CN109718406B - 血液处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种血液处理系统。该系统包括离心机桶；离心机，其可定位于所述离心机桶内并且被配置成接纳一次性流动回路的至少一部分，以便从流过所述一次性流动回路的血液分离至少一种血液组分；以及监视系统，其被配置成当所述离心机定位于所述离心机桶内时直接监视由所述离心机接纳的一次性流动回路，其中所述监视系统定位于所述离心机桶的外部。

Description

血液处理系统
本申请是2013年12月20日提交的国际申请日为2012年9月25日的申请号为201280030538.6(PCT/US2012/056992)的，发明名称为“用于血液处理系统的光学监视系统”专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年9月26日提交的美国专利申请No.61/539,034的权益和优先权，其在此通过引用而并入。
技术领域
本公开涉及血液处理系统和方法。更特别地，本公开涉及用于光学地检测安装于耐用血液分离系统中的一次性流动回路的特征和通过它的流体流动的系统和方法。
背景技术
现在各种血液处理系统使得能从血液源收集特定血液成分，而不是全血。通常，在这样的系统中，从血液源抽取全血，分离、移除和收集特定血液组分或成分并且使其余血液成分返回到血液源。当血液源为献血者或患者时仅移除特定组分是有利的，因为献血者的身体恢复到献血前水平可能需要更少的时间，并且能以比收集全血更频繁的间隔来献血。这增加了可用于转移和/或治疗处理的例如血浆和血小板的血液成分的总供应。
通常通过离心将全血分离成其成分。这需要在从血液源抽取全血之后和使血液返回到血液源之前使全血通过离心机。为了避免污染和可能的感染(如果血液源为献血者或患者)，在整个离心过程期间，血液优选地包含在密封的无菌流体流动系统内。典型血液处理系统因此包括永久、可再使用的组件，其包含自旋并且泵送血液的硬件(离心机、驱动系统、泵、阀致动器、可编程的控制器等)和合作地安装于硬件上的一次性密封的并且无菌的流动回路。
在血液分离步骤期间，离心机接合一次性流动回路并且使一次性流动回路自旋。随着离心机使流动回路自旋，在流动回路中的全血的较重(更大比重)组分例如红血球远离旋转中心径向向外地朝向离心机的外部或“高G”壁移动。更轻(更低比重)的组分例如血浆朝向离心机的内部或“低G”壁迁移。可通过在流动回路中提供适当定位的导送密封件和出口端口来从全血选择性地移除这些组分中的各种组分。例如，在一种血液分离程序中，从细胞血液组分分离血浆并且收集血浆，其中细胞血液组分和替换流体返回到血液源。
已知系统的一种缺点在于它们并不包括充分的安全措施以确保使用适当的一次性流动回路并且一次性流动回路在离心机内适当对准。如果不当的流动回路用于离心机(或者如果流动回路不当地安装)，则可对流动回路和/或离心机造成损坏，即使并不损坏流动回路和离心机，血液可能被不恰当地分离并处理，这降低了系统的效果并且甚至能对于连接到系统的人有害。
已知采用光学传感器系统来监视血液和/或血液组分通过离心机中的流动回路的流动并且确定流动的各种特征。这些光学传感器系统可被表征为一维类型或二维类型。与已知的系统相比较，可有利地向光学监视系统提供改进的流量控制功能、附加功能(除了流量控制之外)和/或在血液分离装置内的替代放置。
发明内容
存在可在下文所描述和要求保护的装置和系统中单独地或一起实现的本主题的若干方面。这些方面可与本文所描述的主题的其它方面单独地或组合地采用，并且所有这些方面的描述预期并不排除单独地使用这些方面或者单独地或者以不同组合要求保护这些方面，如在本发明的所附权利要求中所陈述。
在一方面中，一种血液处理系统配备有一次性流动回路、离心机和监视系统。一次性流动回路被配置成使全血和/或分离的血液组分通过其流动。离心机被配置成接纳一次性流动回路的至少一部分并且从通过一次性流动回路流动的血液分离至少一种血液组分。监视系统被配置成直接监视由离心机接纳的一次性流动回路并且包括光源、光检测器和控制器。光源被配置成照亮由离心机接纳的一次性流动回路的部分。光检测器被配置成接收由离心机接纳的一次性流动回路的部分的图像。该控制器被配置成组合由光检测器接收的图像中的两个或多个，生成二维输出，以及至少部分地基于输出来控制一次性流动回路中血液的分离。
在另一方面中，提供一种控制血液分离程序的方法。该方法包括：在离心机中从血液分离至少一种血液组分。光施加到离心机内部并且接收离心机内部的图像。所接收的图像中的两个或多个组合并且然后至少部分地基于图像生成二维输出。至少部分地基于输出来控制血液分离程序。
在又一方面中,本发明提供一种用于包括离心机和光学监视系统的类型的血液处理系统中的一次性流动回路。该流动回路包括血液分离腔室，血液分离腔室被配置成至少部分地接纳在离心机内部，以便使全血和/或分离的血液组分通过其流动。流动回路还包括用于使全血流入到血液分离腔室的入口管和用于使分离的血液组分从血液分离腔室流出的出口管。血液分离腔室包括至少一个识别特征，识别特征被配置成当血液分离腔室接纳于离心机内部时由监视系统检测到以验证血液分离腔室适合用于离心机。
在另一方面中，本发明提供一种用于识别在血液处理系统中的一次性流动回路的方法。该方法包括：将一次性流动回路的至少一部分定位于离心机中并且监视一次性流动回路以检测预期的识别特征的存在。如果并未检测到预期的识别特征，则生成警报条件，而如果检测到预期的识别特征，则启动血液分离程序。
在又一方面中,提供一种用于包括离心机和光学监视系统的类型的血液处理系统中的一次性流动回路。流动回路包括血液分离腔室，血液分离腔室被配置成至少部分地接纳在离心机内部，以便使全血和/或分离的血液组分通过其流动。流动回路还包括用于使全血流入到血液分离腔室的入口管和用于使分离的血液组分从血液分离腔室流出的出口管。血液分离腔室包括至少一个对准特征，对准特征被配置成当血液分离腔室接纳于离心机内部时由监视系统检测到以验证血液分离腔室在离心机内适当对准。
在另一方面中，提供一种用于识别在血液处理系统中的一次性流动回路的方法。该方法包括：将一次性流动回路的至少一部分定位于离心机中并且监视一次性流动回路以检测预期的对准特征的存在。如果并未检测到预期的对准特征，则生成警报条件，而如果检测到预期的对准特征，则启动血液分离程序。
在又一方面中，一种血液处理系统配备有离心机桶、离心机和监视系统。离心机可定位于离心机桶内并且被配置成接纳一次性流动回路的至少一部分以便从通过一次性流动回路流动的血液分离至少一种血液组分。监视系统被配置成当离心机定位于离心机桶内时直接监视由离心机接纳的一次性流动回路，其中监视系统定位于离心机桶外部。
附图说明
图1为根据本公开的一方面的示例性血液分离装置的透视图；
图2为可结合图1的分离装置使用的示例性一次性流动回路的示意图；
图3为图1的分离装置的侧视图，其中部分被剖视并且为截面图，其中该系统的离心机转筒和线轴(spool)被示出处于其操作位置；
图4为图1的分离装置的侧视图，其中部分被剖视并且为截面图，其中离心转筒和线轴处于直立位置用于接纳血液分离腔室；
图5为处于其直立位置并且承载图2的流动回路的血液分离腔室的图4的离心线轴的顶部透视图；
图6为脱离线轴的图5的血液分离腔室的平面图；
图7为图2的流动回路的流体处理盒的分解透视图；
图8为图7的流体处理盒的底侧的透视图；
图9为图1的血液处理系统的盒保持器的透视图；
图10为由与血液分离腔室相关联的离心机所承载的界面斜坡的放大透视图，示出了离心地分离的红血球层、血浆层和在处于斜坡上所希望位置时的腔室内的界面；
图11为图10所示的界面斜坡的放大透视图，示出了红血球层和处于斜坡上不希望的高位置的界面；
图12为图10所示的界面斜坡的放大透视图，示出了红血球层和处于斜坡上不希望的低位置的界面；
图13为离心机的侧部透视图，其中离心机桶的一部分被剖视以示出离心机的转筒和线轴处于操作位置；
图14为图13的离心机转筒和线轴的侧视截面图；
图15为合并了识别特征的血液分离腔室的示意图；
图16为图15的识别特征的详细视图；以及
图17为合并了对准特征并且接纳于离心机中的血液分离腔室的示意图。
具体实施方式
本文所公开的实施例是出于提供本主题的描述的目的并且应了解可以以未图示的各种其它形式和组合来实现本主题。因此，本文所公开的具体实施例和特征不应被认为限制主题，主题在所附权利要求中限定。
根据本公开的血液处理系统包括分离装置，分离装置可以以不同方式设置而不偏离本公开的范围。图1示出根据本公开可用于血液处理系统中的示例性耐用分离装置10。分离装置10可根据已知的设计设置，例如目前由伊利诺伊斯州的苏黎世湖的Fenwal,Inc.以
Figure BDA0001854187200000061
分离器在市场上销售的系统，如在美国专利No.5,868,696中更详细地描述，该专利以引用的方式结合到本文中。分离装置10可用于处理各种流体，但特别适用于处理全血和生物分子材料的其它悬浮液。尽管在本文中参考一种特定系统描述了流体处理原理，应了解这些原理可用于其它血液处理系统和分离装置，而不偏离本公开的范围。
图2示出可结合图1的分离装置10用于提供血液处理系统的一次性流动回路12。流动回路12包括多种管件和许多部件，在本文中仅更详细地示出了其中的某些。应了解图2仅示出了可结合图1的分离装置10使用的流动回路的一个示例并且也可使用不同配置的流动回路，而不偏离本公开的范围。
图示的流动回路12为“两针”系统，其包括一对血液源接入装置14和14a(例如放血针)用于流体地连接血液源与流动回路12。血液源接入装置14和14a由管件连接到左盒16，左盒16将在本文中更详细地描述。血液源接入装置14之一用于从血液源抽取血液到流动回路12内并且通过Y形连接器18连接到左盒16。Y形连接器18的另一腿连接到管件20，管件20通往中盒16a。管件20通过中盒16a连接到附加管件22，附加管件22包括容器接入装置24(例如，尖锐套管或销针连接器)以接入到抗凝剂容器内部(未图示)。在血液处理操作期间，来自抗凝剂容器的抗凝剂可在Y形连接器18处在进入到左盒之前添加到来自血液源的血液。
另一血液源接入装置14a用于将血液、血液组分和/或某些其它替换流体递送或返回到血液源并且也通过Y形连接器26连接到左盒16。Y形连接器26的另一腿连接到管件28，管件28在其另一端连接到容器接入装置30。尽管未图示，容器接入装置30可与容器相关联，容器具有一定量的流体(例如，盐水)被用于灌注流动回路12和/或经由血液源接入装置14a递送到血液源。
左盒16还包括管件32，管件32连接到流动回路12的血液分离腔室34以使抗凝的血液向其流动。血液分离腔室34将血液分离为其组成部分(如在本文中更详细地描述)并且使血液组分返回到流动回路12。在一实施例中，细胞血液组分从血液分离腔室34经由管件36返回到流动回路12的中盒16a，而基本上不含细胞的血浆从血液分离腔室34经由管件38返回到流动回路12的右盒16b。可将细胞血液组分经由管件40泵送到左盒16，其中，它们返回到血液源。血浆可经由管件42泵送回到左盒16以返回到血液源和/或其可经由不同的管件46泵送到容器44内。血浆(和通过盒的其它流体)的目的地取决于盒的各种阀的致动，如将在本文中更详细地描述。连接到血液分离腔室34的各种管件归拢在脐管48中，脐管48将在本文中更详细地描述。
附加管件可从盒的一个端口连接到同一盒的另一端口，以便形成管环路50，管环路50与流体流动元件或泵相互作用以使流体通过流动回路12流动，如将在本文中更详细地描述。
A.离心机
分离装置10包括用于离心地分离血液组分的离心机52(图3和图4)。分离装置10可被编程为将血液分离成多种组分(例如，富含血小板的血浆和红细胞)。出于说明目的，将在本文中描述治疗性血浆交换程序，其中，离心机52将全血分离成细胞组分和细胞片断(例如，红血球和血小板)和基本上无细胞的血浆。但是，本文所描述和要求保护的原理可用于其它血液分离程序，而不偏离本公开的范围。
图示的离心机52为在Brown等人的美国专利No.5,316,667中示出的类型，美国专利No.5,316,667以引用的方式结合到本文中。离心机52包括接纳于桶57中的转筒54和线轴56。转筒54和线轴56在轭部58上在操作位置(图3)与加载/卸载位置(图4)之间枢转。离心机52容纳于分离装置10内部的桶57中，因此设置门60以允许接近离心机52以便加载和卸载血液分离腔室34，如在本文中更详细地描述的那样。门60在操作期间保持闭合以保护并且封闭离心机52。
当处于加载/卸载位置时，线轴56可通过至少部分地将转筒54移出而打开，如图4所示。在此位置，操作者绕线轴56包裹柔性血液分离腔室34(参看图5)。线轴56和转筒54的闭合封闭腔室34以进行处理。当闭合时，线轴56和转筒54枢转到图3的操作位置以绕轴线旋转。
B.血液分离腔室
图6示出了可结合本公开使用的血液分离腔室34的代表性实施例。图6所示的腔室34用于单级或多级处理。当用于多级处理时，第一级62将全血分离成第一组分和第二组分。取决于分离程序的性质，组分之一可被转移到第二级64以便进一步处理。
如图5和图6最佳地示出，存在与第一级62相关联的三个端口66、68和70。取决于特定血液处理程序，端口可具有不同的功能。例如，在治疗性血浆交换程序中，标记为70的端口用于从血液源输送血液到第一级62内(经由流动回路12的管件32)。在这样的治疗性血浆交换程序期间，其它两个端口66和68用作出口端口以将分离的血液组分从第一级62传递到流动回路12(分别经由管件36和38)。更特别地，第一出口端口68从第一级62输送低密度血液组分，而第二出口端口66从第一级62输送高密度血液组分。
在执行单级处理的方法中，分离的组分之一返回到血液源，而其它的从第一级62经由吸附装置(未图示)移除以进行进一步处理。例如，当执行治疗性血浆交换程序时，在第一级62中的全血被分离成细胞组分(即，高密度组分)和基本上无细胞的血浆(即，低密度组分)。血浆经由第一出口端口68被从第一级62移除以由吸附装置进行进一步处理，而细胞组分经由第二出口端口66被从第一级62移除并且返回到血液源。在由吸附装置处理血浆之后，可使血浆返回到血液源。
如果需要多级处理，则组分之一将从第一级62经由与第二级64相关联的端口72转移到第二级64。转移到第二级64的组分进一步被分离成子组分，其中子组分之一经由出口端口74被从第二级64移除并且其它子组分保留在第二级64中。在图示实施例中，端口66、68、70、72和74沿着腔室34的顶部横向边缘并排布置。
虽然使用与上述治疗性血浆交换程序中第一级62相同的端口66、68和70，端口66和70在多级分离程序中具有不同的功能。在例如血小板收集的多级操作的一种方法中，血液经由端口66进入第一级62并且分离成红血球(即，高密度血液组分)和富含血小板的血浆(即，低密度血液组分)。红血球返回到血液源(经由端口70)，而富含血小板的血浆从第一级62输送出来(经由第一出口端口68)并且到第二级64内(经由入口端口72)。在第二级64中，富含血小板的血浆分离成血小板较少的血浆和血小板浓缩液。血小板较少的血浆被从第二级64移除(经由出口端口74)，将血小板浓缩液留在第二级64中以便再悬浮并且转移到一个或多个储存容器。
如在图5中最佳地示出，流动回路12的管件脐管48附接到端口66、68、70、72和74。脐管48使第一级62与第二级64彼此相互连接并且与位于离心机52外部的流动回路12的部件相互连接。如图3所示，非旋转(零欧米伽)保持器76将脐管48的上部保持在线轴56和转筒54上方的非旋转位置。在轭部58上的保持器78绕悬挂的线轴56和转筒54以第一(一欧米伽)速度旋转脐管48的中部。另一保持器80(图4和图5)以为一欧米伽速度二倍的第二速度(二欧米伽速度)旋转脐管48的下端，线轴56和转筒54也以此速度旋转。脐管48的这种已知的相对旋转保持其不扭曲，以此方式避免对旋转密封件的需要。
如图6所示，第一内部密封件82位于低密度出口端口68与高密度出口端口66之间。第二内部密封件84位于高密度出口端口66与血液入口端口70之间。内部密封件82和84在第一级62中形成流体通路86(在治疗性血浆交换程序中高密度血液组分的出口)和低密度收集区域88。第二密封件84也在第一级62中形成流体通路90(在治疗性血浆交换程序中的血液入口)。
C.盒
进入血液分离腔室34的血液由作用于从流动回路12的盒16a至16b(图2)延伸的管件环路50的一个或多个上的分离装置10(图1和图2)的一个或多个泵92泵送到血液分离腔室34内。示例性盒16在图7和图8中更详细地示出，而泵92和相关联的盒保持器94在图9中更详细地示出。
在开始给定血液处理和收集程序之前，操作者将流动回路12的各种部件加载到倾斜前面板96上和分离装置10的离心机52上。如上文所描述，血液分离腔室34和流动回路12的脐管48被加载到离心机52中，其中脐管48的一部分在分离装置10的内部的外部延伸，如图3所示。分离装置10的倾斜前面板96包括至少一个盒保持器94(在图示实施例中三个)，其中的每一个被配置成接纳并且夹紧流动回路12的相关联的盒16-16b。
每个盒16-16b(其中之一在图7和图8中示出)包括注射模制主体98，注射模制主体98由内壁100(图8)分隔以存在或形成顶侧102(图7)和底侧104(图8)。出于描述目的，顶侧102为在使用中背向分离装置10的盒16的侧部，而底侧104朝向分离装置10。柔性隔膜106覆盖并且在周围密封盒16的底侧104。大体上刚性的上面板108覆盖盒16的顶侧102并且在周围密封到盒16中的隆起的限定通道的壁，如下文所描述。
在一实施例中，盒16、内壁100和上面板108由刚性医疗级塑料材料制成，而隔膜106由柔性医疗级塑料薄片制成。上面板108和隔膜106绕其周围分别密封到盒16的顶侧102和底侧104的周围边缘。
如图7和图8所示，盒16的顶侧102和底侧104包含预成型的腔。在盒16的底侧104上(图8)，腔形成阀站110的阵列和压力感测站112的阵列。在盒16的顶侧102上(图7)，腔形成用于输送液体的通道或路径114的阵列。阀站110通过内壁100与液体路径114连通以使得它们以预定方式相互连接。感测站112也通过内壁100与液体路径114连通以感测在选定区域中的压力。液体路径114、阀站110和感测站112的数量和布置可不同，但在图示实施例中，盒16提供十九个液体路径114、十个阀站110和四个感测站112。
阀站110和感测站112类似于在盒底侧104上打开的浅井(图8)。直立边缘116从内壁100上升并且在周围包围阀站110和感测站112。阀站110由盒16的顶侧102上的内壁100闭合，除了每个阀站110包括在内壁100中的一对通孔或端口118之外。端口118每一个都向盒16的顶侧102上的选择的不同液体路径114开放。
感测站110同样由盒16的顶侧102上的内壁100闭合，除了每个感测站112包括在内壁100中的三个通孔或端口120之外(图8)。端口120向盒16顶侧的102上的选择的液体路径114开放。这些端口120通过相关联的感测站112在选择的液体路径114之中导送液体流动。
在一实施例中，覆盖盒16的底侧104的柔性隔膜106通过超声焊接到阀站110和感测站12的直立周围边缘116而密封。这使阀站110和感测站112彼此和与系统的其余部分隔离。在替代实施例中，可由盒保持器94向隔膜106施加的外正向力将柔性隔膜106抵靠直立的边缘116安放。正向力，类似于超声焊接，在周围密封阀站110和感测站112。
向覆盖阀站110的隔膜106的中间区域上局部施加的附加正向力(在本文中被称作“闭合力”)用于将隔膜106挠曲到阀站110中。由盒保持器94提供这种闭合力，如将在本文中更详细地描述。隔膜106抵靠端口118之一安放以密封端口118，其闭合阀站10的液体流动。在移除了闭合力，在阀站110内的流体压力，向隔膜106的外表面施加真空后和/或隔膜106的塑性记忆本身使得隔膜106从端口118离位，打开阀站110的液体流动。
直立通道侧部或边缘122从内壁100上升以在周围包围并且限定液体路径114，液体路径114在盒16的顶侧102上打开。液体路径114由在盒16的底侧104上的内壁100闭合，除了阀站110和感测站112的端口118、120之外(图8)。覆盖盒16的顶侧102的刚性面板108通过超声焊接到直立周围边缘122而密封，使液体路径114彼此和与系统的其余部分密封。
在图示实施例中，预先模制的管连接器124沿着每个盒16的相对侧边缘126、128伸出。管连接器124五个布置于一个侧边缘126上并且五个布置于另一侧边缘128上。如图所示，盒16的另一侧边缘130并无管连接器。管连接器124与外管件(图2)相关联以使盒16与流动回路12的其余部分相关联，如上文所描述。
管连接器124与各种内部液体路径114连通，内部液体路径114构成盒16的液体路径，流体通过盒16的液体路径进出盒16。盒16的其余内部液体路径114构成分支路径，分支路径通过阀站110和感测站112使得与管连接器124相关联的液体路径114彼此连接。
D.盒保持器和泵
现转至盒保持器94(图9)，每个在所希望的操作位置沿着两个对置侧边缘130接纳并且夹紧盒16-16b之一。盒保持器94包括一对蠕动泵站92。当盒16由盒保持器94夹紧时，从盒16(图2)延伸的管件环路50与泵站92操作性地接合。操作泵站92以使得液体通过盒16流动。
由盒保持器94将覆盖盒16的底侧104的柔性隔膜106推压成与阀和传感器阵列或组件132紧密接触。阀组件132与盒16的阀站110和感测站112协调作用。图9所示的阀组件132包括十个阀致动器134和四个压力感测换能器136。阀致动器134和压力感测换能器136相互布置成与盒16的底侧104上的阀站110和感测站112相同的布局。当由盒保持器94夹紧盒16时，阀致动器134与盒阀站110对准。同时，压力感测换能器136与盒感测站112彼此对准。
在一实施例中，每个阀致动器134包括电致动的电磁销或活塞138。每个活塞138可在延伸位置与缩回位置之间独立移动。当处于其延伸位置时，活塞138压靠在覆盖相关联阀站110的隔膜106的区域。在此位置，活塞138使隔膜106挠曲到相关联的阀站110内从而密封相关联的阀端口118。这闭合阀站110的液体流动。当处于其缩回位置时，活塞138并不向隔膜106施加力。如之前所描述，隔膜106的塑性记忆可使得力的移除足以使隔膜从阀端口118离位，从而打开阀站110的液体流动。替代地，可例如由图9所示的真空端口140将真空施加到隔膜106上，以使得隔膜106从阀端口118主动地离位。
压力感测换能器136感测盒16的感测站112中的液体压力。感测的压力传输到分离装置10的控制器，作为其总系统监视功能的部分。如果设置，盒保持器94的真空端口140可向盒16的隔膜106提供吸力，将其抽吸成与换能器136紧密接触以用于更准确的压力读数。
E.血液分离
如上文所描述，离心机52旋转血液分离腔室34，从而将从血液源接收的全血离心地分离为组成部分，例如，红血球、血浆和包括血小板和白细胞的血沉棕黄层。
举例而言，在治疗性血浆交换程序中，流体通路90将血液直接导送至与低密度收集区域88紧邻的周向流动路径内。如图10所示，血液分离成包含细胞组分的光学致密层142，其在细胞组分在离心力的影响下朝向高G(外)壁144移动时形成。光学致密层142将包括红血球(并且因此也被在此称作“RBC”层)但取决于离心机52自旋的速度，在RBC层142中也可存在其它细胞组分(例如，较大的白血球和血小板)。
RBC层142的一个或多个组分的移动将不太致密的血液组分径向地朝向低G(内)壁146移动，形成第二光学地不太致密的层148。光学地不太致密的层148包括血浆(并且因此将被在此称作“血浆层”)，但取决于离心机52旋转的速度和血液停留在离心机中的时间长度，其它组分(例如，血小板和较小的白血球)也可能存在于血浆层148中。
在所形成的细胞血液组分与液体血浆组分之间的过渡通常被称作界面150(图10)。血小板和白血球(其具有大于血浆但通常小于红血球的密度)通常占据此过渡区域，但也随着离心机速度和停留时间而不同，如本技术领域中熟知的那样。
在腔室34内的界面150的位置在血液处理期间可能动态移位，如图11和图12所示。如果界面150的位置太高(即，如果其太靠近低G壁146和移除端口68，如图11所示)，那么细胞组分能溢出到低密度收集区域88内，不利地影响到低密度组分(通常为血浆)的质量。另一方面，如果界面150的位置太低(即，如果其停留在太远离低G壁146处，如图12所示)，那么可能会损害分离装置10的收集效率。
如图10所示，斜坡152从转筒54的高G壁144以一定角度跨低密度收集区88延伸。在一实施例中，相对于第一出口端口68的轴线测量的角度为约30°。图10示出了当从线轴56的低G壁146查看时斜坡88的方位。图6以虚线示出了当从转筒54的高G壁144查看时斜坡152的方位。
在斜坡152与第一出口端口68之间的角度关系的另外的细节可见于Brown等人的美国专利No.5,632,893中，该专利以引用的方式结合到本文中。
斜坡152形成限制流体朝向第一出口端口68移动的锥形楔。斜坡152的顶边缘延伸以形成沿着低G壁146的缩窄的通路154。血浆层148必须通过缩窄通路154流动以到达第一出口端口68。
如图10所示，斜坡152使得在RBC层142与血浆层148之间的界面150更易于辨别以便检测，显示RBC层142、血浆层148和界面150以通过腔室34的高G壁144查看。
分离腔室34和其操作的另外的细节可见于美国专利No.5,316,667中，其以引用的方式结合到本文中。
F.光学监视系统
分离装置10包括光学监视系统156(图13)，光学监视系统156被配置成直接监视在离心机52中的一次性流动回路12。图示的监视系统156包括光源158和光检测器或图像传感器160。在图13的实施例中，监视系统156被示出具有一个光源158和一个光检测器160，但也可采用具有多个光源和/或多个光检测器的监视系统而不偏离本公开的范围。如在本文中更详细地描述，监视系统156可被配置成检测通过流动回路12的流动的特征(例如，在斜坡152上的界面150的位置)和/或流动回路12本身的特征(诸如但不限于，回路的放置、定位和合适性)。监视系统156基于其所观察的图像生成输出并且输出用于控制流体通过流动回路12的流量(例如，控制流量以调整界面150在斜坡152上的位置)和/或是否启动或继续血液处理程序。
在一实施例中，监视系统156定位于离心机152外部。为了允许监视系统156直接监视血液分离腔室34，离心机转筒54在转筒54覆盖界面斜坡152的区域162中对于由光源158发射的光透明(图13和图14)。在图示实施例中，区域162包括在转筒54中切出的窗口。位于监视系统156的路径中的转筒54的其余部分可包括不透明或吸光材料。
在图示实施例中，监视系统156定位于离心机桶57外部(图13)。在线轴56和转筒54以二欧米伽速度旋转时，轭部58以一欧米伽速度旋转。在监视系统156定位于离心机桶57外部的实施例中，光源158为固定的并且不旋转。因此，窗口162和斜坡152将不总是在监视系统156的视野中。在一实施例中，监视系统156可被设置在“永远开启”状态，其中在监视状态期间(即，在血液分离腔室34通过窗口162对于监视系统156可见时)采用的所有部件和功能在血液分离程序期间的所有时间被采用并且起作用。例如，光源158可被配置成向离心机52持续地传输光，即使在窗口162(和因此血液分离腔室34)不在监视系统156的视野中时。
在其它实施例中，监视系统156配备有电子定时系统用于仅在血液分离腔室34(或者其相关区域)对于监视系统156可见时触发监视系统156的完全操作。电子定时系统可包括多种触发机构中的任一种，包括(但不限于)光学触发机构、机械触发机构和/或磁性触发系统。在光学触发系统的一示例中，窗口162和/或血液分离腔室34的相关区域在其前边缘和/或后边缘由具有已知强度的标记物理地界定。当监视系统156检测到在前边缘处的标记时，其为监视系统156变得完全起作用的指示并且启动监视状态，其操作直到检测到在后边缘处的标记，在此时可停止监视状态。这些标记也可用作校准特征，其充当任何其它检测的光强所比较的基线以说明照明和传感器敏感度变化。在另一实施例中，采用直接驱动系统并且在电机的旋转位置方面，已知窗口162相对于监视系统156的位置。在此情况下，电子定时系统可用于取决于电机的旋转位置，接通和切断监视系统156。
现转至监视系统156的光源158，其定位和定向成照亮在离心机52内接纳的流动回路12的一部分(即，血液分离腔室34)。光源158可被配置成在监视状态期间持续地照亮血液分离腔室34或者可在监视状态期间间歇地操作(例如，以提供频闪照明)。
光源158可具有不同配置而不偏离本公开的范围。例如，光源158可包括至少一个发光二极管，但可替代地(或附加地)包括任何其它合适光源。一般而言，如果光源能够传输足够的光到血液分离腔室34使得光检测器160能够检测其图像，这样的光源将被认为是合适的。
监视系统156并不限于一个光源158，而是可包括多个光源。如果监视系统156包括多个光源，则所产生的光可具有不同波长。可同时或彼此独立地(例如，循序地)操作光源。
光检测器160(图13)被配置成接收血液分离腔室34的图像，血液分离腔室34可包括血液分离腔室34本身以及通过它的流体流动。如在此上下文中术语“图像”广泛地理解为指由光检测器160接收的光，并且可包括一维或二维光分布。光检测器160可具有不同配置而不偏离本公开的范围。例如，光检测器160可被设置为线性阵列型传感器(例如，电荷耦合器件或光电二极管阵列)，其被配置成接收血液分离腔室34的一维图像。在另一实施例中，光检测器160替代地设置为二维阵列传感器并且被配置成接收血液分离腔室34的二维图像。光检测器160可以以其它方式配置而不偏离本公开的范围。如上文所描述，离心机52的相关区域(即，在图示实施例中的透明窗口162)可不相对于监视系统156固定，在此情况下，有利地使光检测器160的扫描速率与离心机52的旋转速度联系使得血液分离腔室34的相同区域总是被光检测器160扫描到。监视系统156并不限于一个光检测器160而是可包括多个光检测器。
在示例性程序中，监视系统156可被配置成确定界面150在斜坡152上的位置并且(若需要)调整通过血液分离腔室34的流体流动以将界面150移动到斜坡152上的目标位置。在此实施例中，界面斜坡152可由透光材料制成使得当窗口162处于监视系统156的视野中时，来自光源158的光穿过转筒54的窗口162和斜坡152。线轴56可在界面斜坡152后方承载光反射材料164(图14)以增强其反射性质。线轴56的光反射材料164将从光源158接收的入射光通过转筒54的窗口162反射出去，其中，其由光检测器160检测到以形成图像。光检测器160可在离心机52的单个监视状态或绕转期间检测多个图像。监视系统156可包括聚焦透镜和/或反射器，在由光检测器160接收之前，从离心机52返回的光与聚焦透镜和/或反射器相互作用。
监视系统156还包括控制器，控制器可为分离装置10的中央控制器或者可为与中央控制器相互作用的单独部件。控制器被配置成组合由光检测器160循序接收或扫描的图像中的两个或多个并且生成二维输出。控制器可采用多种数字图像处理技术中的任一个，例如滤波、漫射和边缘检测以便从二维输出/图像提取信息。与已知的一维系统比较，根据本公开的监视系统具有改进的分辨率(包括利用适当光学器件的小斜坡152和窗口162的多兆像素图像)和信噪比。另外，可通过考虑多个图像，检查界面150的整个长度(或者其至少更大部分)并且生成二维图像/输出来减轻由系统分析的在相关区域存在的任何噪音或失真的效果。而且，能确定关于界面150的更多信息(例如，界面150的厚度，界面150是否成角度、微粒通量等)。与已知的二维传感器系统相比，根据本公开的监视系统可采用“永远开启的”光源158并且不需要光源的精确频闪来捕获相关区域。此外，根据本公开的监视系统可不太易于出现图像模糊，由于相关区域的慢的帧速率和快速离心运动的组合在已知的二维传感器系统中图像模糊可能较为普遍。
控制器使用二维输出以控制通过流动回路12的流体流动。特别地，控制器向界面命令元件或模块传输二维输出(其表示在斜坡152上的界面150的位置)。命令元件可包括比较器，其比较二维界面的位置输出与所希望的界面的位置以生成误差信号。误差信号可呈多种形式，但在一实施例中，以目标红血球百分比值来表达(即，应被RBC层142占据的斜坡52的百分比)。
当以目标红血球百分比值来表达控制值时，正误差信号指示在斜坡152上的RBC层142太大(如图11所示)。界面命令元件生成信号以例如通过减小在这些泵92的一个或多个的作用下通过第一出口端口68移除血浆的速率，相应地调整操作参数。界面150远离缩窄的通路154朝向所希望的控制位置移动(如图10所示)，在那里，误差信号为零。
负误差信号指示在斜坡152上的RBC层142太小(如图12所示)。界面命令元件生成信号以例如通过增加通过第一出口端口68移除血浆的速率，相应地调整操作参数。界面150朝向缩窄通路154移动到所希望的控制位置(图10)，在那里，误差信号再次为零。
作为确定界面150的位置的替代或补充，控制器可被配置成(至少部分地)基于二维图像/输出来确定通过血液分离腔室34的流体流动的其它特征。可由光学监视系统156确定的流动特征可部分地取决于光源158的性质(例如，由光源158产生的光波长)和包括附加相关联的部件(例如，滤波器)。血液分离腔室34和/或离心机52也可被特殊地配置成增强光学监视系统156的功能(例如，通过提供允许单个光检测器160具有不同相关区域视图的特征)。例如，控制器可被配置成使用其所形成的二维图像/输出以确定在通过血液分离腔室34的流动中的湍流。在另一实施例中，控制器可被配置成确定在血液分离腔室34中的微粒流量。在又一实施例中，控制器可被配置成确定在血液分离腔室34中的绝对光强。在再一实施例中，控制器可被配置成确定血液分离腔室34中血细胞溶血。在另一实施例中，控制器可被配置成确定血液分离腔室34中血液的血细胞比容。在又一实施例中，控制器可被配置成确定血液分离腔室34中血细胞的细胞类型。在又一实施例中，控制器可被配置成确定血液分离腔室34中血液中的脂血。控制器可被配置成同时确定这些特征中的两个或多个特征。在确定后，这些特征中的一个或多个可用于估计被分离的血液组分的产量，确定白血球污染或者计算多种其它值中的任何值。
如上文所述的那样，在一实施例中，光检测器160被设置为二维阵列传感器。在扫描模式中利用线性阵列传感器或者在频闪单发模式中利用二维阵列传感器实现了类似结果。二维阵列传感器也可用作线性阵列传感器(例如，通过仅检查其单行或单列)，意味着具有这样的光检测器160的监视系统156可具有改进的灵活性，允许操作者或技术人员在将光检测器60用作线性阵列传感器或二维阵列传感器之间做出选择。如果光检测器160被设置和用作二维阵列传感器，则可有利地以频闪照明模式来操作光源160以减小图像模糊和失真。
除了确定流体流动的特征之外，监视系统156也可用于确定流动回路本身的特征。其它光学监视系统，包括合适地配置的已知的和新颖的系统，也可用于确定流动回路本身的特征，但可有利地采用根据本公开的光学监视系统以易于提取并且分析来自接收的图像的信息。例如，图15示出了合并了具有至少一个识别特征170的区域168的流动回路的血液分离腔室166(图16)。识别特征170被配置成当血液分离腔室166接纳于离心机52内部时由光学监视系统检测到。区域168被定位成使得其可由光学监视系统看到。如果光学监视系统定位于离心机52外部，那么离心机转筒54可包括大体上与区域168对准的附加窗口或者透明区域。替代地，区域168和识别特征170可被定位成覆盖斜坡152并且可通过离心机转筒54的上文所描述的窗口162看到。
光学监视系统检测到识别特征170的存在(或者不存在)并且然后与监视系统相关联的控制器比较所检测的识别特征与预期的识别特征。预期的识别特征对应于适合用于分离装置或者适用于由该分离装置执行的特定血液处理操作的血液分离腔室的识别特征。如果所检测的识别特征并不匹配于预期的识别特征，则其为流动回路并未获准用于或适合用于分离装置10的指示。在此情况下，控制器可生成警报条件以警示操作者或技术人员流动回路并不合适并且分离装置将不启动血液分离程序直到替换了流动回路为止。另一方面，如果所检测的识别特征匹配于预期的识别特征，则其为流动回路被获准用于或适合用于分离装置10的指示。在此情况下，控制器可启动血液分离程序或者以其它方式允许程序开始。
识别特征170可具有不同配置而不偏离本公开的范围。在一实施例中，识别特征170包括印刷图像，例如(但不限于)条形码。在另一实施例中，识别特征170包括材料厚度与邻近识别特征170的血液分离腔室166的材料厚度不同的血液分离腔室166的一部分。在又一实施例中，识别特征170包括与邻近识别特征170的血液分离腔室166的材料轮廓不同的材料轮廓。在另一实施例中，识别特征170包括具有与邻近识别特征170的血液分离腔室166的材料的不透明度不同的不透明度的区域或第二材料。也可采用任何其它光学可检测的识别特征或者不同类型的识别特征的组合。
根据本公开的光学监视系统156(或者任何其它合适的已知或新颖的监视系统)也可用于确定流动回路是否在离心机52内适当对准。例如，图17示出了合并了具有至少一个对准特征174的流动回路的血液分离腔室172。对准特征174被配置成当血液分离腔室172接纳于离心机52(图17)内部时由光学监视系统检测到。如果光学监视系统定位于离心机52外部，那么离心机转筒54可包括大体上与对准特征174对准的附加窗口或者透明区域。替代地，对准特征174可被定位成覆盖斜坡152并且可通过离心机转筒54的上文所描述的窗口162看到。
光学监视系统检测对准特征174的存在(或者不存在)并且然后与监视系统相关联的控制器比较所检测的对准特征与预期的对准特征。这可包括比较对准特征的检测的位置与对准特征的预期的位置。预期的对准特征对应于在离心机52内适当对准的血液分离腔室的对准特征并且其对于待由分离装置执行的特定血液处理操作而言是安全的。如果所检测的对准特征并不匹配于预期的对准特征，则其为流动回路并未在离心机52内适当安装的指示。在此情况下，控制器可生成警报条件以警示操作者或技术人员流动回路并未适当安装并且分离装置将不启动血液分离程序直到重新安装了流动回路为止。另一方面，如果检测的对准特征匹配于预期的对准特征，则其为流动回路适当安装的指示。在此情况下，控制器可启动血液分离程序或者以其它方式允许程序开始。监视系统可被配置成周期性地监视对准特征174并且如果检测的对准特征并不匹配于预期的对准特征(例如，如果血液分离腔室172在分离装置使用期间变得不对准)，则控制器可生成警报条件并且暂停或者终止该程序。
对准特征174可具有不同配置而不偏离本公开的范围。在图示实施例中，识别特征174包括当血液分离腔室172在离心机52内适当定位时与离心机转筒54的窗口162的四个拐角相邻定位的四个标记。如果四个标记并未被检测到处于其预期位置，则其为血液分离腔室172不当安装的指示。
作为采用光学地检测的对准特征的替代，可提供其它手段来确保血液分离腔室在离心机内适当对准。例如，血液分离腔室和离心机可配备有磁性部件或标记，需要待联接在一起的磁性部件中的两个适当对准。
上文所描述的本主题的方面可有益地为单独的或者与一个或多个其它方面组合。并不限制前文的描述，根据本发明的主题的一方面，提供一种用于包括离心机和光学监视系统类型的血液处理系统中的一次性流动回路。该回路包括血液分离腔室，血液分离腔室被配置成至少部分地接纳于离心机内部，以便全血和/或分离的血液组分通过它流动。该回路也包括用于使全血流入到血液分离腔室内的入口管和用于使分离的血液组分从血液分离腔室流出的出口管。血液分离腔室包括至少一个识别特征，至少一个识别特征被配置成当血液分离腔室接纳于离心机内部时由监视系统检测以验证血液分离腔室适合用于该离心机。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，识别特征包括条形码。
根据可用于或与第一方面组合的另一方面，识别特征包括印刷图像。
根据可用于或与第一方面组合的另一方面，识别特征包括与邻近所述至少一个识别特征的血液分离腔室的材料厚度不同的材料厚度。
根据可用于或与第一方面组合的另一方面，识别特征包括与邻近所述至少一个识别特征的血液分离腔室的材料轮廓不同的材料轮廓。
根据可用于或与第一方面组合的另一方面，识别特征包括与邻近所述至少一个识别特征的血液分离腔室的不透明度不同的不透明度。
根据可用于或与前述方面中的任一方面组合的另一方面，血液分离腔室包括至少一个对准特征，对准特征被配置成当血液分离腔室接纳于离心机内部时由监视系统检测到以验证血液分离腔室在离心机内适当对准。
根据另一方面，提供一种用于识别在血液处理系统中的一次性流动回路的方法。该方法包括：将一次性流动回路的至少一部分定位于离心机中并且监视一次性流动回路以检测预期的识别特征的存在。如果并未检测到预期的识别特征，则生成警报条件，而如果检测到预期的识别特征，则启动血液分离程序。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，预期的识别特征包括条形码。
根据可用于或与八个方面组合的另一方面，预期的识别特征包括印刷图像。
根据可用于或与八个方面组合的另一方面，预期的识别特征包括具有特定材料厚度的一次性流动回路的部分，该特定材料厚度不同于邻近所述部分的一次性流动回路的材料厚度。
根据可用于或与八个方面组合的另一方面，预期的识别特征包括具有特定材料轮廓的一次性流动回路的部分，该特定材料轮廓不同于邻近所述部分的一次性流动回路的材料轮廓。
根据可用于或与八个方面组合的另一方面，预期的识别特征包括具有不透明度的一次性流动回路的部分，该不透明度不同于邻近所述部分的一次性流动回路的不透明度。
根据可用于或与前述六个方面中的任一方面组合的另一方面，通过离心机的窗口来监视一次性流动回路。
根据可用于或与前述七个方面中的任一方面组合的另一方面，该方法还包括监视一次性流动回路以检测预期的对准特征的存在的步骤。如果并未检测到预期的识别特征或对准特征，则生成警报条件，而如果检测到预期的识别特征和对准特征，则启动血液分离程序。
根据另一方面，提供一种用于包括离心机和光学监视系统的类型的血液处理系统中的一次性流动回路。该回路包括血液分离腔室，血液分离腔室被配置成至少部分地接纳在离心机内部，以便使全血和/或分离的血液组分通过其流动。该回路还包括用于使全血流入到血液分离腔室的入口管和用于使分离的血液组分从血液分离腔室流出的出口管。血液分离腔室包括至少一个对准特征，对准特征被配置成当血液分离腔室接纳于离心机内部时由监视系统检测到以验证血液分离腔室在离心机内适当对准。
根据另一方面，提供一种用于识别在血液处理系统中的一次性流动回路的方法。该方法包括：将一次性流动回路的至少一部分定位于离心机中并且监视一次性流动回路以检测预期的对准特征的存在。如果并未检测到预期的对准特征，则生成警报条件，而如果检测到预期的对准特征，则启动血液分离程序。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，通过离心机的窗口来监视一次性流动回路。
根据另一方面，提供一种血液处理系统。该系统包括一次性流动回路、离心机和监视系统。一次性流动回路被配置成使全血和/或分离的血液组分通过其流动。离心机被配置成接纳一次性流动回路的至少一部分并且从通过一次性流动回路流动的血液分离至少一种血液组分。监视系统被配置成直接监视由离心机接纳的一次性流动回路并且包括光源、光检测器和控制器。光源被配置成照亮由离心机接纳的一次性流动回路的至少一部分。光检测器被配置成接收一次性流动回路的所述至少一部分的图像。该控制器被配置成组合由光检测器接收的图像中的两个或多个，生成二维输出，以及至少部分地基于输出来控制从一次性流动回路中的血液的至少一种血液组分的分离。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，光检测器被配置成接收一次性流动回路的所述至少一部分的一维图像。
根据可用于或与前述两个方面中的任一方面组合的另一方面，光检测器包括线性阵列型传感器。
根据可用于或与第十九方面组合的另一方面，光检测器被配置成接收一次性流动回路的至少一部分的二维图像。
根据可用于或与第十九或二十二方面组合的另一方面，光检测器包括二维阵列传感器。
根据可用于或与前述五个方面中的任一方面组合的另一方面，该控制器被配置成确定在两种分离的血液组分之间的界面的位置并且使界面朝向一次性流动回路内的所希望的位置移动。
根据可用于或与前述六个方面中的任一方面组合的另一方面，监视系统定位于离心机外部。
根据可用于或与前述七个方面中的任一方面组合的另一方面，离心机包括窗口，监视系统通过窗口直接监视由离心机接纳的一次性流动回路的所述至少一部分。
根据可用于或与前述八个方面中的任一方面组合的另一方面，使光检测器的扫描速率与离心机的旋转速度关联。
根据可用于或与前述九个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在一次性流动回路中的湍流。
根据可用于或与前述十个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在一次性流动回路中的微粒流量。
根据可用于或与前述十一个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在一次性流动回路中的绝对光强。
根据可用于或与前述十二个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定一次性流动回路中的血细胞的溶血。
根据可用于或与前述十三个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定一次性流动回路中的血液的血细胞比容。
根据可用于或与前述十四方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定一次性流动回路中的血细胞的细胞类型。
根据可用于或与前述十五个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定一次性流动回路中的血液脂血。
根据可用于或与前述十六个方面中的任一方面组合的另一方面，一次性流动回路包括至少一个识别特征并且控制器被配置成检测所述至少一个识别特征的存在。
根据可用于或与前述十七个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定一次性流动回路的所述至少一部分是否在离心机内适当对准。
根据可用于或与前述十八个方面中的任一方面组合的另一方面，光源被配置成在监视状态期间持续地照亮一次性流动回路的至少一部分。
根据可用于或与前述十九个方面中的任一方面组合的另一方面，该系统还包括多个光源，其中光源中的至少两个具有不同波长。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，多个光源被配置成循序地操作。
根据可用于或与前述二十一方面中的任一方面组合的另一方面，光源被配置成向一次性流动回路的所述至少一部分提供频闪照明。
根据可用于或与前述二十二方面中的任一方面组合的另一方面，光源包括电子定时系统，电子定时系统被配置成当一次性流动回路的所述至少一部分的相关区域在监视系统的视野中时选择性地操作光源。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，电子定时系统包括光学触发机构。
根据可用于或与四十一方面组合的另一方面，电子定时系统包括机械触发机构。
根据可用于或与四十一方面组合的另一方面，电子定时系统包括磁性触发机构。
根据可用于或与四十一方面组合的另一方面，该系统还包括电机，其中电子定时系统包括至少部分地基于电机的旋转位置的触发机构。
根据可用于或与前述二十七方面中的任一方面组合的另一方面，一次性流动回路和/或离心机包括与一次性流动回路的所述至少一部分的相关区域相邻定位的校准标记。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，在检测到校准标记时，启动光检测器的监视状态。
根据可用于或与前述两个方面中的任一方面组合的另一方面，校准标记具有已知亮度并且控制器被配置成基于校准标记的检测的亮度与已知亮度的比较来调整光源和/或光检测器的操作。
根据另一方面，提供一种控制血液分离程序的方法。该方法包括：在离心机中从血液分离至少一种血液组分并且向离心机内部施加光。接收离心机内部的图像并且组合这样的图像中的两个或多个。至少部分地基于所述图像中的所述两个或多个来生成二维输出，并且至少部分地基于所述二维输出来控制所述至少一种血液组分从在离心机中的血液的分离。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，接收图像包括接收离心机内部的一维图像。
根据可用于或与四十九方面组合的另一方面，接收图像包括接收离心机内部的二维图像。
根据可用于或与前述三个方面中的任一方面组合的另一方面，生成二维输出包括确定两种分离的血液组分之间的界面的位置并且所述分离的控制包括朝向离心机内所希望的位置移动界面。
根据可用于或与前述四个方面中的任一方面组合的另一方面，在离心机外部的位置发生施加光和接收图像。
根据可用于或与前述五个方面中的任一方面组合的另一方面，以与离心机的旋转速度关联的扫描速率发生接收图像。
根据可用于或与前述六个方面中的任一方面组合的另一方面，生成二维输出包括确定离心机中的湍流。
根据可用于或与前述七个方面中的任一方面组合的另一方面，生成二维输出包括确定离心机中的微粒流量。
根据可用于或与前述八个方面中的任一方面组合的另一方面，生成二维输出包括确定离心机中的绝对光强。
根据可用于或与前述九个方面中的任一方面组合的另一方面，生成二维输出包括确定离心机中血细胞的溶血。
根据可用于或与前述十个方面中的任一方面组合的另一方面，生成二维输出包括确定离心机中血液的血细胞比容。
根据可用于或与前述十一个方面中的任一方面组合的另一方面，生成二维输出包括确定离心机中血细胞的细胞类型。
根据可用于或与前述十二个方面中的任一方面组合的另一方面，生成二维输出包括确定离心机中血液中的脂血。
根据可用于或与前述十三个方面中的任一方面组合的另一方面，分离至少一种血液组分包括在至少部分地接纳于离心机内部的一次性流动回路中分离血液中的至少一种血液组分，并且生成二维输出包括检测一次性流动回路的至少一个识别特征的存在。
根据可用于或与前述十四方面中的任一方面组合的另一方面，分离至少一种血液组分包括在至少部分地接纳于离心机内部的一次性流动回路中分离血液中的至少一种血液组分，并且生成二维输出包括确定一次性流动回路是否在离心机内适当对准。
根据可用于或与前述十五个方面中的任一方面组合的另一方面，施加光包括施加具有不同波长的多种光。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，施加光包括循序地操作光。
根据可用于或与前述十七个方面中的任一方面组合的另一方面，施加光包括向离心机提供频闪照明。
根据可用于或与前述十八个方面中的任一方面组合的另一方面，施加光包括在监视状态期间向离心机持续地施加光。
根据可用于或与前述十九个方面中的任一方面组合的另一方面，施加光包括当离心机的相关区域在光的视野中时选择性地施加光。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，光学地触发施加光。
根据可用于或与六十八方面组合的另一方面，机械地触发所述施加光。
根据可用于或与六十八方面组合的另一方面，磁性地触发所述施加光。
根据可用于或与六十八方面组合的另一方面，至少部分地基于电机的旋转位置来触发施加光。
根据可用于或与前述二十四方面中的任一方面组合的另一方面，分离至少一种血液组分包括在至少部分地接纳于离心机内部的一次性流动回路中分离血液中的至少一种血液组分。一次性流动回路和/或离心机包括与一次性流动回路的相关区域相邻定位的校准标记，并且在检测到校准标记时启动监视状态。
根据另一方面，本发明提供一种包括离心机桶、离心机和监视系统的血液处理系统。离心机可定位于离心机桶内并且被配置成接纳一次性流动回路的至少一部分，以便从通过一次性流动回路流动的血液分离至少一种血液组分。监视系统被配置成当离心机定位于离心机桶内时直接监视由离心机接纳的一次性流动回路，其中监视系统定位于离心机桶的外部。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，离心机包括窗口，监视系统通过窗口直接监视由离心机接纳的一次性流动回路。
根据可用于或与前述两个方面中的任一方面组合的另一方面，监视系统包括光源和光检测器。光源被配置成照亮由离心机接纳的一次性流动回路。光检测器被配置成接收一次性流动回路的图像。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，光检测器被配置成接收由离心机接纳的一次性流动回路的一维图像。
根据可用于或与前述两个方面中的任一方面组合的另一方面，光检测器包括线性阵列型传感器。
根据可用于或与七十六方面组合的另一方面，光检测器被配置成接收由离心机接纳的一次性流动回路的二维图像。
根据可用于或与七十六或前述方面组合的另一方面，光检测器包括二维阵列传感器。
根据可用于或与前述五个方面中的任一方面组合的另一方面，使光检测器的扫描速率与离心机的旋转速度关联。
根据可用于或与前述六个方面中的任一方面组合的另一方面，光源被配置成在监视状态期间持续地照亮由离心机接纳的一次性流动回路。
根据可用于或与前述七个方面中的任一方面组合的另一方面，该系统还包括多个光源，其中光源中的至少两个具有不同波长。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，多个光源被配置成循序地操作。
根据可用于或与前述方面中的任一方面组合的另一方面，光源被配置成向由离心机接纳的一次性流动回路提供频闪照明。
根据可用于或与前述十个方面中的任一方面组合的另一方面，光源包括电子定时系统，电子定时系统被配置成当由离心机接纳的一次性流动回路的相关区域在监视系统的视野中时选择性地操作光源。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，电子定时系统包括光学触发机构。
根据可用于或与第八十六方面组合的另一方面，电子定时系统包括机械触发机构。
根据可用于或与第八十六方面组合的另一方面，电子定时系统包括磁性触发机构。
根据可用于或与第八十六方面组合的另一方面，该系统还包括电机，其中电子定时系统包括至少部分地基于电机的旋转位置的触发机构。
根据可用于或与前述十五个方面中的任一方面组合的另一方面，该系统包括控制器，控制器被配置成组合由光检测器接收的图像中的两个或多个以及生成二维输出，二维输出用于控制在由离心机接纳的一次性流动回路中从血液分离所述至少一种血液组分。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在由离心机接纳的一次性流动回路中的湍流。
根据可用于或与前述两个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在由离心机接纳的一次性流动回路中的微粒流量。
根据可用于或与前述三个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在由离心机接纳的一次性流动回路中的绝对光强。
根据可用于或与前述四个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在由离心机接纳的一次性流动回路中的血细胞的溶血。
根据可用于或与前述五个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在由离心机接纳的一次性流动回路中的血液的血细胞比容。
根据可用于或与前述六个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在由离心机接纳的一次性流动回路中的血细胞的细胞类型。
根据可用于或与前述七个方面中的任一方面组合的另一方面，控制器被配置成确定在由离心机接纳的一次性流动回路中的血液的脂血。
根据可用于或与前述八个方面中的任一方面组合的另一方面，该系统包括一次性流动回路，一次性流动回路被配置成至少部分地由离心机接纳，其中控制器被配置成确定一次性流动回路是否在离心机内适当对准。
根据可用于或与前述九个方面中的任一方面组合的另一方面，该系统包括一次性流动回路，一次性流动回路被配置成至少部分地由离心机接纳，其中一次性流动回路包括至少一个识别特征并且控制器被配置成检测所述至少一个识别特征的存在。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，识别特征包括条形码。
根据可用于或与第一百个方面组合的另一方面，识别特征包括印刷图像。
根据可用于或与第一百个方面组合的另一方面，识别特征包括与邻近所述至少一个识别特征的一次性流动回路的材料厚度不同的材料厚度。
根据可用于或与第一百个方面组合的另一方面，识别特征包括与邻近所述至少一个识别特征的一次性流动回路的材料轮廓不同的材料轮廓。
根据可用于或与第一百个方面组合的另一方面，识别特征包括与邻近所述至少一个识别特征的一次性流动回路的不透明度不同的不透明度。
根据可用于或与前述十五个方面中的任一方面组合的另一方面，该控制器被配置成确定在两种分离的血液组分之间的界面的位置并且使界面朝向由离心机接纳的一次性流动回路内的所希望的位置移动。
根据可用于或与前述十六个方面中的任一方面组合的另一方面，该系统包括一次性流动回路，一次性流动回路被配置成至少部分地由离心机接纳，其中一次性流动回路和/或离心机包括与一次性流动回路的相关区域相邻定位的校准标记。
根据可用于或与前述方面组合的另一方面，在检测到校准标记时，启动光检测器的监视状态。
根据可用于或与前述两个方面中的任一方面组合的另一方面，校准标记具有已知亮度并且控制器被配置成基于校准标记的检测的亮度与已知亮度的比较来调整光源和/或光检测器的操作。
应当理解，上文所描述的实施例说明本主题的原理应用中的某些。可由本领域技术人员做出许多修改，而不偏离所要求保护的主题的精神和范围，包括在本发明中个别地公开或要求保护的特征的那些组合。由于这些原因，本发明的范围并不限于上文的描述而是在所附权利要求中阐述，并且应当理解，权利要求可针对本发明的特征，包括在本发明中个别地公开或要求保护的特征的组合。

Claims (53)

1.一种血液处理系统，包括：
一次性流动回路，其被配置成使全血和/或分离的血液组分通过其流动；
离心机，其被配置成接纳至少一部分所述一次性流动回路并且从流过所述一次性流动回路的血液分离至少一种血液组分；以及
监视系统，其被配置成直接监视由所述离心机接纳的所述一次性流动回路，并且包括：
光源，所述光源被配置成照亮由所述离心机接纳的所述至少一部分一次性流动回路，
光检测器，其被配置成接收所述至少一部分一次性流动回路的一维图像，以及
控制器，其被配置成组合由所述光检测器顺序地接收的图像中的两个或多个，生成二维输出，以及至少部分地基于所述输出来控制所述至少一种血液组分从所述一次性流动回路中的血液的分离，
其中，所述监视系统还被配置为在所述至少一种血液组分从所述一次性流动回路中的血液分离期间，使所述光源持续照亮所述一次性流动回路的所述至少一部分，以及
其中，所述光检测器包括多个光电二极管，所述多个光电二极管并入线性阵列型传感器中并在平行于所述离心机的旋转轴的方向上位于不同位置。
2.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置成确定在两种分离的血液组分之间的界面的位置并且使所述界面朝向所述一次性流动回路内的所希望的位置移动。
3.根据权利要求2所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置为检查所述界面的整个长度。
4.根据权利要求2所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置为确定所述界面的厚度和/或所述界面是否成角度。
5.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述监视系统定位于所述离心机的外部。
6.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述离心机包括窗口，所述监视系统通过所述窗口直接监视由所述离心机接纳的所述至少一部分一次性流动回路。
7.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述光检测器的扫描速率与所述离心机的旋转速度关联。
8.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置成确定在所述一次性流动回路中的湍流。
9.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置成确定在所述一次性流动回路中的微粒流量。
10.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置成确定在所述一次性流动回路中的绝对光强。
11.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置成确定在所述一次性流动回路中的血细胞溶血。
12.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置成确定在所述一次性流动回路中的血液的血细胞比容。
13.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置成确定在所述一次性流动回路中的血细胞的细胞类型。
14.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置成确定在所述一次性流动回路中的血液中的脂血。
15.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述一次性流动回路包括至少一个识别特征并且所述控制器被配置成检测所述至少一个识别特征的存在。
16.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述控制器被配置成确定所述至少一部分一次性流动回路是否在所述离心机内适当对准。
17.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述光源被配置成在监视状态期间持续地照亮所述至少一部分一次性流动回路。
18.根据权利要求1所述的血液处理系统，还包括多个光源，其中至少两个所述光源中具有不同波长。
19.根据权利要求18所述的血液处理系统，其中，所述多个光源被配置成循序地操作。
20.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述光源被配置成向所述至少一部分一次性流动回路提供频闪照明。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的血液处理系统，其中，所述光源包括电子定时系统，所述电子定时系统被配置成当所述至少一部分一次性流动回路的相关区域在所述监视系统的视野中时选择性地操作所述光源。
22.根据权利要求21所述的血液处理系统，其中，所述电子定时系统包括光学触发机构。
23.根据权利要求21所述的血液处理系统，其中，所述电子定时系统包括机械触发机构。
24.根据权利要求21所述的血液处理系统，其中，所述电子定时系统包括磁性触发机构。
25.根据权利要求21所述的血液处理系统，还包括电机，其中所述电子定时系统包括至少部分地基于所述电机的旋转位置的触发机构。
26.根据权利要求1所述的血液处理系统，其中，所述一次性流动回路和/或所述离心机包括邻近所述至少一部分一次性流动回路的相关区域定位的校准标记。
27.根据权利要求26所述的血液处理系统，其中，在检测到所述校准标记时，启动所述光检测器的监视状态。
28.根据权利要求26至27中任一项所述的血液处理系统，其中，所述校准标记具有已知亮度，并且所述控制器被配置成基于所述校准标记的检测的亮度与所述已知亮度的比较来调整所述光源和/或所述光检测器的操作。
29.一种控制血液分离程序的方法，包括：
在离心机中从血液分离至少一种血液组分；
向所述离心机内部施加光；
通过光检测器顺序地接收所述离心机内部的一维图像；
组合所述图像中的两个或多个；
至少部分基于所述图像中的所述两个或多个生成二维输出；
至少部分基于所述二维输出来控制所述至少一种血液组分从在所述离心机中的血液的分离；以及
在所述至少一种血液组分从一次性流动回路中的血液分离期间，控制光源持续照亮所述一次性流动回路的至少一部分，以及
其中，所述光检测器包括多个光电二极管，所述多个光电二极管并入线性阵列型传感器中并在平行于所述离心机的旋转轴的方向上位于不同位置。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述生成二维输出包括确定两种分离的血液组分之间的界面的位置，并且所述控制分离包括朝向离心机内所希望的位置移动所述界面。
31.根据权利要求30所述的方法，进一步包括检查所述界面的整个长度。
32.根据权利要求30所述的方法，进一步包括确定所述界面的厚度和/或所述界面是否成角度。
33.根据权利要求29所述的方法，其中，所述施加光和所述接收图像在所述离心机外部的位置处发生。
34.根据权利要求29所述的方法，其中，以与所述离心机的旋转速度关联的扫描速率发生所述图像的接收。
35.根据权利要求29所述的方法，其中，所述生成二维输出包括确定所述离心机中的湍流。
36.根据权利要求29所述的方法，其中，所述生成二维输出包括确定所述离心机中的微粒流量。
37.根据权利要求29所述的方法，其中，所述生成二维输出包括确定所述离心机中的绝对光强。
38.根据权利要求29所述的方法，其中，所述生成二维输出包括确定所述离心机中血细胞的溶血。
39.根据权利要求29所述的方法，其中，所述生成二维输出包括确定所述离心机中血液的血细胞比容。
40.根据权利要求29所述的方法，其中，所述生成二维输出包括确定所述离心机中血细胞的细胞类型。
41.根据权利要求29所述的方法，其中，所述生成二维输出包括确定所述离心机中血液中的脂血。
42.根据权利要求29所述的方法，其中，所述分离至少一种血液组分包括在至少部分地接纳于所述离心机内部的一次性流动回路中分离血液中的至少一种血液组分并且所述生成二维输出包括检测所述一次性流动回路的至少一个识别特征的存在。
43.根据权利要求29所述的方法，其中，所述分离至少一种血液组分包括在至少部分地接纳于所述离心机内部的一次性流动回路中分离血液中的至少一种血液组分并且所述生成二维输出包括确定所述一次性流动回路是否在所述离心机内适当对准。
44.根据权利要求29至43中任一项所述的方法，其中，所述施加光包括施加具有不同波长的多种光。
45.根据权利要求44所述的方法，其中，所述施加光包括循序地操作光。
46.根据权利要求29所述的方法，其中，所述施加光包括对所述离心机提供频闪照明。
47.根据权利要求29所述的方法，其中，所述施加光包括在监视状态期间向所述离心机持续地施加光。
48.根据权利要求29所述的方法，其中，所述施加光包括当所述离心机的相关区域在光的视野中时选择性地施加光。
49.根据权利要求48所述的方法，其中，光学地触发所述施加光。
50.根据权利要求48所述的方法，其中，机械地触发所述施加光。
51.根据权利要求48所述的方法，其中，磁性地触发所述施加光。
52.根据权利要求48所述的方法，其中，至少部分地基于电机的旋转位置来触发所述施加光。
53.根据权利要求29以及46至52中任一项所述的方法，其中，所述分离至少一种血液组分包括在至少部分接纳于所述离心机内的一次性流动回路中分离血液中的至少一种血液组分，所述一次性流动回路和/或所述离心机包括与所述一次性流动回路的相关区域相邻地定位的校准标记，并且在检测到所述校准标记时启动监视状态。
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