JP2003521358A - 一体化可撓性フィルターを含む血液収集システム - Google Patents

一体化可撓性フィルターを含む血液収集システム

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Abstract

(57)【要約】 血液収集システムは、血液成分から白血球を除去するための一体化可撓性フィルターを含む。フィルターは、第1および第2の可撓性シート(32、34)(これらは、溶融可能材料を含有する)、深層濾過媒体(28)(これは、溶融可能材料を含有する)、周辺シール(36)(これは、シート(32、34)を濾過媒体(28)に直接接合して、濾過媒体(28)を第1および第2のシート(32、34)間でカプセル化する)を含み、ここで、このシールは、混ざり合った溶融マトリックスを含み、このマトリックスは、シート(32、34)の材料および濾過媒体(28)の材料を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、一般に、血液収集システムおよび血液処理システムおよび方法に関
する。
【0002】 (発明の背景) 複数の相互連絡したプラスチックバッグから構成したシステムは、血液成分の
収集、処理および保存における広範な用途および受容を満たす。これらのシステ
ムを使用すると、全血が収集され、そしてその臨床成分(典型的には、赤血球、
血小板および血漿)に分離される。これらの成分は、個々に保存され、そして複
数の特定の疾患および病態を治療するのに使用される。
【0003】 後の輸血のために血液成分を保存する前に、受血者において望ましくない副作
用を引き起こし得る不純物または他の物質の存在を最小にするのが望ましいと考
えられる。例えば、起こりうる反応のために、一般に、保存前、または少なくと
も輸血前に、血液成分から、実質的に全ての白血球を除去するのが望ましいと考
えられる。
【0004】 白血球の低減を達成するために、通常、濾過が使用される。複数の血液バッグ
構成における濾過により白血球の数を少なくするシステムおよび方法は、例えば
、Stewartの米国特許第4,997,577号、Stewartらの米国
特許第5,128,048号、Johnsonらの米国特許第5,180,50
4号、およびBellottiらの米国特許第5,527,472号に記述され
ている。
【0005】 (発明の要旨) 本発明は、血液を保持するための容器および該容器と連絡しているフィルター
を含む血液収集システムを提供する。該フィルターは、第1および第2の可撓性
シートおよび深層フィルターを含み、該シートは、溶融性材料を含有し、そして
該深層フィルターは、溶融性材料を含有する。周辺シールは、該シートを該濾過
媒体に直接的に接合して、該第1シートと第2のシートとの間で該濾過媒体をカ
プセル化する。該シールは、混ざり合った溶融マトリックスを含み、該溶融マト
リックスは、該シートの材料および該濾過媒体の材料を含有する。
【0006】 好ましい実施形態では、前記濾過媒体は、血液から白血球を除去する。
【0007】 本発明の他の特徴および利点は、以下の説明、図面、および添付の請求の範囲
を検討すると、明らかとなる。
【0008】 (好ましい実施形態の説明) 図1は、手動の血液収集および保存システム10を示し、これは、一体化可撓
性フィルター20を有する。システム10は、実質的に白血球を含まない長期保
存用の赤血球を提供する。システム10はまた、血小板濃縮物および長期保存用
貧血小板血漿を提供する。血液収集および保存アセンブリ10は、一旦滅菌され
ると、米国において適用される標準により判定されるように、無菌「クローズド
」システムを構成する。システム10は、使い捨て頓用品である。
【0009】 図1で示すように、システム10は、一次バッグ12および3個の移動バッグ
または容器14、16および18を含む。可撓性フィルター20と同様に、移動
バッグ14、16および18は、システム10に一体的に装着されている。使用
中、システム10は、通常の様式で操作される。一次バッグ12(これはまた、
ドナーバッグとも呼ばれる)は、瀉血針24を備える一体的に装着されたドナー
チューブ22を通って、ドナーから、全血を受容する。一次バッグ12には、適
当な抗凝血薬Aが入っている。この全血は、一次バッグ12の内部にある通常の
手段により、赤血球および富血小板血漿に遠心分離される。白血球は、赤血球と
富血小板血漿との間の境界面に滞留している。
【0010】 移動バッグ14は、一次バッグ12に収集した全血から分離された富血小板血
漿を受容することを目的とする。富血小板血漿を一次バッグ12から移動させる
とき、できるだけ多くの白血球を一次バッグ12に保つ試みがなされている。富
血小板血漿を移動バッグ14に移動すると、一次バッグ12には、赤血球および
白血球が残る。
【0011】 移動バッグ16には、赤血球のための適当な保存溶液Sが入っている。このよ
うな溶液の1つは、Grodeらの米国特許第4,267,269号に開示され
ており、これは、Baxter Healthcare Corporatio
nから、ADSOL(登録商標)Solutionのブランド名で販売されてい
る。保存溶液Sは、この富血小板血漿を移動バッグ14に移動した後、一次バッ
グ12に移動される。
【0012】 この富血小板血漿は、移動バッグ14において、通常の手段により、血小板濃
縮物および貧血小板血漿に遠心分離される。この貧血小板血漿は、移動バッグ1
6に移動され、ここで、移動バック16には保存溶液Sがなくなる。移動バッグ
16は、貧血小板血漿用の保存容器として、役立つ。移動バッグ14は、この血
小板濃縮物用の保存容器として役立つ。
【0013】 保存溶液Sは、一次バッグ12に残留している赤血球および白血球と混合され
る。保存溶液S、赤血球および白血球の混合物は、配管26を通って、一次バッ
グ12から移動される。配管26は、インラインで、一体化可撓性フィルター2
0を保持する。可撓性フィルター20は、ハウジング30内に入っている濾過媒
体28を含む。この濾過媒体は、赤血球から白血球を除去するように選択される
【0014】 この白血球低減赤血球は、移動バッグ18に入る。移動バッグ18は、この白
血球低減赤血球用の保存容器として役立つ。
【0015】 処理システム10に付随するバッグおよび配管は、全て、通常の認可された医
用等級プラスチック材料(例えば、フタル酸ジ−2−エチルヘキシルで可塑化し
たポリ塩化ビニル(PVC−DEHP))から作製できる。これらのバッグは、
通常のヒートシール技術(例えば、高周波(RF)ヒートシール)を使用して、
形成される。
【0016】 あるいは、移動バッグ14は、この血小板濃縮物を保存する目的であるので、
(Gajewskiらの米国特許第4,140,162号に開示されているよう
な)ポリオレフィン材料、またはトリメリト酸トリ−2−エチルヘキシル(TE
HTM)で可塑化したポリ塩化ビニル材料から作製できる。これらの材料は、D
EHP−可塑化ポリ塩化ビニル材料と比較して、高い気体透過性を有し、これは
、血小板の保存に有利である。
【0017】 可撓性フィルター20は、システム10の残りの部分と同様に、使い捨て頓用
品である。また、システム10の残りの部分と同様に、フィルターハウジング3
0は、通常の認可された医用等級プラスチック材料を使用して、作製される。さ
らに、システム10の残りの部分と同様に、フィルターハウジング30は、通常
の高周波ヒートシール技術を使用して、形成される。フィルター20は、可撓性
であって、取り扱いを容易にし、そして遠心分離処理中に、システム10の他の
部品に対する損傷発生率を低くする。
【0018】 例示した実施形態(図2を参照)では、フィルターハウジング30は、医用等
級プラスチック材料(例えば、フタル酸ジ−2−エチルヘキシルで可塑化したポ
リ塩化ビニル(PVC−DEHP))の第1シート32および第2のシート34
を含む。PVCでなくそして/またはDEHPを含まない他の医用等級プラスチ
ック材料は、その材料が高周波エネルギーに晒されると温まって流動するという
条件で、使用できる。
【0019】 濾過媒体28は、繊維材料から作製され、これは、シート32とシート34と
の間に挟まれる。濾過媒体28は、単一層または複数層の積み重ねで配列できる
。媒体28としては、溶融吹込(melt blow)または不織(spun
bonded)の合成繊維(例えば、ナイロンまた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、または無機繊維を挙げることができる。使
用中、媒体28は、深層濾過により、白血球を除去する。
【0020】 例示した実施形態では、濾過媒体28は、血流方向で、プレフィルター領域、
メインフィルター領域、およびポストフィルター領域を含む。このプレフィルタ
ーおよびポストフィルターは、白血球の除去には適さない細孔サイズおよび繊維
直径を有する繊維材料(例えば、ポリエチレン)から作製される。その代わりに
、このプレフィルターの繊維材料は、血液中に存在している血餅および凝集の全
てを除去する大きさにされている。このポストフィルターの繊維材料は、このフ
ィルターの出口において、流体の種々の効果を提供する大きさにされている。代
表的な実施形態では、このプレフィルター材料は、約15μm〜約20μmの間
の細孔サイズを有し、そしてこのポストフィルター材料は、約20μmの細孔サ
イズを有する。このメインフィルター領域は、深層濾過により白血球を除去する
大きさにされた細孔サイズおよび直径を有する繊維材料(例えば、ポリエチレン
)から作製される。このメインフィルター領域の材料は、Watanabeらの
米国特許第4,701,267号またはNishimuraらの米国特許第4,
936,998号(これらの内容は、本明細書中で参考として援用されている)
に記述された特性を有し得る。
【0021】 開示されているように、濾過媒体28は、対称的に作製でき、このことは、媒
体28を通る流れの間に遭遇する濾過媒体の材料層が、流れの方向にかかわらず
、同じであることを意味する。それゆえ、媒体28のいずれかの側は、入口また
は出口として役立ち得る。濾過媒体28の対称的な性質は、濾過媒体28の「入
口」側と「出口」側、またはシート32および34の「入口」配向または「出口
」配向を区別する必要がないので、製造をさらに簡単にする。
【0022】 本発明によれば、単一連続周辺シール36は、2枚のシート32および34な
らびに濾過媒体28に圧力および高周波(単一工程で加熱する)を加えることに
より、形成される。シール36は、2枚のシート32および34を互いに接合す
るだけでなく、濾過媒体28を2枚のシート32および34に接合する。シール
36は、信頼できる頑丈で漏れない境界を作るために、濾過媒体28の材料とプ
ラスチックシート32および34の材料とを一体化する。シール36は単一で連
続的であるので、血液が濾過媒体30の周囲で別の路へ流れる可能性は、なくな
る。
【0023】 フィルター20はまた、入口ポート38および出口ポート40を含む。ポート
38および40は、PVC−DEHPのような医用等級プラスチック材料で作製
されたチューブを含む。図3で示すように、ポート38および40は、一体化周
辺シール36に配置され得、単一周辺シール36が形成されるのと同時に、所定
位置でシールされ得る。あるいは(図4を参照)、ポート38および40は、F
ischerらの米国特許第5,507,904号に示された様式で、単一周辺
シールが形成される前に、別個の組立プロセスで、各シート32および34に挿
入され得、そしてシールされ得る。またあるいは、ポート38および40は、別
々に成形した部分(これらは、これらのシートで形成された穴の上で、高周波エ
ネルギーによりヒートシールされる)を含み得る。
【0024】 上記濾過媒体28の対称的な配向により、フィルター30は、「無指向性」と
なる。ポート38は、入口ポートまたは出口ポートのいずれかとして働くように
配向され得、他のポート40は、それぞれ、対応する出口ポートまたは入口ポー
トとして働き、逆もまた真である。
【0025】 フィルター20は、第1および第2のプラスチックシート32のロールストッ
ク42および44から形成される(図5を参照)。濾過媒体28の層もまた、ロ
ールストック46から供給される。ロールストック42、44および46は、連
続的で層状のフィルタープレアセンブリ48を供給する。プレアセンブリ48は
、一対の対向ダイ50と52との間で測定された工程で、前進される(図6を参
照)。各工程の間に、対向ダイ50および52は、共に移動されて(図7を参照
)、圧力を加え、プレアセンブリ48の周縁を共に押し付ける。好ましくは、ダ
イ50および52を互いから離れて正確に間隔を空けるために、ストップ54が
設けられる。
【0026】 ダイ50および52がその周縁の周りで圧力を加えるとき、ダイ50および5
2を通って、高周波エネルギーが加えられる。高周波エネルギーと圧力との組合
せにより、シート32および34のプラスチック材料が軟化される。加えた圧力
により、シート32、34の熱軟化した材料は、濾過媒体28の隙間を貫通して
、濾過媒体材料と混ざり合ったシート材料の内部マトリックスを形成する。この
マトリックス内で、濾過媒体は、溶融し、複合シール36を形成する。
【0027】 その表面では、シート32および34に沿って、シール36は、シート32お
よび34の材料をほとんど含有する。この表面からの距離が大きくなると、シー
ル36は、シート32および34の材料と濾過媒体28の材料とが混ざり合った
溶融マトリックスを含有する。これは、このシート材料(これは、電気的に加熱
され、そして加えた高周波エネルギーによって流動を起こした)が、加えた圧力
によって媒体28の隙間にさらに流れ込み、そして貫通するので、生じると考え
られている。加熱したシート材料は、圧力下で、媒体28の隙間に流れ込むが、
媒体28それ自体をその周りで溶融させる。
【0028】 短期間の冷却後、シール36が固化して、ダイ50および52が引き出される
。代表的な実施形態では、ダイ50および52は、4KWの高周波エネルギー発
生器に連結される。1.2mmのダイキャップを維持して、60PSIの圧力が
加えられる。約5.5秒間のシール時間、次いで約5秒間の冷却時間が認められ
る。
【0029】 図8で示すように、シールした複数のフィルターアセンブリ56は、プレアセ
ンブリ48に沿って、順次、形成され得る。これらのフィルターアセンブリは、
(図8の幻影線84で示すように)、個々のフィルター20にダイカットされる
。フィルター20は、次いで、図1で示すように、血液処理収集システム10に
一体化される。
【0030】 図6および7で示すように、ポートチューブ38および40が周辺シール36
内に位置しているとき、ダイ50および52には、整列した凹部58を備え得る
。凹部58は、ポートチューブ38および40を受容するように対立する。ダイ
50および52は、ポートチューブ38および40の周りで、そしてプレアセン
ブリ48の残りの周囲に沿って、合わせられる。チューブ38および40には、
マンドレル(図示せず)が挿入されて、シール36を形成している間、チューブ
38および40の変形を防止する。これらのマンドレルは、シール36を冷却し
た後、取り除かれる。
【0031】 可撓性フィルターハウジング30は、一旦、システム10に一体化されると、
可変容量貯漕を含み、これは、濾過後、移動バッグ18に捕捉された残留空気を
受容するのに使用できる。この配置では、白血球欠乏赤血球がフィルター20か
らバッグ18に移動した後、残留空気は、移動バッグ18から搾り出されて、フ
ィルターハウジング30に戻される。フィルター20から上流の配管は、フィル
ターハウジング30で、空気を捕捉するようにクランプ留めできる。ハウジング
30は、可撓性であるので、その残留空気容量を収容するために拡大する。
【0032】 あるいは、移動バッグ18内の残留空気は、フィルター20をバイパスする通
気経路を通って、一次バッグ12に戻ることができる。例えば、図1で示すよう
に、配管経路60は、移動バッグ18から一次バッグ12に至り、そこを通って
、残留空気は、移動バッグ18から発散できる。
【0033】 配管経路60の代わりに(図9を参照)、フィルター20の周りでは、空気バ
イパスチャネル62を設けることができる。バイパスチャネル62には、インラ
イン逆止め弁64を設置し得、このチャネルを通って移動バッグ18に向けた方
向での血流を防止する。他の代替配置では(図10を参照)、移動バッグ18内
の残留空気は、一体化通気チューブ68を通って、通気バッグ66に移動できる
【0034】 可撓性フィルターは、異なる様式で、複数血液バッグシステムに一体化できる
。例えば(図11を参照)、図1で示したもののようなシステム10’は、一次
バッグ12と移動バッグ14との間で、インラインで、2番目の一体化可撓性フ
ィルター20’を含むことができる。この配置では、濾過媒体28’は、移動バ
ッグ141に入る前に、貧血小板血漿から白血球を取り除くように選択される。
【0035】 他の例として、図12は、システム70を示し、これは、一次バッグ72およ
び移動バッグ74、76、78を含む。一次バッグ72は、ドナーから全血を受
容する。全血は、一次バッグ72から、配管80を通って、移動バッグ74へと
移動される。配管80は、インラインで、先に記述した型の一体化可撓性フィル
ター82を備えている。濾過媒体84は、血小板または赤血球もまた除去するこ
となく、全血から白血球を除去するように選択される。白血球欠乏全血は、移動
バッグ74において、遠心分離で、赤血球および富血小板血漿へと処理されるが
、これらの両方は、白血球欠乏状態である。
【0036】 移動バッグ76は、この白血球欠乏富血小板血漿を受容し、移動バッグ74に
は、保存用に、白血球欠乏赤血球が残る。この富血小板血漿は、移動バッグ76
にて、通常の手段により、血小板濃縮物および貧血小板血漿に遠心分離される。
この貧血小板血漿は、保存用に、移動バッグ78に移動される。これにより、移
動バッグ76には血小板濃縮物が残るが、このバッグは、その保存容器として働
く。
【0037】 本発明を具体化する可撓性フィルターは、剛性フィルターハウジングで過去に
起こった取扱および処理の問題をなくす。剛性ハウジングとは異なり、可撓性ハ
ウジング30は、付随したバッグ(これもまた、可撓性プラスチック材料から作
製されている)を穿刺しない。剛性ハウジングとは異なり、可撓性ハウジング3
0は、使用中に生じる応力および圧力に適合し、そして迎合する。
【0038】 フィルター20の入口側で、可撓性シート32および濾過媒体28と近接して
、毛細管効果が生じ、これは、原料容器からの重力流れの流体上部圧力下にて、
空気の転置およびフィルター30の自動プライミングを促進する。この流体上部
圧力により、可撓性シート32は、プライミング後、膨張または拡大する。従っ
てこれは自然圧力マニホルドを形成し、このマニホルドは濾過媒体28の入口面
にわたって流体を均一に分散させる。これにより、捕捉された空気が確実に排気
され、この流体は、均一な圧力および分布下にて、濾過媒体28を通って確実に
流れる。
【0039】 この流体容器が空になると、フィルター20の下流では、負圧が生じる。ハウ
ジング30の入口シート32および出口シート34は、可撓性であるので、濾過
媒体28が占める空間の周りで崩壊して、使用後にフィルター30内に残ってい
る残留血液の量を最小にする。流体は、補助通気孔を使用することなく、その出
口側から流れ出る。
【0040】 同じプロセスにより、可撓性フィルター30は、使用中にて、上流の閉塞また
は遮断の視覚的な表示を与える。もし、使用中にて、(例えば、この配管での捻
れの形成またはインライン血餅の形成により)、フィルター30の上流の入口配
管にて、閉塞が起こるなら、ハウジング30の入口シート32および出口シート
34は、空の原料容器で起こるのと同じ様式で、崩壊により応答する。それゆえ
、使用中のフィルター30の予想外の崩壊は、事実上、フィルター30から上流
の閉塞が存在していることを意味する。
【0041】 さらに、可撓性ハウジング30は、加熱滅菌中にて、壊れない。可撓性ハウジ
ング30はまた、加熱滅菌プロセス中の熱浸透を妨害しない。その代わりに、ハ
ウジング30は、濾過媒体28への均一な熱浸透に適合する。フィルター20は
、全システム10が滅菌されると同時に滅菌を受けることができ、一工程の滅菌
プロセスが可能となる。
【0042】 本発明の種々の特徴は、上記請求の範囲で述べられている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、血液収集保存システムの概略図であり、これは、赤血球から白血球を
除去する一体化可撓性フィルターを含む。
【図2】 図2は、図1で示したシステムの一部をなす一体化可撓性フィルターの分解透
視図であり、これは、単一周辺シールを通る入口ポートおよび出口ポートを示し
ている。
【図3】 図3は、図2で示した一体化可撓性フィルターの組立透視図である。
【図4】 図4は、図1で示したシステムの一部をなし得る一体化可撓性フィルターの代
替実施形態の組立透視図であり、これは、単一周辺シールを通らない入口ポート
および出口ポートを示している。
【図5】 図5は、図2で示した予め組み立てた形状の一体化可撓性フィルターを示す透
視線図であり、これは、連続ロールストックから組み立てられる。
【図6】 図6は、図5で示した予め組み立てた形状の一体化可撓性フィルターが2つの
間隔を空けた高周波ダイの間を通るときの断面図である。
【図7】 図7は、図6で示した予め組み立てた形状の一体化可撓性フィルターの断面図
であり、これは、それらのダイにより係合され、高周波エネルギーを加えて、単
一周辺シールを形成する。
【図8】 図8は、複数のシールしたフィルターアセンブリの上面図であり、これは、連
続的に形成され、そして個々のフィルター20にダイカットされて、図1で示し
たシステムに一体化できる。
【図9】 図9は、血液収集保存システムの概略図であり、これは、フィルターの周りの
空気を排気するバイパスチャネルと共に、一体化可撓性フィルターを含み、この
フィルターは、赤血球から白血球を除去する。
【図10】 図10は、血液収集保存システムの概略図であり、これは、一体化通気バッグ
と共に、一体化可撓性フィルターを含み、このフィルターは、赤血球から白血球
を除去する。
【図11】 図11は、血液収集保存システムの概略図であり、これは、2つの一体化可撓
性フィルターを含み、一方は、赤血球から白血球を除去し、そして他方は、富血
小板血漿から白血球を除去する。
【図12】 図12は、血液収集保存システムの概略図であり、これは、一体化可撓性フィ
ルターを含み、このフィルターは、遠心分離処理の前に、全血から白血球を除去
する。 本発明は、上記詳細な説明で述べたまたは図面で示した部分の構成および配置
の詳細には限定されない。本発明は、他の実施形態および種々の他の様式で、実
施できる。その用語および語句は、説明に使用されており、限定するようにみな
すべきではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61J 1/00 331A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),AU,B R,CA,CN,IL,IN,JP,KR,MX,NO (72)発明者 ブレイラット, ジュリアン アメリカ合衆国 イリノイ 60060, マ ンデレイン, ハイランド ロード 933 (72)発明者 バーンハム, ジョン アメリカ合衆国 イリノイ 60047, レ イク チューリッヒ, ロレイン ドライ ブ 138 Fターム(参考) 4C077 AA13 BB02 EE01 LL02 NN02 NN03 PP07 PP09 PP12

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下の部分を含む、血液収集システム: 血液を保持するための容器;および 該容器と連絡しているフィルターであって、該フィルターは、第1および第2
    の可撓性シート、深層濾過媒体、周辺シールを含み、該シートは、溶融性材料を
    含有し、該深層濾過媒体は、溶融性材料を含有し、該シールは、該シートを該濾
    過媒体に直接的に接合して、該第1シートと第2のシートとの間で該濾過媒体を
    カプセル化し、該シールは、混ざり合った溶融マトリックスを含み、該溶融マト
    リックスは、該シートの材料および該濾過媒体の材料を含有する、 血液収集システム。
  2. 【請求項2】 前記濾過媒体が、血液から白血球を除去する、請求項1に記
    載のシステム。
  3. 【請求項3】 前記フィルターが、配管によって、前記容器に一体的に接続
    されている、請求項1に記載のシステム。
JP2001556567A 2000-02-04 2001-02-01 一体化可撓性フィルターを含む血液収集システム Expired - Lifetime JP4186096B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/498,085 2000-02-04
US09/498,085 US6367634B1 (en) 1993-12-22 2000-02-04 Blood collection systems including an integral, flexible filter
US09/593,782 2000-06-14
US09/593,782 US6422397B1 (en) 1993-12-22 2000-06-14 Blood collection systems including an integral, flexible filter
PCT/US2001/003329 WO2001056679A1 (en) 2000-02-04 2001-02-01 Blood collection systems including an integral, flexible filter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003521358A true JP2003521358A (ja) 2003-07-15
JP2003521358A5 JP2003521358A5 (ja) 2006-01-05
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