JP4623767B2 - ポンプ給送濾過血液処理装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は医用設備に関し、より特定的には全血を成分に分離して採取するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人の全血は、主として３種類の特定の細胞、即ち赤血球、白血球、及び血小板を含んでいる。これらの細胞は、蛋白質及びその他の化学物質からなる、血漿と呼ばれる複合的な水溶液中に懸濁されている。過去においては、輸血は全血を用いて行われていたが、特定の患者に必要とされる血液成分のみを輸注するというのが現在の流れである。この手法は利用可能な血液の供給量を節約するものであり、また患者が不必要な血液成分に暴露されないことから、多くの場合に患者にとっても好ましい。個々の血液製剤（製品）を別々に取っておくことにより、貯蔵寿命もまた増大させることができる。
【０００３】
輸注に必要な血液成分は、アフェレーシスと呼ばれるプロセスによってドナーから採取されうる。このプロセスでは、血液処理装置により、全血のうち所望とする１つの、又はより多くの特定の成分が分離され、収穫される。残りの成分はドナーに返血される。（本明細書で用いられる用語「ドナー」は、採取又は処理のために全血が採血される全ての者を包含しており、従ってボランティアのドナー、売血によるドナー、或いは採取された血液成分が返血される医療的な患者が含まれうる。）
従来、血液成分は重力によって濾過され、潜在的に有害な汚染物質や、白血球の如き内因性の構成成分が除去されている。白血球は宿主に対し、細菌やウィルスの感染に対する保護をもたらすものではあるが、輸注の受容者に対する白血球の導入は、他の血液製剤からは導出されることのない、非常に不利な反応を生じうる。例えば、輸注された白血球は過度の免疫遺伝的な拒絶反応や、ウィルス性疾患、及び器官の損傷を誘発しうる。従って、血漿、血小板、或いは赤血球といった収穫された血液画分は濾過して、白血球を除去することが望ましい。
【０００４】
一般的な構成例では、血液成分は、白血球フィルタの上方に吊り下げられ、その白血球フィルタの入口と流体的に連通している容器内に入れられる。流出する濾液は、白血球フィルタの下側に配置され、その出口と流体的に連通している容器に採取される。この場合に血液成分と受け側の容器（バッグ）との間の垂直方向の距離は、通常は20から60インチ（約50から150cm）である。
【０００５】
濾過が行われる流量は、プロセスの進行につれてかなり変動しうる。これは基本的には、フィルタが徐々に目詰まりし、流れ抵抗を増大させることによる。従って多くの場合に、濾過の始まりにおける流量は、終わりにおいて観察される流量の２倍程度になる。この濾過流量はまた、ドナー相互間での血液特性の相違の結果としても変動しうる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この変動は、濾液の品質に対してかなりの影響を与えうる。なぜなら、濾過効率は一般に、未濾過の血液成分とフィルタ材料との接触時間に依存するからである。例えば、流量が増大すれば接触時間は減少し、従って濾液中における除去されていない白血球の濃度は上昇しうる。同時に、満足できる濾液の純度を達成するのに必要な程度を越えて、プロセスの長さを増大させてしまうような、不必要に低い流量は回避するのが望ましい。
【０００７】
一般に、白血球フィルタはかなりの内部容積を有し、最後にフィルタ中に残存する所定量の血液製剤を流出させるためには、重力濾過は余り適切ではない。もちろん、補助的な流体を用いてフィルタをパージし、この残存量の流出と採取を行わせるようにすることは可能であるが、しかしその実施に必要な設備と手順は厄介であり、しかも労働集約的なものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はこの濾過プロセスを、フィルタを通る流量又は圧力特性が一貫したものとなることを保証するような仕方によって自動化する。第１の側面においては、本発明はフィードバック回路を含み、これによってフィルタの入口近傍において圧力を監視する。このフィードバック回路は流体ポンプの動作を制御するものであり、このポンプは１又はより多くの未濾過の血液成分をフィルタへと送る。
この構成を用いることにより、濾過効率に関係する各種のパラメータを正確に制御することができる。そうしたパラメータの１つは流量である。ポンプによって置換（排水）される容積がポンプの速度により直接的に決定されるものでない場合には、流量を監視する代替物として圧力を用いて、それに応じてポンプを制御することができる。
【０００９】
しかしながら好ましい実施態様においては、ポンプは容積形ポンプであり、従って一定のポンプ速度から直接的に一定の流量が得られる。こうしたシステムについては、制御されるパラメータは一般には、フィルタ圧力である。一定の流量を達成するについては、フィルタに対する過剰の圧力の負荷を回避することが重要である。さらにまた、フィルタによっては流量よりも圧力に敏感なものがあり、最適な挙動を得るためには一定の圧力が必要とされる場合がある。前者の場合、即ちフィルタに対する過剰の圧力を回避する場合には、フィードバック回路にアラームを含め、一定の流量を実行することがフィルタの入口において過剰の圧力を生じた場合、それをオペレータに警告することができる。（フィルタの入口における圧力はフィルタ全体にわたる圧力に対応する。なぜなら流量が一定の場合、出口の圧力は実質的に一定だからである。）加えて、フィードバック回路は、圧力限界において流れを遮断するように構成することができる。後者の場合、即ち一定の圧力が必要とされる場合には、フィードバック回路は、フィルタの入口における圧力が一定となるようにポンプを作動させることができる。圧力の警告を行う限界値は、フィルタが安全に許容することのできる最大圧力とすることができるが、しかしより一般的には、それを越えた場合には濾液の品質が損なわれてしまうような値である。
【００１０】
フィルタによっては、ある所定期間にわたる流れについての平均圧力が何らかの最大値を越えない限り、断続的に生ずる圧力スパイクを許容するものがある。この場合、フィードバック回路は所定期間にわたる流量についての圧力の読み取り値を積分し、平均圧力が最大限界値を越えた場合にはアラームの起動及び／又は流れの遮断を生じさせることができる。
【００１１】
第２の側面においては、本発明は、濾過プロセスの完了の後に、フィルタ内部にある量を都合よくパージするのを容易にする。このシステムは、選択的に接続された補助流体、例えば生理的食塩水や保存溶液の源を含み、未濾過の血液製剤がなくなった後に、ポンプはこうした流体をフィルタを通じて送り出す。残存する血液製剤の殆どを流出させるのに十分な量の補助流体がフィルタを通され、所望ならば、さらにフィルタを洗い流すことができる。
【００１２】
第３の側面においては、本発明は複数の血液製剤を同じフィルタを通して濾過し、それぞれの濾液を個別の容器に収集するのを容易にする。この場合にフィードバック回路は、これら各種の血液製剤の濾過にとって望ましい、それぞれに異なる流量又は圧力特性に対処する。
【００１３】
第４の側面においては、本発明は、先行して行われる全血の濾過及び／又は後続して行われる分離された画分の濾過及び収集を含む、血液の採取と分離のための完全なアフェレーシスシステムを提供する。このシステムは、ドナーから血液を採取するための静脈針と、血液をその成分に分離するための遠心分離器と、フィルタと、ポンプと、特にフィードバック回路として動作するコントローラ及び圧力センサと、さらに十分に確立されているプロトコルに従ってアフェレーシス手順を実行するのに必要な各種の容器、配管、機械的及び電子的な部品を含む。
【００１４】
かくして本発明は、上記の原理に従って作動するよう構成された装置と、またそうした原理を具現化するための方法とを含むものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以上の議論は、添付図面を参照して行われる以下の詳細な説明からより容易に理解される。なお図面全体を通じて、下２桁が同じ参照番号は同様の部材を示している。
【００１６】
最初に図１を参照すると、全体的に100で示された本発明による装置（システム）の基本的な構成要素が示されている。この装置100は第１の入口115と第２の入口120を含み、これらは一対のバルブ115V，120Vのそれぞれを介して、一対の分岐した血液適合性のチューブへと流体を受け入れる。これらの分岐したチューブはＹ形コネクタ122において接合され、このコネクタの出口は別のＹ形コネクタ124の一方の入口へと流体連通可能に結合されている。Ｙ形コネクタ124の他方の入口は、チェックバルブ126Vを介して、空気を入れた容器（図示せず）又は抜気口へと、流体連通可能に結合されている。
【００１７】
Ｙ形コネクタ124の出口からは、血液適合性のある主たるチューブ130のラインが延びており、このラインには制御可能な双方向蠕動ポンプ132が係合して動作する。ポンプ132は次いで、チューブ130及びそこからの分岐内における流れの方向と圧力とを決定する。チューブ130内の空気は、空気検出器134により検知される。チューブ130は第３のＹ形コネクタ136を経て分かれ、このコネクタの一方の出口はフィルタ140の入口に対して流体連通可能に結合されている。フィルタ140から出てくる物質は、一対のバルブ145V，150Vの設定により定められるところに従い、２つの採取バッグ145，150の何れかへと導通される。フィルタ140の機能と構造は、濾過されている物質の性質に依存し、そして恐らくは、例えば白血球フィルタ（例えば米国ニューヨーク州イーストヒルズ所在のPall Biomedical Corp.により市販されているBPF4又はLRF6フィルタ、或いは東京のAsahi Sepacell社から市販されているR200フィルタ）、ウィルスの不活性化又は低減のためのウィルスフィルタ（例えば米国マサチューセッツ州マールボロ所在のHemasure Inc.により製造されているSTERIPATHフィルタ）、細菌フィルタ、或いは血小板除去フィルタである。これらの構成部品は在来のものであり、容易に入手可能である。
【００１８】
Ｙ形コネクタ136の他方の出口は圧力センサ153に通じており、これはチューブ130のライン及びその開放している分岐内の流体圧力を測定すると共に、測定値を示す電子信号を発生する。圧力センサ153は好ましくは、外部の病原菌から装置100の無菌の内部環境を隔絶するための疎水性フィルタを含み、またチューブ用のスライドクランプ154により、装着の際にシステムから流体的に分離されることができる。圧力センサ153の出力信号はコントローラ155に供給され、このコントローラは適切な電気的接続と制御信号とを介して、ポンプ132の状態を判定する。
【００１９】
動作にあたっては、このシステムは最初に、バルブ115V及び120Vを閉じ、圧力センサ153により測定される内部圧力が所望の値（例えば大気圧より75mmHg下）となるまでポンプ132を逆回転させることによって、空気がパージされる。システムへの空気の流入は、チェックバルブ126Vによって拒絶される。次いでバルブ115Vが開放され、入口115を通じてシステム内へと１又はより多くの血液成分（例えば全血、血漿、富血小板血漿など）がシステムに入ることが許される。ポンプ132はこうした物質を入口115を介して引き入れ、これを採取バッグ145，150の一方へとフィルタ140を通して強制的に流動させるように作動される。このプロセスの進行につれて、フィルタ140の入口における圧力（圧力センサ153により測定された）は、フィルタ140が徐々に目詰まりするにつれて増大する。流れ抵抗の増大に応じて、本発明の能力と合致し且つオペレータが選択した手法により、コントローラ155はポンプ132を作動させる。より具体的にはコントローラ155は、一定の流量を維持するが最大圧力に達した場合にポンプ作用を終了させ、又は流量を変化させることにより一定の内部圧力を維持し、或いは目標流量と目標若しくは最大圧力の何らかの組み合わせを維持する（例えばコントローラ155が所定の容量若しくは期間にわたって、又はある圧力範囲内で一定の流量を実行し、次いでサイクルの残りの期間にわたって一定の圧力を実行する）ことができる。この場合にも、ポンプ132は容積形ポンプであるから、流量dV/dtはポンプの回転（ポンプ給送）速度に直接に追従する。圧力センサ153とコントローラ155はフィードバック回路を形成し、プログラムされた圧力／流量制御方式を実行する。結果として、最適なフィルタ性能が確保されうる。
【００２０】
コントローラ155にはまた、測定された圧力が最大限界を越えた場合にシステムのオペレータに警告し（例えば光、メッセージ表示、又は可聴信号により）、及び／又はポンプ132を遮断するためのアラーム機能を備えることができる。例えば、流れの圧力がある最大許容レベルを超えて上昇した場合には、血液細胞は物理的に損傷を受ける可能性がある。このレベルをコントローラ155にプログラムし、アラーム限界として用いることができる。コントローラ155はそれ自体、例えばプログラム可能なシングルチップのマイクロコンピュータを用いて実現することができる。これは圧力センサ153からの信号をマイクロコンピュータにより処理可能なデジタル信号に変換するＡＤコンバータを組み込んだものでよい。代替的に、この回路はカスタムメイドの集積回路や個別の電子回路により実現することができる。コントローラ100はまた、システムのオペレータからデータを受け取るための、キーパッド又はその他の入出力デバイスを含むことができる。
【００２１】
コントローラ155のための代表的なプログラミングロジックは、図３に状態図として示されている。コントローラ155は頻繁に又は連続的に、フィルタ140の入口における実際の圧力Pa（圧力センサ153により測定された）と、ポンプ132からの実際の流量Fa（ポンプ132が容積形ポンプの場合には一定であるが、そうでない場合にはPaから計算される）とを表すデータを受け取る。オペレータはコントローラ155に対し、最大圧力Pmax、目標圧力Ptarg、圧力許容度Ptol（即ち、例えばポンプのローラに付随する小さな圧力変動又は測定誤差に起因する予測された偏差。このPtolパラメータは、不適当に細かくポンプを調節することを防止する閾値として機能する）、目標流量Ftarg、及び最小流量Fminなどの１つ又はより多くのものを表す値を提供する。例示されたロジックは、これらのパラメータ全てについて値を提供する。
【００２２】
コントローラは、それが受信するデータ（このデータは変化しうる）及びオペレータにより提供されるデータ（このデータはサイクル中は一定のままでありうる）を、例示されたロジックに従って連続的に分析し、システムの状態を判定する。始動時には、コントローラ155はシステムが状態305に入るようにするが、この状態はポンプ132の速度をPa≧Ptarg又はFa≧Ftargとなるまで増大させることに対応しており、そうなった時点においてシステムは状態310に入る。そこではポンプの速度は一定に保たれる。しかしながら、何れかの時点においてPaがPmaxを越えたならば、システムはアラーム状態320に入り、そこではポンプ132は停止され及び／又はアラームが起動される。
【００２３】
状態310は、次の３つの状態の何れかが検出されるまで維持される。（１）Pa＜Ptarg−Ptol及びFa＜Ftarg。この場合、コントローラ155はシステムを再度状態305に入らせる。（２）Pa＞Ptarg＋Ptol及びFa＞Fmin。この場合コントローラ155は、システムを状態315に入らせるが、この状態はポンプ132の速度を低減させることに対応している。（３）もう一つは前と同様にPa＞Pmaxとなる状態であり、その場合にはシステムはアラーム状態320に入る。またコントローラ155は、次の３つの状態の何れかが検出された場合には、システムが状態315を出るようにする。即ち（１）Pa＜Ptarg及びFa≦Ftarg、（２）Fa≦Fmin、又は（３）Pa＞Pmaxである。この場合の状態（１）又は（２）はシステムを状態310に復帰させるが、状態（３）はアラーム状態320に入る結果となる。
【００２４】
アラーム状態320からは、オペレータのリセットによりシステムの再始動が可能である（状態305）。
【００２５】
このアラームの限界値は、単一の値をとる圧力レベルよりも複雑である。例えば図４に示すように、許容可能なフィルタ圧力は累積的な濾過済み容積の関数でありうるものであり、与えられた濾過済み容積についての平均圧力がある限界値L_H内にある限り、小さな圧力「スパイク」は受け入れることができる。実際には、最適な濾過効率は最小圧力L_Lをも必要としうるものであり、従って所定品質の濾液が保証されるのは、作動中の圧力が境界値L_HとL_Lの間に保持される場合だけである。過度に高いか又は低い圧力はまた、基本的な誤動作又は欠陥を示すものであり得る。例えば、流れ抵抗が不十分であることは、フィルタが迂回されていること又は漏れがあることを反映している場合があり、他方抵抗が過大であることは、プライミングの失敗やフィルタの不作動に起因することがある。何れの状態の場合にも、最終的な製品の品質を検査する必要性がある。逆に、上記した受け入れ可能な範囲内での適切な動作は、ある程度の品質保証をもたらすことになる。所望ならば、通常は閉じているバイパスループをフィルタ140と並列に設けて、アラーム限界に達した場合にはフィルタ140を通過する経路を閉じ、未濾過の血液成分を別の収集容器に差し向けて、誤作動を生じているフィルタと接触した結果としてこうした成分が失われたり、汚染されたりするのを回避することができる。
【００２６】
入口120は、濾過及び採取の過程において、種々の目的で各種の補助流体を導入するために用いることができる。例えば、入口115を通して血液成分が入ってくる前に、生理的食塩水溶液を導入し、システムのチューブ及び／又はフィルタ140をプライミングさせることができる。加えて、入口115を通じての血液成分の導入が完了した後に、入口120を介して流体を供給して、恐らくは30ミリリットル程度の内部容積を有しうるフィルタ140に残存している物質を、収集バッグ内へと置換（排出）させることができる。
【００２７】
図１の実施例に対しては、種々の変更を行うことができる。例えば、ポンプ132をフィルタ140の下流側（即ちフィルタ140と、バルブ145V，150VにつながるＹ形コネクタとの間）に配置し、血液をフィルタ140を介して押しやるのではなしに、このフィルタを介して引き入れるようにすることができる。フィルタ140の下流側にはまた、チェックバルブの付いた、空気を排除するための抜気口（後述）を追加して、空気のパージを容易にすることができる。またサイクルの完了前に、少量の濾液を採取するためのサンプルバッグを同様に設けることもできる。
【００２８】
一般的な用途では、血液成分の源は、ドナーから血液を採取し、これを血漿、バフィコート、血小板及び赤血球（ＲＢＣ）のような画分、或いはこれらの何らかの組み合わせへと分離する、アフェレーシス装置である。図２は本発明のより複雑な実施形態を示しており、これは赤血球を採取するための独立型のアフェレーシス装置として動作する。この装置200は在来の遠心分離ボウル210（例えば米国特許第4,983,158号による）を用いており、このボウルは好ましくは250ミリリットル程度の内部流体容量を有すると共に、このボウルを回転させるための手段（図示せず）と、入口ポートPT1及び出口ポートPT2が設けられる。遠心分離ボウル210の出口ポートPT2は、作動過程において血漿及び空気を収集するための容器212の入口ポートと流体的に連通している。容器212は図示のように垂直に立てられており、取り出しモードにおいて容器212から空気ではなく、収集された液体が流出されるようになっている。出口ポートPT2からの流体の経路には、システム内の圧力を監視するための圧力センサ214も含まれる。容器212の出口ポートからの流体の経路は、バルブ218Vを介して、システムの機能の多くを実行する主たる蠕動ポンプ232a，232bへと戻り、その後一対のバルブ220V，222Vを介してフィルタ240の入口ポートに達する。フィルタ240の出口ポートからの流体経路には疎水性の抜気口（ベント）225が含まれ、この経路はバルブ245V，250Vを介して、第１及び第２の採取バッグ245，250へと導かれる。これらは、ドナーから得られ濾過された赤血球を貯蔵するために用いられる。
【００２９】
また容器212の出口ポートからの戻り経路に同様に接続されているものとして、一対の容器260（生理的食塩水用）及び容器262（保存剤用）があり、これらは一対のバルブ260V，262Vを介してこの流体経路に結合されている。保存剤はＲＢＣの貯蔵寿命を延長させるための添加剤であり、その適切な例としては商品名SAGM，ADSOL，NUTRICELL，PAGGsM，MAP及びグリセロールなどがある。
【００３０】
遠心分離ボウル210の入口ポートPT1は、バルブ220V，222V及びＹ形コネクタ268を介して、スライドクランプ269によりシステムに接続された静脈針266と選択的に結合される。静脈針266はまた、抗凝固剤のための容器270と流体的に連通している。抗凝固剤ポンプ272が抗凝固剤溶液を、容器270から引き出すようになっている。この溶液はシステムに入り、Ｙ形コネクタ268を介して、採取された血液と混合される。これらの容器は一般的には全て、血液適合性のある材料から作成されたバッグである。図示された流体の流れ経路は、所定の長さの血液適合性のあるチューブ（集合的に参照番号230で示す）により確立される。
【００３１】
一連の空気検出器D1，D2，D3，D4が、この流体回路内の種々の個所において、流体の存在又は不存在を検出する。粗フィルタ275（典型的には170μmの孔径を有する）は、ドナーに返血される血液中から、潜在的な微小凝集物を除去する。一対の細菌フィルタ277，280は、容器260，262及び270から取り出された溶液から細菌を除去する。
【００３２】
動作に際しては、コントローラ255は、バルブ260V及び220Vを開き、バルブ222V及び262Vを閉じ、ポンプ232a及び232bを作動させることにより、まず容器260からの保存剤溶液によりチューブ230をプライミングする。（コントローラ255は蠕動ポンプのみに関して作動するように示されているが、これは表示上の便宜のためだけである。実際には、コントローラ255はここで記述されたシステムの全ての構成要素の動作を支配する。）ポンプ232a，232bは保存剤溶液を、それが空気検出器D2に達するまで引き入れ、この検出器は液体の存在が検出されたならば直ちに、コントローラ255に対して信号を送る。コントローラはこれに応じて、バルブ260Vを閉じることにより、保存剤溶液によるプライミング動作を終了させる。プライミングの間、バルブ245Vと250Vは開かれたままであり、パージされた空気はフィルタ240へと送られて容器245，250に蓄積される。
【００３３】
上記の手順は次いで、容器262からの生理的食塩水でチューブ230をプライミングするように繰り返される。この動作の間、バルブ262V及び220Vは開放されており、バルブ222V及び260Vは閉じられている。この場合にも、検出器D2により液体が検出された場合にプライミングは終了され、パージされた空気はフィルタ240に送られる。
【００３４】
次に、コントローラ255はポンプ272を作動させて、チューブ230及び静脈針266を、容器270からの抗凝固剤でプライミングさせる。抗凝固剤は検出器D4に達するまでチューブ230を介して通され、この検出器は抗凝固剤の存在を検知したならば直ちに、コントローラ255に対して信号を送る。コントローラ255はこれに応じて、抗凝固剤によるプライミング動作を終了させる。
【００３５】
プライミングが完了したならば、コントローラ255はポンプ232bを逆回転させて、フィルタ240及び容器245，250内にある空気をボウル210と容器212に排出する。これを達成するために、バルブ220V，245V及び250Vが開かれ、バルブ218V，222V，260V及び262Vが閉じられる。ポンプ動作は、大気圧より75mmHg低い圧力が圧力センサ253により検出されるまで続けられる。
【００３６】
次いで静脈針266がドナーに挿通され、コントローラ255ははポンプ232bと272を作動させることにより、採取される全血が抗凝固剤と混合されるようにする。ポンプ272は容器270からの抗凝固剤を採取された全血に対し、抗凝固剤と全血が目標とする比率（一般には１：16）を維持するようにして混合する。バルブ222Vは開かれ、バルブ220Vは閉じられており、抗凝固処理された全血は入口ポートPT1を介してボウル210内へと押し進められる。
【００３７】
コントローラ255は次いで、ボウル210の回転を開始させ、遠心力によって高密度成分（主としてＲＢＣ）が低密度成分（白血球、血小板及び血漿）から分離される。特に、遠心分離ボウルの回転により、ＲＢＣはボウルの外壁に向けて濃縮されてくる。より軽い血液成分、抗凝固剤及び破片物からなる上清は、ボウル内で同心円状の層を形成し、血液が継続して流入してくると、ボウルの中心部分（コア）に向けて接近し、ついには出口ポートPT2から流出する。血漿はラインセンサ282を通過し、血漿容器212に収集されるが、この容器は大体400−600ミリリットルの血漿を保持する。分離された血漿の殆ど全部が容器212に送られた時点（例えば出力がコントローラ255に接続されているラインセンサ282により、液体中の曇りの増大が検出されることにより示される）で、遠心分離ボウルの回転を停止させることにより、分離プロセスは終了される。コントローラ255は次いで、バルブ218Vと262Vを開き、バルブ260Vを閉じることにより、所定の比率で生理的食塩水と混合させて、容器212内の血漿をドナーへと戻すようにする（この場合も、容器212の垂直配向により、漂遊する空気が入り込むことが防止される）。この動作の間、ポンプ232a，232bは同じ速度で回転し、血漿は入口ポートPT1を通過することなしに、Ｙ形コネクタ290を介して通される。こうした成分はドナーに対し、迅速な速度で、例えば120ml／分で戻されることが好ましい。この戻り速度においては、生理的食塩水溶液はポンプ232aにより、約60ml／分の速度で導入される。（生理的食塩水を添加することは、ドナーが蒙りうるクエン酸塩の影響を低減し、また抽出された成分により占められていた容量を補償する。）実際には、バルブ218Vと222Vを開き、バルブ220Vを閉じ、ポンプ232aをポンプ232bよりも僅かに早い速度で運転することにより、サイクルが完了する前に（即ちボウル210が作動している間でさえも）血漿をドナーに戻すことが可能である。このようにして、容器212から取り出された血漿の幾らかはドナーに戻され、残りはＹ形コネクタ290からボウル210へと戻されて再循環され、分離プロセスが継続される。戻される血漿と再循環される血漿の比率は、ポンプ232a，232bの相対速度によって決定される。
【００３８】
ボウル210内に残っている血液成分は、バルブ222Vを閉じバルブ220Vを開いた状態で、ポンプ232bによりフィルタ240を介して、入口ポートPT1を通じて取り出される。最初は、フィルタ240をプライミングするためにバルブ245Vと250Vは閉じられたままであり、ポンプ232aはボウル210の内容物を保存剤溶液と混合するように作動される。バルブ260Vは開いており、バルブ262Vは閉じられている。ポンプ232a，232bのそれぞれの回転速度は、保存溶液が所望の濃度で（通常は１／３であり、従ってポンプ232aはポンプ232bの１／３の速度で回転する）混合されるように選択される。好ましくは一定の流量で実行されるこの動作の間に、空気は疎水性抜気口225を介して、フィルタ240からパージされる。センサ253により測定された圧力が所定の限度（例えば150mmHg）に達した場合に、プライミング動作はバルブ245V，250Vの一方を開くことによって終了される。ボウル210に残っている内容物は次いで、検出器D2により液体の不存在が検出されるまで、或いは所定の容量が処理されるまで、フィルタ240を通じて取り出される。好ましくは、このプロセスの間に、コントローラ255はバルブ245V，250Vの一方を、他方は閉じた状態として交互に開き、濾過された製品を容器245，250へと分配する。
【００３９】
ボウルが空になった時点で、或いは所定の容量の製品が処理された時点で、装置200は、上述したのと同様の第２の採血サイクルを開始する。全血が再度ドナーから取得され、抗凝固剤と混合され、ＲＢＣがボウル210に蓄積され、そして血漿がドナーに戻される。この第２のサイクルは次いで終了され（この場合もラインセンサ282からの信号により）、静脈針266はドナーから外される。しかしながら今度は、フィルタのプライミング動作は行われない。コントローラ255は単に、ポンプ232a，232bを定まった回転速度比で作動させ、保存剤溶液と血液製剤との目標とする混合物を得て、容器245，250を交互に充填する。ボウル210が空になった時点で、フィルタ240の内部容積は、依然として血液製剤と保存剤溶液の混合物により満たされている。この容量分を容器245，250に移し替えるために、コントローラ255はポンプ232aを作動させて、追加の保存剤溶液を容器260からフィルタ240へと移送する。所望ならば、この動作は移し替えのために厳密に必要な限度を越えて継続し、さらなる保存剤溶液をフィルタ240を介して送り込んで、このフィルタを洗い流すことができる。この場合、血液製剤と保存剤溶液の混合比は、移し替えに続けてこの付加的な量を導入することを許容するように選択されている。
【００４０】
濾過の過程においては、コントローラ255は圧力センサ253により検出された圧力に基づき、ポンプ232bを本発明の原理に従って作動させる。具体的には、フィルタ240の特性に基づいて、コントローラ255は一定の流量又は一定の圧力を保証することができ、過度の又は不十分な圧力（瞬時値又は累積容積についての平均値）となった場合にはアラームを起動させることができ、及び／又は過度の又は不十分な圧力に応答して流れを終了させることができる（ポンプ232bをディセーブルし及び／又はバルブ220Vを閉じることにより）。
【００４１】
或いはまた装置200は、複数の血液製剤を収集するように構成し、動作させることができる。例えば図２に示す構成は、次のようにして血漿画分とＲＢＣ画分を収集するために用いることができる。即ち採取と分離の後に、バルブ222Vを閉じ、バルブ220Vを開いたままとすることにより、容器212からの血漿は静脈針266に戻るのではなしに、フィルタ240を通して送られる。この場合にも、コントローラ255は圧力センサ253に応答し、本発明に従ってポンプ232bを作動させる。そしてバルブ245V，250Vの一方のみが開いたままとされ、血漿を１つの収集容器に保持させる。
【００４２】
容器212からの血漿の移送が完了（検出器D2における空気の検出又は容器212の測定重量により示される）したならば、バルブ218Vが閉じられる。バルブ245V，250Vのうち、その時に開いている方が閉じられ、他方が開かれる。次いでポンプ232a，232bが作動されて、ボウル210からＲＢＣを、容器260から保存剤溶液を一定の混合比で引き入れ、これらをフィルタ240を介して（この場合にも本発明に従って）強制的に通し、容器245，250のうち未充填の方に送る。コントローラ255はプログラム可能であるから、その動作は種々の血液製剤について異なる、フィルタの取り扱い条件の相違を斟酌することができる。例えば、血漿についての最大濾過圧力は、ＲＢＣについての最大圧力とは恐らく異なる。またボウル210から物質を引き入れるに先立っては、容器260，262の一方から取り出される少量の生理的食塩水又は保存剤溶液により、フィルタ240を洗い流す（リンスする）ことが望ましい。
【００４３】
この場合にも、上記した構成に対しては種々の変更が可能である。例えば容器212から延びるラインを、ポンプ232aへとつながるラインではなく、入口ポートPT1につながるラインへとバルブ218Vを介して接続することにより、ドナーに血漿を戻するためにポンプ232a，232bの双方（同一の速度で回転する）を使用しなければならないという必要性を排除することができる。代わりに、ポンプ232bのみによって血漿の戻しを処理することができる。この構成変更の１つの利点は、細菌フィルタ280をポンプ232aの下流（例えばポンプ232aとＹ形コネクタ290の間）に配置し、それにより細菌フィルタがポンプ232aの効率を妨げないようにすることができる点にある。
【００４４】
また、フィルタ240を越えたところで容器245，250と並列に、通常はシステムから切り離されており（例えばチューブのスライドクランプにより）、手順が完了した後に容器245，250から蓄積された空気を収集するために用いられるポーチを追加することにより、抜気口225を省略することもできる。このことは、容器245，250を垂直配向で吊り下げ、空気を手作業でポーチへと押しやることによって達成することができる。この構成は手作業による介入を必要とするが、上述した構成とは異なり、これによれば、他の場合には抜気口225を越えたところにあり、パージに際してアクセスが不能なままである空気をパージすることが可能になる。
【００４５】
【発明の効果】
かくして以上見てきたように、本発明によれば、血液のアフェレーシスに対する便利な、安全でしかも効率的な手法が提供される。本明細書において用いられた用語及び表現は、説明のための用語であって限定のために用いられたものではなく、こうした用語及び表現の使用に際しては、本明細書に記述され図面に示された特徴、或いはその一部に均等な何らかのものを排除する意図はない。むしろ、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変更が可能であることが理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鍵となる特徴を具現化したアフェレーシス装置の単純化した概略図である。
【図２】本発明のより複雑な実施例の概略図である。
【図３】本発明のコントローラの動作を示す状態図である。
【図４】本発明の動作を統括するのに用いることのできる、代表的なフィルタ品質のプロファイルを示すグラフである。
【符号の説明】
100 アフェレーシス装置
115，120 入口
115V，120V，145V，150V，218V，220V，222V，245V，250V，260V，262V バルブ
122，124，136，236，290 Ｙ形コネクタ
126V チェックバルブ
130，230 チューブ
132，232a，232b，272 ポンプ
134 空気検出器
140，240 フィルタ
145，150，212，245，250 容器（バッグ）
153，253 圧力センサ
155，255 コントローラ
210 遠心分離ボウル
260，262，270 容器（バッグ）
280 細菌フィルタ
282 ラインセンサ
PT1 入口ポート
PT2 出口ポート
D1，D2，D3，D4 空気検出器

Claims (13)

1. 少なくとも１つの血液成分を処理するための装置であって、
   ａ．全血を複数の成分に分離するための手段（２１０）であって、該全血を受容する入口ポート（ＰＴ１）を有する手段（２１０）、
   ｂ．前記少なくとも１つの血液成分を収集するための収集手段（２４５、２５０）、
   ｃ．前記全血を前記分離手段（２１０）へとポンプ給送する手段と、前記少なくとも１つの血液成分を前記分離手段（２１０）から前記収集手段（２４５、２５０）へと取り込む手段とを備えている、制御可能なポンプ手段（２３２ａ、２３２ｂ）、
   ｄ．前記少なくとも１つの血液成分を収集に先立って濾過するためのフィルタ（２４０）、
   ｅ．前記フィルタの手前での圧力を測定するための手段（２５３）、並びに
   ｆ．前記少なくとも１つの血液成分を分離し濾過するように前記分離手段（２１０）及び前記ポンプ手段（２３２ａ、２３２ｂ）を制御するための制御手段（２５５）であって、前記少なくとも１つの血液成分の所要の濾過速度及び／又は圧力を提供するように、測定された圧力に基づいて前記ポンプ手段（２３２ａ、２３２ｂ）を制御するためのフィードバック手段を含む、制御手段（２５５）からなる装置。
2. ドナーから全血を採取する手段をさらに含み、この手段が静脈針（２６６）を含む、請求項１の装置。
3. 少なくとも１つの分離された成分が、前記分離手段（２１０）から前記フィルタ（２４０）を通り前記収集手段（２４５、２５０）に入る流れ経路を辿り、前記フィードバック手段（２５５）が、プログラムされたａ）前記フィルタ（２４０）を通る流量又はｂ）前記フィルタ（２４０）手前での圧力を維持するように前記ポンプ（２３２ａ、２３２ｂ）を制御する、請求項２の装置。
4. 前記収集手段が、それぞれ異なる血液成分について専用の第１及び第２の個別の容器（２４５、２５０）からなり、さらに
   ａ．第１の血液成分を前記フィルタ（２４０）を通して前記第１の容器（２４５）に差し向ける手段（２２０ｖ、２４５ｖ）、及び
   ｂ．第２の血液成分を前記フィルタ（２４０）を通して前記第２の容器（２５０）に差し向ける手段（２２０ｖ、２５０ｖ）とを含む、請求項１の装置。
5. 前記フィルタ（２４０）が所定の内部容積を有し、少なくとも１つの分離された成分が、前記分離手段（２１０）から前記フィルタ（２４０）を通り前記収集手段（２４５、２５０）に入る流れ経路を辿り、さらに
   ａ．液体を収容する手段（２６０）、及び
   ｂ．前記流れ経路に選択的に結合され、前記液体を前記流れ経路に通過させて前記少なくとも１つの血液成分を前記フィルタ（２４０）の前記内部容積から実質的に排出させるための手段（２６０ｖ）とを含む、請求項１の装置。
6. 前記フィルタ（２４０）が、ａ）前記ポンプ（２３２ａ、２３２ｂ）の下流、又はｂ）前記ポンプの上流の何れかに配置されている、請求項３の装置。
7. 前記フィルタが、ａ）白血球フィルタ、ｂ）細菌フィルタ、ｃ）血小板除去フィルタ、又はｄ）ウィルスフィルタの何れか１つである、請求項１の装置。
8. 最大限界を超えた前記測定された圧力に応答するアラーム手段（３１５）をさらに備えている、請求項１に記載の装置。
9. 前記測定された圧力が最大限界を越えた場合に、前記アラーム手段が、さらに、ポンプ給送を終了させるように作動可能である、請求項１の装置。
10. 前記アラーム手段が、前記ポンプ手段を停止させることによって、ポンプ給送を終了させるように操作可能である、請求項９の装置。
11. 所定の流れ容積について平均された、所定範囲外となった前記測定された圧力に応答するアラーム手段をさらに備えている、請求項１の装置。
12. 前記フィードバック手段が、前記アラーム手段を作動させるために操作可能である、請求項１１に記載の装置。
13. 前記第１の血液成分が血漿であり、前記第２の血液成分が赤血球である、請求項４の装置。

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