後に行われる白血球除去処理を伴い、この軟膜は血小板のソースとして使用することができる。
【００４７】
システム１０が果たし得る様々な血液収集手順の更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，２６１，０６５号で説明されている。
【００４８】
ＩＩ．本システムにおける血液分離コンポーネントの他の技術的な特徴
本システム１０の血液処理チャンバ１８および遠心分離ステーション２０は、望ましくは、多様な血液処理プロトコルの実施を支持する他の技術的な特徴を有している。
【００４９】
Ａ．血液処理チャンバ
図示されている実施態様では（図７および８参照）、処理チャンバ１８は、例えば可塑化されていない医用グレードのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）などの硬質の生体適合性プラスチック材料から射出成形により所望の形および構造に予め形成されている。この装置では、チャンバ１８は２つの主要なコンポーネント：基盤コンポーネント２００および蓋コンポーネント２０２を含む。
【００５０】
基盤コンポーネント２００はセンターハブ２０４を含んでいる。ハブ２０４は、円周状の血液分離チャネル２１０を定める内側および外側の環状壁２０６および２０８により取り囲まれている。ハブ２０４から１つもしくはそれ以上の半径方向の通路２１２が延び、チャネル２１０と連通している。血液および他の流体は、これらの通路２１２を通じてハブ２０４からチャネル２１０内へ入り、チャネル２１０から出る方向へ方向付けられる。成形壁２１４は分離チャネル２１０の軸方向境界を形成する。蓋コンポーネント２０２も分離チャネル２１０の別の軸方向境界を形成する。これらの軸方向境界は共にほぼ平ら（即ち、回転軸に対して垂直）であるように示されているが、これらの軸方向境界はテーパーの付いた状態、丸みを帯びた状態、Ｖ字形などであってよいことを認識すべきである。
【００５１】
基盤コンポーネント２００の下面は、臍状体１００の遠位端に設けられた成形マウント２１８を受け入れる成形レセプタクル２１６を含んでいる。マウント２１８は、臍状体１００をチャネル２１０と液絡状態が得られるように結合するため、様々な方法で：例えば密着乾性圧入により、もしくは溶剤結合により、または超音波溶接によりレセプタクル２１６に固定することができる。臍状体１００の遠位端と基盤コンポーネント２００は一つのユニットとして回転する。
【００５２】
血液分離プロセスの動力学に影響を及ぼすすべての輪郭、ポート、チャネルおよび壁は、１回もしくはそれ以上の射出成形操作で基盤コンポーネント２００に予め形成されている。基盤コンポーネント２００に予め形成されるこれらの輪郭、ポート、チャネルおよび壁は、望まれる特定の分離目標によって様々に変えることができる。代表的な例については以降でもっと詳細に説明される。
【００５３】
Ｂ．遠心分離ステーション
遠心分離ステーション２０（図９参照）は遠心分離アセンブリ６８を含んでいる。遠心分離アセンブリ６８は、使用するために成形処理チャンバ１８および臍状体１００を受け入れ、支持することができるように構成されている。
【００５４】
図９に描かれているように、遠心分離アセンブリ６８は底面壁、上面壁および側面壁７２、７４、７６を有するフレームまたはヨーク７０を含んでいる。ヨーク７０は底面壁７２に取り付けられたベアリングエレメント７８（図９）上で回転する。軸８２の回りでヨーク７０を回転させるため、電気駆動モーター８０がヨーク７０の底面壁７２に結合されている。図示されている実施態様では、軸８２は本質的に水平（図３参照）であるが、他の角度的配向も使用することができる。モーター８０は、コントローラー１６により発せられた指令に応じて時計方向または反時計方向のどちらにもヨーク７０を回転させることができる。
【００５５】
キャリヤーまたはロータープレート８４は、自体のベアリングエレメント８６の回りでヨーク７０内において回転し、このベアリングエレメントはヨーク７０の上面壁７４に取り付けられている。ロータープレート８４は、ヨーク７０の回転軸８２とほぼ整列した軸の回りで回転する。
【００５６】
図７に示されているように、処理チャンバ１８の上面は環状リップ２２０を含み、この環状リップに蓋コンポーネント２０２が固定されている。図１０に示されているように、ロータープレート８４は、回転させるために処理チャンバ１８をロータープレート８４上に確保すべく、リップ２２０を取り外し可能に把持するラッチアセンブリ８８を含んでいる。
【００５７】
ラッチアセンブリ８８の詳細は、参照により本明細書に組み入れられる「Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｉｔｈ Ｑｕｉｃｋ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｏｆ ａ Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｍｂｅｒ ｔｏ ａ Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ Ｒｏｔｏｒ」と題する２００１年１０月１３日出願の同時係属米国特許出願第０９／９７６，８２９号に見出すことができる。
【００５８】
図１０に最も分かりやすく示されているように、臍状体１００の近位端に設けられたシース１４４が遠心分離ステーション２０の予め形成された凹状ポケット９０に嵌め込まれる。ポケット９０は、臍状体１００の近位端を、ヨーク７０およびロータープレート８４の相互に整列した回転軸８２と整列した、回転しない定常位置において保持する。
【００５９】
また、予め成形されたポケット９０は、臍状体のシース１４４が挿入されるのと同時に固定具１０８の取り付けを行えるようにも形作られている。従って、チューブ１０２、１０４および１０６は、図１１に示されているようにポケット９０内にも位置付けられる検出ステーション４６と連合した一つのグループとして配置および除去される。
【００６０】
臍状体駆動または支持メンバー９２および９４（図９および１０参照）は、ヨーク７０の側壁７６により担持されている。ロータープレート８４が予め定められた回転位置に配置されると、支持メンバー９２および９４は、シース１４４と固定具１０８をポケット９０内に嵌めるための操作を行っているのと同時に、臍状体１００を受け入れるべく処理チャンバ１８の左側に位置する。
【００６１】
図１０に示されているように、一つのメンバー９２は臍状体１００の中央部分を受け入れる。このメンバー９２は臍状体１００の中央部分を載せる表面を含んでいる。この表面は、ほぼ、ヨーク７０の方に向いたチャネル９６を形成する。チャネル９６は、臍状体の上方部分をもう一方のメンバー９４へ方向付ける、臍状体１００の中央部分の通路を提供する。また、チャネル９６は、臍状体１００の中央部分が回転軸８２に向けて、および回転軸８２から離れる向きで半径方向に移動するのを抑制する。しかし、チャネル９６は、臍状体１００が自体の軸の回りで回転または捻り運動するのを許容する。使用する前は、チャネル９６の表面はほぼ凸状である。この凸状の形態は、凸状表面を為す材料が使用中に臍状体１００との回転接触により摩耗することが考慮に入れられている点において、犠牲的であるべく意図されている。この凸状の形態は、使用中における臍状体との接触により動的に変化し、使用中のチャネル９６と臍状体１００との間の機械的相互作用および摩擦相互作用により左右される最終的な接触形態を形成する。
【００６２】
もう一方のメンバー９４は、メンバー９２が差し向けた臍状体１００の上方部分を受け入れる。メンバー９４は臍状体１００の上方部分を載せる表面を含んでいる。この表面は、ヨーク７０の上面壁７２に向けて傾斜したチャネル９８を形成する。チャネル９８はほぼヨーク７０から離れる向きにあり、従って、チャネル９６と逆向きの関係にある。これら２つの反対向きのチャネル９６および９８の間に臍状体用の移行パスを提供するため、チャネル９６はチャネル９８から外向きに僅かにずれている。チャネル９８は、臍状体１００の上方部分をヨーク７０の上面壁７２の軸方向上方に配置された凹状ポケット９０に向けて誘導し、ここで臍状体のシース１４４と固定具１０８が嵌め込まれる。チャネル９６と同様に、チャネル９８は、臍状体１００の上方部分が回転軸８２に向けて、および回転軸８２から離れる向きで半径方向に移動するのを抑制する。しかし、チャネル９６と同様に、チャネル９８は、臍状体１００が自体の軸の回りで回転または捻り運動するのを許容する。
【００６３】
支持チャネル９６および９８は逆向きの関係で配列されているため、チャネル９６および９８は、ヨーク７０の回転方向に関わらず、相互に相補的な「逆把持」様式で臍状体の中央部分と契合する。
【００６４】
ヨーク７０が（ロータープレート８４の上面から見て）反時計方向に回転している間、チャネル９６の内向きの配向が臍状体を最良の状態で捕獲する。これは、更に、この方向に回転している間、臍状体の残りの部分をチャネル９８との契合に関して安定化させる。処理チャンバ１８は、血液処理操作の間、反時計方向に回転させられるべく意図されている。
【００６５】
メンバー９４は、外向きのチャネル９８に向けて内向きにテーパーが付いた、対向する側面エッジ９９および１０１を含んでいる。テーパー付きの側面エッジ１０１は、反時計方向におけるヨーク７０の回転に応答して、臍状体の中央領域を外向きのチャネル９８との契合へ向けて更に誘導する。
【００６６】
チャネル９８の外向きの誘導エッジ９９は、回転軸８２へ向けて広がる拡大曲面またはランプを定めている。ランプ９９は、ヨークが正規の血液処理で意図された回転方向（即ち、反時計方向）とは反対の方向の（ロータープレート８４の上面から見て）時計方向に回転させられているときに、チャネル９８内への臍状体の自己取り付けを果たすことができる大きさおよび形状に為されている。また、ランプ９９は、その後、ヨーク７０が反時計方向に回転させられているときに、臍状体１００の上方部分をチャネル９８から滑り抜け出ないように保つ。これは、更に、この方向に回転している間、臍状体の残りの部分をチャネル９６との契合に関して安定化させる。
【００６７】
従って、チャネル９６および９８の形状は、ヨーク７０の回転方向に関わらず、ヨーク７０の回転に応答して臍状体の中央領域をチャネル９６および９８との契合状態に保つべく、相互に補完する。
【００６８】
図示されている実施態様では、支持メンバー９２および９４のチャネル表面９６および９８は、好適には、低摩擦材料から製作されており、これにより、臍状体１００自体に対する外部的な潤滑または回転ベアリングの必要性が排除される。使用される材料は、例えばＴｅｆｌｏｎ（登録商標）ポリテトラフルオロエチレン材料（ＤｕＰｏｎｔ）または超高分子量ポリエチレンを含むことができる。このような材料でできたチャネル表面９６および９８は、臍状体の駆動摩擦および臍状体の摩耗による粒状物質の存在を最小化する。
【００６９】
支持メンバー９２および９４についての更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる「Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｉｔｈ Ｕｍｂｉｌｉｃｕｓ Ｄｒｉｖｅｎ Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｍｂｅｒｓ」と題する２００１年１０月１３日出願の同時係属米国特許出願第０９／９７６，８３０号に見出すことができる。
【００７０】
遠心分離ステーションのドア２０を閉じると、ドア２０の下面にある保持用ブラケット２１（図５参照）は、シース１４４を伴うレジストリーに位置付けられる。ドア２０の下面にある（図５に示されている如き）別の保持用ブラケット２３は、ドア２０が閉じられると、固定具１０８を伴うレジストリーに位置付けられる。好適には、（図６に示されている如く）解放可能なラッチ２５が、遠心分離アセンブリ６８の操作中、ドア２０を閉止状態に保持する。
【００７１】
遠心分離アセンブリ６８の操作中、支持メンバー９２および９４は、ヨーク７０の回転が軸８２の回りで縦列となって臍状体１００をも回転させるような仕方で臍状体１００を担持する。近位端においては（即ち、シース１４４においては）ポケット９０内に拘束され、遠位端においては（即ち、マウント２１８により）チャンバ１６に結合されている臍状体１００は、チャネル表面９６および９８が回転軸８２に対して相対的な臍状体の半径方向の移動を抑制しているときでさえ、軸８２の回りで回転するときに、自体の軸の回りでチャネル表面９６および９８上で捻れ運動をする。チャネル表面９６および９８上でヨーク７０と共に１オメガで（典型的には約２２５０ＲＰＭの速度で）回転するときの自体の軸の回りでの臍状体１００の急速回転は、回転させるためにロータープレート８４に確保された処理チャンバ１８へ２オメガの回転を付与する。
【００７２】
１オメガの回転速度におけるヨーク７０と２オメガの回転速度におけるロータープレート８４の相対的な回転は、臍状体１００を捻れのない状態に保ち、これにより、シールを回転させる必要性を回避することができる。図示されている装置は、単一の駆動モーター８０が、臍状体１００を通じて、相互に回転するヨーク７０とロータープレート８４に担持された処理チャンバ１８とに回転を付与することも可能である。この装置の更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられるＢｒｏｗｎらの米国特許第４，１２０，４４９号に開示されている。
【００７３】
以前に説明されているように、チャネル表面９６および９８は、望ましくは、時計方向または反時計方向のどちらの方向においても臍状体１００の回転と処理チャンバ１８の駆動を行えるように相補的な様式で形成され、配向される。従って、チャンバ１８は、１つの所望の処理目標、例えば血液処理前のプライミングおよび空気抜きに貢献する一つの方向に回転させることができ、また、それとは異なる処理目標、例えば血液分離に貢献する反対方向に回転させることもできる。その上、ロータープレート８４が処理チャンバ１８の取り付けを行うための予め定められた回転位置にあるときの臍状体１００に対する臍状体支持具９２および９４の近接並置、ならびに臍状体の近位端を支持ポケット９０へ向けて導く支持具９２および９４に形成されたチャネル９６および９８の補完的な配向は、使用するための処理チャンバ１８の取り付け、および使用後の処理チャンバ１８の取り外しで、主として縦列で実施することができる、直観的な認識工程からなる「簡単な取り付け」シーケンスを可能にする。チャネル９６および９８の輪郭および配向は、どちらかの方向におけるヨーク７０の回転の結果として臍状体１００を「捕獲する」のに役立ち、これにより、何よりも先ず操作者が、万一臍状体１００を完全に正しく取り付け損なったときでも、臍状体１００をチャネル表面９６および９８に適切に配向することができる。
【００７４】
より詳細には、チャネル９６および９８が相補的であるという特徴は、使用するために臍状体１００を自己取り付けすることにおいて有利に利用することができる。望ましくは、処理チャンバ１８がロータープレート８４に取り付けられ、臍状体のシース１４４がポケット９０内に配置されており、臍状体１００の中央領域も最初にチャネル９６および９８に配置されている場合には、ヨーク７０は、最初、血液処理操作中にヨーク７０が回転させられる方向である時計方向に適度な速度（例えば３００ＲＰＭ）で回転させることができる。この方向の回転は、臍状体１００を確実にチャネル９８内に充分に取り付けるために細長のランプ９９を利用する。この後、ヨーク７０は、使用するために臍状体１００の位置が両チャネル９６および９８内において安定化されているのを確実化するため、反対方向（反時計方向）に適度な速度で回転させることができる。次いで、ヨーク７０は、血液処理に貢献する反時計方向の回転速度まで充分に突き進められてよい。
【００７５】
Ｃ．光学的検出による界面の制御
上述のどの血液処理手順においても、処理チャンバ１８内にもたらされる遠心力が全血を（図１２で図式的に示されている如く）赤血球濃厚液領域と血漿領域に分離する。この遠心力は、血漿領域をチャンバの内側または低Ｇ壁へ移動させながら、赤血球濃厚液領域がチャンバの外側または高Ｇ壁に沿って集合する状態をもたらす。
【００７６】
中間の領域は、赤血球領域と血漿領域との間の界面を形成する。血小板および白血球の如き中間的な密度の細胞性血液種がこの界面を構成し、これらの血液種は密度によって配列され、血小板の方が白血球よりも血漿層に近い位置を占める。この界面は、血漿領域が麦わら色を為し、赤血球領域が赤色を為しているのに比べ、曇った色を為しているため、「軟膜」とも呼ばれている。
【００７７】
手順に応じて血漿にもしくは赤血球に軟膜材料が混入しないようにするため、または軟膜の細胞性内容物を収集するため、軟膜の位置をモニターすることが望ましい。本システムは、この目的で２つの光学的検出アセンブリ１４６および１４８を収容した光学的検出ステーション４６（図１１Ａから１１Ｄにも示されている）を含んでいる。この装置は図１２、１３および１４にも図式的に示されている。
【００７８】
ステーション４６内の第一検出アセンブリ１４６は、血漿収集チューブ１０６を通る血液成分の通過を光学的にモニターする。ステーション４６内の第二検出アセンブリ１４８は、赤血球収集チューブ１０４を通る血液成分の通過を光学的にモニターする。
【００７９】
チューブ１０４および１０６は、検出のために使用される光学的エネルギーに対して、少なくともチューブ１０４および１０６が検出ステーション４６と連合して配置される領域では透明なプラスチック材料（例えばポリ塩化ビニル）でできている。固定具１０８は、それぞれの検出アセンブリ１４８および１４６と視野整列した状態でチューブ１０４および１０６を保持する。また、固定具１０８は、連合したセンサーがたとえ設けられていないにしても、全血を遠心分離ステーション２０へ運ぶチューブ１０２も保持する。固定具１０８は、容易に束ねられるコンパクトな束の形態で臍状体１００へ結合されているすべてのチューブ１０２、１０４および１０６をまとめ、保持する役割を果たしている。
【００８０】
第一検出アセンブリ１４６は、血漿収集チューブ１０６内における光学的に標的とされた細胞種または成分の存在を検出することができる。検出するために光学的に標的とされる成分は手順に応じて様々に変わる。
【００８１】
血漿収集手順の場合、第一検出アセンブリ１４６は、血漿収集チューブ１０６内における血小板の存在を検出し、これにより、血漿と血小板細胞層との間の界面を処理チャンバへ戻すべく制御手段を起動することができる。これは、血小板を本質的に含んでいない血漿生成物、または少なくとも血小板の個数が有意に最小化されている血漿生成物をもたらすことができる。
【００８２】
赤血球のみを収集する手順の場合、第一検出アセンブリ１４６は、軟膜と赤血球層との間の界面を検出し、これにより、この界面を処理チャンバへ戻すべく制御手段を起動することができる。これは、赤血球の収量を最大化する。
【００８３】
第一検出アセンブリ１４６により検出された血漿中におけるこれらの細胞性成分の存在は、すべてのこれらの成分または幾分かのこれらの成分が血漿収集ラインに入り込める程充分に界面が処理チャンバの低Ｇ壁に近接していることを示している（図１３参照）。この状態を「過剰流出」と呼ぶこともある。
【００８４】
第二検出アセンブリ１４８は、赤血球収集チューブ１０４内における赤血球のヘマトクリットを検出することができる。処理中における、ある設定された最小レベル以下への赤血球ヘマトクリットの低減は、血漿が赤血球収集チューブ１０４に入り込める程充分に界面が処理チャンバの高Ｇ壁に近接していることを示している（図１４参照）。この状態を「過少流出」と呼ぶこともある。
【００８５】
検出ステーション４６、ならびに第一および第二検出アセンブリ１４６および１４８の構成は様々に変えることができる。一つの望ましい実施態様では、第一検出アセンブリ１４６は、赤色または緑色の光のいずれかを選択的に発することができる発光ダイオード（ＬＥＤ）４００、およびＬＥＤ４００による血漿チューブ１０６の透過光の強度を測定するために対向して配置されたフォトダイオード４０２を含む。ＬＥＤ４００の異なる波長（緑色および赤色）は、血小板に対しては概して同じ減衰度を有しているが、赤血球に対しては有意に異なる減衰度を有するように選択される。従って、第一検出アセンブリ１４６は、（血漿収集手順中における過剰流出を検出するための）血漿フロー中における血小板の存在と、（軟膜収集手順中における赤血球との軟膜界面を検出するための）血漿フロー中における赤血球の存在を識別することができる。
【００８６】
一つの望ましい実施態様では、第二検出アセンブリ１４８は、１つの赤外線ＬＥＤ４０４と２つのフォトダイオード４０６および４０８を含み、１つのフォトダイオード４０６は赤外線ＬＥＤ４０４に隣接して配置され、もう一方のフォトダイオード４０８は赤外線ＬＥＤ４０４に対向して配置される。フォトダイオード４０８は、ＬＥＤ４０４による赤血球チューブ１０４の透過光強度を測定する。フォトダイオード４０６は反射光強度を測定する。
【００８７】
検出ステーション４６および固定具１０８は、赤外線ＬＥＤ４０４およびフォトダイオード４０６に対して、測定された反射光強度と赤血球ヘマトクリットとの間に線型相関がもたらされることが観測されている望ましい距離関係で赤血球チューブ１０４を位置付ける。一つの例として、ＮＩＲスペクトルにおける１つの波長（例えば８０５ｎｍ）を有する入射光源（即ち、ＬＥＤ４０４）から予め定められた半径方向距離（例えば７．５ｍｍ）で測定された反射光の強度は、少なくとも１０から９０までのヘマトクリット範囲で、ヘマトクリットの線型関数として変動する。従って、赤血球ヘマトクリットは、赤外線ＬＥＤ４０４およびフォトダイオード４０６を用いて反射光強度をモニターすることにより確定することができる。
【００８８】
検出ステーション４６は様々な方法で構成することができる。図１１Ａから１１Ｄに示されている一つの実施態様では、ステーション４６は、２枚の対向するプレート５０２および５０４を包含する成形体５００を含む。プレート５０２および５０４は、固定具１０８を受け入れ、第一および第二検出アセンブリ１４６および１４８と精確に整列した状態で赤血球チューブ１０４と血漿チューブ１０６とを保持すべく、間隔を空けて設けられている。
【００８９】
各プレート５０２および５０４は、望ましくは成形体５００の一体的に成形されたコンポーネントからなるアレイ状の光パイプ５０６Ａ／Ｂ／Ｃおよび５０８Ａ／Ｂ／Ｃを含んでいる。光パイプ５０６Ａ／Ｂ／Ｃおよび５０８Ａ／Ｂ／Ｃは、第一および第二検出アセンブリ１４６および１４８を構成するＬＥＤ’ｓおよびフォトダイオードと精確な光学的整列状態にある。これらのＬＥＤ’ｓおよびフォトダイオードは、光パイプに面する成形体５００の外面に例えばファスナーを用いて取り付けられた回路基板５１０上に担持されている。
【００９０】
より詳細には、プレート５０２の光パイプ５０６Ａは、第一検出アセンブリ１４６のフォトダイオード４０２と光学的整列状態にある。これに対応し、反対側に配置されたプレート５０４の光パイプ５０８Ａは、第一検出アセンブリ１４６の赤色／緑色ＬＥＤ４００と光学的整列状態にある。
【００９１】
プレート５０２の光パイプ５０６Ｂは、第二検出アセンブリ１４８の赤外線ＬＥＤ４０４と光学的整列状態にある。これに対応し、反対側に配置されたプレート５０４の光パイプ５０８Ｂは、第二検出アセンブリ１４８の透過光検出用フォトダイオード４０８と光学的整列状態にある。プレート５０２の光パイプ５０６Ｃは、第二検出アセンブリ１４８の反射光検出用フォトダイオード４０６と光学的整列状態にある。この装置では、プレート５０４の光パイプ５０８Ｃは空である。
【００９２】
第一および第二検出アセンブリ１４６および１４８を支持する制御回路機構も様々に変えることができる。（図１１Ｅおよび１１Ｆで図式的に示されている）一つの代表的な実施態様では、ＣＰＬＤコントローラー４１０（図１１Ｆ参照）は、フォトダイオード４０２、４０６および４０８のうちから選択された１つのフォトダイオードからもたらされるシリアルデータストリーム（図１１Ｅおよび１１ＦにおけるデータストリームＢ）を受け取り、このデータストリームは、選択された上述のフォトダイオードによって検出された検出光強度（場合によって透過光のこともあれば、反射光の場合もある）の指標である。ＣＰＬＤコントローラー４１０は、データストリームを受け取るべきフォトダイオード（４０２、４０６または４０８）を選択するためのフォトダイオード選択信号（図１１Ｅおよび１１Ｆにおける選択信号Ｃ）を発生する。
【００９３】
ＣＰＬＤコントローラー４１０は、コントローラー４１０に包含されているシリアル出力ポートにより発生されたデジタルデータストリーム（図１１Ｅおよび１１ＦにおけるデータストリームＣ）を介して、各フォトダイオード４０２、４０６および４０８と個々に連合したゲイン増幅器４１２（図１１Ｅ参照）のゲインを制御する。それぞれのゲイン増幅器４１２は、各フォトダイオード４０４、４０６および４０８の電流出力を電圧に変換する、それぞれのフォトダイオード４０２、４０６、４０８と個々に連合した電流−電圧変換器４１４からの電圧信号を受け取る。各ゲイン増幅器４１２の増幅されたアナログ電圧信号は個々のアナログ−デジタル変換器へ加えられ、このアナログ−デジタル変換器は、アナログ電圧を選択されたフォトダイオードに対するシリアルデータストリーム（データストリームＢ）に変換し、ＣＰＬＤコントローラー４１０は、更なる処理のため、このデータストリームを受け取る。
【００９４】
ＣＰＬＤコントローラー４１０に受け取られたシリアルデータストリームＢは、パラレルデータストリームを創出するため、シリアル−パラレルポート４１８へ加えられる。選択されたゲイン増幅器４１２からの元のアナログ電圧はデジタル−アナログ変換器４２０によって再構成され、バンドパスフィルター４２２へ加えられる。バンドパスフィルター４２２は、被変調ソース光の搬送周波数における中心周波数（即ち、図示されている実施態様では２ＫＨｚ）を有している。バンドパスフィルター４２２の出力（正弦波出力である）は全波整流器へ送られ、この全波整流器は、上述の正弦波出力を検出光強度に比例したＤＣ出力に変換する。
【００９５】
電流源４２８がＬＥＤ’ｓ４００および４０４に結合されている。電流源４２８は、温度および電源電圧レベルに関係なく、各ＬＥＤ４００および４０４に一様に電流を供給する。変調器４３０は予め定められた周波数でこの定電流を変調する。変調器４３０による変調は、光学的に検出された読み取り信号から周囲光および電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を除去する。一様な電流源４２８と組み合わせて、ＣＰＬＤコントローラー４１０は、この一様な電流の大きさも調節し、従って、各ＬＥＤ４００および４０４の強度も調節する。ＬＥＤ電流制御データは、コントローラー４１０によってシリアル形式で発生される（図１１Ｅおよび１１ＦにおけるシリアルデータストリームＡ）。このシリアルデータは、各ＬＥＤ４００および４０４に対するそれぞれの電流源４２８と個々に連合したデジタル−アナログ変換器４２６へ加えられる。
【００９６】
検出アセンブリ１４６および１４８はコントローラー１６により操作され、コントローラー１６は周期的に検出アセンブリ１４６および１４８を作動させ、検出された強度出力をサンプリングする。望ましくは、制御のために使用されるある与えられたセンサーの出力は、予め定められたサンプリング期間中に採取された多数のサンプルの平均を含む。例えば、ある与えられたサンプリング期間（例えば１００μｓｅｃ毎）の間に多数のサンプル（例えば６４個）が採取される。これらの多数のサンプルの平均が導出される。望ましくは、通常の方法論によりサンプル平均の分散も決定され、この分散が予め定められた最大値未満である場合には、上述のサンプル平均の妥当性が認められる。サンプル平均の分散が予め定められた最大値と同じかそれ以上に大きい場合、このサンプル平均は制御用に使用されない。望ましくは、より信頼性の高い出力を得るため、妥当性が確認された最後の５つのサンプル平均の移動平均が制御値として使用される。以降でもっと詳細に説明されているように、サンプル分散の大きさも、ある与えられた血液処理手順の最後に実施されるエアーパージ中の気泡の存在を検出するための手段として使用することができる。
【００９７】
光学的検出装置についての更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，２６１，０６５号に開示されている。
【００９８】
ＩＩＩ．本システムにおける空気圧作動式フロー制御コンポーネントの技術的な特徴
望ましくは、システム１０のカセット２８ならびにポンプおよびバルブステーション３０は、多様な血液処理プロトコルを支持する他の技術的な特徴も有している。
【００９９】
Ａ．カセット
一つの好適な実施態様では（図１５参照）、カセット２８は医用グレードの硬質プラスチック材料でできた射出成形体３００からなっている。好適には医用グレードの可撓性プラスチックシートでできた可撓性隔膜３０２および３０４が、それぞれ、カセット２８の前面および後面を覆っている。隔膜３０２および３０４は、これらの隔膜の辺縁がカセット２８の前面および後面の周辺エッジへ密封されている。
【０１００】
図１５に示されているように、カセット２８は前面と後面の両面に形成された内部空洞を有している。これらの内部空洞は空気圧式ポンプステーション（図１５では図式的にＰＳで表されている）を規定しており、これらのポンプステーションは、アレイ状のインライン空気圧式バルブステーション（図１５では図式的にＶＳで表されている）を通じて、あるパターンを為す流体流路（図１５では図式的にＦＰで表されている）により相互に連結されている。
【０１０１】
内部空洞のレイアウトは、種々の異なる血液処理手順の様々な異なる目標に応じて変えることができる。望ましくは、カセット２８の内部空洞はプログラム可能な血液処理回路３０６（図１６および１７参照）を定めている。プログラム可能な回路３０６は、例えば赤血球を収集する、もしくは血漿を収集する、または血漿と赤血球の両方を収集する、もしくは軟膜を収集するなどの様々な異なる血液処理手順を果たすべく、コントローラー１６により条件付けすることができる。
【０１０２】
図１６は、図１５に示されているタイプの射出成形空気圧制御式カセット２８として実施され得る、プログラム可能な流体回路３０６を概略的に示している。図１７は、カセット本体３００における流体回路３０６の特定の実施態様を示している。以降で説明されているように、カセット２８は、種々の異なる血液処理機能を果たすことができる、集中方式によるプログラム可能な総合プラットフォームを提供すべく、空気圧式のポンプおよびバルブステーション３０と相互作用する。
【０１０３】
流体回路３０６は複式の空気圧式ポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を含む（図１６および２３参照）。望ましくは、ポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は、汎用のドナーインターフェースポンプとして機能すべく縦列でコントローラー１６により操作される。複式ドナーインターフェースポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は並行して働く。一つのポンプチャンバは流体を引き込み、一方、他方のポンプチャンバは流体を排出する。これにより、複式ポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は、一様なアウトレットフローをもたらすべく、引き込み機能と排出機能を交互に果たす。取り付けられた瀉血針１２８を有するドナーチューブ１２６は、ポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２へ結合される。
【０１０４】
また、望ましくは、流体回路３０６は、外部容器１５０から抗凝固剤を引き込み、計量された量の抗凝固剤をドナーチューブ１２６に結合されている抗凝固剤チューブ１５２を通じてドナーから引き込まれた血液に送り込むための抗凝固剤専用ポンプとして機能する空気圧式ポンプチャンバＡＣＰも含む。
【０１０５】
流体回路３０６の外部にあるドナー用クランプ１５４（図４および５も参照）は、血液処理中にドナーの快適性または安全性に影響を及ぼしかねない特定の状態が生じたときに、ドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２を閉止すべくコントローラー１６により操作される。ドナー用クランプ１５４は、これらの状態が生じたときに、流体回路３０６からドナーを隔離する機能を果たす。望ましくは、ドナーの安全性を高めるため、ドナーチューブ−抗凝固剤チューブ１５２の接合点の下流に手操作式のクランプ１１６または止血鉗子も配置される。
【０１０６】
また、望ましくは、図１６に示されている流体回路３０６は、レザバー１５８から全血を処理チャンバ１８内へ運ぶためのインプロセス全血専用ポンプとして機能する空気圧式ポンプチャンバＩＰＰも含む。ポンプチャンバＩＰＰの専用機能により、ドナーインターフェースポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は、全血を処理チャンバ１８へ供給するという付加的な機能から解放される。従って、インプロセス全血用ポンプチャンバＩＰＰは、単一の瀉血針を通じてドナーから血液を引き込む操作とドナーへ血液を戻す操作を同時的に行うべくドナーインターフェースポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を直列的に操作しながら、処理チャンバ１８への連続的な血液供給を維持することができる。これにより、処理時間が最小化される。
【０１０７】
また、望ましくは、流体回路３０６は、処理チャンバ１８から血漿を収集容器１６０内へ運ぶための血漿用ポンプとして機能する空気圧式ポンプチャンバＰＰも含む。別々のポンピング機能を専用化できる能力は、処理チャンバ１８内へおよび処理チャンバ１８からの、ならびにドナーへおよびドナーからの血液の連続的な流れを提供する。
【０１０８】
流体回路３０６は、ポンプチャンバＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰを、ドナーへおよびドナーから、ならびに処理チャンバへおよび処理チャンバから血液および血液成分を運ぶアレイ状の流路へ接続する、図１６においてＶ１からＶ２６で表されているアレイ状のバルブを含む。バルブＶ１からＶ２６の機能が以下の表にまとめられている：
【０１０９】
【表１】
【０１１０】
カセット本体３００の前面および後面を覆っている可撓性隔膜３０２および３０４は、ポンプチャンバＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰ；バルブＶ１からＶ２６、およびアレイ状の接続流路を取り囲んでいる直立した周辺エッジに載る。予め成形されているポートＰ１からＰ１３（図１６および１７参照）は、カセット本体３００内の流体回路３０６を既に説明されている外部容器およびドナーへ結合すべく、カセット本体３００の２つの側面エッジに沿って延びている。
【０１１１】
図５に示されているように、カセット２８は、使用するためにポンプおよびバルブステーション３０内で垂直に取り付けられる。この配向（図１５も参照）では、隔膜３０２はバルブステーション３０のドア３２へ向けて外側を向き、ポートＰ８からＰ１３は下側を向き、ポートＰ１からＰ７は相互に垂直に積み重なって内側を向く。
【０１１２】
以降で説明されているように、ポンプおよびバルブステーション３０により後面の隔膜３０４に正および負の流体圧力が局部的に加わると、隔膜３０４が撓み、バルブステーションのＶ１からＶ２６が閉止および開放し、及び／又はポンプチャンバのＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰから液体の排出および引き込みが行われる。
【０１１３】
上の表で説明されているように、カセット本体３００には付加的な内部空洞３０８が設けられている。この空洞３０８は、血液処理中に形成され得る凝塊および細胞凝集物を取り除くための血液濾過材料１７４（図１７参照）を保持するステーションを形成する。図１６で図式的に示されているように、空洞３０８は回路３０６内のポートＰ８とドナーインターフェースポンプステーションＤＰ１およびＤＰ２との間に配置されており、従って、ドナーへ戻される血液はこのフィルター１７４を通過する。また、空洞３０８は、ドナーへの流路およびドナーからの流路中に存在するエアーをトラップする機能も果たす。
【０１１４】
カセット本体３００には別の内部空洞３１０（図１６参照）も設けられている。この空洞３１０は回路３０６内のポートＰ５とインプロセスポンピングステーションＩＰＰのバルブＶ１６との間に配置されている。空洞３１０は、分離チャンバ１８を供する全血流路におけるカセット本体３００内の別のエアーとラップとして機能する。また、空洞３１０は、分離チャンバ１８を供するインプロセスポンプＩＰＰの脈動性ポンプ行程を緩衝するためのキャパシターとしても機能する。
【０１１５】
Ｂ．ポンプおよびバルブステーション
カセット２８は、ケース３６の蓋４０に取り付けられている空気圧作動式のポンプおよびバルブステーション３０と相互作用する（図１５参照）。
【０１１６】
ポンプおよびバルブステーション３０のドア３２の内面３２４（以降で説明されているように、望ましくは金属である）は、弾性体のガスケット３１２を担持している。ガスケット３１２は、ドア３２が閉じられると、カセット本体３００の前面と接触する。ガスケット３１２とドアの内面３２４との間には膨張可能な袋３１４が設けられている。ドア３２が開いているときに（図３参照）、操作者はカセット２８をポンプおよびバルブステーション３０に設置することができる。ドア３２を閉じ、ラッチ３１６（図３から５に示されている）を締めると、ガスケット３１２は、カセット本体３００の前面にある隔膜３０２と向き合い、接触する。袋３１４を膨らませると、ガスケット３１２が押され、隔膜３０２に対する緊密な密封契合がもたらされる。これにより、カセット本体３００は、気密な密封取り付け状態でポンプおよびバルブステーション３０内に確保される。
【０１１７】
ポンプおよびバルブステーション３０は、図１５に最も分かりやすく示されている空気圧式のマニホルドアセンブリ３４を含んでいる。使用中、隔膜３０４は、ポンプステーション２０のドア３２が閉じられ、袋３１４が膨らまされたときに、マニホルドアセンブリ３４に対する緊密な契合状態の下で袋３１４により保持される。望ましくは、バルブ面ガスケット３１８は、流出シールドとして機能すべく、空気圧式マニホルドアセンブリ３４上に重なる。図３はバルブ面ガスケット３１８の存在を示しており、一方、図４および１５では、マニホルドアセンブリ３４を更に分かりやすく示すため、バルブ面ガスケット３１８は部分的に除かれている。
【０１１８】
マニホルドアセンブリ３４は、カセット２８上のアレイ状を為すポンプチャンバおよびバルブを反映すべく配列されたアレイ状のアクチュエーターポート３２０を含む。コントローラー１６の制御の下で、マニホルドアセンブリ３４は種々の異なる圧力および真空レベルをアクチュエーターポート３２０へ選択的に分配し、これらのアクチュエーターポートは、流体回路３０６を通じて意図的仕方で血液および処理液体を送るべく、隔膜３０４を通じてカセット２８のポンプチャンバおよびバルブへ系統的に圧力および真空のレベルを加える。また、コントローラー１６の制御の下で、マニホルドアセンブリ３４は、（既に説明されている）ドアの袋３１４、ならびにドナー用の圧力カフ６０（図２３参照）および（既に説明されている）ドナー用クランプ１５４へも種々の圧力レベルを分配する。
【０１１９】
マニホルドアセンブリ３４は、カセットバルブＶ１からＶ２６を閉じるため、ならびにインプロセスポンプＩＰＰおよび血漿用ポンプＰＰからの液体の表出を駆動するために加えられる高い正の圧力（例えば、＋５００ｍｍＨｇ）であるＰｈａｒｄ即ちＨａｒｄ ＰｒｅｓｓｕｒｅおよびＰｉｎｐｒ即ちＩｎ−Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｐｒｅｓｓｕｒｅを発生する。Ｐｉｎｐｒの大きさは、典型的には処理チャンバ１８内にもたらされる約３００ｍｍＨｇの最小圧力に打ち勝つのに充分な大きさである。ＰｉｎｐｒおよびＰｈａｒｄは、ポンピングと連係して使用される上流および下流のバルブがこれらのポンプを操作すべく加えられる圧力によって無理に開放されてしまわないことを保証するため、最も高い圧力で操作される。
【０１２０】
また、マニホルドアセンブリ３４は、ドナーインターフェースポンプＤＰ１およびＤＰ２、ならびに抗凝固剤用ポンプＡＣＰからの液体の表出を駆動するために加えられるＰｇｅｎ即ちＧｅｎｅｒａｌ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ（＋３００ｍｍＨｇ）も発生する。
【０１２１】
更に、マニホルドアセンブリ３４は、カセットバルブＶ１からＶ２６を開くためにマニホルドアセンブリ３４に加えられる最も深い真空であるＶｈａｒｄ即ちＨａｒｄ Ｖａｃｃｕｍ（−３５０ｍｍＨｇ）も発生する。また、マニホルドアセンブリ３４は、ポンプＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰのそれぞれの引き込み機能を駆動するために加えられるＶｇｅｎ即ちＧｅｎｅｒａｌ Ｖａｃｃｕｍ（−３００ｍｍＨｇ）も発生する。Ｖｇｅｎは、ポンプＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰが上流および下流のカセットバルブＶ１からＶ２６を壊滅させないことを保証するため、Ｖｈａｒｄよりも過激さに劣ることが要求される。
【０１２２】
ポンプおよびバルブステーション３０の操作についての更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，２６１，０６５号に見出すことができる。
【０１２３】
Ｃ．容量性フロー検出
望ましくは、コントローラー１６は、カセット２８のポンプチャンバを通じる流体の流れをモニターするための手段を含む。図示されている実施態様では、ポンプおよびバルブステーション３０は小さなプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ’ｓ）３３２を含んでいる。１つのＰＣＢＡ３３２が、カセットポンプチャンバＤＰ１；ＤＰ２；ＩＰＰ；ＰＰ；およびＡＣＰに流体を引き込むべく、またこれらのチャンバから流体を排出すべく隔膜３０４へ負および正の圧力を加える各空気圧式アクチュエーターポート３２０と連合している。ＰＣＢＡ’ｓ３３２はそれぞれが電源に結合されており、それぞれが、それぞれのポンプチャンバ内において流体と電気伝導性の相互作用または接触を為す容量性回路の一部である。これらの容量性回路は各ポンプチャンバを間にはさむコンデンサーを含んでいる。各ＰＣＢＡ３３２が一方のコンデンサープレートを形成し、ポンプおよびバルブステーション３０のドア３２の金属性内面３２４がもう一方のコンデンサープレートを形成する。これらのプレート間にポンプチャンバ自体がある。ポンプチャンバ内の流体は、カセット隔膜３０２および３０４、空気圧式マニホルドアセンブリ３４を覆っているバルブ面ガスケット３１８、およびドア３２の内面３２４を覆っているガスケット３１２によって回路との実際の物理的接触から保護されている。各ＰＣＢＡ３３２を通じる電気エネルギーの移動は、それぞれのポンプチャンバ内において電場を創出する。ポンプチャンバに流体を引き込み、またポンプチャンバから流体を排出するために行われる、ある与えられたポンプチャンバと連合した隔膜３０４の周期的な撓みは、電場を変化させ、これにより、このＰＣＢＡ３３２を通じる回路の全静電容量が変化する。静電容量は、流体がポンプチャンバ内へ引き込まれるときに増大し、流体がポンプチャンバから排出されるときに減少する。
【０１２４】
この装置では、ＰＣＢＡ’ｓ３３２は、それぞれが静電容量センサー（例えばＱｐｒｏｘ Ｅ２Ｓ）を含んでいる。静電容量センサーは、各ポンプチャンバに対する回路３３２での静電容量の変化を記録する。ある与えられた回路３３２に対する静電容量信号は、ポンプチャンバが液体で満たされているときには高い信号振幅を有し、ポンプチャンバに流体がないときには低い信号振幅を有し、隔膜が中間的な位置を占めているときには一連の中間的な信号振幅を有する。
【０１２５】
血液処理手順の着手時に、コントローラー１６は、それぞれのポンプチャンバの最大行程体積に対して各センサーの高信号振幅と低信号振幅との間の差分を校正することができる。この後、コントローラー１６は、以降の引き込みサイクルおよび排出サイクル中に検出された最大信号値と最小信号値との間の差分を、ポンプチャンバを通じて引き込まれた流体の体積および排出された流体の体積と関係付けることができる。コントローラー１６は、あるサンプリング期間にわたってポンピングされた流体の体積を合計し、実際の流量を求めることができる。
【０１２６】
コントローラー１６は、このようにして得られた実際の流量を望ましい流量と比較することができる。逸脱が存在する場合、コントローラー１６は、この逸脱を最小化すべく、これらのカセットポンプチャンバに対するアクチュエーターへ送給される空気圧パルスを変えることができる。
【０１２７】
図１５は、連合したアクチュエーターポート３２０内において面−取り付けされ、全体がカセット２８の外部に位置付けられたＰＣＢＡ’ｓ３３２を示している。一つの代替的な実施態様では、回路３３２の一つのコンポーネント（例えば、一方のコンデンサープレート）は、ポンプチャンバの外側に回送された回路の残りの部分と電気的に接続した状態で、カセット２８のポンプチャンバの内部に配置することもできる。別の代替的な実施態様では、回路３３２および電気的接続は、マニホルドアセンブリ３４に面−取り付けされた可撓性の電極回路により、またはマニホルドアセンブリ３４の本体と一体化された成形回路基板コンポーネントとして実施することができる。後者の実施態様では、電気回路機構または経路は、例えばリソグラフィー式パターン形成もしくは重畳成形により、または可撓性回路をコンポーネント部品に密封することにより、熱可塑性パーツ上に成形される。電気的な機能を果たす熱可塑性パーツは、コンパクトな多層式多機能アセンブリを形成すべく、例えば超音波溶接により、マニホルドアセンブリ３４の空気力学的機能を果たす他のコンポーネント上へ一体化される。この装置では、外部コントローラー１６および他の外部センサーとの電気的な接続は、例えばコントローラー１６および関連するセンサーからの電気的なピンを受け入れるべく適切な箇所にハンダ付けされた雌型の電気的コネクターにより、及び／又は統合型リボンケーブルを用いることにより達成することができる。
【０１２８】
ＩＶ．血漿収集手順を実施するための本システムの使用
次に、一つの典型的な血漿収集手順を実施するために行われる、装置１４およびコントローラー１６と協同する形態での血液フローセット１２の使用について説明する。
【０１２９】
この血漿収集手順は、前収集サイクル、収集サイクルおよび後収集サイクルを含む。前収集サイクルでは、静脈穿刺に先立って空気抜きするため、フローセット１６が塩類溶液でプライミングされる。収集サイクルでは、ドナーから引き込まれた全血が処理され、赤血球をドナーへ戻しながら血漿が収集される。後収集サイクルでは、過剰な血漿がドナーへ戻され、以降でもっと詳しく説明されているように、セット１６がエアーでフラッシングされる。
【０１３０】
Ａ．血液処理チャンバ
図１８は、血小板、赤血球および白血球を含まない血漿、またはこれらを実質的に含まない血漿を得る血漿収集手順を果たすべく、図１に示されているシステム１０と協同する形態で使用することができる遠心分離処理チャンバ１８の一つの実施態様を示している。また、図１８に示されているチャンバ１８は血漿／赤血球収集手順を果たすために使用することもできる。
【０１３１】
図８に示されているチャンバの実施態様に関して以前に説明されているように（同様な部分には同様な参照番号が割り振られている）、処理チャンバ１８は、望ましくは、別々に成形された基盤コンポーネント２００および蓋コンポーネント２０２として製作される。成形ハブ２０４は、円周状の血液分離チャネル２１０を定める内側および外側の環状壁２０６および２０８により半径方向的に取り囲まれている。成形壁２１４（図１９参照）は、チャネル２１０の軸方向境界を形成している。蓋コンポーネント２０２は、チャネル２１０の別の軸方向境界を形成している。これらの軸方向境界は共にほぼ平ら（即ち、回転軸に対して垂直）であるように示されているが、これらの軸方向境界はテーパーの付いた状態、丸みを帯びた状態、Ｖ字形などであってよいことを認識すべきである。組み立ての際、蓋コンポーネント２０２は、例えば円筒状の音波溶接ホーンを用いることにより、チャンバ１８の上面に固定される。
【０１３２】
図１８に示されているチャンバ１８では、内側の環状壁２０６は１対の補強壁の間で開いている。これらの対向する補強壁はハブ２０４内における開いた内部領域２２２を形成しており、この内部領域はチャネル２１０と連通している。血液および流体は臍状体１００からこの領域２２２を通じて分離チャネル２１０内へ入る方向に、および分離チャネル２１０から出る方向に導かれる。
【０１３３】
図１８に示されている実施態様では、成形された内部壁２２４が領域２２２の内部に形成されており、この内部壁は、チャネル２１０を完全に横断して延び、外側の環状壁２０８につながっている。壁２２４は分離チャネル２１０内に終端を形成しており、この終端は、分離中にチャネル２１０に沿って円周方向に流れるのを阻止する。
【０１３４】
成形された付加的な内部壁がこの領域２２２を３つの通路２２６、２２８および２３０に分割している。これらの通路２２６、２２８および２３０はハブ２０４から延び、終端壁２２４の反対側の側面でチャネル２１０と連通している。血液および他の流体はハブ２０４からこれらの通路２２６、２２８および２３０を通じてチャネル２１０内へ入る方向に、およびチャネル２１０から出る方向に方向付けられる。
【０１３５】
処理チャンバ１８が回転させられると（図１８の矢印Ｒ）、臍状体１００（図示されていない）は通路２２６を通じて全血をチャネル２１０内へ運ぶ。全血は回転方向（図１８では反時計方向である）と同じ方向でチャネル２１０に流入する。最適な血液分離を得るためには、全血の流れは回転方向と同じ方向であることが望ましいものと確信されるが、代替的に、チャンバ１８を全血の円周方向の流れと反対の方向、即ち時計方向に回転させることもできる。
【０１３６】
全血は、遠心力の結果として、図１２に示されている仕方でチャンバ１８内において分離する。赤血球は高Ｇ壁２０８へ向けて駆動され、一方、それより軽い血漿構成要素は低Ｇ壁２０６へ向けて移送される。軟膜層は壁２０６と２０８の間に存在する。
【０１３７】
血漿収集用通路２２８および赤血球収集用通路２３０は、終端壁２２４に隣接して、円周方向に全血インレット通路２２６から略３６０度の間隔を空けて位置している。これらの収集用通路２２８および２３０から上流へ向かう流れの方向には、バリヤー２３２が高Ｇ壁２０８からチャネル２１０内へ突き出している。バリヤー２３２は、低Ｇ壁２０６に沿った分離チャネル２１０における狭窄部位を形成している。血液の円周方向に沿った流れの方向において、この狭窄部位は血漿収集用通路２２８へと通じている。
【０１３８】
図２０および２１に示されているように、バリヤー２３２の前縁２３４は、終端壁２２４へ向けた方向における、チャネル２１０の環状境界（図示されている実施態様では、環状壁２１４である）へ向けたテーパーが付いている。バリヤー２３２のテーパー付きエッジ２３４は分離チャネル２１０の環状境界に面した開口２３６へと通じている。開口２３６は、高Ｇ壁２０８に近接して隣り合った環状境界に面しているが、軸方向的にはこの環状境界から間隔を空けて離れている。開口２３６は赤血球収集用通路２３０と連通している。
【０１３９】
レッジ２３８は低Ｇ壁２０６から半径方向に開口２３６内においてある軸方向距離だけ延びている。レッジ２３８は、高Ｇ壁２０８に沿った開口２３６の半径方向寸法を狭窄している。レッジ２３８により、高Ｇ壁２０８に隣接した赤血球と他のもっと高い密度の成分のみが開口２３６と連絡する。レッジ２３８は、高Ｇ壁２０８に隣接していない血漿を開口２３６と連絡のない状態に保つ。開口２３６が高Ｇ壁２０８に沿って半径方向的に制限されているため、血漿は、血漿収集用通路２２８へ向けて流れる以外に行き場を失う。従って、分離チャネル２１０を出る血漿は、制限された高−Ｇ開口２３６を通じて分離チャネル２１０を出るもっと高い密度の材料を含んでおらず、またはこれらの材料を実質的に含んでいない。
【０１４０】
レッジ２３８は、低Ｇ壁２０６とほぼ整列した軸方向表面２４０とつながっている。軸方向表面２４０は回転軸に沿って軸方向に赤血球収集用通路２３０へ延びている。（図２２に示されているように）バリヤー２３２、レッジ２３８および他の内部壁により、赤血球収集用通路２３０は血漿収集用通路２２８から隔離されている。
【０１４１】
また、図２２で最も分かりやすく示されてもいるように、低Ｇ壁２０６に沿って存在する血漿は、バリヤー２３２およびレッジ２３８により、円周方向に沿って血漿収集用通路２２８へ、および臍状体１００内へ方向付けられる。もっと高Ｇ壁２０８の近くに存在する、もっと高い密度の流体を含有した赤血球および軟膜成分（血小板および白血球）は、環状境界および制限された高−Ｇ開口２３６へ向けて、バリヤー２３２のテーパー付きエッジ２３４に沿って軸方向に方向付けられる。高−Ｇ開口２３６から、この比較的高い密度の流体を含有した赤血球および軟膜成分は半径方向レッジ２３８上を低Ｇ壁２０６へ向けて方向付けられ、この後、軸方向に沿って赤血球収集用通路２３０内へ、および臍状体１００内へ方向付けられる。
【０１４２】
収集するために相対的に高い密度の材料を分離チャネル２１０の環状境界へ向けて軸方向に導くテーパー付きエッジ２３４は、相対的に高い密度の材料および相対的に低い密度の材料をそれらの個々の収集用通路２３０および２２８へ差し向けながら、流れの方向の急激な変化を軽減する。流れの方向の急激な変化は、軟膜材料を血漿中に混ぜ合わせる不所望の渦を誘発しかねない。また、開口２３６における半径方向レッジ２３８の存在は血漿と高密度流体の分離を促進する機能も有し、これにより、望ましく高い赤血球ヘマトクリットが維持される。
【０１４３】
バリヤー２３２は、テーパー付きエッジ２３４が上部境界環状壁へ向けて底部環状境界壁から上方へ軸方向の流れの方向で血液を高Ｇ壁２０８に沿って方向付けるように、血液の流れの方向に関して反対側に配置されてもよいことを認識すべきである。この装置では、高−Ｇ開口２３６は上部環状境界壁に隣接しているが、この上部環状境界壁から軸方向的に間隔を空けて配置され、血液の除去が処理チャンバの反対側から、即ち、底部環状壁側から起こり得るように為されるであろう。高−Ｇ表面と低−Ｇ表面との間に確立された半径方向の分離フィールドでは、血液が環状境界へ向けて高−Ｇ表面に沿って取る（回転軸に沿った「上向き」または「下向き」のいずれかの）軸方向の流れの方向は、分離目標を達成する上で重要ではない；重要なのは、寧ろ、上述の半径方向フィールド内において分離された相対的に高い密度の材料と相対的に低い密度の材料をそれらの個々の収集用通路へ差し向けながら、流れの方向の急激な変化を軽減することである。
【０１４４】
血液分離プロセスに影響を及ぼす輪郭、ポート、チャネルおよび壁は、単一の射出成形操作で基盤コンポーネント２００に予め形成されてよく、この成形操作中に、成形用マンドレルが基盤コンポーネント２００の開放端を通じて挿入および除去される。蓋コンポーネント２０２は、成形後に基盤コンポーネントを閉止すべく基盤コンポーネント２００の開放端へ容易に溶接され得るシンプルな平坦部分を含んでいる。分離プロセスに影響を及ぼすすべての特質が１つの射出成形コンポーネントに組み込まれているため、基盤２００と蓋２０２との間のどんな許容差もチャンバ１８の分離能力に影響を及ぼさないであろう。
【０１４５】
基盤２００に予め形成されている輪郭、ポート、チャネルおよび壁が、基盤２００の単一の端部を通じて成形用マンドレルを容易に挿入および除去することができない表面を創出している場合には、基盤２００は、カップ形のサブアセンブリを入れ子にするか、２つの対称な半割体を用いるかのいずれかにより、別々な成形パーツで形成することができる。
【０１４６】
代替的に、成形用マンドレルを基盤２００の両端から挿入および除去することもできる。この装置の場合（図１９参照）、チャンバ１８は３つの部片；即ち、基盤２００、蓋２０２（上面側の成形用マンドレルがこの端部を通じて挿入および除去される基盤２００の一方の端部を閉止する）、および別々に成形された挿入具２４２（図１９に示されているように、底面側の成形用マンドレルがこの端部を通じて挿入および除去される基盤２００のもう一方の端部を閉止する）において成形することができる。
【０１４７】
チャンバ１８は様々な仕方で回転に対するつり合いを取ることができる。チャンバ１８の反対側の内部構造と釣り合わせるべく、チャンバ１８の一方の側に内部構造を成形することができる。つり合いを達成するため、チャンバ１８の周りの壁厚を変えることもできる。代替的に、図１８に示されているように、チャンバ１８は、適切なつり合い重りを担持するための成形ポケット２４８を含むことができる。
【０１４８】
Ｂ．カセットおよびフローセット
図２３は、血漿収集手順で使用することができる形態の外部処理容器へ結合された、以前に説明されているカセット２８を示している。血漿収集手順では、これらの容器は血漿収集容器１６０、赤血球収集容器またはレザバー１６２、全血インプロセス容器１５８、抗凝固剤容器１５０および処理流体（例えば塩類溶液）容器１６４を含む。
【０１４９】
１．血漿収集サイクル
血漿収集手順の一つの典型的な収集サイクルでは、血漿を収集し、その一方で赤血球をドナーへ戻すべく、ドナーから引き込まれた全血が処理される。カセット内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内の抗凝固剤用ポンプＡＣＰ、カセット内のインプロセスポンプＩＰＰおよびカセット内の血漿用ポンプＰＰは、抗凝固血液をインプロセス容器１５８内へ引き込み、その一方でこの血液を分離するためにある制御された速度ＱＷＢでインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ運ぶべく、連合した空気圧式バルブＶ１からＶ２６と協同する形態で、コントローラー１６によって空気圧により駆動される。また、この装置は、ある制御された速度ＱＰで血漿を処理チャンバ１８から血漿容器１６０内へ移し、その一方で赤血球を（速度ＱＲＢＣ＝ＱＷＢ−ＱＰで）処理チャンバ１８から赤血球容器１６２内へ移す。この位相は、（重量センサーでモニターしたときに）目標とする体積の血漿が血漿収集容器１６０に収集されるまで、または（同じく重量センサーでモニターしたときに）目標とする体積の赤血球が赤血球収集容器１６２に収集されるまで続く。
【０１５０】
目標とする体積の血漿または赤血球のいずれかが収集される前に、インプロセス容器１５８内における全血の体積が予め定められた最大閾値に達した場合には、コントローラー１６は、インプロセス容器１５８内における全血の収集を終結し、その一方で血液の分離を尚も継続すべく、ドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２の操作を終結させる。血液の分離中ではあるが、目標とする体積の血漿または赤血球のいずれかが収集される前に、インプロセス容器１５８内における全血の体積が予め定められた最小閾値に達した場合には、コントローラー１６は全血を引き込む工程に戻り、これにより、全血がインプロセス容器１５８内へ入ることが可能になる。コントローラーは、どちらが先に起こるかにかかわらず、目標とする体積の血漿が収集されるまで、または目標とする体積の赤血球が収集されるまで、インプロセス容器１５８に対する高体積閾値および低体積閾値に応じて、これら２つの状態間でトグル動作する。
【０１５１】
２．赤血球帰還サイクル
一つの典型的な帰還サイクル（目標とする体積の血漿が収集されていないとき）では、コントローラー１６は、分離するために抗凝固全血をインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ運び、その一方で血漿を血漿容器１６０内へ、および赤血球を赤血球容器１６２内へ移すべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内のインプロセスポンプＩＰＰおよびカセット内の血漿用ポンプＰＰを連合した空気圧式バルブと協同する形態で操作する。また、この装置は、赤血球を赤血球容器１６２からドナーへ運び、その一方で容器１６４からの塩類溶液を帰還された赤血球とインラインで混合する。この塩類溶液と赤血球のインライン混合は塩類溶液の温度を高め、ドナーの快適性を改善する。この位相は、重量センサーでモニターしたときに、赤血球容器１６２が空になるまで続く。
【０１５２】
赤血球容器１６２が空になる前に、インプロセス容器１５８内の全血の体積が特定の低値側閾値に達した場合には、コントローラー１６は、血液の分離を終結させるべく、インプロセスポンプＩＰＰの操作を終結させる。この位相は赤血球容器１６２が空になるまで続く。
【０１５３】
赤血球容器１６２が空になると、コントローラー１６は、インプロセス容器１５８から全血を引き込むべくドナーインターフェースポンプステーションＤＰ１を操作してドナーチューブ１２６を満たし、これにより、別の全血引き込みサイクルのための準備において、（塩類溶液と混合された）赤血球をパージする。この後、コントローラー１６は別の収集サイクルを実施する。コントローラー１６は、重量センサーが血漿収集容器１６０に所望体積の血漿が収集されていることを指示するまで、連続的な収集および帰還サイクルを運転する。コントローラー１６は、処理チャンバへの血液の供給および処理チャンバからの血液の除去を終結させ、その一方で、赤血球容器１６２内に残存している赤血球をドナーへ運ぶべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。次に、コントローラー１６はエアーパージサイクルに入り、この詳細は以降で説明される。
【０１５４】
Ｄ．界面の制御
ある与えられた血漿収集サイクルでは、コントローラー１６は、望ましくは、血漿収集チューブ１０６内における標的とされた細胞性血液種成分（特に血小板もしくは白血球、またはこれらの両方）の存在をモニターすべく検出ステーション４６を操作する。第一センサー１４６によって検出される、血漿中におけるこれらの細胞性成分の存在は、過剰流出状態を指示し、即ち、これらの血液種成分のすべてまたは幾分かが血漿収集チューブ１０６内へ入り込めるほど充分に界面が処理チャンバの低Ｇ壁に近接していることを指示している（図１３参照）。目標が、細胞性血液成分を含まない血漿または実質的含まない血漿（即ち、乏血小板血漿）を収集することであるため、これは望ましくない。
【０１５５】
（図１３に示されている）過剰流出状態に応答して、コントローラー１６は、全血を予め定められた流量でインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ引き込むべく、インプロセスポンプＩＰＰを操作する。赤血球は、収集容器１６２に収集するためのチューブ１０４を通じて出続ける。しかし、コントローラー１６は予め定められた時間の間（例えば２０秒間）血漿用ポンプＰＰの操作を中止する。この動作は、赤血球の体積に対して相対的なチャンバ１８内の血漿の体積を増大させ、（図１２に示されているように）界面を低Ｇ壁から離し、分離チャンバの中央へ向けて戻すような力を及ぼす。予め定められた時間の後、コントローラー１６は短時間の間（例えば１０秒間）血漿用ポンプＰＰの操作を再開し、その一方で血漿をドナーへ戻すための赤血球収集容器１６２へ方向付ける。この時間の後、流出が正されている場合には、第一センサー１４６で清浄な血漿が検出され、通常の血漿収集を再開することができる。もし清浄な血漿が検出されなかった場合、これは過剰流出が正されていないことを指示しており、コントローラー１６は上述のシーケンスを繰り返す。
【０１５６】
上述のシーケンスは、分離チャンバ内における界面の実際の物理的な位置を確かめることに拠るものではなく、代わりに、高Ｇ壁に近付きすぎてチャンバを出ることとなる細胞性成分の存在を識別するセンサー１４６の測定分解能に拠るものである。予め定められた許容可能な最大血小板混入度が所望の低値側閾値に設定されているときには、この血小板混入閾値はセンサー１４６の測定分解能以下であり得る。従って、専ら過剰流出状態を検出することに依存した制御計画は最適でない可能性がある。
【０１５７】
分離チャンバへ入る全血の流量（ＱＷＢ）と分離チャンバ１８を出る血漿の流量（ＱＰ）の差は、チャンバを出る赤血球の流量（ＱＲＢＣ）を決定する（即ち、ＱＲＢＣ＝（ＱＷＢ）−（ＱＰ））。（ＱＷＢ）は、処理時間を最適化するため、典型的には一定の所望流量に維持され、血漿収集手順の場合には一般的に約７０ｍｌ／分である。従って、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は分離チャンバ１８内における界面の物理的な位置と相関する。ある与えられた一定の（ＱＷＢ）で（ＱＰ）を増大させると、これにより、前述の比が増大し、相対的に大きな体積の血漿が移動することとなり、従って、（図１３に示されているように）界面が低Ｇ壁へ向けて移動する。逆に、ある与えられた一定の（ＱＷＢ）で（ＱＰ）を減少させると、これにより、前述の比が減少し、相対的に少ない体積の血漿が移動することとなり、従って、（図１４に示されているように）界面が高Ｇ壁へ向けて移動する。
【０１５８】
「理想的」な比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、先ず第一に、過剰流出状態を回避すべく、（図１２に示されているように）界面をチャンバ内の望ましい位置に保てるような比である。しかし、この「理想的」な比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、血液処理手順の過程で容易に調節または測定することができないドナーの全血のヘマトクリットの関数である。
【０１５９】
チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）の大きさを利用して分離チャンバ１８内における界面の物理的な位置を制御し、これにより、過剰流出状態を最小化または回避できることが発見された。より詳細には、チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）は、界面と高Ｇ壁との間の距離が増大すると（即ち、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が大きくなると）増大する。逆に、チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）は、界面と高Ｇ壁との間の距離が減少すると（即ち、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が小さくなると）減少する。チャンバ１８を出る赤血球の目標とするヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）を達成すべく比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を調節することにより、過少流出状態または過剰流出状態を誘発することなく、高Ｇ壁に対する相対的な界面の目標とする物理的な位置を達成することができる。
【０１６０】
以前に説明されているように、赤血球収集チューブ１０４用のセンサー１４８は、望ましくは、ヘマトクリットＨＣＴＲＢＣ、および時間の経過にわたる処理チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリットの変化を光学的に検出できるように適合化および構成されている。代替的に、赤血球ヘマトクリットを検出するための様々な通常の手段を使用することもできる。
【０１６１】
ＨＣＴＲＢＣの最適な設定ポイント（ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣ）は、測定された最適な血漿品質（血小板、赤血球および白血球の混入、特にこれらの不在に関して）と測定された最適な収集時間とを相互に関連付ける、システムの運転中に発生した実験的な臨床データの分析に基づいて選択することができる。このデータは、ある決定可能な高値側閾値ＨＣＴＲＢＣで、血小板が赤血球と一緒にチャンバ５８を出なくなることを示している。この与えられた高値側閾値ＨＣＴＲＢＣにおいて、血小板は血漿と共にチャンバ１８内に留まる傾向を有しており、従って、血漿と混合されやすい。この発見に基づき、ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣは、この高値側閾値赤血球ヘマトクリット値に近付くように、但し超えないように設定される。一つの代表的な実施形態では、ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣは約８０±５に等しい。ある与えられた血漿収集手順中に（ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣ）を達成すべく比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を調節することは、過剰流出を軽減または回避するだけでなく、この手順での血漿収集パラメーターを最適化する機能も果たす。一つの制御手段としてＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣを使用することにより、過剰流出状態を回避すべく血小板が赤血球と共にチャンバを去ることを誘発しながら、手順に要する時間を最適化し、赤血球ヘマトクリットを最大化すべく、（ＱＰ）を最大化することが可能になる。
【０１６２】
この装置では、コントローラー１６は、（センサー１４８により検出された）検出ＨＣＴＲＢＣをＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣと定期的に比較し、検出されたＨＣＴＲＢＣとＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣとの差を最小化すべく比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を調節する。ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣに基づく制御は、過剰流出状態を回避または最小化しながら、血漿の純度および収集時間を最適化するために実験的に決定された分離チャンバ内のある位置に界面を保つ。
【０１６３】
一つの代表的な実施形態では、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、望ましくは、ある与えられた血漿収集手順の着手時に、「理想的」な（ＱＰ）／（ＱＷＢ）に幾分満たない値に設定される。一つの代表的な実施形態では、「理想的」な（ＱＰ）／（ＱＷＢ）に約９５％の減衰係数が掛け算され、初期比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が設定される。この実施形態では、「理想的」な（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は（１−Ｈｉ／Ｈｏ）［式中、Ｈｉは分離チャンバ１８に入る抗凝固全血のヘマトクリットであり、ＨｏはＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣである］に等しく設定される。Ｈｉは、ドナーの実際のヘマトクリットまたは推定ヘマトクリット（Ｄｏｎｏｒ＿ＨＣＴ）および抗凝固剤を加えた結果としての全血の希釈率に基づいて導出される。Ｈｉは、例えばＤｏｎｏｒ＿ＨＣＴに（１マイナス抗凝固剤と全血との比／１００）を掛け算することにより導出することができる。
【０１６４】
手順が進行する際、検出されたＨＣＴＲＢＣはＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣと定期的に比較され、その差を最小化すべく初期比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）がインクリメントまたはデクリメントされる。好適には、過剰流出状態を回避するため、この比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）への増分は、検出されたＨＣＴＲＢＣとＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣとの間の差、ならびにその差が変化する速度を考慮に入れて決定される。通常のＰＩＤ制御技術を使用することができる。望ましくは、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、「理想的」な比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）に基づいて設定された最小数値範囲および最大数値範囲内でインクリメントまたはデクリメントされる。
【０１６５】
万一過剰流出に遭遇したときには、上で検討されている仕方でこの過剰流出が正され、この後、処理が進行される。
【０１６６】
上述の如く、「理想的」な（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、少なくとも一部には、ドナーの抗凝固全血ヘマトクリット（Ｈｉ）の関数である。ドナーの全血ヘマトクリットは処理手順の着手時に物理的に測定することができ、または実験的に決定されたデフォルト値（例えば、女性ドナーの場合には０．４１、男性ドナーの場合には０．４３）に基づくものであってもよい。
【０１６７】
システム１０は最大容量が既知の血液処理チャンバ１８を含んでいるため、コントローラー１６は、ある与えられた血液処理手順の着手時に、ドナーの抗凝固全血ヘマトクリットをオンラインで実験的に導出することができる。
【０１６８】
静脈穿刺が実施され、血液のインレット用および帰還用通路が全血でプライミングされた後、コントローラー１６は、ランプアップ位相を受けるべく遠心分離ステーション２０を条件付ける。ランプアップ位相では、処理チャンバ１８が血液収集速度にまで加速される。全血が分離チャンバ１８内へポンピングされる。赤血球出口側チューブが閉止され、一方、血漿出口側チューブが開放される。コントローラー１６は、血漿チューブに設けられているセンサーが赤血球の存在を検出するまで、この状態を保持する。この状況の発生は、処理チャンバ１８が抗凝固全血で満たされていることを意味する。この状況が発生すると、コントローラー１６は処理チャンバ１８内へ運ばれた全血の体積を登録する。処理チャンバ１８を満たすのに必要な全血の体積は、ドナーの抗凝固全血ヘマトクリットと共に反比例して変動するであろう。成形された処理チャンバ１８の体積は一定であり、既知であるため、このドナーに対する抗凝固全血ヘマトクリット値は、ある与えられた処理手順の着手時に測定された、この処理チャンバを満たすのに必要な抗凝固全血の体積から直接的に導出することができる。
【０１６９】
Ｖ．二重赤血球収集手順を果たすための本システムの使用
次に、例証を目的として、一つの典型的な二単位赤血球収集手順を実施するための、装置１４およびコントローラー１６と協同する形態でのセット１２の使用について説明する。
【０１７０】
Ａ．血液処理チャンバ
図８は、意図された赤血球収集手順を果たすために図１に示されているシステム１０と協同する形態で使用することができる遠心分離処理チャンバ１８の一つの実施態様を示している。チャンバ１８は、図１８に示されているチャンバの多くの技術的な特徴および以前に説明されている特徴を共有しており、このため、共通の参照番号を使用する。以前に説明されているように、処理チャンバ１８は２つの別々に成形された部片；即ち、基盤２００および蓋２０２で製作される。ハブ２０４は、円周方向の血液分離チャネル２１０を定める内側および外側の環状壁２０６および２０８により半径方向的に取り囲まれている。成形された環状壁２１４（図７参照）はチャネル２１０の底面を閉止する。蓋２０２はチャネル２１０の上面を閉止する。組み立ての際、蓋２０２は、例えば円筒状の音波溶接ホーンを用いることにより、チャンバ１８の上面に固定される。
【０１７１】
以前に説明されているように、内側の環状壁２０６は１対の補強壁の間で開いている。これらの対向する補強壁はハブ２０４内の開いた内部領域２２２を形成しており、この内部領域はチャネル２１０と連通している。血液および流体は、この領域２２２を通じて、臍状体１００から分離チャネル２１０内へ入る方向に、および分離チャネル２１０から出る方向に導かれる。領域２２２の内側に形成された成形内部壁２２４はチャネル２１０を完全に横断して延び、外側の環状壁２０８とつながっている。壁２２４は分離チャネル２１０内の終端を形成しており、この終端は、分離中に、チャネル２１０に沿って円周方向に流れるのを阻止する。
【０１７２】
付加的な成形内部壁は領域２２２を３つの通路２２６、２２８および２３０に分割している。これらの通路２２６、２２８および２３０はハブ２０４から延び、終端壁２２４の反対側の側面でチャネル２１０と連絡している。血液および他の流体はハブ２０４からこれらの通路２２６、２２８および２３０を通じてチャネル２１０内へ入る方向に、およびチャネル２１０から出る方向に方向付けられる。
【０１７３】
以前に説明されているように、チャンバ１８は様々な仕方で回転に対するつり合いを取ることができる。
【０１７４】
図８に示されている処理チャンバ１８が回転させられると（図１８の矢印Ｒ）、臍状体１００は通路２２６を通じて全血をチャネル２１０内へ運ぶ。全血は回転方向（図８では反時計方向である）と同じ方向でチャネル２１０に流入する。血液分離効率にとっては、回転方向と同じ方向の全血の流れが望ましいものと確信されるが、代替的に、チャンバ１８を全血の円周方向の流れと反対の方向、即ち時計方向に回転させることもできる。
【０１７５】
全血は、遠心力の結果として、図１２に示されている仕方で分離する。赤血球は高Ｇ壁２０８へ向けて駆動され、一方、それより軽い血漿構成要素は低Ｇ壁２０６へ向けて移送される。
【０１７６】
図８に示されているように、ダム２４４が高Ｇ壁２０８へ向けてチャネル２１０内へ突き出ている。ダム２４４は血漿の通過を阻止し、一方、赤血球が高Ｇ壁２０８内の窪んだチャネル２４６に流入するのを許容する。チャネル２４６は、半径方向通路２３０を通じて赤血球を臍状体１００内へ方向付ける。血漿構成要素は、半径方向通路２２８を通じてチャネル２１０から臍状体１００内へ運ばれる。
【０１７７】
赤血球出口側チャネル２４６は、高Ｇ壁よりも回転軸から更に間隔を空けている、高Ｇ壁２０８の外側へ延びているため、赤血球出口側チャネル２４６は、赤血球収集用通路２３０内への軟膜の流出（過剰流出状態を創出する）を伴うことなく、血液処理中に、赤血球と軟膜との間の界面を高Ｇ壁２０８に非常に近接して位置付けることを可能にする。これにより、窪んだ出口側チャネル２４６は、（赤血球収集手順において）赤血球の収量を最大化することを可能にし、または（血漿収集手順において）本質的に血小板を含まない血漿の収集を可能にする。
【０１７８】
前に説明されているように、血液分離プロセスに影響を及ぼす輪郭、ポート、チャネルおよび壁は、単一の射出成形操作で基盤２００に予め形成されてよく、この成形操作中に、成形用マンドレルが基盤２００の開放端を通じて挿入および除去される。もし基盤２００に予め形成されている輪郭、ポート、チャネルおよび壁が、基盤２００の単一の端部を通じて成形用マンドレルを容易に挿入および除去することができない表面を創出している場合には、基盤２００は、カップ形のサブアセンブリを入れ子にするか、２つの対称な半割体を用いるかのいずれかにより、または基盤２００の両側の端部を通じて成形用材料を除去し、図１９に示されているように挿入具２４２を用いることにより、別々な成形パーツで形成することができる。
【０１７９】
Ｂ．カセット
二単位赤血球手順で使用されるカセット２８用のポンプチャンバ、バルブおよび流体パスの内部構成は血漿手順で使用されるカセット２８の場合と同じであり、このため、共通の参照番号が使用されている。図２４は、二単位赤血球収集手順で使用することができる形態の外部処理容器へ結合された、以前に説明されているカセット２８を示している。二単位赤血球収集手順では、これらの容器は血漿収集手順で使用されたのと同じアレー状の容器；即ち、血漿収集容器１６０、赤血球収集容器またはレザバー１６２、全血インプロセス容器１５８、抗凝固剤容器１５０および処理流体（例えば塩類溶液）容器１６４を含む。二単位赤血球収集手順では、付加的な容器が使用される；即ち、赤血球添加剤溶液容器１６８、ならびに白血球除去フィルター１７０および１つもしくはそれ以上の赤血球貯蔵容器１７２とこれらに関わる配管１７８を含む白血球低減収集アセンブリ１７６。図５および６は、図２４に示されているカセット２８および収集容器の二単位赤血球収集手順用装置への取り付けを示している。
【０１８０】
１．収集サイクル
二単位赤血球収集手順の一つの典型的な収集サイクルでは、２単位の赤血球を収集し、その一方で血漿をドナーへ戻すべく、ドナーから引き込まれた全血が処理される。カセット内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内の抗凝固剤用ポンプＡＣＰ、カセット内のインプロセスポンプＩＰＰおよびカセット内の血漿用ポンプＰＰは、抗凝固血液をインプロセス容器１５８内へ引き込み、その一方でこの血液を分離するためにインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ運ぶべく、連合した空気圧式バルブと協同する形態で、コントローラー１６によって空気圧により駆動される。また、この装置は、血漿を処理チャンバから血漿容器１６０内へ移し、その一方で赤血球を処理チャンバから赤血球容器１６２内へ移す。この位相は、（重量センサーでモニターしたときに）増分量の血漿が血漿収集容器１６０に収集されるまで、または（重量センサーでモニターしたときに）目標とする体積の赤血球が赤血球収集容器１６２に収集されるまで続く。
【０１８１】
目標とする体積の血漿または赤血球のいずれかが収集される前に、インプロセス容器１５８内における全血の体積が予め定められた最大閾値に達した場合には、コントローラー１６は、インプロセス容器１５８内における全血の収集を終結し、その一方で血液の分離を尚も継続すべく、ドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２の操作を終結させる。血液の分離中ではあるが、目標とする体積の血漿または赤血球のいずれかが収集される前に、インプロセス容器１５８内における全血の体積が予め定められた最小閾値に達した場合には、コントローラー１６は全血を引き込む工程に戻り、これにより、全血がインプロセス容器１５８内へ入ることが可能になる。コントローラーは、どちらが先に起こるかにかかわらず、必要な体積の血漿が収集されるまで、または目標とする体積の赤血球が収集されるまで、インプロセス容器１５８に対する高体積閾値および低体積閾値に応じて、これら２つの状態間でトグル動作する。
【０１８２】
２．帰還サイクル
一つの典型的な帰還サイクル（目標とする体積の赤血球が収集されていないとき）では、コントローラー１６は、分離するために抗凝固全血をインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ運び、その一方で血漿を血漿容器１６０内へ、および赤血球を赤血球容器１６２内へ移すべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内のインプロセスポンプＩＰＰおよびカセット内の血漿用ポンプＰＰを連合した空気圧式バルブと協同する形態で操作する。また、この装置は、血漿を血漿容器１６０からドナーへ運び、その一方で容器１６４からの塩類溶液を帰還された血漿とインラインで混合する。この塩類溶液と血漿のインライン混合は塩類溶液の温度を高め、ドナーの快適性を改善する。この位相は、重量センサーでモニターしたときに、血漿容器１６０が空になるまで続く。
【０１８３】
血漿容器１６０が空になる前に、インプロセス容器１５８内の全血の体積が特定の低値側閾値に達した場合には、コントローラー１６は、血液の分離を終結させるべく、インプロセスポンプＩＰＰの操作を終結させる。この位相は血漿容器１６０が空になるまで続く。
【０１８４】
血漿容器１６０が空になると、コントローラー１６は別の収集サイクルを実施する。コントローラー１６は、重量センサーが赤血球収集容器１６２に所望体積の赤血球が収集されていることを指示するまで、連続的な収集および帰還サイクルを運転する。コントローラー１６は、処理チャンバへの血液の供給および処理チャンバからの血液の除去を終結させ、その一方で、血漿容器１６０内に残存している血漿をドナーへ運ぶべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。次に、コントローラー１６は、重量センサーでモニターしたときに、予め定められた置換体積量が注入されるまで、インプロセス容器１５８内に残存している血液内容物をドナーへ運ぶべく、ならびに塩類溶液をドナーへ運ぶべく、カセット内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。
【０１８５】
３．強制的過少流出（最終的な赤血球パージ）
一つの代替的な実施態様では、コントローラー１６は、手順の終わり近くに、分離チャンバから赤血球収集容器への赤血球の強制的な過少流出を引き起こすことにより、全体的な手順に要する時間を短縮する。意図的に強制された過少流出は、手順の終わりに、残存する赤血球体積を分離チャンバからパージし、これにより、収集および最終帰還サイクルを簡単化し、このサイクルに要する時間を短縮する。
【０１８６】
この実施態様では、コントローラー１６は、ある与えられた手順の間に収集されねばならない残りの赤血球の体積を定期的にまたは常にモニターする。コントローラー１６は、収集されねばならない残りの赤血球の体積が分離チャンバ１８を占有している赤血球の体積に等しくまたは略等しくなったときに、強制的な過少流出状態を開始する。分離チャンバを占有している赤血球の体積は、（ｉ）分離チャンバ１８の面積（ＫＡ）（チャンバの幾何学的形状に基づく既知の量である）；（ｉｉ）赤血球パージ中における界面位置の変化（ＫＩ）（これもチャンバの幾何学的形状に基づく既知の量である）；（ｉｉｉ）インレット側の抗凝固全血ヘマトクリット（Ｈｉ）（これの導出方法については前に説明されており、または性別に依存するデフォルト値からなっていてもよい）；（ｉｖ）アウトレット側の赤血球ヘマトクリットＨＣＴＲＢＣ（これの導出方法についても前に説明されている）；および（ｖ）赤血球パージシーケンスの開始時にチャンバ１８に存在していた赤血球の絶対体積（ＫＲＢＣ）（分離チャンバ１８の幾何学的形状に基づく一定値である）に基づいて導出することができる。上述のファクターに基づいて、分離チャンバを占有している赤血球の体積（Ｆｏｒｃｅｄ Ｕｎｄｅｒ ＳｐｉｌｌＲＢＣ）を導出するための代表的なアルゴリズムは：
Ｆｏｒｃｅｄ Ｕｎｄｅｒ ＳｐｉｌｌＲＢＣ＝（ＫＲＢＣ）＋ΔＩＰ＊ＨＣＴＲＢＣ
であり、ここで：ΔＩＰは過少流出を達成するのに必要なインプロセス血液体積である＝（ＫＩ）／［（１−（Ｈｉ））／ＨＣＴＲＢＣ／（ＫＡ）］。
【０１８７】
強制的過少流出では、赤血球収集チューブ１０４は閉止され、血漿収集チューブ１０６は開放される。この状態で、界面の血小板および白血球層はドナーへ戻すべく血漿と共にチャンバ１８から運ばれる。これは赤血球の白血球混入を低減する。赤血球が血漿収集チューブ１０６に入った状態（これはセンサー１４６により検出される）であることをコントローラー１６が検出すると、コントローラーは血漿収集チューブを閉じ、赤血球収集チューブを開く。この状態は、分離チャンバに蓄積されている赤血球が赤血球収集容器へ運ばれることを可能にする。典型的には、血球収集目標はこの状態により達成される。もし目標に達していない場合には、コントローラー１６は正規の赤血球収集状態へ復帰する。
【０１８８】
赤血球収集手順が完了すると、コントローラー１６はエアーパージサイクルに入り、このサイクルの詳細については以降で説明される。
【０１８９】
４．白血球濾過
赤血球の収集、ならびに血漿および残存血液成分の帰還が完了すると、コントローラー１６は、自動的にまたは操作者を促した後に、インライン白血球濾過サイクルに切り替えることができる。このサイクルでは、赤血球が赤血球収集レザバー１６２から移動され、白血球除去用フィルター１７０を通じて赤血球貯蔵容器１７２内へ運ばれる。同時に、容器１６８から運ばれた所望体積の赤血球貯蔵溶液がこれらの赤血球と混合される。
【０１９０】
白血球フィルター１７０は様々に構成することができる。フィルターは、例えば濾過材を包含したハウジングから構成することができ、この濾過材は膜からなっていてよく、またはメルトブローンもしくはスパンボンド合成繊維（例えばナイロンもしくはポリエステル、またはポリプロピレン）、半合成繊維、再生繊維もしくは無機繊維などの繊維性材料でできていてもよい。繊維性材料の場合、この濾過材は深層濾過により白血球を除去する。膜の場合、この濾過材は遮断により白血球を除去する。上述のハウジングは、辺縁を密封された硬質プラスチックプレートからなっていてよい。代替的に、ハウジングは、ジ−２−エチルヘキシル−フタラートで可塑化されたポリ塩化ビニル（ＰＶＣ−ＤＥＨＰ）などの医療用グレードのプラスチック材料でできた可撓性シートからなっていてもよい。フィルター１７０は、使用中、本装置の基盤に設けられた保持用固定具１８２に担持することができる。
【０１９１】
白血球濾過サイクルの第一段階では、コントローラー１６は、赤血球貯蔵容器１７２、フィルター１７０および配管１７８からエアーを引き込み、このエアーを赤血球収集レザバー１６２へ移送すべく、カセット内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。この段階は、白血球除去プロセスが始まる前に赤血球貯蔵容器１７２内に存在するエアーの体積を最小化する。また、この段階は、ある体積のエアーを赤血球収集容器１６２に供給し、このエアーは、白血球除去プロセスが完了した後に、フィルター１７０から赤血球収集容器１７２へ赤血球をパージするために使用することができる。
【０１９２】
次の段階では、コントローラー１６は、溶液容器１６８から赤血球収集レザバー１６２内へプライミング体積の貯蔵溶液を引き込むべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。この段階は、最終的な赤血球貯蔵容器１７２内へポンピングされるエアーの体積を最小化するため、容器１６８とカセット２８との間の配管１８０をプライミングする。
【０１９３】
次の段階では、コントローラー１６は、赤血球収集レザバー１６２から（フィルター１７０を通じる）赤血球収集容器１７２内への赤血球のポンピングと、容器１６８から（同じくフィルター１７０を通じる）赤血球収集容器１７２内への赤血球貯蔵溶液のポンピングとを交互に行うべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。この交互プロセスは、貯蔵溶液を赤血球と混合する。コントローラー１６は、望ましい比の赤血球体積と貯蔵溶液体積を得るため、赤血球および貯蔵溶液に対する空気圧式ポンプの行程数を計数する（例えば、赤血球に対して５回のポンプ行程、続いて、貯蔵溶液に対して２回のポンプ行程を実施し、この交互するシーケンスを繰り返す）。この赤血球と貯蔵溶液との交互供給は、赤血球収集レザバー１６２に対する重量目盛りがレザバー１６２が空であることを指示するまで続く。
【０１９４】
赤血球収集レザバー１６２が空になると、コントローラー１６は、予め定められた体積のエアーをフィルター１７０を通じて赤血球収集レザバー１６２からポンピングすべく、ドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。このエアーの体積は、白血球除去プロセスが始まる前に赤血球収集レザバー３０８内へ引き込まれたエアーの体積に基づいて予め決定される。このエアーは、配管、カセット２８およびフィルター１７０内の残存赤血球の存在を最小化すべく、フィルター１７０から赤血球をパージする機能を果たす。また、この工程は、赤血球収集レザバー１６２が完全に空であることを確実化する。
【０１９５】
次に、コントローラー１６は、貯蔵溶液体積と赤血球体積との間に所望の比が存在することを確実化するという求めに応じ、フィルター１７０を通じて付加的な貯蔵溶液を赤血球貯蔵容器１７２内へポンピングする。この後、最終工程として、コントローラー１６は、フィルター１７０から尚も残存するあらゆる赤血球をすすぎ落とすため、フィルター１７０を通じて少なくとも予め定められた体積の貯蔵溶液を貯蔵容器１７２内へポンピングする。この最終工程は、濾過後の赤血球回収百分率を最大化する。望ましくは、コントローラー１６は、フィルター１７０が排液を果たすのを可能に為すため、予め定められた時間の間（例えば２０秒間）待機する。
【０１９６】
白血球濾過サイクルおよび白血球濾過用フィルター１７０についての更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる「Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｈａｔ Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｆｌｏｗ ｏｆ Ｂｌｏｏｄ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎｄ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ｌｅｕｋｏｆｉｌｔｅｒ」と題する、２００１年１０月１３日に出願された同時係属米国特許出願第０９／９７６，８３２号に見出すことができる。
【０１９７】
ＶＩ．エアーパージ
ある与えられた血液収集手順の終わりに、チャンバ１８は残留体積の赤血球および血漿を含んでいるであろう。これらの残留体積の血液成分をドナーへ戻すことが望ましい。赤血球の場合には特にこれが当てはまる。できるだけ多くの赤血球を戻せる能力を備えていれば、ドナーの赤血球損失を最小化することができ、ドナーからの赤血球収集が許容されない、その後の据え置き期間を短縮することもできる。
【０１９８】
ドナーへ戻すために分離チャンバから赤血球をフラッシュするための最も効率的な方法は、この分離チャンバを通じて無菌エアーを送り込むことによるものであることが発見された。血液処理後の分離チャンバから赤血球をフラッシュするために、液体ではなく、無菌エアーを使用することにより、血液処理後に処分しなければならない潜在的バイオハザード性廃棄物の重量を少なくすることもできる。
【０１９９】
無菌エアーは、ある与えられた血液処理手順に先立つ最初のプライミングサイクル中に、本システムからパージされ、インプロセス全血レザバーに停留する。この無菌エアーが、血液処理手順の完了後、続いて分離チャンバから赤血球をフラッシュするための無菌エアーのソースになる。
【０２００】
エアーフラッシュの第一位相では、赤血球収集チューブ１０４が閉止される。エアーが全血インレットチューブ１０２を通じて分離チャンバ１８内へポンピングされ、その間に、残留赤血球は、血漿用ポンプＰＰの操作により、血漿アウトレットチューブ１０６を通じてチャンバ１８から引き込まれる。この位相は、エアーが血漿チューブ１０６で検出されるまで続く。この後、エアーフラッシュの第二位相が始まる。
【０２０１】
第二位相では、血漿アウトレットチューブ１０６が閉止され、赤血球チューブ１０４が開放される。分離チャンバ１８は、除去するために赤血球をチャンバ１８の高Ｇ壁に向けて移動させ、また、分離チャンバ１８内に存在しているエアーを分離チャンバ１８の低Ｇ壁に向けて移動させるのに充分な比較的穏やかな回転速度（例えば３００ＲＰＭ）を達成すべく、回転に突入する。この第二位相は、エアーが赤血球チューブ１０４で検出されるまで続く。この時点で、エアーフラッシュが終結される。
【０２０２】
赤血球チューブ１０４および血漿チューブ１０６におけるエアーの検出は通常の超音波式エアー検出器を用いて果たすことができる。しかし、血漿チューブ１０６および赤血球チューブ１０４中の細胞性成分を光学的に検出するために用いられている同じセンサー１４６および１４８は、これらのチューブ１０６および１０４中におけるエアーの存在を検出するためにも使用できることが発見された。
【０２０３】
以前に説明されているように、血漿チューブ１０６のセンサー１４６は、赤色および緑色の透過光を用いて、チャンバ１８を出る血漿中の血小板及び／又は赤血球の濃度を決定する。赤血球チューブ１０４のセンサー１４８は、赤外（８０５ｎｍ）の反射光および透過光を用いて、分離チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリットを決定する。センサー１４６および１４８はコントローラー１６により操作され、コントローラー１６はセンサー１４６および１４８を定期的に作動させ、出力をサンプリングする。ある与えられたセンサー出力は多数のサンプルの平均である。
【０２０４】
センサー１４６または１４８のいずれかの近くを通る気泡の存在は、このセンサーにより採取された測定サンプルの中で突出した分散を創出し、その大きさは、通常の操作中のサンプル平均の正当性を確認するために使用される分散を有意に上回ることが明らかになっている。サンプリング期間中に採取されたサンプル中における、ある設定された閾値分散を、エアーフラッシュサイクル中のエアーの存在と相互に関連付けることができる。ある与えられたサンプリング期間中に採取された多数のサンプルの分散は、例えば各サンプルとサンプル平均との間の差を総和し、この差の総和を二乗し、この量をサンプルマイナス１の数で割り算することにより決定することができる。
【０２０５】
血漿ラインセンサー１４６のケースにおいて、赤色または緑色の透過光測定値のいずれかに対する分散が約４０００の閾値分散（この分散は、通常の界面検出を目的としてサンプルの正当性を評価する基準となる分散よりも大きい）を超えている場合には、コントローラー１６は、この血漿チューブ１０６に対する気泡検出信号を発生する。コントローラー１６は、エアーフラッシュプロトコルの第一位相から第二位相へシフトする。
【０２０６】
赤血球ラインセンサー１４８のケースにおいて、赤外透過光測定値または赤外反射光測定値のいずれかの分散が約２０００の閾値分散（この分散も、通常の界面検出を目的としてサンプルの正当性を評価する基準となる分散よりも大きい）を超えている場合には、コントローラー１６は、この赤血球チューブ１０４に対する気泡検出信号を発生する。コントローラー１６は、エアーフラッシュプロトコルの第二位相を終結する。
【０２０７】
ＶＩＩ．カセットの完全性チェック
血液フローセット１２の据え付けは、ポンプおよびバルブステーション３０におけるカセット２８の正しい配置、ドナークランプ１５４を通じるドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２の正しい引き回し、ならびにドナーチューブ−抗凝固剤チューブ１５２の接合点の下流におけるクランプ１１６または止血鉗子の正しい配置を含む。カセットの正しい配置、ドナークランプ１５４を通じるこれらのチューブ１２６および１５２の正しい引き回し、ならびにクランプ１１６または止血鉗子の存在は、望ましくは、ドナーをフローセットへ接続する前に、あらゆる手順でチェックされる。
【０２０８】
カセット隔膜３０４と空気圧式マニホルドアセンブリ３４との間の気密シールは、流体圧力作動式のバルブおよびポンプが適切に機能することを保証する上で、ならびにカセット内における流体フローチャネルの完全性を保証する上で必要である。気密シールに加え、流体圧力作動式のバルブおよびポンプを効果的に操作するためには、カセット隔膜３０４と空気圧式マニホルドアセンブリ３４のバルブ面ガスケット３１８との間にトラップされるエアーの量を最小化すべきである。マニホルドアセンブリ３４へのカセット２８の据え付けを果たす前のドア袋３１４の膨張はシーリングを弱める可能性がある。カセットのシーリング表面における遷移点および被損傷部分などの欠陥、ならびにカセットホルダー２６内におけるカセット２８の不適切な取り付けもシーリングを弱める可能性がある。望ましくは、これらの状態もドナーをフローセット１２へ接続する前に検出される。
【０２０９】
これらの理由から、コントローラー１６は、望ましくは、カセットの据え付けおよび完全性に関する一連のチェックも請け負う。一つの代表的な実施形態では、これらの据え付けおよび完全性に関するチェックは（１）ドア袋３１４の膨張に先立ってポンプおよびバルブステーション３０内にカセット２８が存在していることを確認する、カセットの存在チェック；（２）カセット隔膜３０４とバルブ面ガスケット３１８との間にトラップされたエアーの量を最小化するための排ガスルーチン；（３）カセット２８がマニホルドアセンブリ３４に適切に着座し、バルブ面ガスケット３１８に漏れがないことを確認する、バルブクロストークチェック；（４）ドナークランプ１５４を通じてドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２が正しく引き回されていることを−エアーを用いて−確認する、乾性カセット完全性試験；および（５）バルブのシーリングおよび流体チャネルの完全性を損なわしかねないカセットの欠陥がないことを−液体（例えば塩類溶液）を用いて−確認する、湿性カセット完全性試験を含む。
【０２１０】
Ａ．カセットの存在チェック
この試験は、ドナーを接続して所望の血液処理セッションを開始する前に、カセット２８が据え付けられ、ポンプおよびバルブステーション３０のドア３２が閉じられていることを確認する。
【０２１１】
図１５を参照しながら説明すると、操作者は、カセット２８をポンプおよびバルブステーション３０に据え付け、このステーションのドア３２を閉じる。もしカセット２８が存在していれば、ドア袋３１４の膨張に利用可能な体積は低減されている。従って、ある与えられた圧力レベルに到達するのに必要な時間は短縮される。ポンプおよびバルブステーション３０にカセット２８が存在することを確認するためのカセット存在チェックでは、この特性が利用される。
【０２１２】
コントローラー１６は、すべてのカセットバルブおよびポンプを開放すべく真空を加えるようマニホルドアセンブリ３４に指示する。次いで、コントローラー１６は、空気圧をドア袋３１４へ加えるようマニホルドアセンブリ３４に指示する。コントローラー１６は、経過時間も追跡しながら袋３１４内における圧力の増大を登録する。袋３１４内の圧力が、予め定められた時間（例えば３０秒間）内において、予め定められた閾値圧力（ＰＢＬＡＤ）（例えば８００ｍｍＨｇ）に等しくなるか、この圧力を超えた場合、コントローラー１８は、ステーション内にカセット２８が存在するものと判断する。そうでない場合には、コントローラー１６は警報を発し、カセット２８を取り付けるよう操作者を促す。
【０２１３】
カセット２８の存在が確認されると、コントローラー１８は、排ガスルーチンである、次の完全性試験へ進む。
【０２１４】
Ｂ．排ガスルーチン
排ガスルーチンは、ドア３２が閉じられた後の、バルブ面ガスケット３１８とカセット隔膜３０４との間にトラップされたエアーの量を最小化する（ほぼ、図１５参照）。トラップされたエアーは、カセット２８内のバルブおよびポンプの性能に悪影響を及ぼしかねない。
【０２１５】
コントローラー１６は、カセット２８の存在が確認された後、排ガスルーチンを起動する。排ガスルーチンでは、ドア袋３１４は、カセット２８をマニホルドアセンブリ３４に着座させるが、バルブ面ガスケット３１８との気密シールはもたらさない、予め定められた低めの圧力レベル（例えば約８００ｍｍＨｇ未満）にまで膨らまされる。この後、ドア袋３１４がこの低めの圧力にある間に、コントローラー１６は、ある定められた時間の間、ＰＨＡＲＤ次いでＰＧＥＮを調節するようマニホルドアセンブリ３４に指示する。バルブ面ガスケット３１８に対するこの異なる圧力の調節は、バルブ面ガスケット３１８の息吹きをもたらす。この動作は、カセット隔膜３０４とバルブ面ガスケット３１８との間にトラップされていた残存エアーを放出させるであろう。予め定められた時間の間、この動作が実施され、その後、ドア袋の圧力はシーリング圧力を意味する全圧（例えば約９００ｍｍＨｇ）に調節される。コントローラー１８は、バルブクロストーク試験である、次の完全性試験へ進む。
【０２１６】
Ｃ．バルブクロストーク試験
バルブクロストーク試験の目的は、フローセット１２の塩類溶液プライミングを開始する前に、バルブ面ガスケット３１８の漏れを検出することである。コントローラー１６は、ドア袋３１４をシーリング圧力に設定するようマニホルドアセンブリ３４に指示する。隣接したバルブおよびポンプチャンバは、例えば以下の如く、コントローラー１６により圧力カテゴリーと真空カテゴリーにグループ分けされる（これらのバルブの配列に関する概略的な総括図については図２５Ａを参照のこと）：
【０２１７】
【表２】
【０２１８】
コントローラー１６は、圧力領域に対しては逐次的にＰＨＡＲＤ、ＰＧＥＮを加え、真空領域に対してはＶＨＡＲＤおよびＶＧＥＮを加えるようマニホルドアセンブリ３４に指示する。各圧力／真空レベルでの各領域の圧力漏れ速度が決定され、特定された許容可能なレベル（例えば、約２から３ｍｍＨｇ／秒未満）と比較される。いずれかの領域がこの特定された許容可能なレベルと等しいか、それを上回る漏れ速度を呈している（これは、バルブ面ガスケット３１８の漏れを指示している）場合には、コントローラーが警報を発する。
【０２１９】
すべての領域が特定された許容可能なレベル未満の漏れ速度を呈している場合には、コントローラー１８は、乾性のカセット完全性試験である、次の完全性試験へ進む。
【０２２０】
Ｄ．乾性カセット完全性試験
乾性のカセット完全性チェックは、フローセットの塩類溶液プライミングを実施する前に、ドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２に関わる取り付け間違い状態を検出する。取り付け間違い状態は以下のいずれか１つまたはこれらの組合せであり得る：（１）ドナーチューブ１２６及び／又は抗凝固剤チューブ１５２がドナークランプ１５４を迂回している；（２）ドナーチューブ１２６及び／又は抗凝固剤チューブ１５２が締めつけられている；（３）ドナーチューブ１２６／抗凝固剤チューブ１５２の接合点にクランプ１１６または止血鉗子が無い。取り付け間違い状態に加え、この試験は、製造後の品質保証試験の後、例えば出荷中および使用前の取扱中に生じた可能性のある、ドナーチューブ１２６、抗凝固剤チューブ１５２もしくは抗凝固剤容器１５０のピンホールまたは破損ポートなどのフローセットの欠陥も検出することができる。
【０２２１】
乾性カセット完全性試験は、エアーを用いてカセット２８の選定された領域を加圧する。乾性カセット完全性試験は、流体がカセット２８内へ導入される前に適切なカセットの据え付けを確認することができるように、液体の代わりにエアーを使用する。従って、取り付け間違いが検出された場合には、カセット２８を未使用の無菌の状態で容易に据え付けし直すことができる。
【０２２２】
（図２５Ａ／２５Ｂおよび２６Ａ／２６Ｂに図式的に描かれているように）乾性カセット完全性試験では、コントローラー１６は、選定された領域に臍状体１００からエアーを引き込むべく、また、この領域内で圧力を保持するために指定されたバルブを閉じるべくカセット２８内の指定されたポンプチャンバを作動させるようマニホルドアセンブリ３４に指示する。この領域と連通しているポンプチャンバ内において初期圧力が検出される。このポンプチャンバが、閉止状態に設定されているドナークランプ１５４を通じて、目標とするチューブへ結合される。マニホルドアセンブリ３４は、ポンプチャンバからのエアーの放出を試行させるべく、この領域に仕えるポンプチャンバへ正圧を加えるよう指示される。特定された時間の経過後、最終圧力が検出される。目標とするドナーチューブ１２６または抗凝固剤チューブ１５２がドナークランプ１５４に適切に取り付けられている場合には、ドナークランプ１５４はエアーの流れを阻止し、これにより、圧力降下が起こるのを防止するはずである。圧力降下比（最終圧力／初期圧力）が予め定められた閾値よりも大きい状態を呈している場合には、ドナークランプ１５４はエアーの流れを阻止しておらず、取り付け間違いが存在するものと判断される。
【０２２３】
一つの代表的な実施形態では、乾性カセット完全性試験は２つのフェーズから構成される。第一フェーズでは、ドナーチューブ１２６に関わる取り付け間違い状態が検出される。第二フェーズでは、抗凝固剤チューブ１５２に関わる取り付け間違い状態が検出される。
【０２２４】
１．フェーズ１（ドナーチューブの取り付け間違い状態）
フェーズ１の着手時における流体回路３０６の状態が図２５Ａに示されている。
【０２２５】
フェーズ１では、コントローラー１６はＰＧＥＮ、ＰＨＡＲＤ、ＶＧＥＮおよびＶＨＡＲＤをシステム圧力レベルに調節する。ドナークランプ１５４が開かれ、カセット２８全体が血液処理チャンバ１８へ通気される。この後、血漿ポンプＰＰの操作によりエアーを臍状体からドナーポンプチャンバＤＰ１内へ引き込むことができるパス内のバルブを除き、すべてのカセットバルブを閉止する。流体回路３０６内において、このパスは、例えばＶ２／Ｖ２１を開き（赤血球チューブ１０４を臍状体１００から赤血球容器１６２まで開く）；Ｖ１／Ｖ１６を開き（全血チューブ１０２を臍状体１００内へインプロセスポンプＰＰＰを通じてインプロセス容器１５８まで開く）；Ｖ５／Ｖ６／Ｖ１０／Ｖ１１／Ｖ１７を開く（血漿チューブ１０６を臍状体１００から血漿ポンプＰＰを通じてドナーポンプＤＰ１まで開く）ことにより創出することができる。流体回路３０６内のそれ以外のバルブと同様に、ドナークランプ１５４は閉じられている。
【０２２６】
コントローラー１６は、指定された回数のポンプ行程で血漿ポンプＰＰを作動させるべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。これにより、（図２５Ａの矢印ＡＩＲパスで示されているように）臍状体１００からドナーポンプＤＰ１内へエアーが引き込まれる。
【０２２７】
この後、コントローラー１６はＶ６を閉じるべくマニホルドアセンブリ３４に指示し、これにより、臍状体１００からのエアーパスが閉止される。次いで、コントローラーはバルブＶ１２／Ｖ１３／Ｖ１８を開くべくマニホルドアセンブリ３４に指示し、これにより、ドナーポンプＰＰ１からドナーチューブ１２６へのパスが開放され、このパスは、閉じたままのドナークランプ１５４のみによって調節される。フェーズ１のこの段階における流体回路３０６の状態が図２５Ｂに示されている。
【０２２８】
次に、コントローラー１６はＰＧＥＮおよびＶＨＡＲＤを保持し、ＶＧＥＮを通気し、予め定められた遅延時間の後、ドナーポンプＤＰ１における初期ＰＧＥＮ１を記録すべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。
【０２２９】
この後、コントローラー１６は、ＤＰ１へ予め定められた時間の間圧力を加えるべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。これにより、エアーは、図２５Ｂの矢印ＡＩＲパスで示されているようにドナーポンプＤＰ１からドナークランプ１５４へ方向付けられる。コントローラー１６は存在するＰＧＥＮ２を記録する。
【０２３０】
比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が特定されている値に満たない場合、コントローラー１６は、ドナークランプ１５４を通じてエアーの漏れが生じており、ドナーチューブ１２６がドナークランプ１５４に適切に据え付けられていないものと判断する。コントローラー１６は、操作者にカセット２８を据え付けし直すように促す。比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が特定されている値に等しいか、その値よりも大きい場合、コントローラー１６は、ドナークランプ１５４を通じるエアーの漏れが起こっておらず、ドナーチューブ１２６がドナークランプ１５４に適切に据え付けられているものと判断する。この場合、コントローラー１６は乾性カセット完全性試験フェーズ２へ移る。
【０２３１】
２．フェーズ２（抗凝固剤チューブの取り付け間違い状態）
フェーズ２の着手時における流体回路３０６の状態が図２６Ａに示されている。
【０２３２】
フェーズ２の着手時に、コントローラーは、ＰＧＥＮ、ＰＨＡＲＤ、ＶＧＥＮおよびＶＨＡＲＤをシステム圧力レベルに調節する。ドナークランプ１５４が開かれ、カセット２８全体が血液処理チャンバ１８へ通気される。血漿ポンプＰＰ、ドナーポンプＰＰ１およびドナークランプ１５４を通じてエアーを臍状体１００から抗凝固剤ポンプチャンバＡＣＰ内へ引き込むことができるパスを確立するバルブを除き、すべてのカセットバルブを閉止する。流体回路３０６内において、このパスは、例えばＶ２／Ｖ２１を開き（赤血球チューブ１０４を臍状体１００から赤血球容器１６２まで開く）；Ｖ１／Ｖ１６を開き（全血チューブ１０２をインプロセス容器１５８からインプログレスポンプＰＰＰを通じて臍状体１００内へ開く）；Ｖ５／Ｖ６／Ｖ１０／Ｖ１１／Ｖ１７を開き（血漿チューブ１０６を臍状体１００から血漿ポンプＰＰを通じてドナーポンプＤＰ１まで開く）；Ｖ１２／Ｖ１３／Ｖ２２を開く（ドナーチューブ１２６をドナーポンプＰＰ１からドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２を通じて抗凝固剤ポンプチャンバＡＣＰ内へ開く）ことにより創出することができる。クランプ１１６または止血鉗子もクランプ閉止されている。コントローラー１６は、指定された回数のポンプ行程で血漿ポンプＰＰを作動させるべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。これにより、（図２６Ａの矢印ＡＩＲパスで示されているように）ドナーチューブ１２６と抗凝固剤チューブ１５２との接合点を通じて臍状体１００から抗凝固剤ポンプＡＣＰ内へエアーが引き込まれる。この後、コントローラー１６は、臍状体１００への残りのパスは開いた状態に保ちながら、Ｖ２２およびドナークランプ１５４を閉止すべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。
【０２３３】
次に、コントローラー１６はＰＧＥＮおよびＶＨＡＲＤを保持し、ＶＧＥＮを通気し、予め定められた遅延時間の後、初期ＰＧＥＮ１を記録すべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。この後、コントローラー１６は、予め定められた時間の間、Ｖ２２を開放しながらＡＣＰに圧力を加えるべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。抗凝固剤チューブ１５２を通じてＶ２２を越えるエアーの流れは、閉じられたままのドナークランプ１５４によってのみ調節される。コントローラー１６は存在するＰＧＥＮ２を記録する。フェーズ２のこの段階における流体回路３０６の状態が図２６Ｂに示されており、この図にはＡＣＰからドナークランプ１５４への矢印ＡＩＲパスが指示されている。
【０２３４】
比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が特定されている値に満たない場合、コントローラーは、ドナークランプ１５４を通じてエアーの漏れが生じており、抗凝固剤チューブ１５２がドナークランプ１５４に適切に据え付けられていないものと判断する。コントローラーは、操作者にカセット２８を据え付けし直すように促す。比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が特定されている値に等しいか、その値よりも大きい場合、コントローラーは、ドナークランプ１５４を通じるエアーの漏れが起こっておらず、抗凝固剤チューブ１５２がドナークランプ１５４に適切に据え付けられているものと判断する。この場合、コントローラーは、湿性のカセット完全性チェックである、最後の完全性チェックへ移る。
【０２３５】
Ｅ．湿性カセット完全性チェック
この湿性のカセット完全性チェックは、カセット２８自体に起こり得る製品の質およびドナーの安全性に関わる欠陥を検出すべく設計されている。このチェックは、流体回路がプライミング流体、例えば塩類溶液で完全にプライミングされた後に実施される。このチェックは容量性検出を利用し、流体通路にプライミング流体が満たされた状態での選定された試験領域における気密性を維持する流体回路の能力を決定する。
【０２３６】
湿性カセット完全性試験では、少なくとも１つのポンプチャンバを包含する、選定された試験領域が創られる。試験領域は、試験領域の境界周りのバルブを閉じることにより、流体回路３０６の残りの部分から空気力学的に密封される。試験では、ポンプチャンバがプライミング流体で満たされる。コントローラー１６は、ポンプチャンバからこのプライミング流体を密閉された試験領域内に空ける試行を為すようマニホルドアセンブリ３４を条件付ける。容量性検出を用いて、コントローラー１６は、空化試行が為された後にチャンバ内に残っている流体の体積を評価する。試行後にポンプチャンバ内に残っている流体の体積が予め定められた最小体積よりも大きい場合、コントローラー１６は、試験領域からの流体の漏れを妨げるのに充分な程度、この試験領域が空気力学的に密封されていたものと判断する。試行後にポンプチャンバ内に残っている流体の体積が予め定められた最小体積と等しいか、最小体積よりも少ない場合、コントローラー１６は、この試験領域から流体の漏れが起こったものと判断し、欠陥警報を発生する。望ましくは、この試験法は、一連の試験領域を連続的に創出し、試験する。
【０２３７】
様々な試験領域の境界は、回路が呈し得る種々の可能なシーリング故障を評価することにより定めることができる。
【０２３８】
一つの代表的な実施形態ではコントローラー１６は、目標とする最初の試験領域を創出するため、以下のバルブを開放する：Ｖ３；Ｖ５；Ｖ６；Ｖ７；Ｖ１５；Ｖ２０；Ｖ２５。図２７は太い実線で試験領域を示している。この試験領域はドナーポンプＤＰ１およびＤＰ２を含み、また、この試験領域は、これを通じて血液および血液成分がドナーへ、およびドナーから運ばれるパスも含んでいる。
【０２３９】
コントローラー１６は、塩類溶液容器１６４から塩類溶液を試験領域内へ引き込み、塩類溶液で試験領域を予め定められた検出圧力にまで加圧すべく、ドナーポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作し、適切なバルブを作動させる。このプロセスにおいて、ポンプチャンバＤＰ１／ＤＰ２は塩類溶液で満たされる。
【０２４０】
図２７の場合、試験領域は境界バルブＶ２、Ｖ４、Ｖ１０、Ｖ８、Ｖ１３およびＶ１４により空気力学的に密封されている。コントローラー１６は、望ましくは、境界バルブを通じて試験料域を出る流体が辿ることができるリークパスを提供するため、境界バルブの下流に位置する付加的なバルブを開放し、これにより、特定の境界バルブ自体の一層高感度な試験を行うことができる。図２７の場合、リークパスを提供するため、境界バルブの下流に位置する以下のバルブを開放することができる：Ｖ１；Ｖ１１；Ｖ１７；Ｖ２２；Ｖ２３；抗凝固剤ポンプＡＣＰ；血漿ポンプＰＰ；インプロセスポンプＩＰＰ；およびドナークランプ１５４。可能な流体リークパスが図２７に仮想線で示されており、リークパスにおいて開放され得る境界バルブの外側のバルブには星印（＊）のマークが付けられている。
【０２４１】
コントローラー１６は、バルブＶ６／Ｖ７／Ｖ１３／Ｖ１４を閉じることによりポンプチャンバＤＰ１／ＤＰ２を隔離し、容量性検出により各チャンバに対するポンプ充填体積を記録する。コントローラー１６は、流体を試験領域内へ移動させるため、予め定められた短縮プッシュ時間の間、バルブＶ６およびＶ７を開放し、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を閉止することにより、試験下の領域をドナーポンプへ開く。この後、コントローラー１６はバルブＶ６およびＶ７を閉じ、あるサンプル遅延時間の間待機する。次いで、コントローラー１６は容量センサーの読み取り値を得る。どちらかのポンプチャンバに対する最終値が閾値最小値（この値は、例えば完全に空のチャンバでのベースライン体積を表すことができる）よりも小さい場合、試験領域から液漏れが起こっている。警報が発生される。両ポンプチャンバに対する最終値が閾値最小値と等しいか、最小値よりも大きい場合には、液漏れは起こっておらず、試験が先へ進められる。
【０２４２】
以下のバルブ：Ｖ５；Ｖ６；Ｖ７；Ｖ１５；Ｖ２０；Ｖ２５を開放することにより、別の試験領域の完全性を試験することができる。図２８は、太い実線でこの試験領域を示している。コントローラー１６は、一層感度の高い試験を創出するための流体リークパスを提供すべく、境界バルブの下流に位置する以下のバルブを開くことができる：Ｖ１１；Ｖ１７；Ｖ２１；Ｖ２２；Ｖ２３；抗凝固剤ポンプＡＣＰ；血漿ポンプＰＰ；インプロセスポンプＩＰＰ；およびドナークランプ１５４。これらの流体リークパスが図２８に仮想線で示されており、リークパスにおいて開放され得る境界バルブの外側のバルブには星印（＊）のマークが付けられている。
【０２４３】
ドナーポンプＤＰ１／ＤＰ２は、外部塩類溶液容器１６４からの塩類溶液で試験下の領域を加圧するため、予め定められた回数のポンプ行程で作動される。この時間の間、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は塩類溶液容器１６４からの塩類溶液で満たされる。コントローラー１６は、バルブＶ６／Ｖ７／Ｖ１３／Ｖ１４を閉じることによりポンプチャンバＤＰ１／ＤＰ２を隔離し、容量性検出により各チャンバに対するポンプ充填体積を記録する。コントローラー１６は、流体を試験領域内へ移動させるため、予め定められた短縮プッシュ時間の間、バルブＶ６およびＶ７を開放し、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を閉止することにより、試験下の領域をドナーポンプＤＰ１／ＤＰ２へ開く。この後、コントローラー１６はバルブＶ６およびＶ７を閉じ、あるサンプル遅延時間の間待機する。次いで、コントローラー１６は容量センサーの読み取り値を得る。どちらかのポンプチャンバに対する最終値が閾値（この値は空のチャンバでのベースライン体積を表す）よりも小さい場合、試験領域への液漏れが起こっている。警報が発生される。両ポンプチャンバに対する最終値が閾値（この値は空のチャンバでのベースライン体積を表す）と等しいか、この値よりも大きい場合には、液漏れは起こっておらず、試験が先へ進められる。
【０２４４】
以下のバルブを開放することにより別の試験領域の完全性を試験することができ、以下のバルブは更なる別の試験領域を創出するために開放される：Ｖ４；Ｖ１３；Ｖ１４；Ｖ１５；およびＶ２０。図２９はこの試験領域を太い実線で示している。先行する試験領域の場合と同様に、リークパスを創出するため、境界バルブの下流に位置する以下のバルブを開放することができる：Ｖ３；Ｖ５；Ｖ１０；Ｖ１１；Ｖ２１；Ｖ２２；Ｖ２３；抗凝固剤ポンプＡＣＰ；血漿ポンプＰＰ；インプロセスポンプＩＰＰ；およびドナークランプ１５４。これらの流体リークパスが図２９に太い仮想線で示されており、リークパスにおいて開放され得る境界バルブの外側のバルブには星印（＊）のマークが付けられている。
【０２４５】
ドナーポンプＤＰ１／ＤＰ２は、臍状体１００を通すことにより、インプロセス容器１５８からの塩類溶液で試験下の領域を加圧するため、予め定められた回数のポンプ行程で作動される。この時間の間、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は塩類溶液で満たされる。コントローラー１６は、バルブＶ６／Ｖ７／Ｖ１３／Ｖ１４を閉じることによりポンプチャンバＤＰ１／ＤＰ２を隔離し、容量性検出により各チャンバに対するポンプ充填体積を記録する。コントローラー１６は、流体を試験領域内へ移動させるため、予め定められた短縮プッシュ時間の間、バルブＶ１３およびＶ１４を開放し、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を閉止することにより、試験下の領域をドナーポンプへ開く。この後、コントローラー１６はバルブＶ１３およびＶ１４を閉じ、あるサンプル遅延時間の間待機する。次いで、コントローラー１６は容量センサーの読み取り値を得る。どちらかのポンプチャンバに対する最終値が閾値（この値は空のチャンバでのベースライン体積を表す）よりも小さい場合、試験領域への液漏れが起こっている。警報が発生される。両ポンプチャンバに対する最終値が閾値（この値は空のチャンバでのベースライン体積を表す）と等しいか、この値よりも大きい場合には、液漏れは起こっておらず、代表的な実施形態の３−フェーズ試験が終了される。
【０２４６】
勿論、他の試験領域を確立し、上述の論理的根拠により試験することもできよう。
【０２４７】
一連のカセット完全性試験の後、静脈穿刺および本システム１０を用いる血液処理を進めることができる。
【０２４８】
ＶＩＩＩ．結論
保管および血液成分療法のため、全血を構成成分部分に分離する用途での使用を説明することにより、本発明の多くの特徴を明らかにしてきた。これは、本発明がこれらの血液処理手順を実施する用途での使用に非常に適合していることによるものである。しかし、本発明の特徴は他の処理手順での使用にも同等に役立つことを理解すべきである。
【０２４９】
例えば、血液処理チャンバと協同する形態でプログラム可能なカセットを使用する、ここで説明されているシステムおよび方法は、手術中に血球を洗浄または回収する目的で、もしくは治療学的な血漿交換を実施する目的で、または血液が治療のための体外パス内で循環される他のあらゆる手順において使用することができる。更に、ここで説明されているシステムおよび方法は、血管循環系から引き込まれた人間または動物の血液の処理に限定されるものではなく、血管循環系の外部で創られ、細胞性血液成分、または組換え技術により生成された物質もしくは天然に生じるソースから収集された物質を包含した懸濁液を処理または分離するために使用することもできる。
【０２５０】
本発明の特徴は以下の特許請求項で明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０２５１】
【図１】図１は、理想的には血液を処理するのに適した流体処理システムの透視図であり、このシステムは、（移動および保管用に閉じられた状態で示されている）血液処理装置と、（使用前の移動および保管用にトレーに包装された状態で示されている）使い捨て式の液体および血液フローセットとを含み、このフローセットは、１つもしくはそれ以上の血液成分の分離および収集をもたらすべく上述の血液処理装置と相互作用する。
【図２】図２は、図１に示されている血液処理装置の透視図であり、操作用に開かれた状態で示されている。
【図３】図３は、血液処理チャンバおよびポンプを受け入れるべく開かれた遠心分離ステーション、ならびに流体圧力作動式カセットを受け入れるべく開かれたバルブステーションを伴った状態の、図２に示されている血液処理装置の透視図である。
【図４】図４は、フローセットを本装置に取り付けるべく位置付けられた使い捨て式の液体および血液フローセットを含むトレーを伴った状態の、図３に示されている血液処理装置の透視図である。
【図５】図５および６は、それぞれ、使用するために液体および血液フローセットを本装置に取り付けた後の状態の、図２に示されている血液処理装置の右側および左側からの透視図である。
【図６】図５および６は、それぞれ、使用するために液体および血液フローセットを本装置に取り付けた後の状態の、図２に示されている血液処理装置の右側および左側からの透視図である。
【図７】図７は、血液処理チャンバと、図５および６に示されている液体および血液フローセットの一部を形成する、取り付け後の臍状体の透視図である。
【図８】図８は、図７に示されているタイプの血液処理チャンバにおける一つの代表的な実施態様の内部の透視図であり、このチャンバの内部は、図５および６に示されている装置を用いて赤血球の分離および収集手順を果たすことができるように構成されている。
【図９】図９は、図７に示されているタイプの血液処理チャンバを受け入れるべく開かれた状態のステーションドアを伴う、図５および６に示されている装置における遠心分離ステーションの内部の透視図である。
【図１０】図１０は、使用するために図７に示されているタイプの血液処理チャンバが取り付けられた後の状態の、図９に示されている遠心分離ステーションの内部の透視図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図７に示されている臍状体により担持された固定具の拡大透視図であり、図５および６に示されている装置の一部を形成する光学的検出ステーションとの意図的関わり合いが示されている。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーションの側面断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーションの分解透視図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーション上面図である。
【図１１Ｅ】図１１Ｅおよび１１Ｆは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーションと協同する状態で使用することができる回路の略図である。
【図１１Ｆ】図１１Ｅおよび１１Ｆは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーションと協同する状態で使用することができる回路の略図である。
【図１２】図１２は、図７に示されているタイプにおける血液処理チャンバの内部の概略図であり、全血を赤血球層、血漿層および中間の軟膜層に分離した様子を描いており、これらの層の位置が望ましい関係で示されている。
【図１３】図１３は、図７に示されているタイプにおける血液処理チャンバの内部の概略図であり、軟膜層が低Ｇ壁に非常に近接した位置へ移動し、収集される血漿中に軟膜成分が入り込む、望ましくない過剰流出状態が創出された様子を示している。
【図１４】図１４は、図７に示されているタイプにおける血液処理チャンバの内部の概略図であり、軟膜層が高Ｇ壁に非常に近接した位置へ移動し、収集される赤血球のヘマトクリットの低減をもたらす、望ましくない過少流出状態が創出された様子を示している。
【図１５】図１５は、図５および６に示されている液体および血液フローセットの一部を形成する流体圧力作動式カセットの分解透視図であり、このカセットを通じて液体および血液を循環させるべくこのカセットに正および負の空気圧を加える、これも図５および６に示されている、本装置のポンプおよびバルブステーションとの操作上の関わり合いが示されている。
【図１６】図１６は、異なる血液処理および収集手順の実行を可能にすべく、図１５に示されているカセットに装備され得る流体回路の略図である。
【図１７】図１７は、カセットの平面図であり、このカセットには図１７に示されている流体回路が装備されている。
【図１８】図１８は、図７に示されているタイプの血液処理チャンバの代表的な実施態様における内部の上面透視図であり、このチャンバの内部は、図５および６に示されている装置を用いて血漿分離および収集手順を果たすことができるように構成されている。
【図１９】図１９は、図１８に示されている血液処理チャンバの底面透視図である。
【図２０】図２０は、図１８に示されている血液処理チャンバにおける内部領域の拡大された側面透視図であり、分離ゾーンから赤血球を血漿とは別のパスに方向付けるテーパー付き表面を有するバリヤーを示している。
【図２１】図２１は、図２０に示されている領域の拡大された底面透視図であり、赤血球がバリヤーにより分離ゾーンから方向付けられたときにそれらの赤血球が辿るパスを示している。
【図２２】図２２は、図２０に示されている領域の拡大された上面透視図であり、赤血球と血漿がバリヤーにより分離ゾーンから方向付けられたときにそれらの赤血球および血漿が辿る別々のパスを示している。
【図２３】図２３は、血漿収集手順で使用することができる構成の液体および血液フローセットに結合された、図１６および１７に示されているタイプのカセットの略図である。
【図２４】図２４は、二単位赤血球収集手順で使用することができる構成の液体および血液フローセットに結合された、図１６および１７に示されているタイプのカセットの略図であり、血液処理装置に取り付けられた後の、図５および６に示されている血液フローセットも描かれている。
【図２５Ａ】図２５Ａおよび２５Ｂは、ドナーへおよびドナーから血液および液体を運ぶべく意図された配管が、図５および６に示されている如く、本装置に適切に取り付けられていることを確証する制御された仕方でエアーを移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２５Ｂ】図２５Ａおよび２５Ｂは、ドナーへおよびドナーから血液および液体を運ぶべく意図された配管が、図５および６に示されている如く、本装置に適切に取り付けられていることを確証する制御された仕方でエアーを移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２６Ａ】図２６Ａおよび２６Ｂは、ドナーから引き込まれた血液中に抗凝固剤を運ぶべく意図された配管が、図５および６に示されている如く、本装置に適切に取り付けられていることを確証する制御された仕方でエアーを移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２６Ｂ】図２６Ａおよび２６Ｂは、ドナーから引き込まれた血液中に抗凝固剤を運ぶべく意図された配管が、図５および６に示されている如く、本装置に適切に取り付けられていることを確証する制御された仕方でエアーを移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２７】図２７から２９までは、使用する前にカセットの物理的な完全性を確証する制御された仕方で液体を移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２８】図２７から２９までは、使用する前にカセットの物理的な完全性を確証する制御された仕方で液体を移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である
【図２９】図２７から２９までは、使用する前にカセットの物理的な完全性を確証する制御された仕方で液体を移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、血液、血液構成要素または他の細胞性材料の懸濁液を処理および収集するためのシステムならびに方法に関係する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
今日、人々は、全血をルーチン的に、通常は遠心分離により、赤血球、血小板および血漿などの様々な治療学的成分に分離している。
【０００３】
従来の血液処理方法は、典型的にはプラスチックでできた一回のみ使用される無菌処理システムと協同する形態で耐久性遠心分離装置を使用する。操作者は、処理する前に、使い捨て式のシステムを遠心分離機に取り付け、処理後、それらのシステムを取り除く。
【０００４】
従来の血液遠心分離機は、収集場所間での移動を容易に行えるような大きさではない。その上、取り付けおよび取り外し操作は時として時間が掛かる単調な操作であり得る。
【０００５】
これに加え、高容量におけるオンライン血液収集環境での使用に役立ち、血漿、赤血球および血小板などの臨界的に必要な細胞性血液成分のこれまで以上に高い収量を合理的な短い処理時間で実現することができるような仕方で血液成分を収集するための更に改善されたシステムおよび方法に対するニーズが存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような流体処理システムに対する操作上および性能上の要求は、更に小型でより持ち運びに便利なシステムに対する要求が増大する一方で、一層複雑で精巧なものになってきている。従って、より詳細な情報を集め、操作者が処理効率および分離効率を最大化する上で助けとなる信号を制御することができる、自動化された血液処理制御装置に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明の一つの側面は、血液を血液成分に分離するため、分離チャネルを軸の回りで回転させながら血液を低Ｇ壁と高Ｇ壁との間の環状分離チャネルに導入する血液分離システムおよび方法を提供する。この環状分離チャネルは環状の境界壁を有している。本システムおよび方法は、第一の血液成分を低Ｇ壁に沿って狭窄チャネルに方向付ける。本システムおよび方法は、低Ｇ壁に隣接した狭窄チャネルと隣り合う開口を通じて分離チャネルと連通した第一のパスを通じて第一の血液成分を除去する。また、本システムおよび方法は、第二の血液成分を環状境界壁に向けてほぼ高Ｇ壁に沿って軸方向に広がる表面に沿って方向付ける。本システムおよび方法は、環状境界壁から軸方向に間隔を空けて位置する高Ｇ壁に隣接した表面と隣り合う開口を通じて分離チャネルと連通した第二のパスを通じて第二の血液成分を収集する。
【０００８】
一つの実施態様では、第二の通路は、高Ｇ壁に沿って第二の通路を狭窄すべく第二の開口において第二の通路内で半径方向に広がるレッジを含んでいる。一つの装置では、レッジは、第二の開口から離れ、低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、第二の通路に入る血液成分は、分離チャネルから除去するため、この軸方向表面に沿って環状境界壁から離れる方向に方向付けられる。
【０００９】
本発明の別の側面は、血液を血液成分に分離するため、分離チャネルを軸の回りで回転させながら血液を低Ｇ壁と高Ｇ壁との間の環状分離チャネルに導入する血液分離システムおよび方法を提供する。この環状分離チャネルは環状の境界壁を有している。本システムおよび方法は、低Ｇ壁に隣接した狭窄チャネルと隣り合う第一の開口を通じて分離チャネルと連通した第一のパスを通じて除去するため、第一の血液成分を低Ｇ壁に沿って狭窄チャネルに方向付ける。また、本システムおよび方法は、高Ｇ壁に隣接し、環状境界壁に面した第二の開口を通じて分離チャネルと連通する第二のパスを通じて除去すべく第二の血液成分を方向付ける。第二の通路は、高Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを定めるべく第二の開口で第二の通路内において半径方向に広がるレッジを含んでおり、第二の血液成分は、この狭窄チャネルを通じて、分離チャネルから除去されるべく第二のパスに入る。
【００１０】
本発明のどちらの側面によっても、第一および第二の血液成分は少なくとも一時は同時的に収集することができる。
【００１１】
また、本発明のどちらの側面によっても、第二の血液成分は例えば赤血球を含むことができ、望ましくは血小板および白血球も含む。この装置では、第一の血液成分は血漿、望ましくは赤血球、血小板および白血球などの細胞性血液成分が不在の血漿、または細胞性血液成分が本質的に不在の血漿を含む。
【００１２】
本発明の他の特徴および利点は以下の明細書および添付図面で明らかにされる。
【００１３】
本発明は、本発明の精神または基本的な特徴から逸脱することなく、種々の形態で具体化することができる。本発明の範囲は、添付の特許請求項に先立つ特定の説明においてではなく、添付の特許請求項において定義される。従って、それらの請求項の意義および同等物の範囲内に収まるすべての実施態様は、これらの特許請求項により包含されるべく意図されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
好適な実施態様の説明
図１は、本発明の特質を具体化する流体処理システム１０を示している。このシステム１０は様々な流体を処理するために使用することができる。
【００１５】
システム１０は、全血および他の生物学的細胞性材料の懸濁液を処理するのに特に良く適している。従って、例証的な実施態様は、この目的で使用されるシステム１０を示す。
【００１６】
Ｉ．システムの概説
システム１０は２つの主要なコンポーネントを含む。これらは以下のコンポーネントである：（ｉ）血液処理装置１４（図１では移動および保管用に閉じられた状態で示されており、図２および３では操作用に開かれた状態で示されている）；および（ｉｉ）１つまたはそれ以上の血液成分の分離および収集をもたらすべく血液処理装置１４と相互作用する液体および血液フローセット１２（セット１２は、図１および４では使用前の移動および保管用にトレー４８に包装された状態で示されており、図５および６ではトレー４８から取り出され、使用するために血液処理装置１４に取り付けられた状態で示されている）。
【００１７】
Ａ．処理装置
血液処理装置１４は長期間使用することができる耐久性品目であることが意図されている。図示されているこの好適な実施態様では、血液処理装置１４は、持ち運び可能なハウジングまたはケース３６の内部に取り付けられている。ケース３６は、テーブル面または他の比較的小さな表面での据え付けおよび操作に適したコンパクトなフットプリントを提供する。また、ケース３６は収集場所へ容易に運ぶことができるようにも意図されている。
【００１８】
ケース３６は、基盤３８と、（図１に示されている如く）移送する場合には閉じ、（図２から４までに示されている如く）使用する場合には開くちょうつがいで取り付けられた蓋４０とを含む。使用に際し、基盤３８は、ほぼ水平な支持表面に置かれるべく意図されている。ケース３６は、例えば成型により、所望の形状に形作ることができる。ケース３６は、好適には、軽量ではあるが、耐久性のあるプラスチック材料から製作される。
【００１９】
コントローラー１６は装置１４のボード上に担持されている。コントローラー１６は、操作者により選択された血液処理および収集手順を果たすべく、装置１４のコンポーネントとフローセット１２のコンポーネントとの間の相互作用を管理する。図示されている実施態様では、コントローラー１６はメインプロセッシングユニット（ＭＰＵ）を含み、ＭＰＵは、例えばＩｎｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製作されたＰｅｎｔｉｕｍＴＭ型のマイクロプロセッサーを含むことができるが、他のタイプの通常のマイクロプロセッサーを使用することもできる。ＭＰＵはケース３６の蓋４０の内側に取り付けることができる。電源コード１８４を伴う電源は、装置１４のＭＰＵおよび他のコンポーネントに電気的なパワーを供給する。
【００２０】
好適には、コントローラー１６は、操作者がシステム１０の操作に関する情報を見て充分に把握することを可能にする対話型ユーザーインターフェース４２も含む。図示されている実施態様では、インターフェース４２は、蓋４０に担持されたインターフェーススクリーンにより実施され、このインターフェーススクリーンは、操作者が英数字フォーマットで、および図式的な画像として見ることができる情報を表示する。
【００２１】
コントローラー１６についての更なる詳細はＮａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号で見ることができ、この特許は参照により本明細書に組み入れられる。インターフェースについての更なる詳細はＬｙｌｅらの米国特許第５，５８１，６８７号で見ることができ、この特許も参照により本明細書に組み入れられる。
【００２２】
図１に示されているように、蓋４０は、コントローラー１６または装置１４の他のコンポーネントへ他の外部装置を結合するための他の入力／出力端子を支持するために使用することができる。例えば、イーサネット（登録商標）ポート５０もしくは（情報をコントローラー１６にスキャニングするための）バーコードリーダーなどのための入力端子５２、または診断ポート５４もしくは血液処理中の血流量を高めるべくドナーに装着された圧力カフ６０（例えば図２３および２４を参照）へ結合するためのポート５６、またはシステムトランスデューサーのキャリブレーションポート５８は、すべて、アクセス用に蓋４０の外部に、または装置１４のケース３６のどこか別な場所に都合良く取り付けることができる。
【００２３】
Ｂ．フローセット
フローセット１２は一回のみ使用される無菌の使い捨て式品目であるべく意図されている。ある与えられた血液処理および収集手順を始める前に、操作者は、（図４および５に示されているように）装置１４と協同するフローセット１２の様々なコンポーネントを取り付ける。コントローラー１６は、操作者から与えられた他の入力を考慮に入れながら、予め設定されたプロトコルに基づいてこの手順を実行する。手順が完了すると、操作者は、フローセット１２を装置１４との関わり合いから取り外す。収集された１つもしくは複数の血液成分を収容したセット１２の部分は、装置１４から取り出され、保管、輸血または更なる処理用に保持される。セット１２の残りの部分は、装置１４から取り外され、廃棄される。
【００２４】
フローセットは、血液処理チャンバ１８、流体作動式のポンプおよびバルブカセット２８、アレイ状を為す協同処理容器６４、ならびにチャンバ１８およびカセット２８に結合されたフロー配管を含み、これらについては後でもっと詳しく同定される。
【００２５】
１．血液処理チャンバ
図示されている実施態様（図５参照）では、フローセット１２は、遠心分離機と協同する形態で使用すべく設計された血液処理チャンバ１８を含んでいる。処理装置１４は、使用するために処理チャンバ１８を受け入れる（図５参照）遠心分離ステーション２０（図２および３参照）を含んでいる。
【００２６】
図２および３に示されているように、遠心分離ステーション２０は、基盤３８に形成されたコンパートメント２４を含んでいる。また、遠心分離ステーション２０はドア２２を含んでいる。ドア２２は、（図３および５に示されているように）開き、これにより処理チャンバ１８をコンパートメント２４に取り付けることができる。操作中、処理チャンバ１８をコンパートメント２４内に封じ込めておくため、（図２および６に示されているように）ドア２２が閉じられる。
【００２７】
遠心分離ステーション２０は処理チャンバ１８を回転させる。回転すると、処理チャンバ１８は、ドナーから与えられた全血を遠心力により成分の部分、主に赤血球、血漿および軟膜と呼ばれる中間層に分離し、この軟膜層には血小板および白血球が存在する。以降の部分で説明されているように、チャンバ１８の構成は意図された血液分離目標に応じて様々に変えることができる。
【００２８】
２．流体圧力作動式カセット
図示されている実施態様では、セット１２は流体圧力作動式カセット２８も含んでいる（図５参照）。カセット２８は、ある与えられた血液処理手順に必要なすべてのポンピング機能およびバルブ開閉機能のための集中方式によるプログラム可能な総合プラットフォームを提供する。図示されている実施態様では、流体圧力は正および負の空気圧を含むが、他のタイプの流体圧力を使用することもできる。
【００２９】
図５に示されているように、カセット２８は、ケース３６の蓋４０に配置されている空気圧作動式のポンプおよびバルブステーション３０において使用すべく取り付けられている。ポンプおよびバルブステーション３０は、カセット２８を取り付けおよび取り外しするためにポンプおよびバルブステーション３０を露出する開放位置（図３参照）と、使用するためにカセット２８をポンプおよびバルブステーション３０内に封じ込める閉鎖位置（図６に示されている）との間をちょうつがいで動くことができるドア３２を含んでいる。
ポンプおよびバルブステーション３０は、バルブ面ガスケット３１８の後側に配置されたマニホルドアセンブリ３４を含んでいる（図４参照）。マニホルドアセンブリ３４は、カセット２８がポンプおよびバルブステーション３０に取り付けられた状態のときに、ガスケット３１８を通じてカセット２８に正および負の空気圧を加える。この空気圧が、カセット２８中を通って流れるべく液体を方向付ける。
【００３０】
カセット２８とポンプおよびバルブステーション３０の操作に関する更なる詳細は以降で説明される。また、付加的な詳細は、参照により本明細書に組み入れられるＮａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号に見出すこともできる。
【００３１】
３．血液処理容器および配管
戻って図５および６を参照すると、フローセット１６は、カセット２８およびチャンバ１８と流通状態にあるアレイ状を為すチューブおよび容器も含んでいる。これらのチューブおよび容器の配列は処理目標に応じて様々に変えることができる。代表的な血液処理手順およびそのような手順に適合する協同的フローセットについては以降で説明される。
【００３２】
臍状体１００はフローセット１６の一部を形成する。取り付けられると、臍状体１００は、シールを回転させる必要性を伴うことなく、回転する処理チャンバ１８をカセット２８と結合する。臍状体１００は、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）コポリエステルエラストマー（ＤｕＰｏｎｔ）などの回転応力抵抗性プラスチック材料から製作することができる。
【００３３】
次に図７を参照すると、チューブ１０２、１０４および１０６が臍状体１００の近位側端部から延びている。チューブ１０２は、分離するため、全血を処理チャンバ１８内へ運ぶ。チューブ１０４および１０６は、それぞれ、遠心力により分離された赤血球および血漿を処理チャンバ１８から運ぶ。血漿は、処理目標に応じて、血小板を豊富に含んでいてもよいし、血小板が少なくてもよい。
【００３４】
図７に示されているように、固定具１０８は、臍状体１００に隣接したチューブ１０２、１０４および１０６を遠心分離ステーション２０の外側に位置する、コンパクトな系統立てられた横並びのアレイにまとめる。固定具１０８により、チューブ１０２、１０４および１０６は、チャンバ１８の外側の遠心分離ステーション２０に隣接して位置付けられた光学的検出ステーション４６と連合した一つのグループとして配置および除去することが可能になる（図９、１０および１１参照）。
【００３５】
光学的検出ステーション４６は、チューブ１０４および１０６により運ばれてきた血液中における標的血液成分（例えば赤血球および血小板）の存在または不在を光学的にモニターする。検出ステーション４６は、そのような血液成分の存在または不在を反映した出力を提供する。この出力はコントローラー１６へ伝達される。コントローラー１６はこの出力を処理し、部分的にこの光学的に検出された事象に基づき、処理事象を制御するための信号を発生する。光学的検出に基づいて処理事象を制御するためのコントローラーの操作についての更なる詳細は以降で説明される。また、付加的な詳細は、参照により本明細書に組み入れられるＮａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号に見出すこともできる。
【００３６】
図示されているように（図５および６参照）、フローセット１６は瀉血針１２８を含み、この瀉血針を通じてドナーを血液処理するためのシステム１０へ結び付けることができる。図５および６では、フローセット１６は血液採取アセンブリ１１０も含んでいる。血液採取アセンブリ１１０は、瀉血針１２８を通じて、ある与えられた血液処理手順の初めにドナーの血液の１つもしくはそれ以上のサンプルを採取することを可能にする。採取アセンブリ１１０内への血液の流れを調節するため、通常のマニュアルクランプ１１４（例えばＲｏｂｅｒｔｓ Ｃｌａｍｐ）が設けられている。
【００３７】
同じく図５および６に示されているように、フローセット１６はインライン注入部位１１２を含むことができる。この注入部位１１２は、必要な場合、技師が、付加的な針の穿刺を必要とすることなく、瀉血針１２８を用いて、塩類溶液もしくは別の生理学的液体、または薬剤をドナーに導入することを可能にする。
【００３８】
望ましくは、付加的なインラインマニュアルクランプ１１６が血液採取アセンブリ１１０および注入部位１１２の上流に設けられる。このクランプ１１６は、ドナーの安全性または快適性が求められる場合、フローセット１６からドナーを迅速に隔離することを可能にする。代替的に、この目的で、別の止血装置（図示せず）を適用することもできる。
【００３９】
図１および２にも示されているように、装置１４は、血液処理の助けとなるべくコンパクトに配列された他のコンポーネントを含むこともできる。既に説明されている遠心分離ステーション２０とポンプおよびバルブステーション３０に加え、本装置は、１つまたはそれ以上の計量ステーション６２および他の形態の容器用支持具を含む。装置１４上におけるこれらのコンポーネントの配列は勿論様々に変えることができる。
【００４０】
図示されている実施態様では（図３参照）、計量ステーション６２は、蓋４０の上面に沿って配列された一連の容器ハンガー／重量センサーを含んでいる。この図示されている実施態様では、蓋４０および基盤の側面に付加的なスイングアウト式のハンガー／重量センサーも設けられている。使用に際し（図５および６参照）、これらの容器は計量ステーション６２に吊される。図５および６にも示されているように、計量ステーション６２に隣接して蓋４０に宛われた絵画アイコン６６は、容器に宛われた絵画アイコン６６と適合する。これらのアイコン６６を適合させることにより、操作者は、意図された計量ステーション６２に適切な容器を配置すべく視覚的に誘導される。
【００４１】
計量ステーション６２は、容器を載せるべく基盤３８に成形された凹部を含むこともできる。ステーション６２に隣接した基盤３８上の絵画アイコン６６は、セットアップ作業中に操作者が容器を適切に配置することを誘導すべく、容器に設けられた絵画アイコン６６と適合する。
【００４２】
処理中に血液または液体が容器内へ収容されるとき及び／又は容器から分配されるとき、計量ステーション６２は時間の経過に伴う重量の変化を反映した出力を提供する。この出力はコントローラー１６へ伝達される。コントローラー１６は、流体処理容量を導出すべくこの増分重量変化を処理する。コントローラーは、部分的にこの導出された処理容量に基づき、処理事象を制御するための信号を発生する。処理事象を制御するためのコントローラー１６の操作についての更なる詳細は以降で説明される。また、付加的な詳細は、参照により本明細書に組み入れられるＮａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号に見出すこともできる。
【００４３】
４．血液処理手順
コントローラー１６の制御の下で、システム１０は種々の異なる血液処理手順を果たすべく条件付けすることができる。ＭＰＵは、コントロールアプリケーションのライブラリーの活動化を管理するアプリケーションコントロールマネージャーを含む。各コントロールアプリケーションは、予め定められた仕方で遠心分離ステーション２０とポンプおよびバルブステーション３０を用いて与えられた機能的タスクを実施するための手順を定めている。これらのアプリケーションは、例えばＭＰＵのＥＰＲＯＭ’ｓにおけるプロセスソフトウェアとして常駐することができる。
【００４４】
以降で説明されているように、カセット２８への圧力の選択的な適用により、同じカセット２８を用いて種々の異なる血液収集手順を実行することができる。
【００４５】
例証のため、以下の２つの臨床的な手順の実施について説明する：（１）血漿収集手順；および（２）二単位赤血球収集手順。血漿収集手順では、ドナーから得られた全血が遠心力により処理され、収集用に８８ｍｌまでの血漿が得られる。すべての赤血球はドナーへ戻される。二単位赤血球収集手順では、ドナーから得られた全血が遠心力により処理され、収集用に２単位（約５００ｍｌ）までの赤血球が得られる。すべての血漿構成要素はドナーへ戻される。
【００４６】
詳細には説明しないが、システム１０により他の臨床的な手順を実行することもできる。例えば、血漿／赤血球収集手順を果たすことができ、そこでは、ドナーから得られた全血が遠心力により処理され、約５５０ｍｌまでの血漿と約２５０ｍｌまでの赤血球が収集される。赤血球のうち収集用に保留されなかった部分は、血液分離中にドナーへ周期的に戻される。目標の５５０ｍｌを超えて収集された血漿および目標の２５０ｍｌを超えて収集された赤血球も、この手順の終わりにドナーへ戻される。別の例では、血漿収集及び／又は赤血球収集手順の過程で、チャンバ１８から軟膜界面を取り除き、収集することもできる。その後に行われる白血球除去処理を伴い、この軟膜は血小板のソースとして使用することができる。
【００４７】
システム１０が果たし得る様々な血液収集手順の更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，２６１，０６５号で説明されている。
【００４８】
ＩＩ．本システムにおける血液分離コンポーネントの他の技術的な特徴
本システム１０の血液処理チャンバ１８および遠心分離ステーション２０は、望ましくは、多様な血液処理プロトコルの実施を支持する他の技術的な特徴を有している。
【００４９】
Ａ．血液処理チャンバ
図示されている実施態様では（図７および８参照）、処理チャンバ１８は、例えば可塑化されていない医用グレードのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）などの硬質の生体適合性プラスチック材料から射出成形により所望の形および構造に予め形成されている。この装置では、チャンバ１８は２つの主要なコンポーネント：基盤コンポーネント２００および蓋コンポーネント２０２を含む。
【００５０】
基盤コンポーネント２００はセンターハブ２０４を含んでいる。ハブ２０４は、円周状の血液分離チャネル２１０を定める内側および外側の環状壁２０６および２０８により取り囲まれている。ハブ２０４から１つもしくはそれ以上の半径方向の通路２１２が延び、チャネル２１０と連通している。血液および他の流体は、これらの通路２１２を通じてハブ２０４からチャネル２１０内へ入り、チャネル２１０から出る方向へ方向付けられる。成形壁２１４は分離チャネル２１０の軸方向境界を形成する。蓋コンポーネント２０２も分離チャネル２１０の別の軸方向境界を形成する。これらの軸方向境界は共にほぼ平ら（即ち、回転軸に対して垂直）であるように示されているが、これらの軸方向境界はテーパーの付いた状態、丸みを帯びた状態、Ｖ字形などであってよいことを認識すべきである。
【００５１】
基盤コンポーネント２００の下面は、臍状体１００の遠位端に設けられた成形マウント２１８を受け入れる成形レセプタクル２１６を含んでいる。マウント２１８は、臍状体１００をチャネル２１０と液絡状態が得られるように結合するため、様々な方法で：例えば密着乾性圧入により、もしくは溶剤結合により、または超音波溶接によりレセプタクル２１６に固定することができる。臍状体１００の遠位端と基盤コンポーネント２００は一つのユニットとして回転する。
【００５２】
血液分離プロセスの動力学に影響を及ぼすすべての輪郭、ポート、チャネルおよび壁は、１回もしくはそれ以上の射出成形操作で基盤コンポーネント２００に予め形成されている。基盤コンポーネント２００に予め形成されるこれらの輪郭、ポート、チャネルおよび壁は、望まれる特定の分離目標によって様々に変えることができる。代表的な例については以降でもっと詳細に説明される。
【００５３】
Ｂ．遠心分離ステーション
遠心分離ステーション２０（図９参照）は遠心分離アセンブリ６８を含んでいる。遠心分離アセンブリ６８は、使用するために成形処理チャンバ１８および臍状体１００を受け入れ、支持することができるように構成されている。
【００５４】
図９に描かれているように、遠心分離アセンブリ６８は底面壁、上面壁および側面壁７２、７４、７６を有するフレームまたはヨーク７０を含んでいる。ヨーク７０は底面壁７２に取り付けられたベアリングエレメント７８（図９）上で回転する。軸８２の回りでヨーク７０を回転させるため、電気駆動モーター８０がヨーク７０の底面壁７２に結合されている。図示されている実施態様では、軸８２は本質的に水平（図３参照）であるが、他の角度的配向も使用することができる。モーター８０は、コントローラー１６により発せられた指令に応じて時計方向または反時計方向のどちらにもヨーク７０を回転させることができる。
【００５５】
キャリヤーまたはロータープレート８４は、自体のベアリングエレメント８６の回りでヨーク７０内において回転し、このベアリングエレメントはヨーク７０の上面壁７４に取り付けられている。ロータープレート８４は、ヨーク７０の回転軸８２とほぼ整列した軸の回りで回転する。
【００５６】
図７に示されているように、処理チャンバ１８の上面は環状リップ２２０を含み、この環状リップに蓋コンポーネント２０２が固定されている。図１０に示されているように、ロータープレート８４は、回転させるために処理チャンバ１８をロータープレート８４上に確保すべく、リップ２２０を取り外し可能に把持するラッチアセンブリ８８を含んでいる。
【００５７】
ラッチアセンブリ８８の詳細は、参照により本明細書に組み入れられる「Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｉｔｈ Ｑｕｉｃｋ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｏｆ ａ Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｍｂｅｒ ｔｏ ａ Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ Ｒｏｔｏｒ」と題する２００１年１０月１３日出願の同時係属米国特許出願第０９／９７６，８２９号に見出すことができる。
【００５８】
図１０に最も分かりやすく示されているように、臍状体１００の近位端に設けられたシース１４４が遠心分離ステーション２０の予め形成された凹状ポケット９０に嵌め込まれる。ポケット９０は、臍状体１００の近位端を、ヨーク７０およびロータープレート８４の相互に整列した回転軸８２と整列した、回転しない定常位置において保持する。
【００５９】
また、予め成形されたポケット９０は、臍状体のシース１４４が挿入されるのと同時に固定具１０８の取り付けを行えるようにも形作られている。従って、チューブ１０２、１０４および１０６は、図１１に示されているようにポケット９０内にも位置付けられる検出ステーション４６と連合した一つのグループとして配置および除去される。
【００６０】
臍状体駆動または支持メンバー９２および９４（図９および１０参照）は、ヨーク７０の側壁７６により担持されている。ロータープレート８４が予め定められた回転位置に配置されると、支持メンバー９２および９４は、シース１４４と固定具１０８をポケット９０内に嵌めるための操作を行っているのと同時に、臍状体１００を受け入れるべく処理チャンバ１８の左側に位置する。
【００６１】
図１０に示されているように、一つのメンバー９２は臍状体１００の中央部分を受け入れる。このメンバー９２は臍状体１００の中央部分を載せる表面を含んでいる。この表面は、ほぼ、ヨーク７０の方に向いたチャネル９６を形成する。チャネル９６は、臍状体の上方部分をもう一方のメンバー９４へ方向付ける、臍状体１００の中央部分の通路を提供する。また、チャネル９６は、臍状体１００の中央部分が回転軸８２に向けて、および回転軸８２から離れる向きで半径方向に移動するのを抑制する。しかし、チャネル９６は、臍状体１００が自体の軸の回りで回転または捻り運動するのを許容する。使用する前は、チャネル９６の表面はほぼ凸状である。この凸状の形態は、凸状表面を為す材料が使用中に臍状体１００との回転接触により摩耗することが考慮に入れられている点において、犠牲的であるべく意図されている。この凸状の形態は、使用中における臍状体との接触により動的に変化し、使用中のチャネル９６と臍状体１００との間の機械的相互作用および摩擦相互作用により左右される最終的な接触形態を形成する。
【００６２】
もう一方のメンバー９４は、メンバー９２が差し向けた臍状体１００の上方部分を受け入れる。メンバー９４は臍状体１００の上方部分を載せる表面を含んでいる。この表面は、ヨーク７０の上面壁７２に向けて傾斜したチャネル９８を形成する。チャネル９８はほぼヨーク７０から離れる向きにあり、従って、チャネル９６と逆向きの関係にある。これら２つの反対向きのチャネル９６および９８の間に臍状体用の移行パスを提供するため、チャネル９６はチャネル９８から外向きに僅かにずれている。チャネル９８は、臍状体１００の上方部分をヨーク７０の上面壁７２の軸方向上方に配置された凹状ポケット９０に向けて誘導し、ここで臍状体のシース１４４と固定具１０８が嵌め込まれる。チャネル９６と同様に、チャネル９８は、臍状体１００の上方部分が回転軸８２に向けて、および回転軸８２から離れる向きで半径方向に移動するのを抑制する。しかし、チャネル９６と同様に、チャネル９８は、臍状体１００が自体の軸の回りで回転または捻り運動するのを許容する。
【００６３】
支持チャネル９６および９８は逆向きの関係で配列されているため、チャネル９６および９８は、ヨーク７０の回転方向に関わらず、相互に相補的な「逆把持」様式で臍状体の中央部分と契合する。
【００６４】
ヨーク７０が（ロータープレート８４の上面から見て）反時計方向に回転している間、チャネル９６の内向きの配向が臍状体を最良の状態で捕獲する。これは、更に、この方向に回転している間、臍状体の残りの部分をチャネル９８との契合に関して安定化させる。処理チャンバ１８は、血液処理操作の間、反時計方向に回転させられるべく意図されている。
【００６５】
メンバー９４は、外向きのチャネル９８に向けて内向きにテーパーが付いた、対向する側面エッジ９９および１０１を含んでいる。テーパー付きの側面エッジ１０１は、反時計方向におけるヨーク７０の回転に応答して、臍状体の中央領域を外向きのチャネル９８との契合へ向けて更に誘導する。
【００６６】
チャネル９８の外向きの誘導エッジ９９は、回転軸８２へ向けて広がる拡大曲面またはランプを定めている。ランプ９９は、ヨークが正規の血液処理で意図された回転方向（即ち、反時計方向）とは反対の方向の（ロータープレート８４の上面から見て）時計方向に回転させられているときに、チャネル９８内への臍状体の自己取り付けを果たすことができる大きさおよび形状に為されている。また、ランプ９９は、その後、ヨーク７０が反時計方向に回転させられているときに、臍状体１００の上方部分をチャネル９８から滑り抜け出ないように保つ。これは、更に、この方向に回転している間、臍状体の残りの部分をチャネル９６との契合に関して安定化させる。
【００６７】
従って、チャネル９６および９８の形状は、ヨーク７０の回転方向に関わらず、ヨーク７０の回転に応答して臍状体の中央領域をチャネル９６および９８との契合状態に保つべく、相互に補完する。
【００６８】
図示されている実施態様では、支持メンバー９２および９４のチャネル表面９６および９８は、好適には、低摩擦材料から製作されており、これにより、臍状体１００自体に対する外部的な潤滑または回転ベアリングの必要性が排除される。使用される材料は、例えばＴｅｆｌｏｎ（登録商標）ポリテトラフルオロエチレン材料（ＤｕＰｏｎｔ）または超高分子量ポリエチレンを含むことができる。このような材料でできたチャネル表面９６および９８は、臍状体の駆動摩擦および臍状体の摩耗による粒状物質の存在を最小化する。
【００６９】
支持メンバー９２および９４についての更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる「Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｉｔｈ Ｕｍｂｉｌｉｃｕｓ Ｄｒｉｖｅｎ Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｍｂｅｒｓ」と題する２００１年１０月１３日出願の同時係属米国特許出願第０９／９７６，８３０号に見出すことができる。
【００７０】
遠心分離ステーションのドア２０を閉じると、ドア２０の下面にある保持用ブラケット２１（図５参照）は、シース１４４を伴うレジストリーに位置付けられる。ドア２０の下面にある（図５に示されている如き）別の保持用ブラケット２３は、ドア２０が閉じられると、固定具１０８を伴うレジストリーに位置付けられる。好適には、（図６に示されている如く）解放可能なラッチ２５が、遠心分離アセンブリ６８の操作中、ドア２０を閉止状態に保持する。
【００７１】
遠心分離アセンブリ６８の操作中、支持メンバー９２および９４は、ヨーク７０の回転が軸８２の回りで縦列となって臍状体１００をも回転させるような仕方で臍状体１００を担持する。近位端においては（即ち、シース１４４においては）ポケット９０内に拘束され、遠位端においては（即ち、マウント２１８により）チャンバ１６に結合されている臍状体１００は、チャネル表面９６および９８が回転軸８２に対して相対的な臍状体の半径方向の移動を抑制しているときでさえ、軸８２の回りで回転するときに、自体の軸の回りでチャネル表面９６および９８上で捻れ運動をする。チャネル表面９６および９８上でヨーク７０と共に１オメガで（典型的には約２２５０ＲＰＭの速度で）回転するときの自体の軸の回りでの臍状体１００の急速回転は、回転させるためにロータープレート８４に確保された処理チャンバ１８へ２オメガの回転を付与する。
【００７２】
１オメガの回転速度におけるヨーク７０と２オメガの回転速度におけるロータープレート８４の相対的な回転は、臍状体１００を捻れのない状態に保ち、これにより、シールを回転させる必要性を回避することができる。図示されている装置は、単一の駆動モーター８０が、臍状体１００を通じて、相互に回転するヨーク７０とロータープレート８４に担持された処理チャンバ１８とに回転を付与することも可能である。この装置の更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられるＢｒｏｗｎらの米国特許第４，１２０，４４９号に開示されている。
【００７３】
以前に説明されているように、チャネル表面９６および９８は、望ましくは、時計方向または反時計方向のどちらの方向においても臍状体１００の回転と処理チャンバ１８の駆動を行えるように相補的な様式で形成され、配向される。従って、チャンバ１８は、１つの所望の処理目標、例えば血液処理前のプライミングおよび空気抜きに貢献する一つの方向に回転させることができ、また、それとは異なる処理目標、例えば血液分離に貢献する反対方向に回転させることもできる。その上、ロータープレート８４が処理チャンバ１８の取り付けを行うための予め定められた回転位置にあるときの臍状体１００に対する臍状体支持具９２および９４の近接並置、ならびに臍状体の近位端を支持ポケット９０へ向けて導く支持具９２および９４に形成されたチャネル９６および９８の補完的な配向は、使用するための処理チャンバ１８の取り付け、および使用後の処理チャンバ１８の取り外しで、主として縦列で実施することができる、直観的な認識工程からなる「簡単な取り付け」シーケンスを可能にする。チャネル９６および９８の輪郭および配向は、どちらかの方向におけるヨーク７０の回転の結果として臍状体１００を「捕獲する」のに役立ち、これにより、何よりも先ず操作者が、万一臍状体１００を完全に正しく取り付け損なったときでも、臍状体１００をチャネル表面９６および９８に適切に配向することができる。
【００７４】
より詳細には、チャネル９６および９８が相補的であるという特徴は、使用するために臍状体１００を自己取り付けすることにおいて有利に利用することができる。望ましくは、処理チャンバ１８がロータープレート８４に取り付けられ、臍状体のシース１４４がポケット９０内に配置されており、臍状体１００の中央領域も最初にチャネル９６および９８に配置されている場合には、ヨーク７０は、最初、血液処理操作中にヨーク７０が回転させられる方向である時計方向に適度な速度（例えば３００ＲＰＭ）で回転させることができる。この方向の回転は、臍状体１００を確実にチャネル９８内に充分に取り付けるために細長のランプ９９を利用する。この後、ヨーク７０は、使用するために臍状体１００の位置が両チャネル９６および９８内において安定化されているのを確実化するため、反対方向（反時計方向）に適度な速度で回転させることができる。次いで、ヨーク７０は、血液処理に貢献する反時計方向の回転速度まで充分に突き進められてよい。
【００７５】
Ｃ．光学的検出による界面の制御
上述のどの血液処理手順においても、処理チャンバ１８内にもたらされる遠心力が全血を（図１２で図式的に示されている如く）赤血球濃厚液領域と血漿領域に分離する。この遠心力は、血漿領域をチャンバの内側または低Ｇ壁へ移動させながら、赤血球濃厚液領域がチャンバの外側または高Ｇ壁に沿って集合する状態をもたらす。
【００７６】
中間の領域は、赤血球領域と血漿領域との間の界面を形成する。血小板および白血球の如き中間的な密度の細胞性血液種がこの界面を構成し、これらの血液種は密度によって配列され、血小板の方が白血球よりも血漿層に近い位置を占める。この界面は、血漿領域が麦わら色を為し、赤血球領域が赤色を為しているのに比べ、曇った色を為しているため、「軟膜」とも呼ばれている。
【００７７】
手順に応じて血漿にもしくは赤血球に軟膜材料が混入しないようにするため、または軟膜の細胞性内容物を収集するため、軟膜の位置をモニターすることが望ましい。本システムは、この目的で２つの光学的検出アセンブリ１４６および１４８を収容した光学的検出ステーション４６（図１１Ａから１１Ｄにも示されている）を含んでいる。この装置は図１２、１３および１４にも図式的に示されている。
【００７８】
ステーション４６内の第一検出アセンブリ１４６は、血漿収集チューブ１０６を通る血液成分の通過を光学的にモニターする。ステーション４６内の第二検出アセンブリ１４８は、赤血球収集チューブ１０４を通る血液成分の通過を光学的にモニターする。
【００７９】
チューブ１０４および１０６は、検出のために使用される光学的エネルギーに対して、少なくともチューブ１０４および１０６が検出ステーション４６と連合して配置される領域では透明なプラスチック材料（例えばポリ塩化ビニル）でできている。固定具１０８は、それぞれの検出アセンブリ１４８および１４６と視野整列した状態でチューブ１０４および１０６を保持する。また、固定具１０８は、連合したセンサーがたとえ設けられていないにしても、全血を遠心分離ステーション２０へ運ぶチューブ１０２も保持する。固定具１０８は、容易に束ねられるコンパクトな束の形態で臍状体１００へ結合されているすべてのチューブ１０２、１０４および１０６をまとめ、保持する役割を果たしている。
【００８０】
第一検出アセンブリ１４６は、血漿収集チューブ１０６内における光学的に標的とされた細胞種または成分の存在を検出することができる。検出するために光学的に標的とされる成分は手順に応じて様々に変わる。
【００８１】
血漿収集手順の場合、第一検出アセンブリ１４６は、血漿収集チューブ１０６内における血小板の存在を検出し、これにより、血漿と血小板細胞層との間の界面を処理チャンバへ戻すべく制御手段を起動することができる。これは、血小板を本質的に含んでいない血漿生成物、または少なくとも血小板の個数が有意に最小化されている血漿生成物をもたらすことができる。
【００８２】
赤血球のみを収集する手順の場合、第一検出アセンブリ１４６は、軟膜と赤血球層との間の界面を検出し、これにより、この界面を処理チャンバへ戻すべく制御手段を起動することができる。これは、赤血球の収量を最大化する。
【００８３】
第一検出アセンブリ１４６により検出された血漿中におけるこれらの細胞性成分の存在は、すべてのこれらの成分または幾分かのこれらの成分が血漿収集ラインに入り込める程充分に界面が処理チャンバの低Ｇ壁に近接していることを示している（図１３参照）。この状態を「過剰流出」と呼ぶこともある。
【００８４】
第二検出アセンブリ１４８は、赤血球収集チューブ１０４内における赤血球のヘマトクリットを検出することができる。処理中における、ある設定された最小レベル以下への赤血球ヘマトクリットの低減は、血漿が赤血球収集チューブ１０４に入り込める程充分に界面が処理チャンバの高Ｇ壁に近接していることを示している（図１４参照）。この状態を「過少流出」と呼ぶこともある。
【００８５】
検出ステーション４６、ならびに第一および第二検出アセンブリ１４６および１４８の構成は様々に変えることができる。一つの望ましい実施態様では、第一検出アセンブリ１４６は、赤色または緑色の光のいずれかを選択的に発することができる発光ダイオード（ＬＥＤ）４００、およびＬＥＤ４００による血漿チューブ１０６の透過光の強度を測定するために対向して配置されたフォトダイオード４０２を含む。ＬＥＤ４００の異なる波長（緑色および赤色）は、血小板に対しては概して同じ減衰度を有しているが、赤血球に対しては有意に異なる減衰度を有するように選択される。従って、第一検出アセンブリ１４６は、（血漿収集手順中における過剰流出を検出するための）血漿フロー中における血小板の存在と、（軟膜収集手順中における赤血球との軟膜界面を検出するための）血漿フロー中における赤血球の存在を識別することができる。
【００８６】
一つの望ましい実施態様では、第二検出アセンブリ１４８は、１つの赤外線ＬＥＤ４０４と２つのフォトダイオード４０６および４０８を含み、１つのフォトダイオード４０６は赤外線ＬＥＤ４０４に隣接して配置され、もう一方のフォトダイオード４０８は赤外線ＬＥＤ４０４に対向して配置される。フォトダイオード４０８は、ＬＥＤ４０４による赤血球チューブ１０４の透過光強度を測定する。フォトダイオード４０６は反射光強度を測定する。
【００８７】
検出ステーション４６および固定具１０８は、赤外線ＬＥＤ４０４およびフォトダイオード４０６に対して、測定された反射光強度と赤血球ヘマトクリットとの間に線型相関がもたらされることが観測されている望ましい距離関係で赤血球チューブ１０４を位置付ける。一つの例として、ＮＩＲスペクトルにおける１つの波長（例えば８０５ｎｍ）を有する入射光源（即ち、ＬＥＤ４０４）から予め定められた半径方向距離（例えば７．５ｍｍ）で測定された反射光の強度は、少なくとも１０から９０までのヘマトクリット範囲で、ヘマトクリットの線型関数として変動する。従って、赤血球ヘマトクリットは、赤外線ＬＥＤ４０４およびフォトダイオード４０６を用いて反射光強度をモニターすることにより確定することができる。
【００８８】
検出ステーション４６は様々な方法で構成することができる。図１１Ａから１１Ｄに示されている一つの実施態様では、ステーション４６は、２枚の対向するプレート５０２および５０４を包含する成形体５００を含む。プレート５０２および５０４は、固定具１０８を受け入れ、第一および第二検出アセンブリ１４６および１４８と精確に整列した状態で赤血球チューブ１０４と血漿チューブ１０６とを保持すべく、間隔を空けて設けられている。
【００８９】
各プレート５０２および５０４は、望ましくは成形体５００の一体的に成形されたコンポーネントからなるアレイ状の光パイプ５０６Ａ／Ｂ／Ｃおよび５０８Ａ／Ｂ／Ｃを含んでいる。光パイプ５０６Ａ／Ｂ／Ｃおよび５０８Ａ／Ｂ／Ｃは、第一および第二検出アセンブリ１４６および１４８を構成するＬＥＤ’ｓおよびフォトダイオードと精確な光学的整列状態にある。これらのＬＥＤ’ｓおよびフォトダイオードは、光パイプに面する成形体５００の外面に例えばファスナーを用いて取り付けられた回路基板５１０上に担持されている。
【００９０】
より詳細には、プレート５０２の光パイプ５０６Ａは、第一検出アセンブリ１４６のフォトダイオード４０２と光学的整列状態にある。これに対応し、反対側に配置されたプレート５０４の光パイプ５０８Ａは、第一検出アセンブリ１４６の赤色／緑色ＬＥＤ４００と光学的整列状態にある。
【００９１】
プレート５０２の光パイプ５０６Ｂは、第二検出アセンブリ１４８の赤外線ＬＥＤ４０４と光学的整列状態にある。これに対応し、反対側に配置されたプレート５０４の光パイプ５０８Ｂは、第二検出アセンブリ１４８の透過光検出用フォトダイオード４０８と光学的整列状態にある。プレート５０２の光パイプ５０６Ｃは、第二検出アセンブリ１４８の反射光検出用フォトダイオード４０６と光学的整列状態にある。この装置では、プレート５０４の光パイプ５０８Ｃは空である。
【００９２】
第一および第二検出アセンブリ１４６および１４８を支持する制御回路機構も様々に変えることができる。（図１１Ｅおよび１１Ｆで図式的に示されている）一つの代表的な実施態様では、ＣＰＬＤコントローラー４１０（図１１Ｆ参照）は、フォトダイオード４０２、４０６および４０８のうちから選択された１つのフォトダイオードからもたらされるシリアルデータストリーム（図１１Ｅおよび１１ＦにおけるデータストリームＢ）を受け取り、このデータストリームは、選択された上述のフォトダイオードによって検出された検出光強度（場合によって透過光のこともあれば、反射光の場合もある）の指標である。ＣＰＬＤコントローラー４１０は、データストリームを受け取るべきフォトダイオード（４０２、４０６または４０８）を選択するためのフォトダイオード選択信号（図１１Ｅおよび１１Ｆにおける選択信号Ｃ）を発生する。
【００９３】
ＣＰＬＤコントローラー４１０は、コントローラー４１０に包含されているシリアル出力ポートにより発生されたデジタルデータストリーム（図１１Ｅおよび１１ＦにおけるデータストリームＣ）を介して、各フォトダイオード４０２、４０６および４０８と個々に連合したゲイン増幅器４１２（図１１Ｅ参照）のゲインを制御する。それぞれのゲイン増幅器４１２は、各フォトダイオード４０４、４０６および４０８の電流出力を電圧に変換する、それぞれのフォトダイオード４０２、４０６、４０８と個々に連合した電流−電圧変換器４１４からの電圧信号を受け取る。各ゲイン増幅器４１２の増幅されたアナログ電圧信号は個々のアナログ−デジタル変換器へ加えられ、このアナログ−デジタル変換器は、アナログ電圧を選択されたフォトダイオードに対するシリアルデータストリーム（データストリームＢ）に変換し、ＣＰＬＤコントローラー４１０は、更なる処理のため、このデータストリームを受け取る。
【００９４】
ＣＰＬＤコントローラー４１０に受け取られたシリアルデータストリームＢは、パラレルデータストリームを創出するため、シリアル−パラレルポート４１８へ加えられる。選択されたゲイン増幅器４１２からの元のアナログ電圧はデジタル−アナログ変換器４２０によって再構成され、バンドパスフィルター４２２へ加えられる。バンドパスフィルター４２２は、被変調ソース光の搬送周波数における中心周波数（即ち、図示されている実施態様では２ＫＨｚ）を有している。バンドパスフィルター４２２の出力（正弦波出力である）は全波整流器へ送られ、この全波整流器は、上述の正弦波出力を検出光強度に比例したＤＣ出力に変換する。
【００９５】
電流源４２８がＬＥＤ’ｓ４００および４０４に結合されている。電流源４２８は、温度および電源電圧レベルに関係なく、各ＬＥＤ４００および４０４に一様に電流を供給する。変調器４３０は予め定められた周波数でこの定電流を変調する。変調器４３０による変調は、光学的に検出された読み取り信号から周囲光および電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を除去する。一様な電流源４２８と組み合わせて、ＣＰＬＤコントローラー４１０は、この一様な電流の大きさも調節し、従って、各ＬＥＤ４００および４０４の強度も調節する。ＬＥＤ電流制御データは、コントローラー４１０によってシリアル形式で発生される（図１１Ｅおよび１１ＦにおけるシリアルデータストリームＡ）。このシリアルデータは、各ＬＥＤ４００および４０４に対するそれぞれの電流源４２８と個々に連合したデジタル−アナログ変換器４２６へ加えられる。
【００９６】
検出アセンブリ１４６および１４８はコントローラー１６により操作され、コントローラー１６は周期的に検出アセンブリ１４６および１４８を作動させ、検出された強度出力をサンプリングする。望ましくは、制御のために使用されるある与えられたセンサーの出力は、予め定められたサンプリング期間中に採取された多数のサンプルの平均を含む。例えば、ある与えられたサンプリング期間（例えば１００μｓｅｃ毎）の間に多数のサンプル（例えば６４個）が採取される。これらの多数のサンプルの平均が導出される。望ましくは、通常の方法論によりサンプル平均の分散も決定され、この分散が予め定められた最大値未満である場合には、上述のサンプル平均の妥当性が認められる。サンプル平均の分散が予め定められた最大値と同じかそれ以上に大きい場合、このサンプル平均は制御用に使用されない。望ましくは、より信頼性の高い出力を得るため、妥当性が確認された最後の５つのサンプル平均の移動平均が制御値として使用される。以降でもっと詳細に説明されているように、サンプル分散の大きさも、ある与えられた血液処理手順の最後に実施されるエアーパージ中の気泡の存在を検出するための手段として使用することができる。
【００９７】
光学的検出装置についての更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，２６１，０６５号に開示されている。
【００９８】
ＩＩＩ．本システムにおける空気圧作動式フロー制御コンポーネントの技術的な特徴
望ましくは、システム１０のカセット２８ならびにポンプおよびバルブステーション３０は、多様な血液処理プロトコルを支持する他の技術的な特徴も有している。
【００９９】
Ａ．カセット
一つの好適な実施態様では（図１５参照）、カセット２８は医用グレードの硬質プラスチック材料でできた射出成形体３００からなっている。好適には医用グレードの可撓性プラスチックシートでできた可撓性隔膜３０２および３０４が、それぞれ、カセット２８の前面および後面を覆っている。隔膜３０２および３０４は、これらの隔膜の辺縁がカセット２８の前面および後面の周辺エッジへ密封されている。
【０１００】
図１５に示されているように、カセット２８は前面と後面の両面に形成された内部空洞を有している。これらの内部空洞は空気圧式ポンプステーション（図１５では図式的にＰＳで表されている）を規定しており、これらのポンプステーションは、アレイ状のインライン空気圧式バルブステーション（図１５では図式的にＶＳで表されている）を通じて、あるパターンを為す流体流路（図１５では図式的にＦＰで表されている）により相互に連結されている。
【０１０１】
内部空洞のレイアウトは、種々の異なる血液処理手順の様々な異なる目標に応じて変えることができる。望ましくは、カセット２８の内部空洞はプログラム可能な血液処理回路３０６（図１６および１７参照）を定めている。プログラム可能な回路３０６は、例えば赤血球を収集する、もしくは血漿を収集する、または血漿と赤血球の両方を収集する、もしくは軟膜を収集するなどの様々な異なる血液処理手順を果たすべく、コントローラー１６により条件付けすることができる。
【０１０２】
図１６は、図１５に示されているタイプの射出成形空気圧制御式カセット２８として実施され得る、プログラム可能な流体回路３０６を概略的に示している。図１７は、カセット本体３００における流体回路３０６の特定の実施態様を示している。以降で説明されているように、カセット２８は、種々の異なる血液処理機能を果たすことができる、集中方式によるプログラム可能な総合プラットフォームを提供すべく、空気圧式のポンプおよびバルブステーション３０と相互作用する。
【０１０３】
流体回路３０６は複式の空気圧式ポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を含む（図１６および２３参照）。望ましくは、ポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は、汎用のドナーインターフェースポンプとして機能すべく縦列でコントローラー１６により操作される。複式ドナーインターフェースポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は並行して働く。一つのポンプチャンバは流体を引き込み、一方、他方のポンプチャンバは流体を排出する。これにより、複式ポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は、一様なアウトレットフローをもたらすべく、引き込み機能と排出機能を交互に果たす。取り付けられた瀉血針１２８を有するドナーチューブ１２６は、ポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２へ結合される。
【０１０４】
また、望ましくは、流体回路３０６は、外部容器１５０から抗凝固剤を引き込み、計量された量の抗凝固剤をドナーチューブ１２６に結合されている抗凝固剤チューブ１５２を通じてドナーから引き込まれた血液に送り込むための抗凝固剤専用ポンプとして機能する空気圧式ポンプチャンバＡＣＰも含む。
【０１０５】
流体回路３０６の外部にあるドナー用クランプ１５４（図４および５も参照）は、血液処理中にドナーの快適性または安全性に影響を及ぼしかねない特定の状態が生じたときに、ドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２を閉止すべくコントローラー１６により操作される。ドナー用クランプ１５４は、これらの状態が生じたときに、流体回路３０６からドナーを隔離する機能を果たす。望ましくは、ドナーの安全性を高めるため、ドナーチューブ−抗凝固剤チューブ１５２の接合点の下流に手操作式のクランプ１１６または止血鉗子も配置される。
【０１０６】
また、望ましくは、図１６に示されている流体回路３０６は、レザバー１５８から全血を処理チャンバ１８内へ運ぶためのインプロセス全血専用ポンプとして機能する空気圧式ポンプチャンバＩＰＰも含む。ポンプチャンバＩＰＰの専用機能により、ドナーインターフェースポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は、全血を処理チャンバ１８へ供給するという付加的な機能から解放される。従って、インプロセス全血用ポンプチャンバＩＰＰは、単一の瀉血針を通じてドナーから血液を引き込む操作とドナーへ血液を戻す操作を同時的に行うべくドナーインターフェースポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を直列的に操作しながら、処理チャンバ１８への連続的な血液供給を維持することができる。これにより、処理時間が最小化される。
【０１０７】
また、望ましくは、流体回路３０６は、処理チャンバ１８から血漿を収集容器１６０内へ運ぶための血漿用ポンプとして機能する空気圧式ポンプチャンバＰＰも含む。別々のポンピング機能を専用化できる能力は、処理チャンバ１８内へおよび処理チャンバ１８からの、ならびにドナーへおよびドナーからの血液の連続的な流れを提供する。
【０１０８】
流体回路３０６は、ポンプチャンバＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰを、ドナーへおよびドナーから、ならびに処理チャンバへおよび処理チャンバから血液および血液成分を運ぶアレイ状の流路へ接続する、図１６においてＶ１からＶ２６で表されているアレイ状のバルブを含む。バルブＶ１からＶ２６の機能が以下の表にまとめられている：
【０１０９】
【表１】
【０１１０】
カセット本体３００の前面および後面を覆っている可撓性隔膜３０２および３０４は、ポンプチャンバＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰ；バルブＶ１からＶ２６、およびアレイ状の接続流路を取り囲んでいる直立した周辺エッジに載る。予め成形されているポートＰ１からＰ１３（図１６および１７参照）は、カセット本体３００内の流体回路３０６を既に説明されている外部容器およびドナーへ結合すべく、カセット本体３００の２つの側面エッジに沿って延びている。
【０１１１】
図５に示されているように、カセット２８は、使用するためにポンプおよびバルブステーション３０内で垂直に取り付けられる。この配向（図１５も参照）では、隔膜３０２はバルブステーション３０のドア３２へ向けて外側を向き、ポートＰ８からＰ１３は下側を向き、ポートＰ１からＰ７は相互に垂直に積み重なって内側を向く。
【０１１２】
以降で説明されているように、ポンプおよびバルブステーション３０により後面の隔膜３０４に正および負の流体圧力が局部的に加わると、隔膜３０４が撓み、バルブステーションのＶ１からＶ２６が閉止および開放し、及び／又はポンプチャンバのＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰから液体の排出および引き込みが行われる。
【０１１３】
上の表で説明されているように、カセット本体３００には付加的な内部空洞３０８が設けられている。この空洞３０８は、血液処理中に形成され得る凝塊および細胞凝集物を取り除くための血液濾過材料１７４（図１７参照）を保持するステーションを形成する。図１６で図式的に示されているように、空洞３０８は回路３０６内のポートＰ８とドナーインターフェースポンプステーションＤＰ１およびＤＰ２との間に配置されており、従って、ドナーへ戻される血液はこのフィルター１７４を通過する。また、空洞３０８は、ドナーへの流路およびドナーからの流路中に存在するエアーをトラップする機能も果たす。
【０１１４】
カセット本体３００には別の内部空洞３１０（図１６参照）も設けられている。この空洞３１０は回路３０６内のポートＰ５とインプロセスポンピングステーションＩＰＰのバルブＶ１６との間に配置されている。空洞３１０は、分離チャンバ１８を供する全血流路におけるカセット本体３００内の別のエアーとラップとして機能する。また、空洞３１０は、分離チャンバ１８を供するインプロセスポンプＩＰＰの脈動性ポンプ行程を緩衝するためのキャパシターとしても機能する。
【０１１５】
Ｂ．ポンプおよびバルブステーション
カセット２８は、ケース３６の蓋４０に取り付けられている空気圧作動式のポンプおよびバルブステーション３０と相互作用する（図１５参照）。
【０１１６】
ポンプおよびバルブステーション３０のドア３２の内面３２４（以降で説明されているように、望ましくは金属である）は、弾性体のガスケット３１２を担持している。ガスケット３１２は、ドア３２が閉じられると、カセット本体３００の前面と接触する。ガスケット３１２とドアの内面３２４との間には膨張可能な袋３１４が設けられている。ドア３２が開いているときに（図３参照）、操作者はカセット２８をポンプおよびバルブステーション３０に設置することができる。ドア３２を閉じ、ラッチ３１６（図３から５に示されている）を締めると、ガスケット３１２は、カセット本体３００の前面にある隔膜３０２と向き合い、接触する。袋３１４を膨らませると、ガスケット３１２が押され、隔膜３０２に対する緊密な密封契合がもたらされる。これにより、カセット本体３００は、気密な密封取り付け状態でポンプおよびバルブステーション３０内に確保される。
【０１１７】
ポンプおよびバルブステーション３０は、図１５に最も分かりやすく示されている空気圧式のマニホルドアセンブリ３４を含んでいる。使用中、隔膜３０４は、ポンプステーション２０のドア３２が閉じられ、袋３１４が膨らまされたときに、マニホルドアセンブリ３４に対する緊密な契合状態の下で袋３１４により保持される。望ましくは、バルブ面ガスケット３１８は、流出シールドとして機能すべく、空気圧式マニホルドアセンブリ３４上に重なる。図３はバルブ面ガスケット３１８の存在を示しており、一方、図４および１５では、マニホルドアセンブリ３４を更に分かりやすく示すため、バルブ面ガスケット３１８は部分的に除かれている。
【０１１８】
マニホルドアセンブリ３４は、カセット２８上のアレイ状を為すポンプチャンバおよびバルブを反映すべく配列されたアレイ状のアクチュエーターポート３２０を含む。コントローラー１６の制御の下で、マニホルドアセンブリ３４は種々の異なる圧力および真空レベルをアクチュエーターポート３２０へ選択的に分配し、これらのアクチュエーターポートは、流体回路３０６を通じて意図的仕方で血液および処理液体を送るべく、隔膜３０４を通じてカセット２８のポンプチャンバおよびバルブへ系統的に圧力および真空のレベルを加える。また、コントローラー１６の制御の下で、マニホルドアセンブリ３４は、（既に説明されている）ドアの袋３１４、ならびにドナー用の圧力カフ６０（図２３参照）および（既に説明されている）ドナー用クランプ１５４へも種々の圧力レベルを分配する。
【０１１９】
マニホルドアセンブリ３４は、カセットバルブＶ１からＶ２６を閉じるため、ならびにインプロセスポンプＩＰＰおよび血漿用ポンプＰＰからの液体の表出を駆動するために加えられる高い正の圧力（例えば、＋５００ｍｍＨｇ）であるＰｈａｒｄ即ちＨａｒｄ ＰｒｅｓｓｕｒｅおよびＰｉｎｐｒ即ちＩｎ−Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｐｒｅｓｓｕｒｅを発生する。Ｐｉｎｐｒの大きさは、典型的には処理チャンバ１８内にもたらされる約３００ｍｍＨｇの最小圧力に打ち勝つのに充分な大きさである。ＰｉｎｐｒおよびＰｈａｒｄは、ポンピングと連係して使用される上流および下流のバルブがこれらのポンプを操作すべく加えられる圧力によって無理に開放されてしまわないことを保証するため、最も高い圧力で操作される。
【０１２０】
また、マニホルドアセンブリ３４は、ドナーインターフェースポンプＤＰ１およびＤＰ２、ならびに抗凝固剤用ポンプＡＣＰからの液体の表出を駆動するために加えられるＰｇｅｎ即ちＧｅｎｅｒａｌ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ（＋３００ｍｍＨｇ）も発生する。
【０１２１】
更に、マニホルドアセンブリ３４は、カセットバルブＶ１からＶ２６を開くためにマニホルドアセンブリ３４に加えられる最も深い真空であるＶｈａｒｄ即ちＨａｒｄ Ｖａｃｃｕｍ（−３５０ｍｍＨｇ）も発生する。また、マニホルドアセンブリ３４は、ポンプＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰのそれぞれの引き込み機能を駆動するために加えられるＶｇｅｎ即ちＧｅｎｅｒａｌ Ｖａｃｃｕｍ（−３００ｍｍＨｇ）も発生する。Ｖｇｅｎは、ポンプＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰおよびＡＣＰが上流および下流のカセットバルブＶ１からＶ２６を壊滅させないことを保証するため、Ｖｈａｒｄよりも過激さに劣ることが要求される。
【０１２２】
ポンプおよびバルブステーション３０の操作についての更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，２６１，０６５号に見出すことができる。
【０１２３】
Ｃ．容量性フロー検出
望ましくは、コントローラー１６は、カセット２８のポンプチャンバを通じる流体の流れをモニターするための手段を含む。図示されている実施態様では、ポンプおよびバルブステーション３０は小さなプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ’ｓ）３３２を含んでいる。１つのＰＣＢＡ３３２が、カセットポンプチャンバＤＰ１；ＤＰ２；ＩＰＰ；ＰＰ；およびＡＣＰに流体を引き込むべく、またこれらのチャンバから流体を排出すべく隔膜３０４へ負および正の圧力を加える各空気圧式アクチュエーターポート３２０と連合している。ＰＣＢＡ’ｓ３３２はそれぞれが電源に結合されており、それぞれが、それぞれのポンプチャンバ内において流体と電気伝導性の相互作用または接触を為す容量性回路の一部である。これらの容量性回路は各ポンプチャンバを間にはさむコンデンサーを含んでいる。各ＰＣＢＡ３３２が一方のコンデンサープレートを形成し、ポンプおよびバルブステーション３０のドア３２の金属性内面３２４がもう一方のコンデンサープレートを形成する。これらのプレート間にポンプチャンバ自体がある。ポンプチャンバ内の流体は、カセット隔膜３０２および３０４、空気圧式マニホルドアセンブリ３４を覆っているバルブ面ガスケット３１８、およびドア３２の内面３２４を覆っているガスケット３１２によって回路との実際の物理的接触から保護されている。各ＰＣＢＡ３３２を通じる電気エネルギーの移動は、それぞれのポンプチャンバ内において電場を創出する。ポンプチャンバに流体を引き込み、またポンプチャンバから流体を排出するために行われる、ある与えられたポンプチャンバと連合した隔膜３０４の周期的な撓みは、電場を変化させ、これにより、このＰＣＢＡ３３２を通じる回路の全静電容量が変化する。静電容量は、流体がポンプチャンバ内へ引き込まれるときに増大し、流体がポンプチャンバから排出されるときに減少する。
【０１２４】
この装置では、ＰＣＢＡ’ｓ３３２は、それぞれが静電容量センサー（例えばＱｐｒｏｘ Ｅ２Ｓ）を含んでいる。静電容量センサーは、各ポンプチャンバに対する回路３３２での静電容量の変化を記録する。ある与えられた回路３３２に対する静電容量信号は、ポンプチャンバが液体で満たされているときには高い信号振幅を有し、ポンプチャンバに流体がないときには低い信号振幅を有し、隔膜が中間的な位置を占めているときには一連の中間的な信号振幅を有する。
【０１２５】
血液処理手順の着手時に、コントローラー１６は、それぞれのポンプチャンバの最大行程体積に対して各センサーの高信号振幅と低信号振幅との間の差分を校正することができる。この後、コントローラー１６は、以降の引き込みサイクルおよび排出サイクル中に検出された最大信号値と最小信号値との間の差分を、ポンプチャンバを通じて引き込まれた流体の体積および排出された流体の体積と関係付けることができる。コントローラー１６は、あるサンプリング期間にわたってポンピングされた流体の体積を合計し、実際の流量を求めることができる。
【０１２６】
コントローラー１６は、このようにして得られた実際の流量を望ましい流量と比較することができる。逸脱が存在する場合、コントローラー１６は、この逸脱を最小化すべく、これらのカセットポンプチャンバに対するアクチュエーターへ送給される空気圧パルスを変えることができる。
【０１２７】
図１５は、連合したアクチュエーターポート３２０内において面−取り付けされ、全体がカセット２８の外部に位置付けられたＰＣＢＡ’ｓ３３２を示している。一つの代替的な実施態様では、回路３３２の一つのコンポーネント（例えば、一方のコンデンサープレート）は、ポンプチャンバの外側に回送された回路の残りの部分と電気的に接続した状態で、カセット２８のポンプチャンバの内部に配置することもできる。別の代替的な実施態様では、回路３３２および電気的接続は、マニホルドアセンブリ３４に面−取り付けされた可撓性の電極回路により、またはマニホルドアセンブリ３４の本体と一体化された成形回路基板コンポーネントとして実施することができる。後者の実施態様では、電気回路機構または経路は、例えばリソグラフィー式パターン形成もしくは重畳成形により、または可撓性回路をコンポーネント部品に密封することにより、熱可塑性パーツ上に成形される。電気的な機能を果たす熱可塑性パーツは、コンパクトな多層式多機能アセンブリを形成すべく、例えば超音波溶接により、マニホルドアセンブリ３４の空気力学的機能を果たす他のコンポーネント上へ一体化される。この装置では、外部コントローラー１６および他の外部センサーとの電気的な接続は、例えばコントローラー１６および関連するセンサーからの電気的なピンを受け入れるべく適切な箇所にハンダ付けされた雌型の電気的コネクターにより、及び／又は統合型リボンケーブルを用いることにより達成することができる。
【０１２８】
ＩＶ．血漿収集手順を実施するための本システムの使用
次に、一つの典型的な血漿収集手順を実施するために行われる、装置１４およびコントローラー１６と協同する形態での血液フローセット１２の使用について説明する。
【０１２９】
この血漿収集手順は、前収集サイクル、収集サイクルおよび後収集サイクルを含む。前収集サイクルでは、静脈穿刺に先立って空気抜きするため、フローセット１６が塩類溶液でプライミングされる。収集サイクルでは、ドナーから引き込まれた全血が処理され、赤血球をドナーへ戻しながら血漿が収集される。後収集サイクルでは、過剰な血漿がドナーへ戻され、以降でもっと詳しく説明されているように、セット１６がエアーでフラッシングされる。
【０１３０】
Ａ．血液処理チャンバ
図１８は、血小板、赤血球および白血球を含まない血漿、またはこれらを実質的に含まない血漿を得る血漿収集手順を果たすべく、図１に示されているシステム１０と協同する形態で使用することができる遠心分離処理チャンバ１８の一つの実施態様を示している。また、図１８に示されているチャンバ１８は血漿／赤血球収集手順を果たすために使用することもできる。
【０１３１】
図８に示されているチャンバの実施態様に関して以前に説明されているように（同様な部分には同様な参照番号が割り振られている）、処理チャンバ１８は、望ましくは、別々に成形された基盤コンポーネント２００および蓋コンポーネント２０２として製作される。成形ハブ２０４は、円周状の血液分離チャネル２１０を定める内側および外側の環状壁２０６および２０８により半径方向的に取り囲まれている。成形壁２１４（図１９参照）は、チャネル２１０の軸方向境界を形成している。蓋コンポーネント２０２は、チャネル２１０の別の軸方向境界を形成している。これらの軸方向境界は共にほぼ平ら（即ち、回転軸に対して垂直）であるように示されているが、これらの軸方向境界はテーパーの付いた状態、丸みを帯びた状態、Ｖ字形などであってよいことを認識すべきである。組み立ての際、蓋コンポーネント２０２は、例えば円筒状の音波溶接ホーンを用いることにより、チャンバ１８の上面に固定される。
【０１３２】
図１８に示されているチャンバ１８では、内側の環状壁２０６は１対の補強壁の間で開いている。これらの対向する補強壁はハブ２０４内における開いた内部領域２２２を形成しており、この内部領域はチャネル２１０と連通している。血液および流体は臍状体１００からこの領域２２２を通じて分離チャネル２１０内へ入る方向に、および分離チャネル２１０から出る方向に導かれる。
【０１３３】
図１８に示されている実施態様では、成形された内部壁２２４が領域２２２の内部に形成されており、この内部壁は、チャネル２１０を完全に横断して延び、外側の環状壁２０８につながっている。壁２２４は分離チャネル２１０内に終端を形成しており、この終端は、分離中にチャネル２１０に沿って円周方向に流れるのを阻止する。
【０１３４】
成形された付加的な内部壁がこの領域２２２を３つの通路２２６、２２８および２３０に分割している。これらの通路２２６、２２８および２３０はハブ２０４から延び、終端壁２２４の反対側の側面でチャネル２１０と連通している。血液および他の流体はハブ２０４からこれらの通路２２６、２２８および２３０を通じてチャネル２１０内へ入る方向に、およびチャネル２１０から出る方向に方向付けられる。
【０１３５】
処理チャンバ１８が回転させられると（図１８の矢印Ｒ）、臍状体１００（図示されていない）は通路２２６を通じて全血をチャネル２１０内へ運ぶ。全血は回転方向（図１８では反時計方向である）と同じ方向でチャネル２１０に流入する。最適な血液分離を得るためには、全血の流れは回転方向と同じ方向であることが望ましいものと確信されるが、代替的に、チャンバ１８を全血の円周方向の流れと反対の方向、即ち時計方向に回転させることもできる。
【０１３６】
全血は、遠心力の結果として、図１２に示されている仕方でチャンバ１８内において分離する。赤血球は高Ｇ壁２０８へ向けて駆動され、一方、それより軽い血漿構成要素は低Ｇ壁２０６へ向けて移送される。軟膜層は壁２０６と２０８の間に存在する。
【０１３７】
血漿収集用通路２２８および赤血球収集用通路２３０は、終端壁２２４に隣接して、円周方向に全血インレット通路２２６から略３６０度の間隔を空けて位置している。これらの収集用通路２２８および２３０から上流へ向かう流れの方向には、バリヤー２３２が高Ｇ壁２０８からチャネル２１０内へ突き出している。バリヤー２３２は、低Ｇ壁２０６に沿った分離チャネル２１０における狭窄部位を形成している。血液の円周方向に沿った流れの方向において、この狭窄部位は血漿収集用通路２２８へと通じている。
【０１３８】
図２０および２１に示されているように、バリヤー２３２の前縁２３４は、終端壁２２４へ向けた方向における、チャネル２１０の環状境界（図示されている実施態様では、環状壁２１４である）へ向けたテーパーが付いている。バリヤー２３２のテーパー付きエッジ２３４は分離チャネル２１０の環状境界に面した開口２３６へと通じている。開口２３６は、高Ｇ壁２０８に近接して隣り合った環状境界に面しているが、軸方向的にはこの環状境界から間隔を空けて離れている。開口２３６は赤血球収集用通路２３０と連通している。
【０１３９】
レッジ２３８は低Ｇ壁２０６から半径方向に開口２３６内においてある軸方向距離だけ延びている。レッジ２３８は、高Ｇ壁２０８に沿った開口２３６の半径方向寸法を狭窄している。レッジ２３８により、高Ｇ壁２０８に隣接した赤血球と他のもっと高い密度の成分のみが開口２３６と連絡する。レッジ２３８は、高Ｇ壁２０８に隣接していない血漿を開口２３６と連絡のない状態に保つ。開口２３６が高Ｇ壁２０８に沿って半径方向的に制限されているため、血漿は、血漿収集用通路２２８へ向けて流れる以外に行き場を失う。従って、分離チャネル２１０を出る血漿は、制限された高−Ｇ開口２３６を通じて分離チャネル２１０を出るもっと高い密度の材料を含んでおらず、またはこれらの材料を実質的に含んでいない。
【０１４０】
レッジ２３８は、低Ｇ壁２０６とほぼ整列した軸方向表面２４０とつながっている。軸方向表面２４０は回転軸に沿って軸方向に赤血球収集用通路２３０へ延びている。（図２２に示されているように）バリヤー２３２、レッジ２３８および他の内部壁により、赤血球収集用通路２３０は血漿収集用通路２２８から隔離されている。
【０１４１】
また、図２２で最も分かりやすく示されてもいるように、低Ｇ壁２０６に沿って存在する血漿は、バリヤー２３２およびレッジ２３８により、円周方向に沿って血漿収集用通路２２８へ、および臍状体１００内へ方向付けられる。もっと高Ｇ壁２０８の近くに存在する、もっと高い密度の流体を含有した赤血球および軟膜成分（血小板および白血球）は、環状境界および制限された高−Ｇ開口２３６へ向けて、バリヤー２３２のテーパー付きエッジ２３４に沿って軸方向に方向付けられる。高−Ｇ開口２３６から、この比較的高い密度の流体を含有した赤血球および軟膜成分は半径方向レッジ２３８上を低Ｇ壁２０６へ向けて方向付けられ、この後、軸方向に沿って赤血球収集用通路２３０内へ、および臍状体１００内へ方向付けられる。
【０１４２】
収集するために相対的に高い密度の材料を分離チャネル２１０の環状境界へ向けて軸方向に導くテーパー付きエッジ２３４は、相対的に高い密度の材料および相対的に低い密度の材料をそれらの個々の収集用通路２３０および２２８へ差し向けながら、流れの方向の急激な変化を軽減する。流れの方向の急激な変化は、軟膜材料を血漿中に混ぜ合わせる不所望の渦を誘発しかねない。また、開口２３６における半径方向レッジ２３８の存在は血漿と高密度流体の分離を促進する機能も有し、これにより、望ましく高い赤血球ヘマトクリットが維持される。
【０１４３】
バリヤー２３２は、テーパー付きエッジ２３４が上部境界環状壁へ向けて底部環状境界壁から上方へ軸方向の流れの方向で血液を高Ｇ壁２０８に沿って方向付けるように、血液の流れの方向に関して反対側に配置されてもよいことを認識すべきである。この装置では、高−Ｇ開口２３６は上部環状境界壁に隣接しているが、この上部環状境界壁から軸方向的に間隔を空けて配置され、血液の除去が処理チャンバの反対側から、即ち、底部環状壁側から起こり得るように為されるであろう。高−Ｇ表面と低−Ｇ表面との間に確立された半径方向の分離フィールドでは、血液が環状境界へ向けて高−Ｇ表面に沿って取る（回転軸に沿った「上向き」または「下向き」のいずれかの）軸方向の流れの方向は、分離目標を達成する上で重要ではない；重要なのは、寧ろ、上述の半径方向フィールド内において分離された相対的に高い密度の材料と相対的に低い密度の材料をそれらの個々の収集用通路へ差し向けながら、流れの方向の急激な変化を軽減することである。
【０１４４】
血液分離プロセスに影響を及ぼす輪郭、ポート、チャネルおよび壁は、単一の射出成形操作で基盤コンポーネント２００に予め形成されてよく、この成形操作中に、成形用マンドレルが基盤コンポーネント２００の開放端を通じて挿入および除去される。蓋コンポーネント２０２は、成形後に基盤コンポーネントを閉止すべく基盤コンポーネント２００の開放端へ容易に溶接され得るシンプルな平坦部分を含んでいる。分離プロセスに影響を及ぼすすべての特質が１つの射出成形コンポーネントに組み込まれているため、基盤２００と蓋２０２との間のどんな許容差もチャンバ１８の分離能力に影響を及ぼさないであろう。
【０１４５】
基盤２００に予め形成されている輪郭、ポート、チャネルおよび壁が、基盤２００の単一の端部を通じて成形用マンドレルを容易に挿入および除去することができない表面を創出している場合には、基盤２００は、カップ形のサブアセンブリを入れ子にするか、２つの対称な半割体を用いるかのいずれかにより、別々な成形パーツで形成することができる。
【０１４６】
代替的に、成形用マンドレルを基盤２００の両端から挿入および除去することもできる。この装置の場合（図１９参照）、チャンバ１８は３つの部片；即ち、基盤２００、蓋２０２（上面側の成形用マンドレルがこの端部を通じて挿入および除去される基盤２００の一方の端部を閉止する）、および別々に成形された挿入具２４２（図１９に示されているように、底面側の成形用マンドレルがこの端部を通じて挿入および除去される基盤２００のもう一方の端部を閉止する）において成形することができる。
【０１４７】
チャンバ１８は様々な仕方で回転に対するつり合いを取ることができる。チャンバ１８の反対側の内部構造と釣り合わせるべく、チャンバ１８の一方の側に内部構造を成形することができる。つり合いを達成するため、チャンバ１８の周りの壁厚を変えることもできる。代替的に、図１８に示されているように、チャンバ１８は、適切なつり合い重りを担持するための成形ポケット２４８を含むことができる。
【０１４８】
Ｂ．カセットおよびフローセット
図２３は、血漿収集手順で使用することができる形態の外部処理容器へ結合された、以前に説明されているカセット２８を示している。血漿収集手順では、これらの容器は血漿収集容器１６０、赤血球収集容器またはレザバー１６２、全血インプロセス容器１５８、抗凝固剤容器１５０および処理流体（例えば塩類溶液）容器１６４を含む。
【０１４９】
１．血漿収集サイクル
血漿収集手順の一つの典型的な収集サイクルでは、血漿を収集し、その一方で赤血球をドナーへ戻すべく、ドナーから引き込まれた全血が処理される。カセット内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内の抗凝固剤用ポンプＡＣＰ、カセット内のインプロセスポンプＩＰＰおよびカセット内の血漿用ポンプＰＰは、抗凝固血液をインプロセス容器１５８内へ引き込み、その一方でこの血液を分離するためにある制御された速度ＱＷＢでインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ運ぶべく、連合した空気圧式バルブＶ１からＶ２６と協同する形態で、コントローラー１６によって空気圧により駆動される。また、この装置は、ある制御された速度ＱＰで血漿を処理チャンバ１８から血漿容器１６０内へ移し、その一方で赤血球を（速度ＱＲＢＣ＝ＱＷＢ−ＱＰで）処理チャンバ１８から赤血球容器１６２内へ移す。この位相は、（重量センサーでモニターしたときに）目標とする体積の血漿が血漿収集容器１６０に収集されるまで、または（同じく重量センサーでモニターしたときに）目標とする体積の赤血球が赤血球収集容器１６２に収集されるまで続く。
【０１５０】
目標とする体積の血漿または赤血球のいずれかが収集される前に、インプロセス容器１５８内における全血の体積が予め定められた最大閾値に達した場合には、コントローラー１６は、インプロセス容器１５８内における全血の収集を終結し、その一方で血液の分離を尚も継続すべく、ドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２の操作を終結させる。血液の分離中ではあるが、目標とする体積の血漿または赤血球のいずれかが収集される前に、インプロセス容器１５８内における全血の体積が予め定められた最小閾値に達した場合には、コントローラー１６は全血を引き込む工程に戻り、これにより、全血がインプロセス容器１５８内へ入ることが可能になる。コントローラーは、どちらが先に起こるかにかかわらず、目標とする体積の血漿が収集されるまで、または目標とする体積の赤血球が収集されるまで、インプロセス容器１５８に対する高体積閾値および低体積閾値に応じて、これら２つの状態間でトグル動作する。
【０１５１】
２．赤血球帰還サイクル
一つの典型的な帰還サイクル（目標とする体積の血漿が収集されていないとき）では、コントローラー１６は、分離するために抗凝固全血をインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ運び、その一方で血漿を血漿容器１６０内へ、および赤血球を赤血球容器１６２内へ移すべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内のインプロセスポンプＩＰＰおよびカセット内の血漿用ポンプＰＰを連合した空気圧式バルブと協同する形態で操作する。また、この装置は、赤血球を赤血球容器１６２からドナーへ運び、その一方で容器１６４からの塩類溶液を帰還された赤血球とインラインで混合する。この塩類溶液と赤血球のインライン混合は塩類溶液の温度を高め、ドナーの快適性を改善する。この位相は、重量センサーでモニターしたときに、赤血球容器１６２が空になるまで続く。
【０１５２】
赤血球容器１６２が空になる前に、インプロセス容器１５８内の全血の体積が特定の低値側閾値に達した場合には、コントローラー１６は、血液の分離を終結させるべく、インプロセスポンプＩＰＰの操作を終結させる。この位相は赤血球容器１６２が空になるまで続く。
【０１５３】
赤血球容器１６２が空になると、コントローラー１６は、インプロセス容器１５８から全血を引き込むべくドナーインターフェースポンプステーションＤＰ１を操作してドナーチューブ１２６を満たし、これにより、別の全血引き込みサイクルのための準備において、（塩類溶液と混合された）赤血球をパージする。この後、コントローラー１６は別の収集サイクルを実施する。コントローラー１６は、重量センサーが血漿収集容器１６０に所望体積の血漿が収集されていることを指示するまで、連続的な収集および帰還サイクルを運転する。コントローラー１６は、処理チャンバへの血液の供給および処理チャンバからの血液の除去を終結させ、その一方で、赤血球容器１６２内に残存している赤血球をドナーへ運ぶべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。次に、コントローラー１６はエアーパージサイクルに入り、この詳細は以降で説明される。
【０１５４】
Ｄ．界面の制御
ある与えられた血漿収集サイクルでは、コントローラー１６は、望ましくは、血漿収集チューブ１０６内における標的とされた細胞性血液種成分（特に血小板もしくは白血球、またはこれらの両方）の存在をモニターすべく検出ステーション４６を操作する。第一センサー１４６によって検出される、血漿中におけるこれらの細胞性成分の存在は、過剰流出状態を指示し、即ち、これらの血液種成分のすべてまたは幾分かが血漿収集チューブ１０６内へ入り込めるほど充分に界面が処理チャンバの低Ｇ壁に近接していることを指示している（図１３参照）。目標が、細胞性血液成分を含まない血漿または実質的含まない血漿（即ち、乏血小板血漿）を収集することであるため、これは望ましくない。
【０１５５】
（図１３に示されている）過剰流出状態に応答して、コントローラー１６は、全血を予め定められた流量でインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ引き込むべく、インプロセスポンプＩＰＰを操作する。赤血球は、収集容器１６２に収集するためのチューブ１０４を通じて出続ける。しかし、コントローラー１６は予め定められた時間の間（例えば２０秒間）血漿用ポンプＰＰの操作を中止する。この動作は、赤血球の体積に対して相対的なチャンバ１８内の血漿の体積を増大させ、（図１２に示されているように）界面を低Ｇ壁から離し、分離チャンバの中央へ向けて戻すような力を及ぼす。予め定められた時間の後、コントローラー１６は短時間の間（例えば１０秒間）血漿用ポンプＰＰの操作を再開し、その一方で血漿をドナーへ戻すための赤血球収集容器１６２へ方向付ける。この時間の後、流出が正されている場合には、第一センサー１４６で清浄な血漿が検出され、通常の血漿収集を再開することができる。もし清浄な血漿が検出されなかった場合、これは過剰流出が正されていないことを指示しており、コントローラー１６は上述のシーケンスを繰り返す。
【０１５６】
上述のシーケンスは、分離チャンバ内における界面の実際の物理的な位置を確かめることに拠るものではなく、代わりに、高Ｇ壁に近付きすぎてチャンバを出ることとなる細胞性成分の存在を識別するセンサー１４６の測定分解能に拠るものである。予め定められた許容可能な最大血小板混入度が所望の低値側閾値に設定されているときには、この血小板混入閾値はセンサー１４６の測定分解能以下であり得る。従って、専ら過剰流出状態を検出することに依存した制御計画は最適でない可能性がある。
【０１５７】
分離チャンバへ入る全血の流量（ＱＷＢ）と分離チャンバ１８を出る血漿の流量（ＱＰ）の差は、チャンバを出る赤血球の流量（ＱＲＢＣ）を決定する（即ち、ＱＲＢＣ＝（ＱＷＢ）−（ＱＰ））。（ＱＷＢ）は、処理時間を最適化するため、典型的には一定の所望流量に維持され、血漿収集手順の場合には一般的に約７０ｍｌ／分である。従って、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は分離チャンバ１８内における界面の物理的な位置と相関する。ある与えられた一定の（ＱＷＢ）で（ＱＰ）を増大させると、これにより、前述の比が増大し、相対的に大きな体積の血漿が移動することとなり、従って、（図１３に示されているように）界面が低Ｇ壁へ向けて移動する。逆に、ある与えられた一定の（ＱＷＢ）で（ＱＰ）を減少させると、これにより、前述の比が減少し、相対的に少ない体積の血漿が移動することとなり、従って、（図１４に示されているように）界面が高Ｇ壁へ向けて移動する。
【０１５８】
「理想的」な比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、先ず第一に、過剰流出状態を回避すべく、（図１２に示されているように）界面をチャンバ内の望ましい位置に保てるような比である。しかし、この「理想的」な比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、血液処理手順の過程で容易に調節または測定することができないドナーの全血のヘマトクリットの関数である。
【０１５９】
チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）の大きさを利用して分離チャンバ１８内における界面の物理的な位置を制御し、これにより、過剰流出状態を最小化または回避できることが発見された。より詳細には、チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）は、界面と高Ｇ壁との間の距離が増大すると（即ち、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が大きくなると）増大する。逆に、チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）は、界面と高Ｇ壁との間の距離が減少すると（即ち、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が小さくなると）減少する。チャンバ１８を出る赤血球の目標とするヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）を達成すべく比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を調節することにより、過少流出状態または過剰流出状態を誘発することなく、高Ｇ壁に対する相対的な界面の目標とする物理的な位置を達成することができる。
【０１６０】
以前に説明されているように、赤血球収集チューブ１０４用のセンサー１４８は、望ましくは、ヘマトクリットＨＣＴＲＢＣ、および時間の経過にわたる処理チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリットの変化を光学的に検出できるように適合化および構成されている。代替的に、赤血球ヘマトクリットを検出するための様々な通常の手段を使用することもできる。
【０１６１】
ＨＣＴＲＢＣの最適な設定ポイント（ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣ）は、測定された最適な血漿品質（血小板、赤血球および白血球の混入、特にこれらの不在に関して）と測定された最適な収集時間とを相互に関連付ける、システムの運転中に発生した実験的な臨床データの分析に基づいて選択することができる。このデータは、ある決定可能な高値側閾値ＨＣＴＲＢＣで、血小板が赤血球と一緒にチャンバ５８を出なくなることを示している。この与えられた高値側閾値ＨＣＴＲＢＣにおいて、血小板は血漿と共にチャンバ１８内に留まる傾向を有しており、従って、血漿と混合されやすい。この発見に基づき、ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣは、この高値側閾値赤血球ヘマトクリット値に近付くように、但し超えないように設定される。一つの代表的な実施形態では、ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣは約８０±５に等しい。ある与えられた血漿収集手順中に（ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣ）を達成すべく比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を調節することは、過剰流出を軽減または回避するだけでなく、この手順での血漿収集パラメーターを最適化する機能も果たす。一つの制御手段としてＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣを使用することにより、過剰流出状態を回避すべく血小板が赤血球と共にチャンバを去ることを誘発しながら、手順に要する時間を最適化し、赤血球ヘマトクリットを最大化すべく、（ＱＰ）を最大化することが可能になる。
【０１６２】
この装置では、コントローラー１６は、（センサー１４８により検出された）検出ＨＣＴＲＢＣをＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣと定期的に比較し、検出されたＨＣＴＲＢＣとＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣとの差を最小化すべく比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を調節する。ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣに基づく制御は、過剰流出状態を回避または最小化しながら、血漿の純度および収集時間を最適化するために実験的に決定された分離チャンバ内のある位置に界面を保つ。
【０１６３】
一つの代表的な実施形態では、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、望ましくは、ある与えられた血漿収集手順の着手時に、「理想的」な（ＱＰ）／（ＱＷＢ）に幾分満たない値に設定される。一つの代表的な実施形態では、「理想的」な（ＱＰ）／（ＱＷＢ）に約９５％の減衰係数が掛け算され、初期比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が設定される。この実施形態では、「理想的」な（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は（１−Ｈｉ／Ｈｏ）［式中、Ｈｉは分離チャンバ１８に入る抗凝固全血のヘマトクリットであり、ＨｏはＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣである］に等しく設定される。Ｈｉは、ドナーの実際のヘマトクリットまたは推定ヘマトクリット（Ｄｏｎｏｒ＿ＨＣＴ）および抗凝固剤を加えた結果としての全血の希釈率に基づいて導出される。Ｈｉは、例えばＤｏｎｏｒ＿ＨＣＴに（１マイナス抗凝固剤と全血との比／１００）を掛け算することにより導出することができる。
【０１６４】
手順が進行する際、検出されたＨＣＴＲＢＣはＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣと定期的に比較され、その差を最小化すべく初期比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）がインクリメントまたはデクリメントされる。好適には、過剰流出状態を回避するため、この比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）への増分は、検出されたＨＣＴＲＢＣとＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣとの間の差、ならびにその差が変化する速度を考慮に入れて決定される。通常のＰＩＤ制御技術を使用することができる。望ましくは、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、「理想的」な比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）に基づいて設定された最小数値範囲および最大数値範囲内でインクリメントまたはデクリメントされる。
【０１６５】
万一過剰流出に遭遇したときには、上で検討されている仕方でこの過剰流出が正され、この後、処理が進行される。
【０１６６】
上述の如く、「理想的」な（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、少なくとも一部には、ドナーの抗凝固全血ヘマトクリット（Ｈｉ）の関数である。ドナーの全血ヘマトクリットは処理手順の着手時に物理的に測定することができ、または実験的に決定されたデフォルト値（例えば、女性ドナーの場合には０．４１、男性ドナーの場合には０．４３）に基づくものであってもよい。
【０１６７】
システム１０は最大容量が既知の血液処理チャンバ１８を含んでいるため、コントローラー１６は、ある与えられた血液処理手順の着手時に、ドナーの抗凝固全血ヘマトクリットをオンラインで実験的に導出することができる。
【０１６８】
静脈穿刺が実施され、血液のインレット用および帰還用通路が全血でプライミングされた後、コントローラー１６は、ランプアップ位相を受けるべく遠心分離ステーション２０を条件付ける。ランプアップ位相では、処理チャンバ１８が血液収集速度にまで加速される。全血が分離チャンバ１８内へポンピングされる。赤血球出口側チューブが閉止され、一方、血漿出口側チューブが開放される。コントローラー１６は、血漿チューブに設けられているセンサーが赤血球の存在を検出するまで、この状態を保持する。この状況の発生は、処理チャンバ１８が抗凝固全血で満たされていることを意味する。この状況が発生すると、コントローラー１６は処理チャンバ１８内へ運ばれた全血の体積を登録する。処理チャンバ１８を満たすのに必要な全血の体積は、ドナーの抗凝固全血ヘマトクリットと共に反比例して変動するであろう。成形された処理チャンバ１８の体積は一定であり、既知であるため、このドナーに対する抗凝固全血ヘマトクリット値は、ある与えられた処理手順の着手時に測定された、この処理チャンバを満たすのに必要な抗凝固全血の体積から直接的に導出することができる。
【０１６９】
Ｖ．二重赤血球収集手順を果たすための本システムの使用
次に、例証を目的として、一つの典型的な二単位赤血球収集手順を実施するための、装置１４およびコントローラー１６と協同する形態でのセット１２の使用について説明する。
【０１７０】
Ａ．血液処理チャンバ
図８は、意図された赤血球収集手順を果たすために図１に示されているシステム１０と協同する形態で使用することができる遠心分離処理チャンバ１８の一つの実施態様を示している。チャンバ１８は、図１８に示されているチャンバの多くの技術的な特徴および以前に説明されている特徴を共有しており、このため、共通の参照番号を使用する。以前に説明されているように、処理チャンバ１８は２つの別々に成形された部片；即ち、基盤２００および蓋２０２で製作される。ハブ２０４は、円周方向の血液分離チャネル２１０を定める内側および外側の環状壁２０６および２０８により半径方向的に取り囲まれている。成形された環状壁２１４（図７参照）はチャネル２１０の底面を閉止する。蓋２０２はチャネル２１０の上面を閉止する。組み立ての際、蓋２０２は、例えば円筒状の音波溶接ホーンを用いることにより、チャンバ１８の上面に固定される。
【０１７１】
以前に説明されているように、内側の環状壁２０６は１対の補強壁の間で開いている。これらの対向する補強壁はハブ２０４内の開いた内部領域２２２を形成しており、この内部領域はチャネル２１０と連通している。血液および流体は、この領域２２２を通じて、臍状体１００から分離チャネル２１０内へ入る方向に、および分離チャネル２１０から出る方向に導かれる。領域２２２の内側に形成された成形内部壁２２４はチャネル２１０を完全に横断して延び、外側の環状壁２０８とつながっている。壁２２４は分離チャネル２１０内の終端を形成しており、この終端は、分離中に、チャネル２１０に沿って円周方向に流れるのを阻止する。
【０１７２】
付加的な成形内部壁は領域２２２を３つの通路２２６、２２８および２３０に分割している。これらの通路２２６、２２８および２３０はハブ２０４から延び、終端壁２２４の反対側の側面でチャネル２１０と連絡している。血液および他の流体はハブ２０４からこれらの通路２２６、２２８および２３０を通じてチャネル２１０内へ入る方向に、およびチャネル２１０から出る方向に方向付けられる。
【０１７３】
以前に説明されているように、チャンバ１８は様々な仕方で回転に対するつり合いを取ることができる。
【０１７４】
図８に示されている処理チャンバ１８が回転させられると（図１８の矢印Ｒ）、臍状体１００は通路２２６を通じて全血をチャネル２１０内へ運ぶ。全血は回転方向（図８では反時計方向である）と同じ方向でチャネル２１０に流入する。血液分離効率にとっては、回転方向と同じ方向の全血の流れが望ましいものと確信されるが、代替的に、チャンバ１８を全血の円周方向の流れと反対の方向、即ち時計方向に回転させることもできる。
【０１７５】
全血は、遠心力の結果として、図１２に示されている仕方で分離する。赤血球は高Ｇ壁２０８へ向けて駆動され、一方、それより軽い血漿構成要素は低Ｇ壁２０６へ向けて移送される。
【０１７６】
図８に示されているように、ダム２４４が高Ｇ壁２０８へ向けてチャネル２１０内へ突き出ている。ダム２４４は血漿の通過を阻止し、一方、赤血球が高Ｇ壁２０８内の窪んだチャネル２４６に流入するのを許容する。チャネル２４６は、半径方向通路２３０を通じて赤血球を臍状体１００内へ方向付ける。血漿構成要素は、半径方向通路２２８を通じてチャネル２１０から臍状体１００内へ運ばれる。
【０１７７】
赤血球出口側チャネル２４６は、高Ｇ壁よりも回転軸から更に間隔を空けている、高Ｇ壁２０８の外側へ延びているため、赤血球出口側チャネル２４６は、赤血球収集用通路２３０内への軟膜の流出（過剰流出状態を創出する）を伴うことなく、血液処理中に、赤血球と軟膜との間の界面を高Ｇ壁２０８に非常に近接して位置付けることを可能にする。これにより、窪んだ出口側チャネル２４６は、（赤血球収集手順において）赤血球の収量を最大化することを可能にし、または（血漿収集手順において）本質的に血小板を含まない血漿の収集を可能にする。
【０１７８】
前に説明されているように、血液分離プロセスに影響を及ぼす輪郭、ポート、チャネルおよび壁は、単一の射出成形操作で基盤２００に予め形成されてよく、この成形操作中に、成形用マンドレルが基盤２００の開放端を通じて挿入および除去される。もし基盤２００に予め形成されている輪郭、ポート、チャネルおよび壁が、基盤２００の単一の端部を通じて成形用マンドレルを容易に挿入および除去することができない表面を創出している場合には、基盤２００は、カップ形のサブアセンブリを入れ子にするか、２つの対称な半割体を用いるかのいずれかにより、または基盤２００の両側の端部を通じて成形用材料を除去し、図１９に示されているように挿入具２４２を用いることにより、別々な成形パーツで形成することができる。
【０１７９】
Ｂ．カセット
二単位赤血球手順で使用されるカセット２８用のポンプチャンバ、バルブおよび流体パスの内部構成は血漿手順で使用されるカセット２８の場合と同じであり、このため、共通の参照番号が使用されている。図２４は、二単位赤血球収集手順で使用することができる形態の外部処理容器へ結合された、以前に説明されているカセット２８を示している。二単位赤血球収集手順では、これらの容器は血漿収集手順で使用されたのと同じアレー状の容器；即ち、血漿収集容器１６０、赤血球収集容器またはレザバー１６２、全血インプロセス容器１５８、抗凝固剤容器１５０および処理流体（例えば塩類溶液）容器１６４を含む。二単位赤血球収集手順では、付加的な容器が使用される；即ち、赤血球添加剤溶液容器１６８、ならびに白血球除去フィルター１７０および１つもしくはそれ以上の赤血球貯蔵容器１７２とこれらに関わる配管１７８を含む白血球低減収集アセンブリ１７６。図５および６は、図２４に示されているカセット２８および収集容器の二単位赤血球収集手順用装置への取り付けを示している。
【０１８０】
１．収集サイクル
二単位赤血球収集手順の一つの典型的な収集サイクルでは、２単位の赤血球を収集し、その一方で血漿をドナーへ戻すべく、ドナーから引き込まれた全血が処理される。カセット内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内の抗凝固剤用ポンプＡＣＰ、カセット内のインプロセスポンプＩＰＰおよびカセット内の血漿用ポンプＰＰは、抗凝固血液をインプロセス容器１５８内へ引き込み、その一方でこの血液を分離するためにインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ運ぶべく、連合した空気圧式バルブと協同する形態で、コントローラー１６によって空気圧により駆動される。また、この装置は、血漿を処理チャンバから血漿容器１６０内へ移し、その一方で赤血球を処理チャンバから赤血球容器１６２内へ移す。この位相は、（重量センサーでモニターしたときに）増分量の血漿が血漿収集容器１６０に収集されるまで、または（重量センサーでモニターしたときに）目標とする体積の赤血球が赤血球収集容器１６２に収集されるまで続く。
【０１８１】
目標とする体積の血漿または赤血球のいずれかが収集される前に、インプロセス容器１５８内における全血の体積が予め定められた最大閾値に達した場合には、コントローラー１６は、インプロセス容器１５８内における全血の収集を終結し、その一方で血液の分離を尚も継続すべく、ドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２の操作を終結させる。血液の分離中ではあるが、目標とする体積の血漿または赤血球のいずれかが収集される前に、インプロセス容器１５８内における全血の体積が予め定められた最小閾値に達した場合には、コントローラー１６は全血を引き込む工程に戻り、これにより、全血がインプロセス容器１５８内へ入ることが可能になる。コントローラーは、どちらが先に起こるかにかかわらず、必要な体積の血漿が収集されるまで、または目標とする体積の赤血球が収集されるまで、インプロセス容器１５８に対する高体積閾値および低体積閾値に応じて、これら２つの状態間でトグル動作する。
【０１８２】
２．帰還サイクル
一つの典型的な帰還サイクル（目標とする体積の赤血球が収集されていないとき）では、コントローラー１６は、分離するために抗凝固全血をインプロセス容器１５８から処理チャンバ１８内へ運び、その一方で血漿を血漿容器１６０内へ、および赤血球を赤血球容器１６２内へ移すべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内のインプロセスポンプＩＰＰおよびカセット内の血漿用ポンプＰＰを連合した空気圧式バルブと協同する形態で操作する。また、この装置は、血漿を血漿容器１６０からドナーへ運び、その一方で容器１６４からの塩類溶液を帰還された血漿とインラインで混合する。この塩類溶液と血漿のインライン混合は塩類溶液の温度を高め、ドナーの快適性を改善する。この位相は、重量センサーでモニターしたときに、血漿容器１６０が空になるまで続く。
【０１８３】
血漿容器１６０が空になる前に、インプロセス容器１５８内の全血の体積が特定の低値側閾値に達した場合には、コントローラー１６は、血液の分離を終結させるべく、インプロセスポンプＩＰＰの操作を終結させる。この位相は血漿容器１６０が空になるまで続く。
【０１８４】
血漿容器１６０が空になると、コントローラー１６は別の収集サイクルを実施する。コントローラー１６は、重量センサーが赤血球収集容器１６２に所望体積の赤血球が収集されていることを指示するまで、連続的な収集および帰還サイクルを運転する。コントローラー１６は、処理チャンバへの血液の供給および処理チャンバからの血液の除去を終結させ、その一方で、血漿容器１６０内に残存している血漿をドナーへ運ぶべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。次に、コントローラー１６は、重量センサーでモニターしたときに、予め定められた置換体積量が注入されるまで、インプロセス容器１５８内に残存している血液内容物をドナーへ運ぶべく、ならびに塩類溶液をドナーへ運ぶべく、カセット内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。
【０１８５】
３．強制的過少流出（最終的な赤血球パージ）
一つの代替的な実施態様では、コントローラー１６は、手順の終わり近くに、分離チャンバから赤血球収集容器への赤血球の強制的な過少流出を引き起こすことにより、全体的な手順に要する時間を短縮する。意図的に強制された過少流出は、手順の終わりに、残存する赤血球体積を分離チャンバからパージし、これにより、収集および最終帰還サイクルを簡単化し、このサイクルに要する時間を短縮する。
【０１８６】
この実施態様では、コントローラー１６は、ある与えられた手順の間に収集されねばならない残りの赤血球の体積を定期的にまたは常にモニターする。コントローラー１６は、収集されねばならない残りの赤血球の体積が分離チャンバ１８を占有している赤血球の体積に等しくまたは略等しくなったときに、強制的な過少流出状態を開始する。分離チャンバを占有している赤血球の体積は、（ｉ）分離チャンバ１８の面積（ＫＡ）（チャンバの幾何学的形状に基づく既知の量である）；（ｉｉ）赤血球パージ中における界面位置の変化（ＫＩ）（これもチャンバの幾何学的形状に基づく既知の量である）；（ｉｉｉ）インレット側の抗凝固全血ヘマトクリット（Ｈｉ）（これの導出方法については前に説明されており、または性別に依存するデフォルト値からなっていてもよい）；（ｉｖ）アウトレット側の赤血球ヘマトクリットＨＣＴＲＢＣ（これの導出方法についても前に説明されている）；および（ｖ）赤血球パージシーケンスの開始時にチャンバ１８に存在していた赤血球の絶対体積（ＫＲＢＣ）（分離チャンバ１８の幾何学的形状に基づく一定値である）に基づいて導出することができる。上述のファクターに基づいて、分離チャンバを占有している赤血球の体積（Ｆｏｒｃｅｄ Ｕｎｄｅｒ ＳｐｉｌｌＲＢＣ）を導出するための代表的なアルゴリズムは：
Ｆｏｒｃｅｄ Ｕｎｄｅｒ ＳｐｉｌｌＲＢＣ＝（ＫＲＢＣ）＋ΔＩＰ＊ＨＣＴＲＢＣ
であり、ここで：ΔＩＰは過少流出を達成するのに必要なインプロセス血液体積である＝（ＫＩ）／［（１−（Ｈｉ））／ＨＣＴＲＢＣ／（ＫＡ）］。
【０１８７】
強制的過少流出では、赤血球収集チューブ１０４は閉止され、血漿収集チューブ１０６は開放される。この状態で、界面の血小板および白血球層はドナーへ戻すべく血漿と共にチャンバ１８から運ばれる。これは赤血球の白血球混入を低減する。赤血球が血漿収集チューブ１０６に入った状態（これはセンサー１４６により検出される）であることをコントローラー１６が検出すると、コントローラーは血漿収集チューブを閉じ、赤血球収集チューブを開く。この状態は、分離チャンバに蓄積されている赤血球が赤血球収集容器へ運ばれることを可能にする。典型的には、血球収集目標はこの状態により達成される。もし目標に達していない場合には、コントローラー１６は正規の赤血球収集状態へ復帰する。
【０１８８】
赤血球収集手順が完了すると、コントローラー１６はエアーパージサイクルに入り、このサイクルの詳細については以降で説明される。
【０１８９】
４．白血球濾過
赤血球の収集、ならびに血漿および残存血液成分の帰還が完了すると、コントローラー１６は、自動的にまたは操作者を促した後に、インライン白血球濾過サイクルに切り替えることができる。このサイクルでは、赤血球が赤血球収集レザバー１６２から移動され、白血球除去用フィルター１７０を通じて赤血球貯蔵容器１７２内へ運ばれる。同時に、容器１６８から運ばれた所望体積の赤血球貯蔵溶液がこれらの赤血球と混合される。
【０１９０】
白血球フィルター１７０は様々に構成することができる。フィルターは、例えば濾過材を包含したハウジングから構成することができ、この濾過材は膜からなっていてよく、またはメルトブローンもしくはスパンボンド合成繊維（例えばナイロンもしくはポリエステル、またはポリプロピレン）、半合成繊維、再生繊維もしくは無機繊維などの繊維性材料でできていてもよい。繊維性材料の場合、この濾過材は深層濾過により白血球を除去する。膜の場合、この濾過材は遮断により白血球を除去する。上述のハウジングは、辺縁を密封された硬質プラスチックプレートからなっていてよい。代替的に、ハウジングは、ジ−２−エチルヘキシル−フタラートで可塑化されたポリ塩化ビニル（ＰＶＣ−ＤＥＨＰ）などの医療用グレードのプラスチック材料でできた可撓性シートからなっていてもよい。フィルター１７０は、使用中、本装置の基盤に設けられた保持用固定具１８２に担持することができる。
【０１９１】
白血球濾過サイクルの第一段階では、コントローラー１６は、赤血球貯蔵容器１７２、フィルター１７０および配管１７８からエアーを引き込み、このエアーを赤血球収集レザバー１６２へ移送すべく、カセット内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。この段階は、白血球除去プロセスが始まる前に赤血球貯蔵容器１７２内に存在するエアーの体積を最小化する。また、この段階は、ある体積のエアーを赤血球収集容器１６２に供給し、このエアーは、白血球除去プロセスが完了した後に、フィルター１７０から赤血球収集容器１７２へ赤血球をパージするために使用することができる。
【０１９２】
次の段階では、コントローラー１６は、溶液容器１６８から赤血球収集レザバー１６２内へプライミング体積の貯蔵溶液を引き込むべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。この段階は、最終的な赤血球貯蔵容器１７２内へポンピングされるエアーの体積を最小化するため、容器１６８とカセット２８との間の配管１８０をプライミングする。
【０１９３】
次の段階では、コントローラー１６は、赤血球収集レザバー１６２から（フィルター１７０を通じる）赤血球収集容器１７２内への赤血球のポンピングと、容器１６８から（同じくフィルター１７０を通じる）赤血球収集容器１７２内への赤血球貯蔵溶液のポンピングとを交互に行うべく、カセット２８内のドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。この交互プロセスは、貯蔵溶液を赤血球と混合する。コントローラー１６は、望ましい比の赤血球体積と貯蔵溶液体積を得るため、赤血球および貯蔵溶液に対する空気圧式ポンプの行程数を計数する（例えば、赤血球に対して５回のポンプ行程、続いて、貯蔵溶液に対して２回のポンプ行程を実施し、この交互するシーケンスを繰り返す）。この赤血球と貯蔵溶液との交互供給は、赤血球収集レザバー１６２に対する重量目盛りがレザバー１６２が空であることを指示するまで続く。
【０１９４】
赤血球収集レザバー１６２が空になると、コントローラー１６は、予め定められた体積のエアーをフィルター１７０を通じて赤血球収集レザバー１６２からポンピングすべく、ドナーインターフェースポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作する。このエアーの体積は、白血球除去プロセスが始まる前に赤血球収集レザバー３０８内へ引き込まれたエアーの体積に基づいて予め決定される。このエアーは、配管、カセット２８およびフィルター１７０内の残存赤血球の存在を最小化すべく、フィルター１７０から赤血球をパージする機能を果たす。また、この工程は、赤血球収集レザバー１６２が完全に空であることを確実化する。
【０１９５】
次に、コントローラー１６は、貯蔵溶液体積と赤血球体積との間に所望の比が存在することを確実化するという求めに応じ、フィルター１７０を通じて付加的な貯蔵溶液を赤血球貯蔵容器１７２内へポンピングする。この後、最終工程として、コントローラー１６は、フィルター１７０から尚も残存するあらゆる赤血球をすすぎ落とすため、フィルター１７０を通じて少なくとも予め定められた体積の貯蔵溶液を貯蔵容器１７２内へポンピングする。この最終工程は、濾過後の赤血球回収百分率を最大化する。望ましくは、コントローラー１６は、フィルター１７０が排液を果たすのを可能に為すため、予め定められた時間の間（例えば２０秒間）待機する。
【０１９６】
白血球濾過サイクルおよび白血球濾過用フィルター１７０についての更なる詳細は、参照により本明細書に組み入れられる「Ｂｌｏｏｄ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｈａｔ Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｆｌｏｗ ｏｆ Ｂｌｏｏｄ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎｄ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ｌｅｕｋｏｆｉｌｔｅｒ」と題する、２００１年１０月１３日に出願された同時係属米国特許出願第０９／９７６，８３２号に見出すことができる。
【０１９７】
ＶＩ．エアーパージ
ある与えられた血液収集手順の終わりに、チャンバ１８は残留体積の赤血球および血漿を含んでいるであろう。これらの残留体積の血液成分をドナーへ戻すことが望ましい。赤血球の場合には特にこれが当てはまる。できるだけ多くの赤血球を戻せる能力を備えていれば、ドナーの赤血球損失を最小化することができ、ドナーからの赤血球収集が許容されない、その後の据え置き期間を短縮することもできる。
【０１９８】
ドナーへ戻すために分離チャンバから赤血球をフラッシュするための最も効率的な方法は、この分離チャンバを通じて無菌エアーを送り込むことによるものであることが発見された。血液処理後の分離チャンバから赤血球をフラッシュするために、液体ではなく、無菌エアーを使用することにより、血液処理後に処分しなければならない潜在的バイオハザード性廃棄物の重量を少なくすることもできる。
【０１９９】
無菌エアーは、ある与えられた血液処理手順に先立つ最初のプライミングサイクル中に、本システムからパージされ、インプロセス全血レザバーに停留する。この無菌エアーが、血液処理手順の完了後、続いて分離チャンバから赤血球をフラッシュするための無菌エアーのソースになる。
【０２００】
エアーフラッシュの第一位相では、赤血球収集チューブ１０４が閉止される。エアーが全血インレットチューブ１０２を通じて分離チャンバ１８内へポンピングされ、その間に、残留赤血球は、血漿用ポンプＰＰの操作により、血漿アウトレットチューブ１０６を通じてチャンバ１８から引き込まれる。この位相は、エアーが血漿チューブ１０６で検出されるまで続く。この後、エアーフラッシュの第二位相が始まる。
【０２０１】
第二位相では、血漿アウトレットチューブ１０６が閉止され、赤血球チューブ１０４が開放される。分離チャンバ１８は、除去するために赤血球をチャンバ１８の高Ｇ壁に向けて移動させ、また、分離チャンバ１８内に存在しているエアーを分離チャンバ１８の低Ｇ壁に向けて移動させるのに充分な比較的穏やかな回転速度（例えば３００ＲＰＭ）を達成すべく、回転に突入する。この第二位相は、エアーが赤血球チューブ１０４で検出されるまで続く。この時点で、エアーフラッシュが終結される。
【０２０２】
赤血球チューブ１０４および血漿チューブ１０６におけるエアーの検出は通常の超音波式エアー検出器を用いて果たすことができる。しかし、血漿チューブ１０６および赤血球チューブ１０４中の細胞性成分を光学的に検出するために用いられている同じセンサー１４６および１４８は、これらのチューブ１０６および１０４中におけるエアーの存在を検出するためにも使用できることが発見された。
【０２０３】
以前に説明されているように、血漿チューブ１０６のセンサー１４６は、赤色および緑色の透過光を用いて、チャンバ１８を出る血漿中の血小板及び／又は赤血球の濃度を決定する。赤血球チューブ１０４のセンサー１４８は、赤外（８０５ｎｍ）の反射光および透過光を用いて、分離チャンバ１８を出る赤血球のヘマトクリットを決定する。センサー１４６および１４８はコントローラー１６により操作され、コントローラー１６はセンサー１４６および１４８を定期的に作動させ、出力をサンプリングする。ある与えられたセンサー出力は多数のサンプルの平均である。
【０２０４】
センサー１４６または１４８のいずれかの近くを通る気泡の存在は、このセンサーにより採取された測定サンプルの中で突出した分散を創出し、その大きさは、通常の操作中のサンプル平均の正当性を確認するために使用される分散を有意に上回ることが明らかになっている。サンプリング期間中に採取されたサンプル中における、ある設定された閾値分散を、エアーフラッシュサイクル中のエアーの存在と相互に関連付けることができる。ある与えられたサンプリング期間中に採取された多数のサンプルの分散は、例えば各サンプルとサンプル平均との間の差を総和し、この差の総和を二乗し、この量をサンプルマイナス１の数で割り算することにより決定することができる。
【０２０５】
血漿ラインセンサー１４６のケースにおいて、赤色または緑色の透過光測定値のいずれかに対する分散が約４０００の閾値分散（この分散は、通常の界面検出を目的としてサンプルの正当性を評価する基準となる分散よりも大きい）を超えている場合には、コントローラー１６は、この血漿チューブ１０６に対する気泡検出信号を発生する。コントローラー１６は、エアーフラッシュプロトコルの第一位相から第二位相へシフトする。
【０２０６】
赤血球ラインセンサー１４８のケースにおいて、赤外透過光測定値または赤外反射光測定値のいずれかの分散が約２０００の閾値分散（この分散も、通常の界面検出を目的としてサンプルの正当性を評価する基準となる分散よりも大きい）を超えている場合には、コントローラー１６は、この赤血球チューブ１０４に対する気泡検出信号を発生する。コントローラー１６は、エアーフラッシュプロトコルの第二位相を終結する。
【０２０７】
ＶＩＩ．カセットの完全性チェック
血液フローセット１２の据え付けは、ポンプおよびバルブステーション３０におけるカセット２８の正しい配置、ドナークランプ１５４を通じるドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２の正しい引き回し、ならびにドナーチューブ−抗凝固剤チューブ１５２の接合点の下流におけるクランプ１１６または止血鉗子の正しい配置を含む。カセットの正しい配置、ドナークランプ１５４を通じるこれらのチューブ１２６および１５２の正しい引き回し、ならびにクランプ１１６または止血鉗子の存在は、望ましくは、ドナーをフローセットへ接続する前に、あらゆる手順でチェックされる。
【０２０８】
カセット隔膜３０４と空気圧式マニホルドアセンブリ３４との間の気密シールは、流体圧力作動式のバルブおよびポンプが適切に機能することを保証する上で、ならびにカセット内における流体フローチャネルの完全性を保証する上で必要である。気密シールに加え、流体圧力作動式のバルブおよびポンプを効果的に操作するためには、カセット隔膜３０４と空気圧式マニホルドアセンブリ３４のバルブ面ガスケット３１８との間にトラップされるエアーの量を最小化すべきである。マニホルドアセンブリ３４へのカセット２８の据え付けを果たす前のドア袋３１４の膨張はシーリングを弱める可能性がある。カセットのシーリング表面における遷移点および被損傷部分などの欠陥、ならびにカセットホルダー２６内におけるカセット２８の不適切な取り付けもシーリングを弱める可能性がある。望ましくは、これらの状態もドナーをフローセット１２へ接続する前に検出される。
【０２０９】
これらの理由から、コントローラー１６は、望ましくは、カセットの据え付けおよび完全性に関する一連のチェックも請け負う。一つの代表的な実施形態では、これらの据え付けおよび完全性に関するチェックは（１）ドア袋３１４の膨張に先立ってポンプおよびバルブステーション３０内にカセット２８が存在していることを確認する、カセットの存在チェック；（２）カセット隔膜３０４とバルブ面ガスケット３１８との間にトラップされたエアーの量を最小化するための排ガスルーチン；（３）カセット２８がマニホルドアセンブリ３４に適切に着座し、バルブ面ガスケット３１８に漏れがないことを確認する、バルブクロストークチェック；（４）ドナークランプ１５４を通じてドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２が正しく引き回されていることを−エアーを用いて−確認する、乾性カセット完全性試験；および（５）バルブのシーリングおよび流体チャネルの完全性を損なわしかねないカセットの欠陥がないことを−液体（例えば塩類溶液）を用いて−確認する、湿性カセット完全性試験を含む。
【０２１０】
Ａ．カセットの存在チェック
この試験は、ドナーを接続して所望の血液処理セッションを開始する前に、カセット２８が据え付けられ、ポンプおよびバルブステーション３０のドア３２が閉じられていることを確認する。
【０２１１】
図１５を参照しながら説明すると、操作者は、カセット２８をポンプおよびバルブステーション３０に据え付け、このステーションのドア３２を閉じる。もしカセット２８が存在していれば、ドア袋３１４の膨張に利用可能な体積は低減されている。従って、ある与えられた圧力レベルに到達するのに必要な時間は短縮される。ポンプおよびバルブステーション３０にカセット２８が存在することを確認するためのカセット存在チェックでは、この特性が利用される。
【０２１２】
コントローラー１６は、すべてのカセットバルブおよびポンプを開放すべく真空を加えるようマニホルドアセンブリ３４に指示する。次いで、コントローラー１６は、空気圧をドア袋３１４へ加えるようマニホルドアセンブリ３４に指示する。コントローラー１６は、経過時間も追跡しながら袋３１４内における圧力の増大を登録する。袋３１４内の圧力が、予め定められた時間（例えば３０秒間）内において、予め定められた閾値圧力（ＰＢＬＡＤ）（例えば８００ｍｍＨｇ）に等しくなるか、この圧力を超えた場合、コントローラー１８は、ステーション内にカセット２８が存在するものと判断する。そうでない場合には、コントローラー１６は警報を発し、カセット２８を取り付けるよう操作者を促す。
【０２１３】
カセット２８の存在が確認されると、コントローラー１８は、排ガスルーチンである、次の完全性試験へ進む。
【０２１４】
Ｂ．排ガスルーチン
排ガスルーチンは、ドア３２が閉じられた後の、バルブ面ガスケット３１８とカセット隔膜３０４との間にトラップされたエアーの量を最小化する（ほぼ、図１５参照）。トラップされたエアーは、カセット２８内のバルブおよびポンプの性能に悪影響を及ぼしかねない。
【０２１５】
コントローラー１６は、カセット２８の存在が確認された後、排ガスルーチンを起動する。排ガスルーチンでは、ドア袋３１４は、カセット２８をマニホルドアセンブリ３４に着座させるが、バルブ面ガスケット３１８との気密シールはもたらさない、予め定められた低めの圧力レベル（例えば約８００ｍｍＨｇ未満）にまで膨らまされる。この後、ドア袋３１４がこの低めの圧力にある間に、コントローラー１６は、ある定められた時間の間、ＰＨＡＲＤ次いでＰＧＥＮを調節するようマニホルドアセンブリ３４に指示する。バルブ面ガスケット３１８に対するこの異なる圧力の調節は、バルブ面ガスケット３１８の息吹きをもたらす。この動作は、カセット隔膜３０４とバルブ面ガスケット３１８との間にトラップされていた残存エアーを放出させるであろう。予め定められた時間の間、この動作が実施され、その後、ドア袋の圧力はシーリング圧力を意味する全圧（例えば約９００ｍｍＨｇ）に調節される。コントローラー１８は、バルブクロストーク試験である、次の完全性試験へ進む。
【０２１６】
Ｃ．バルブクロストーク試験
バルブクロストーク試験の目的は、フローセット１２の塩類溶液プライミングを開始する前に、バルブ面ガスケット３１８の漏れを検出することである。コントローラー１６は、ドア袋３１４をシーリング圧力に設定するようマニホルドアセンブリ３４に指示する。隣接したバルブおよびポンプチャンバは、例えば以下の如く、コントローラー１６により圧力カテゴリーと真空カテゴリーにグループ分けされる（これらのバルブの配列に関する概略的な総括図については図２５Ａを参照のこと）：
【０２１７】
【表２】
【０２１８】
コントローラー１６は、圧力領域に対しては逐次的にＰＨＡＲＤ、ＰＧＥＮを加え、真空領域に対してはＶＨＡＲＤおよびＶＧＥＮを加えるようマニホルドアセンブリ３４に指示する。各圧力／真空レベルでの各領域の圧力漏れ速度が決定され、特定された許容可能なレベル（例えば、約２から３ｍｍＨｇ／秒未満）と比較される。いずれかの領域がこの特定された許容可能なレベルと等しいか、それを上回る漏れ速度を呈している（これは、バルブ面ガスケット３１８の漏れを指示している）場合には、コントローラーが警報を発する。
【０２１９】
すべての領域が特定された許容可能なレベル未満の漏れ速度を呈している場合には、コントローラー１８は、乾性のカセット完全性試験である、次の完全性試験へ進む。
【０２２０】
Ｄ．乾性カセット完全性試験
乾性のカセット完全性チェックは、フローセットの塩類溶液プライミングを実施する前に、ドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２に関わる取り付け間違い状態を検出する。取り付け間違い状態は以下のいずれか１つまたはこれらの組合せであり得る：（１）ドナーチューブ１２６及び／又は抗凝固剤チューブ１５２がドナークランプ１５４を迂回している；（２）ドナーチューブ１２６及び／又は抗凝固剤チューブ１５２が締めつけられている；（３）ドナーチューブ１２６／抗凝固剤チューブ１５２の接合点にクランプ１１６または止血鉗子が無い。取り付け間違い状態に加え、この試験は、製造後の品質保証試験の後、例えば出荷中および使用前の取扱中に生じた可能性のある、ドナーチューブ１２６、抗凝固剤チューブ１５２もしくは抗凝固剤容器１５０のピンホールまたは破損ポートなどのフローセットの欠陥も検出することができる。
【０２２１】
乾性カセット完全性試験は、エアーを用いてカセット２８の選定された領域を加圧する。乾性カセット完全性試験は、流体がカセット２８内へ導入される前に適切なカセットの据え付けを確認することができるように、液体の代わりにエアーを使用する。従って、取り付け間違いが検出された場合には、カセット２８を未使用の無菌の状態で容易に据え付けし直すことができる。
【０２２２】
（図２５Ａ／２５Ｂおよび２６Ａ／２６Ｂに図式的に描かれているように）乾性カセット完全性試験では、コントローラー１６は、選定された領域に臍状体１００からエアーを引き込むべく、また、この領域内で圧力を保持するために指定されたバルブを閉じるべくカセット２８内の指定されたポンプチャンバを作動させるようマニホルドアセンブリ３４に指示する。この領域と連通しているポンプチャンバ内において初期圧力が検出される。このポンプチャンバが、閉止状態に設定されているドナークランプ１５４を通じて、目標とするチューブへ結合される。マニホルドアセンブリ３４は、ポンプチャンバからのエアーの放出を試行させるべく、この領域に仕えるポンプチャンバへ正圧を加えるよう指示される。特定された時間の経過後、最終圧力が検出される。目標とするドナーチューブ１２６または抗凝固剤チューブ１５２がドナークランプ１５４に適切に取り付けられている場合には、ドナークランプ１５４はエアーの流れを阻止し、これにより、圧力降下が起こるのを防止するはずである。圧力降下比（最終圧力／初期圧力）が予め定められた閾値よりも大きい状態を呈している場合には、ドナークランプ１５４はエアーの流れを阻止しておらず、取り付け間違いが存在するものと判断される。
【０２２３】
一つの代表的な実施形態では、乾性カセット完全性試験は２つのフェーズから構成される。第一フェーズでは、ドナーチューブ１２６に関わる取り付け間違い状態が検出される。第二フェーズでは、抗凝固剤チューブ１５２に関わる取り付け間違い状態が検出される。
【０２２４】
１．フェーズ１（ドナーチューブの取り付け間違い状態）
フェーズ１の着手時における流体回路３０６の状態が図２５Ａに示されている。
【０２２５】
フェーズ１では、コントローラー１６はＰＧＥＮ、ＰＨＡＲＤ、ＶＧＥＮおよびＶＨＡＲＤをシステム圧力レベルに調節する。ドナークランプ１５４が開かれ、カセット２８全体が血液処理チャンバ１８へ通気される。この後、血漿ポンプＰＰの操作によりエアーを臍状体からドナーポンプチャンバＤＰ１内へ引き込むことができるパス内のバルブを除き、すべてのカセットバルブを閉止する。流体回路３０６内において、このパスは、例えばＶ２／Ｖ２１を開き（赤血球チューブ１０４を臍状体１００から赤血球容器１６２まで開く）；Ｖ１／Ｖ１６を開き（全血チューブ１０２を臍状体１００内へインプロセスポンプＰＰＰを通じてインプロセス容器１５８まで開く）；Ｖ５／Ｖ６／Ｖ１０／Ｖ１１／Ｖ１７を開く（血漿チューブ１０６を臍状体１００から血漿ポンプＰＰを通じてドナーポンプＤＰ１まで開く）ことにより創出することができる。流体回路３０６内のそれ以外のバルブと同様に、ドナークランプ１５４は閉じられている。
【０２２６】
コントローラー１６は、指定された回数のポンプ行程で血漿ポンプＰＰを作動させるべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。これにより、（図２５Ａの矢印ＡＩＲパスで示されているように）臍状体１００からドナーポンプＤＰ１内へエアーが引き込まれる。
【０２２７】
この後、コントローラー１６はＶ６を閉じるべくマニホルドアセンブリ３４に指示し、これにより、臍状体１００からのエアーパスが閉止される。次いで、コントローラーはバルブＶ１２／Ｖ１３／Ｖ１８を開くべくマニホルドアセンブリ３４に指示し、これにより、ドナーポンプＰＰ１からドナーチューブ１２６へのパスが開放され、このパスは、閉じたままのドナークランプ１５４のみによって調節される。フェーズ１のこの段階における流体回路３０６の状態が図２５Ｂに示されている。
【０２２８】
次に、コントローラー１６はＰＧＥＮおよびＶＨＡＲＤを保持し、ＶＧＥＮを通気し、予め定められた遅延時間の後、ドナーポンプＤＰ１における初期ＰＧＥＮ１を記録すべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。
【０２２９】
この後、コントローラー１６は、ＤＰ１へ予め定められた時間の間圧力を加えるべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。これにより、エアーは、図２５Ｂの矢印ＡＩＲパスで示されているようにドナーポンプＤＰ１からドナークランプ１５４へ方向付けられる。コントローラー１６は存在するＰＧＥＮ２を記録する。
【０２３０】
比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が特定されている値に満たない場合、コントローラー１６は、ドナークランプ１５４を通じてエアーの漏れが生じており、ドナーチューブ１２６がドナークランプ１５４に適切に据え付けられていないものと判断する。コントローラー１６は、操作者にカセット２８を据え付けし直すように促す。比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が特定されている値に等しいか、その値よりも大きい場合、コントローラー１６は、ドナークランプ１５４を通じるエアーの漏れが起こっておらず、ドナーチューブ１２６がドナークランプ１５４に適切に据え付けられているものと判断する。この場合、コントローラー１６は乾性カセット完全性試験フェーズ２へ移る。
【０２３１】
２．フェーズ２（抗凝固剤チューブの取り付け間違い状態）
フェーズ２の着手時における流体回路３０６の状態が図２６Ａに示されている。
【０２３２】
フェーズ２の着手時に、コントローラーは、ＰＧＥＮ、ＰＨＡＲＤ、ＶＧＥＮおよびＶＨＡＲＤをシステム圧力レベルに調節する。ドナークランプ１５４が開かれ、カセット２８全体が血液処理チャンバ１８へ通気される。血漿ポンプＰＰ、ドナーポンプＰＰ１およびドナークランプ１５４を通じてエアーを臍状体１００から抗凝固剤ポンプチャンバＡＣＰ内へ引き込むことができるパスを確立するバルブを除き、すべてのカセットバルブを閉止する。流体回路３０６内において、このパスは、例えばＶ２／Ｖ２１を開き（赤血球チューブ１０４を臍状体１００から赤血球容器１６２まで開く）；Ｖ１／Ｖ１６を開き（全血チューブ１０２をインプロセス容器１５８からインプログレスポンプＰＰＰを通じて臍状体１００内へ開く）；Ｖ５／Ｖ６／Ｖ１０／Ｖ１１／Ｖ１７を開き（血漿チューブ１０６を臍状体１００から血漿ポンプＰＰを通じてドナーポンプＤＰ１まで開く）；Ｖ１２／Ｖ１３／Ｖ２２を開く（ドナーチューブ１２６をドナーポンプＰＰ１からドナーチューブ１２６および抗凝固剤チューブ１５２を通じて抗凝固剤ポンプチャンバＡＣＰ内へ開く）ことにより創出することができる。クランプ１１６または止血鉗子もクランプ閉止されている。コントローラー１６は、指定された回数のポンプ行程で血漿ポンプＰＰを作動させるべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。これにより、（図２６Ａの矢印ＡＩＲパスで示されているように）ドナーチューブ１２６と抗凝固剤チューブ１５２との接合点を通じて臍状体１００から抗凝固剤ポンプＡＣＰ内へエアーが引き込まれる。この後、コントローラー１６は、臍状体１００への残りのパスは開いた状態に保ちながら、Ｖ２２およびドナークランプ１５４を閉止すべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。
【０２３３】
次に、コントローラー１６はＰＧＥＮおよびＶＨＡＲＤを保持し、ＶＧＥＮを通気し、予め定められた遅延時間の後、初期ＰＧＥＮ１を記録すべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。この後、コントローラー１６は、予め定められた時間の間、Ｖ２２を開放しながらＡＣＰに圧力を加えるべくマニホルドアセンブリ３４に指示する。抗凝固剤チューブ１５２を通じてＶ２２を越えるエアーの流れは、閉じられたままのドナークランプ１５４によってのみ調節される。コントローラー１６は存在するＰＧＥＮ２を記録する。フェーズ２のこの段階における流体回路３０６の状態が図２６Ｂに示されており、この図にはＡＣＰからドナークランプ１５４への矢印ＡＩＲパスが指示されている。
【０２３４】
比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が特定されている値に満たない場合、コントローラーは、ドナークランプ１５４を通じてエアーの漏れが生じており、抗凝固剤チューブ１５２がドナークランプ１５４に適切に据え付けられていないものと判断する。コントローラーは、操作者にカセット２８を据え付けし直すように促す。比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が特定されている値に等しいか、その値よりも大きい場合、コントローラーは、ドナークランプ１５４を通じるエアーの漏れが起こっておらず、抗凝固剤チューブ１５２がドナークランプ１５４に適切に据え付けられているものと判断する。この場合、コントローラーは、湿性のカセット完全性チェックである、最後の完全性チェックへ移る。
【０２３５】
Ｅ．湿性カセット完全性チェック
この湿性のカセット完全性チェックは、カセット２８自体に起こり得る製品の質およびドナーの安全性に関わる欠陥を検出すべく設計されている。このチェックは、流体回路がプライミング流体、例えば塩類溶液で完全にプライミングされた後に実施される。このチェックは容量性検出を利用し、流体通路にプライミング流体が満たされた状態での選定された試験領域における気密性を維持する流体回路の能力を決定する。
【０２３６】
湿性カセット完全性試験では、少なくとも１つのポンプチャンバを包含する、選定された試験領域が創られる。試験領域は、試験領域の境界周りのバルブを閉じることにより、流体回路３０６の残りの部分から空気力学的に密封される。試験では、ポンプチャンバがプライミング流体で満たされる。コントローラー１６は、ポンプチャンバからこのプライミング流体を密閉された試験領域内に空ける試行を為すようマニホルドアセンブリ３４を条件付ける。容量性検出を用いて、コントローラー１６は、空化試行が為された後にチャンバ内に残っている流体の体積を評価する。試行後にポンプチャンバ内に残っている流体の体積が予め定められた最小体積よりも大きい場合、コントローラー１６は、試験領域からの流体の漏れを妨げるのに充分な程度、この試験領域が空気力学的に密封されていたものと判断する。試行後にポンプチャンバ内に残っている流体の体積が予め定められた最小体積と等しいか、最小体積よりも少ない場合、コントローラー１６は、この試験領域から流体の漏れが起こったものと判断し、欠陥警報を発生する。望ましくは、この試験法は、一連の試験領域を連続的に創出し、試験する。
【０２３７】
様々な試験領域の境界は、回路が呈し得る種々の可能なシーリング故障を評価することにより定めることができる。
【０２３８】
一つの代表的な実施形態ではコントローラー１６は、目標とする最初の試験領域を創出するため、以下のバルブを開放する：Ｖ３；Ｖ５；Ｖ６；Ｖ７；Ｖ１５；Ｖ２０；Ｖ２５。図２７は太い実線で試験領域を示している。この試験領域はドナーポンプＤＰ１およびＤＰ２を含み、また、この試験領域は、これを通じて血液および血液成分がドナーへ、およびドナーから運ばれるパスも含んでいる。
【０２３９】
コントローラー１６は、塩類溶液容器１６４から塩類溶液を試験領域内へ引き込み、塩類溶液で試験領域を予め定められた検出圧力にまで加圧すべく、ドナーポンプＤＰ１／ＤＰ２を操作し、適切なバルブを作動させる。このプロセスにおいて、ポンプチャンバＤＰ１／ＤＰ２は塩類溶液で満たされる。
【０２４０】
図２７の場合、試験領域は境界バルブＶ２、Ｖ４、Ｖ１０、Ｖ８、Ｖ１３およびＶ１４により空気力学的に密封されている。コントローラー１６は、望ましくは、境界バルブを通じて試験料域を出る流体が辿ることができるリークパスを提供するため、境界バルブの下流に位置する付加的なバルブを開放し、これにより、特定の境界バルブ自体の一層高感度な試験を行うことができる。図２７の場合、リークパスを提供するため、境界バルブの下流に位置する以下のバルブを開放することができる：Ｖ１；Ｖ１１；Ｖ１７；Ｖ２２；Ｖ２３；抗凝固剤ポンプＡＣＰ；血漿ポンプＰＰ；インプロセスポンプＩＰＰ；およびドナークランプ１５４。可能な流体リークパスが図２７に仮想線で示されており、リークパスにおいて開放され得る境界バルブの外側のバルブには星印（＊）のマークが付けられている。
【０２４１】
コントローラー１６は、バルブＶ６／Ｖ７／Ｖ１３／Ｖ１４を閉じることによりポンプチャンバＤＰ１／ＤＰ２を隔離し、容量性検出により各チャンバに対するポンプ充填体積を記録する。コントローラー１６は、流体を試験領域内へ移動させるため、予め定められた短縮プッシュ時間の間、バルブＶ６およびＶ７を開放し、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を閉止することにより、試験下の領域をドナーポンプへ開く。この後、コントローラー１６はバルブＶ６およびＶ７を閉じ、あるサンプル遅延時間の間待機する。次いで、コントローラー１６は容量センサーの読み取り値を得る。どちらかのポンプチャンバに対する最終値が閾値最小値（この値は、例えば完全に空のチャンバでのベースライン体積を表すことができる）よりも小さい場合、試験領域から液漏れが起こっている。警報が発生される。両ポンプチャンバに対する最終値が閾値最小値と等しいか、最小値よりも大きい場合には、液漏れは起こっておらず、試験が先へ進められる。
【０２４２】
以下のバルブ：Ｖ５；Ｖ６；Ｖ７；Ｖ１５；Ｖ２０；Ｖ２５を開放することにより、別の試験領域の完全性を試験することができる。図２８は、太い実線でこの試験領域を示している。コントローラー１６は、一層感度の高い試験を創出するための流体リークパスを提供すべく、境界バルブの下流に位置する以下のバルブを開くことができる：Ｖ１１；Ｖ１７；Ｖ２１；Ｖ２２；Ｖ２３；抗凝固剤ポンプＡＣＰ；血漿ポンプＰＰ；インプロセスポンプＩＰＰ；およびドナークランプ１５４。これらの流体リークパスが図２８に仮想線で示されており、リークパスにおいて開放され得る境界バルブの外側のバルブには星印（＊）のマークが付けられている。
【０２４３】
ドナーポンプＤＰ１／ＤＰ２は、外部塩類溶液容器１６４からの塩類溶液で試験下の領域を加圧するため、予め定められた回数のポンプ行程で作動される。この時間の間、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は塩類溶液容器１６４からの塩類溶液で満たされる。コントローラー１６は、バルブＶ６／Ｖ７／Ｖ１３／Ｖ１４を閉じることによりポンプチャンバＤＰ１／ＤＰ２を隔離し、容量性検出により各チャンバに対するポンプ充填体積を記録する。コントローラー１６は、流体を試験領域内へ移動させるため、予め定められた短縮プッシュ時間の間、バルブＶ６およびＶ７を開放し、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を閉止することにより、試験下の領域をドナーポンプＤＰ１／ＤＰ２へ開く。この後、コントローラー１６はバルブＶ６およびＶ７を閉じ、あるサンプル遅延時間の間待機する。次いで、コントローラー１６は容量センサーの読み取り値を得る。どちらかのポンプチャンバに対する最終値が閾値（この値は空のチャンバでのベースライン体積を表す）よりも小さい場合、試験領域への液漏れが起こっている。警報が発生される。両ポンプチャンバに対する最終値が閾値（この値は空のチャンバでのベースライン体積を表す）と等しいか、この値よりも大きい場合には、液漏れは起こっておらず、試験が先へ進められる。
【０２４４】
以下のバルブを開放することにより別の試験領域の完全性を試験することができ、以下のバルブは更なる別の試験領域を創出するために開放される：Ｖ４；Ｖ１３；Ｖ１４；Ｖ１５；およびＶ２０。図２９はこの試験領域を太い実線で示している。先行する試験領域の場合と同様に、リークパスを創出するため、境界バルブの下流に位置する以下のバルブを開放することができる：Ｖ３；Ｖ５；Ｖ１０；Ｖ１１；Ｖ２１；Ｖ２２；Ｖ２３；抗凝固剤ポンプＡＣＰ；血漿ポンプＰＰ；インプロセスポンプＩＰＰ；およびドナークランプ１５４。これらの流体リークパスが図２９に太い仮想線で示されており、リークパスにおいて開放され得る境界バルブの外側のバルブには星印（＊）のマークが付けられている。
【０２４５】
ドナーポンプＤＰ１／ＤＰ２は、臍状体１００を通すことにより、インプロセス容器１５８からの塩類溶液で試験下の領域を加圧するため、予め定められた回数のポンプ行程で作動される。この時間の間、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２は塩類溶液で満たされる。コントローラー１６は、バルブＶ６／Ｖ７／Ｖ１３／Ｖ１４を閉じることによりポンプチャンバＤＰ１／ＤＰ２を隔離し、容量性検出により各チャンバに対するポンプ充填体積を記録する。コントローラー１６は、流体を試験領域内へ移動させるため、予め定められた短縮プッシュ時間の間、バルブＶ１３およびＶ１４を開放し、ドナーポンプチャンバＤＰ１およびＤＰ２を閉止することにより、試験下の領域をドナーポンプへ開く。この後、コントローラー１６はバルブＶ１３およびＶ１４を閉じ、あるサンプル遅延時間の間待機する。次いで、コントローラー１６は容量センサーの読み取り値を得る。どちらかのポンプチャンバに対する最終値が閾値（この値は空のチャンバでのベースライン体積を表す）よりも小さい場合、試験領域への液漏れが起こっている。警報が発生される。両ポンプチャンバに対する最終値が閾値（この値は空のチャンバでのベースライン体積を表す）と等しいか、この値よりも大きい場合には、液漏れは起こっておらず、代表的な実施形態の３−フェーズ試験が終了される。
【０２４６】
勿論、他の試験領域を確立し、上述の論理的根拠により試験することもできよう。
【０２４７】
一連のカセット完全性試験の後、静脈穿刺および本システム１０を用いる血液処理を進めることができる。
【０２４８】
ＶＩＩＩ．結論
保管および血液成分療法のため、全血を構成成分部分に分離する用途での使用を説明することにより、本発明の多くの特徴を明らかにしてきた。これは、本発明がこれらの血液処理手順を実施する用途での使用に非常に適合していることによるものである。しかし、本発明の特徴は他の処理手順での使用にも同等に役立つことを理解すべきである。
【０２４９】
例えば、血液処理チャンバと協同する形態でプログラム可能なカセットを使用する、ここで説明されているシステムおよび方法は、手術中に血球を洗浄または回収する目的で、もしくは治療学的な血漿交換を実施する目的で、または血液が治療のための体外パス内で循環される他のあらゆる手順において使用することができる。更に、ここで説明されているシステムおよび方法は、血管循環系から引き込まれた人間または動物の血液の処理に限定されるものではなく、血管循環系の外部で創られ、細胞性血液成分、または組換え技術により生成された物質もしくは天然に生じるソースから収集された物質を包含した懸濁液を処理または分離するために使用することもできる。
【０２５０】
本発明の特徴は以下の特許請求項で明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０２５１】
【図１】図１は、理想的には血液を処理するのに適した流体処理システムの透視図であり、このシステムは、（移動および保管用に閉じられた状態で示されている）血液処理装置と、（使用前の移動および保管用にトレーに包装された状態で示されている）使い捨て式の液体および血液フローセットとを含み、このフローセットは、１つもしくはそれ以上の血液成分の分離および収集をもたらすべく上述の血液処理装置と相互作用する。
【図２】図２は、図１に示されている血液処理装置の透視図であり、操作用に開かれた状態で示されている。
【図３】図３は、血液処理チャンバおよびポンプを受け入れるべく開かれた遠心分離ステーション、ならびに流体圧力作動式カセットを受け入れるべく開かれたバルブステーションを伴った状態の、図２に示されている血液処理装置の透視図である。
【図４】図４は、フローセットを本装置に取り付けるべく位置付けられた使い捨て式の液体および血液フローセットを含むトレーを伴った状態の、図３に示されている血液処理装置の透視図である。
【図５】図５および６は、それぞれ、使用するために液体および血液フローセットを本装置に取り付けた後の状態の、図２に示されている血液処理装置の右側および左側からの透視図である。
【図６】図５および６は、それぞれ、使用するために液体および血液フローセットを本装置に取り付けた後の状態の、図２に示されている血液処理装置の右側および左側からの透視図である。
【図７】図７は、血液処理チャンバと、図５および６に示されている液体および血液フローセットの一部を形成する、取り付け後の臍状体の透視図である。
【図８】図８は、図７に示されているタイプの血液処理チャンバにおける一つの代表的な実施態様の内部の透視図であり、このチャンバの内部は、図５および６に示されている装置を用いて赤血球の分離および収集手順を果たすことができるように構成されている。
【図９】図９は、図７に示されているタイプの血液処理チャンバを受け入れるべく開かれた状態のステーションドアを伴う、図５および６に示されている装置における遠心分離ステーションの内部の透視図である。
【図１０】図１０は、使用するために図７に示されているタイプの血液処理チャンバが取り付けられた後の状態の、図９に示されている遠心分離ステーションの内部の透視図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図７に示されている臍状体により担持された固定具の拡大透視図であり、図５および６に示されている装置の一部を形成する光学的検出ステーションとの意図的関わり合いが示されている。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーションの側面断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーションの分解透視図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーション上面図である。
【図１１Ｅ】図１１Ｅおよび１１Ｆは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーションと協同する状態で使用することができる回路の略図である。
【図１１Ｆ】図１１Ｅおよび１１Ｆは、図１１Ａに示されている光学的検出ステーションと協同する状態で使用することができる回路の略図である。
【図１２】図１２は、図７に示されているタイプにおける血液処理チャンバの内部の概略図であり、全血を赤血球層、血漿層および中間の軟膜層に分離した様子を描いており、これらの層の位置が望ましい関係で示されている。
【図１３】図１３は、図７に示されているタイプにおける血液処理チャンバの内部の概略図であり、軟膜層が低Ｇ壁に非常に近接した位置へ移動し、収集される血漿中に軟膜成分が入り込む、望ましくない過剰流出状態が創出された様子を示している。
【図１４】図１４は、図７に示されているタイプにおける血液処理チャンバの内部の概略図であり、軟膜層が高Ｇ壁に非常に近接した位置へ移動し、収集される赤血球のヘマトクリットの低減をもたらす、望ましくない過少流出状態が創出された様子を示している。
【図１５】図１５は、図５および６に示されている液体および血液フローセットの一部を形成する流体圧力作動式カセットの分解透視図であり、このカセットを通じて液体および血液を循環させるべくこのカセットに正および負の空気圧を加える、これも図５および６に示されている、本装置のポンプおよびバルブステーションとの操作上の関わり合いが示されている。
【図１６】図１６は、異なる血液処理および収集手順の実行を可能にすべく、図１５に示されているカセットに装備され得る流体回路の略図である。
【図１７】図１７は、カセットの平面図であり、このカセットには図１７に示されている流体回路が装備されている。
【図１８】図１８は、図７に示されているタイプの血液処理チャンバの代表的な実施態様における内部の上面透視図であり、このチャンバの内部は、図５および６に示されている装置を用いて血漿分離および収集手順を果たすことができるように構成されている。
【図１９】図１９は、図１８に示されている血液処理チャンバの底面透視図である。
【図２０】図２０は、図１８に示されている血液処理チャンバにおける内部領域の拡大された側面透視図であり、分離ゾーンから赤血球を血漿とは別のパスに方向付けるテーパー付き表面を有するバリヤーを示している。
【図２１】図２１は、図２０に示されている領域の拡大された底面透視図であり、赤血球がバリヤーにより分離ゾーンから方向付けられたときにそれらの赤血球が辿るパスを示している。
【図２２】図２２は、図２０に示されている領域の拡大された上面透視図であり、赤血球と血漿がバリヤーにより分離ゾーンから方向付けられたときにそれらの赤血球および血漿が辿る別々のパスを示している。
【図２３】図２３は、血漿収集手順で使用することができる構成の液体および血液フローセットに結合された、図１６および１７に示されているタイプのカセットの略図である。
【図２４】図２４は、二単位赤血球収集手順で使用することができる構成の液体および血液フローセットに結合された、図１６および１７に示されているタイプのカセットの略図であり、血液処理装置に取り付けられた後の、図５および６に示されている血液フローセットも描かれている。
【図２５Ａ】図２５Ａおよび２５Ｂは、ドナーへおよびドナーから血液および液体を運ぶべく意図された配管が、図５および６に示されている如く、本装置に適切に取り付けられていることを確証する制御された仕方でエアーを移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２５Ｂ】図２５Ａおよび２５Ｂは、ドナーへおよびドナーから血液および液体を運ぶべく意図された配管が、図５および６に示されている如く、本装置に適切に取り付けられていることを確証する制御された仕方でエアーを移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２６Ａ】図２６Ａおよび２６Ｂは、ドナーから引き込まれた血液中に抗凝固剤を運ぶべく意図された配管が、図５および６に示されている如く、本装置に適切に取り付けられていることを確証する制御された仕方でエアーを移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２６Ｂ】図２６Ａおよび２６Ｂは、ドナーから引き込まれた血液中に抗凝固剤を運ぶべく意図された配管が、図５および６に示されている如く、本装置に適切に取り付けられていることを確証する制御された仕方でエアーを移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２７】図２７から２９までは、使用する前にカセットの物理的な完全性を確証する制御された仕方で液体を移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【図２８】図２７から２９までは、使用する前にカセットの物理的な完全性を確証する制御された仕方で液体を移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である
【図２９】図２７から２９までは、使用する前にカセットの物理的な完全性を確証する制御された仕方で液体を移送することができるように、正および負の空気圧を加えることにより条件付けされている、図１６に示されている流体回路の略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の回りで回転させるための血液分離チャンバであって、該チャンバは、以下：
低Ｇ壁および高Ｇ壁であって、該軸の周りを円周方向に間隔をあけた関係で広がり、該低Ｇ壁および該高Ｇ壁の間に、環状の境界壁を有する環状分離チャネルを規定する、低Ｇ壁および高Ｇ壁；
インレット通路であって、血液を、血液成分に分離するために、円周方向の流路に沿って該分離チャネル内へ運ぶためのインレット通路；
該インレット通路から下流の流れ方向に間隔を空けて位置するバリヤー壁であって、該バリヤー壁は、該高Ｇ壁から低Ｇ壁へとほぼ半径方向に該分離チャネル内へと部分的に広がっており、それによって、該低Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを規定しており、該低Ｇ壁に隣接した血液成分は該狭窄チャネルに方向付けられ、また、該バリヤー壁は、該環状境界壁へ向けて高Ｇ壁に沿ってほぼ軸方向に広がる表面を有しており、高Ｇ壁に隣接した血液成分は、該表面に沿って方向付けられる、バリヤー壁；
該低Ｇ壁に隣接した第一の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第一の通路であって、該狭窄チャネルが、該第一の開口と隣り合っており、その結果、該分離チャネルから除去されるために、該狭窄チャネルに方向付けられた血液成分が該第一の通路に入る、第一の通路；および
該環状境界壁から軸方向に間隔を空けて高Ｇ壁に隣接している第二の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第二の通路であって、前記バリヤー壁の表面は、該表面に沿って方向付けられた血液成分が該分離チャネルから除去するための該第二の通路に入ることができるように該第二の開口と隣り合っている、第二の通路；
を備える、血液分離チャンバ。
【請求項２】
前記第二の通路が、前記高Ｇ壁に沿って該第二の通路を狭窄すべく前記第二の開口において該第二の通路内で半径方向に広がるレッジを備える、
請求項１に記載のチャンバ。
【請求項３】
前記第二の開口から離れ、前記レッジが低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、該第二の通路に入る血液成分が、該分離チャネルから除去するため、前記軸方向表面に沿って該環状境界壁から離れる方向へ方向付けられる、請求項２に記載のチャンバ。
【請求項４】
前記第一の通路および前記第二の通路が、相互に隔離されている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項５】
前記バリヤー壁は、前記表面に沿って方向付けられる血液成分が赤血球を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項６】
前記バリヤー壁は、前記表面に沿って方向付けられる血液成分が、赤血球、血小板および白血球を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項７】
前記バリヤー壁は、前記狭窄チャネルに方向付けられる血液成分が血漿を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項８】
前記低Ｇ壁および前記高Ｇ壁、ならびに前記バリヤー壁が、単一形成体からなる、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項９】
前記形成体が、該血液分離チャンバを一つのユニットとして該回転軸の回りで回転させるためのローター機構に解放可能に取り付けるためのコンポーネントを備える、請求項８に記載のチャンバ。
【請求項１０】
前記環状分離チャネルが、前記回転軸と整列したセンターハブの周りに延びており；
前記第一の通路および前記第二の通路が、前記環状分離チャネルへ向けて該ハブから半径方向に延びている、
請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１１】
前記ハブが、前記第一の通路および第二の通路から血液を運ぶべく該第一の通路および第二の通路と協同する形態で外部配管を該ハブに結合するためのコネクターを備える、請求項１０に記載のチャンバ。
【請求項１２】
前記表面は該高Ｇ壁に沿ってほぼ軸方向のテーパーが付いている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１３】
請求項１に記載のチャンバであって、該チャンバは、前記分離チャネルにおける終端を定めるべく、該環状分離チャネルを半径方向に横断して広がる内部壁
をさらに備え、ここで、前記バリヤー壁が、血液の流れの方向において、前記終端から円周方向に間隔を空けている、チャンバ。
【請求項１４】
軸の回りで回転させるための血液分離チャンバであって、該チャンバは、以下：
低Ｇ壁および高Ｇ壁であって、該軸の周りを円周方向に間隔をあけた関係で広がり、該低Ｇ壁および該高Ｇ壁の間に、環状の境界壁を有する環状分離チャネルを規定する、低Ｇ壁および高Ｇ壁；
血液を、円周方向の流路に沿って、血液成分に分離するための該分離チャネル内へ運ぶためのインレット通路；
該インレット通路から下流の流れ方向に間隔を空けて位置するバリヤー壁であって、該バリヤー壁は高Ｇ壁から低Ｇ壁へ向けてほぼ半径方向に該分離チャネルへ部分的に延びていて、これにより、低Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを規定しており、低Ｇ壁に隣接した血液成分は該狭窄チャネルに方向付けられる、バリヤー壁；
第一の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第一の通路であって、該第一の開口は、低Ｇ壁と隣接し、また、該狭窄チャネルに方向付けられた血液成分が該分離チャネルから除去するための該第一の通路に入ることができるように該狭窄チャネルと隣り合っている、第一の通路；および
第二の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第二の通路であって、該第二の開口は、高Ｇ壁と隣接し、また、該環状境界壁に面しており、該第二の通路は高Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを定めるべく該第二の開口において該第二の通路内で半径方向に広がるレッジを含み、高Ｇ壁に沿った血液成分は、該狭窄チャネルを通じて該分離チャネルから除去するための該第二の通路に入る、第二の通路；
を備える、血液分離チャンバ。
【請求項１５】
前記第二の開口から離れ、前記レッジが低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、該第二の通路に入る血液成分が、該分離チャネルから除去するため、前記軸方向表面に沿って該環状境界壁から離れる方向へ方向付けられる、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項１６】
前記第一および第二の通路が相互に隔離されている、
請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項１７】
前記バリヤー壁は、該第二の通路により除去される血液成分が赤血球を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項１８】
前記バリヤー壁は、該第二の通路により除去される血液成分が赤血球、血小板および白血球を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項１９】
前記バリヤー壁は、該第一の通路により除去される血液成分が血漿を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項２０】
前記低Ｇ壁および前記高Ｇ壁、ならびに前記バリヤー壁が単一形成体からなる、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項２１】
前記形成体が、該血液分離チャンバを一つのユニットとして前記回転軸の回りで回転させるためのローター機構に解放可能に取り付けるためのコンポーネントを備える、請求項２０に記載のチャンバ。
【請求項２２】
前記環状分離チャネルが、該回転軸と整列したセンターハブの周りに延びており；
前記第一の通路および第二の通路が、前記環状分離チャネルへ向けて該ハブから半径方向に延びている、
請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項２３】
前記ハブが、前記第一の通路および第二の通路から血液を運ぶべく該第一の通路および第二の通路と協同する形態で外部配管を該ハブに結合するためのコネクターを備える、請求項２２に記載のチャンバ。
【請求項２４】
前記分離チャネルにおける終端を定めるべく、前記環状分離チャネルを半径方向に横断して広がる内部壁をさらに備え、ここで、前記バリヤー壁が、血液の流れの方向において、前記終端から円周方向に間隔を空けている、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項２５】
血液分離方法であって、該方法は、以下の工程：
血液を血液成分に分離するために、軸の回りで分離チャネルを回転させながら、低Ｇ壁と高Ｇ壁との間の該環状分離チャネルに血液を導入する工程であって、該環状分離チャネルが環状の境界壁を有している、血液導入工程；
第一の血液成分を該低Ｇ壁に沿って狭窄チャネルへ方向付ける工程；
低Ｇ壁に隣接した該狭窄チャネルと隣り合う開口を通じて該分離チャネルと連絡する第一のパスを通じて該第一の血液成分を除去する工程；
該環状境界壁へ向けて高Ｇ壁に沿ってほぼ軸方向に広がる表面に沿って第二の血液成分を方向付ける工程；および
該環状境界壁から軸方向に間隔を空けて高Ｇ壁に隣接した該表面と隣り合う開口を通じて該分離チャネルと連絡する第二のパスを通じて該第二の血液成分を収集する工程；
を包含する、血液分離方法。
【請求項２６】
前記第二の通路が、高Ｇ壁に沿って該第二の通路を狭窄すべく前記第二の開口において該第二の通路内で半径方向に広がるレッジを備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第二の開口から離れ、前記レッジが低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、該第二の通路に入る血液成分が、該分離チャネルから除去するため、前記軸方向表面に沿って該環状境界壁から離れる方向へ方向付けられる、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記第一および第二の血液成分が少なくとも一時は同時的に収集される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記第二の血液成分が赤血球を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記第二の血液成分が赤血球、血小板および白血球を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
前記第一の血液成分が血漿を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
血液分離方法であって、該方法は、以下の工程：
血液を血液成分に分離するために、軸の回りで分離チャネルを回転させながら、低Ｇ壁と高Ｇ壁との間の環状分離チャネルに血液を導入する工程であって、該環状分離チャネルが環状の境界壁を有している、血液導入工程；
該低Ｇ壁に隣接した狭窄チャネルと隣り合う第一の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第一のパスを通じて除去するために、第一の血液成分を低Ｇ壁に沿って該狭窄チャネルへ方向付ける工程；および
第二の血液成分を、高Ｇ壁に隣接し、また、該環状境界壁に面する第二の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第二のパスを通じて除去すべく方向付ける工程であって、該第二の通路は高Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを定めるべく該第二の開口において該第二の通路内で半径方向に広がるレッジを含み、高Ｇ壁に沿った該血液成分は、該狭窄チャネルを通じて該分離チャネルから除去するための該第二のパスに入る、第二の血液成分の指向工程；
を包含する、
血液分離方法。
【請求項３３】
前記第二の開口から離れ、前記レッジが低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、該第二の通路に入る血液成分が、該分離チャネルから除去するため、前記軸方向表面に沿って該環状境界壁から離れる方向へ方向付けられる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第一および第二の血液成分が、少なくとも一時は同時的に収集される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記第二の血液成分が、赤血球を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記第二の血液成分が、赤血球、血小板および白血球を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記第一の血液成分が、血漿を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項１】
軸の回りで回転させるための血液分離チャンバであって、該チャンバは、以下：
低Ｇ壁および高Ｇ壁であって、該軸の周りを円周方向に間隔をあけた関係で広がり、該低Ｇ壁および該高Ｇ壁の間に、環状の境界壁を有する環状分離チャネルを規定する、低Ｇ壁および高Ｇ壁；
インレット通路であって、血液を、血液成分に分離するために、円周方向の流路に沿って該分離チャネル内へ運ぶためのインレット通路；
該インレット通路から下流の流れ方向に間隔を空けて位置するバリヤー壁であって、該バリヤー壁は、該高Ｇ壁から低Ｇ壁へとほぼ半径方向に該分離チャネル内へと部分的に広がっており、それによって、該低Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを規定しており、該低Ｇ壁に隣接した血液成分は該狭窄チャネルに方向付けられ、また、該バリヤー壁は、該環状境界壁へ向けて高Ｇ壁に沿ってほぼ軸方向に広がる表面を有しており、高Ｇ壁に隣接した血液成分は、該表面に沿って方向付けられる、バリヤー壁；
該低Ｇ壁に隣接した第一の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第一の通路であって、該狭窄チャネルが、該第一の開口と隣り合っており、その結果、該分離チャネルから除去されるために、該狭窄チャネルに方向付けられた血液成分が該第一の通路に入る、第一の通路；および
該環状境界壁から軸方向に間隔を空けて高Ｇ壁に隣接している第二の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第二の通路であって、前記バリヤー壁の表面は、該表面に沿って方向付けられた血液成分が該分離チャネルから除去するための該第二の通路に入ることができるように該第二の開口と隣り合っている、第二の通路；
を備える、血液分離チャンバ。
【請求項２】
前記第二の通路が、前記高Ｇ壁に沿って該第二の通路を狭窄すべく前記第二の開口において該第二の通路内で半径方向に広がるレッジを備える、
請求項１に記載のチャンバ。
【請求項３】
前記第二の開口から離れ、前記レッジが低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、該第二の通路に入る血液成分が、該分離チャネルから除去するため、前記軸方向表面に沿って該環状境界壁から離れる方向へ方向付けられる、請求項２に記載のチャンバ。
【請求項４】
前記第一の通路および前記第二の通路が、相互に隔離されている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項５】
前記バリヤー壁は、前記表面に沿って方向付けられる血液成分が赤血球を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項６】
前記バリヤー壁は、前記表面に沿って方向付けられる血液成分が、赤血球、血小板および白血球を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項７】
前記バリヤー壁は、前記狭窄チャネルに方向付けられる血液成分が血漿を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項８】
前記低Ｇ壁および前記高Ｇ壁、ならびに前記バリヤー壁が、単一形成体からなる、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項９】
前記形成体が、該血液分離チャンバを一つのユニットとして該回転軸の回りで回転させるためのローター機構に解放可能に取り付けるためのコンポーネントを備える、請求項８に記載のチャンバ。
【請求項１０】
前記環状分離チャネルが、前記回転軸と整列したセンターハブの周りに延びており；
前記第一の通路および前記第二の通路が、前記環状分離チャネルへ向けて該ハブから半径方向に延びている、
請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１１】
前記ハブが、前記第一の通路および第二の通路から血液を運ぶべく該第一の通路および第二の通路と協同する形態で外部配管を該ハブに結合するためのコネクターを備える、請求項１０に記載のチャンバ。
【請求項１２】
前記表面は該高Ｇ壁に沿ってほぼ軸方向のテーパーが付いている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１３】
請求項１に記載のチャンバであって、該チャンバは、前記分離チャネルにおける終端を定めるべく、該環状分離チャネルを半径方向に横断して広がる内部壁
をさらに備え、ここで、前記バリヤー壁が、血液の流れの方向において、前記終端から円周方向に間隔を空けている、チャンバ。
【請求項１４】
軸の回りで回転させるための血液分離チャンバであって、該チャンバは、以下：
低Ｇ壁および高Ｇ壁であって、該軸の周りを円周方向に間隔をあけた関係で広がり、該低Ｇ壁および該高Ｇ壁の間に、環状の境界壁を有する環状分離チャネルを規定する、低Ｇ壁および高Ｇ壁；
血液を、円周方向の流路に沿って、血液成分に分離するための該分離チャネル内へ運ぶためのインレット通路；
該インレット通路から下流の流れ方向に間隔を空けて位置するバリヤー壁であって、該バリヤー壁は高Ｇ壁から低Ｇ壁へ向けてほぼ半径方向に該分離チャネルへ部分的に延びていて、これにより、低Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを規定しており、低Ｇ壁に隣接した血液成分は該狭窄チャネルに方向付けられる、バリヤー壁；
第一の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第一の通路であって、該第一の開口は、低Ｇ壁と隣接し、また、該狭窄チャネルに方向付けられた血液成分が該分離チャネルから除去するための該第一の通路に入ることができるように該狭窄チャネルと隣り合っている、第一の通路；および
第二の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第二の通路であって、該第二の開口は、高Ｇ壁と隣接し、また、該環状境界壁に面しており、該第二の通路は高Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを定めるべく該第二の開口において該第二の通路内で半径方向に広がるレッジを含み、高Ｇ壁に沿った血液成分は、該狭窄チャネルを通じて該分離チャネルから除去するための該第二の通路に入る、第二の通路；
を備える、血液分離チャンバ。
【請求項１５】
前記第二の開口から離れ、前記レッジが低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、該第二の通路に入る血液成分が、該分離チャネルから除去するため、前記軸方向表面に沿って該環状境界壁から離れる方向へ方向付けられる、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項１６】
前記第一および第二の通路が相互に隔離されている、
請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項１７】
前記バリヤー壁は、該第二の通路により除去される血液成分が赤血球を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項１８】
前記バリヤー壁は、該第二の通路により除去される血液成分が赤血球、血小板および白血球を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項１９】
前記バリヤー壁は、該第一の通路により除去される血液成分が血漿を含むようなサイズおよび形状に為されている、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項２０】
前記低Ｇ壁および前記高Ｇ壁、ならびに前記バリヤー壁が単一形成体からなる、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項２１】
前記形成体が、該血液分離チャンバを一つのユニットとして前記回転軸の回りで回転させるためのローター機構に解放可能に取り付けるためのコンポーネントを備える、請求項２０に記載のチャンバ。
【請求項２２】
前記環状分離チャネルが、該回転軸と整列したセンターハブの周りに延びており；
前記第一の通路および第二の通路が、前記環状分離チャネルへ向けて該ハブから半径方向に延びている、
請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項２３】
前記ハブが、前記第一の通路および第二の通路から血液を運ぶべく該第一の通路および第二の通路と協同する形態で外部配管を該ハブに結合するためのコネクターを備える、請求項２２に記載のチャンバ。
【請求項２４】
前記分離チャネルにおける終端を定めるべく、前記環状分離チャネルを半径方向に横断して広がる内部壁をさらに備え、ここで、前記バリヤー壁が、血液の流れの方向において、前記終端から円周方向に間隔を空けている、請求項１４に記載のチャンバ。
【請求項２５】
血液分離方法であって、該方法は、以下の工程：
血液を血液成分に分離するために、軸の回りで分離チャネルを回転させながら、低Ｇ壁と高Ｇ壁との間の該環状分離チャネルに血液を導入する工程であって、該環状分離チャネルが環状の境界壁を有している、血液導入工程；
第一の血液成分を該低Ｇ壁に沿って狭窄チャネルへ方向付ける工程；
低Ｇ壁に隣接した該狭窄チャネルと隣り合う開口を通じて該分離チャネルと連絡する第一のパスを通じて該第一の血液成分を除去する工程；
該環状境界壁へ向けて高Ｇ壁に沿ってほぼ軸方向に広がる表面に沿って第二の血液成分を方向付ける工程；および
該環状境界壁から軸方向に間隔を空けて高Ｇ壁に隣接した該表面と隣り合う開口を通じて該分離チャネルと連絡する第二のパスを通じて該第二の血液成分を収集する工程；
を包含する、血液分離方法。
【請求項２６】
前記第二の通路が、高Ｇ壁に沿って該第二の通路を狭窄すべく前記第二の開口において該第二の通路内で半径方向に広がるレッジを備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第二の開口から離れ、前記レッジが低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、該第二の通路に入る血液成分が、該分離チャネルから除去するため、前記軸方向表面に沿って該環状境界壁から離れる方向へ方向付けられる、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記第一および第二の血液成分が少なくとも一時は同時的に収集される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記第二の血液成分が赤血球を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記第二の血液成分が赤血球、血小板および白血球を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
前記第一の血液成分が血漿を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
血液分離方法であって、該方法は、以下の工程：
血液を血液成分に分離するために、軸の回りで分離チャネルを回転させながら、低Ｇ壁と高Ｇ壁との間の環状分離チャネルに血液を導入する工程であって、該環状分離チャネルが環状の境界壁を有している、血液導入工程；
該低Ｇ壁に隣接した狭窄チャネルと隣り合う第一の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第一のパスを通じて除去するために、第一の血液成分を低Ｇ壁に沿って該狭窄チャネルへ方向付ける工程；および
第二の血液成分を、高Ｇ壁に隣接し、また、該環状境界壁に面する第二の開口を通じて該分離チャネルと連絡する第二のパスを通じて除去すべく方向付ける工程であって、該第二の通路は高Ｇ壁に沿った狭窄チャネルを定めるべく該第二の開口において該第二の通路内で半径方向に広がるレッジを含み、高Ｇ壁に沿った該血液成分は、該狭窄チャネルを通じて該分離チャネルから除去するための該第二のパスに入る、第二の血液成分の指向工程；
を包含する、
血液分離方法。
【請求項３３】
前記第二の開口から離れ、前記レッジが低Ｇ壁とほぼ整列した軸方向表面と隣り合っており、該第二の通路に入る血液成分が、該分離チャネルから除去するため、前記軸方向表面に沿って該環状境界壁から離れる方向へ方向付けられる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第一および第二の血液成分が、少なくとも一時は同時的に収集される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記第二の血液成分が、赤血球を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記第二の血液成分が、赤血球、血小板および白血球を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記第一の血液成分が、血漿を含む、請求項３２に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ｅ】
【図１１Ｆ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ｅ】
【図１１Ｆ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公表番号】特表２００６−５０３６５０（Ｐ２００６−５０３６５０Ａ）
【公表日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５４６９５５（Ｐ２００４−５４６９５５）
【出願日】平成１５年１０月２１日（２００３．１０．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０３３２９７
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３７０６６
【国際公開日】平成１６年５月６日（２００４．５．６）
【出願人】（５９１０１３２２９）バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド (448)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＸＴＥＲ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＣＯＲＰ０ＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１０月２１日（２００３．１０．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０３３２９７
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３７０６６
【国際公開日】平成１６年５月６日（２００４．５．６）
【出願人】（５９１０１３２２９）バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド (448)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＸＴＥＲ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＣＯＲＰ０ＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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