JP5828924B2 - 最適化されたアフェレーシスのドロー及びリターンのためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
本特許出願は、「System and Method for Optimized Apheresis Draw and Return」と題され、代理人番号1611/A52で譲渡され、Etienne Pages及びMichael Ragusaを発明者とする2008年4月14日付け出願の米国特許出願第12/102,427号の優先権を主張するものであり、その開示内容全体は、参照によりここに援用される。
本発明は、血液アフェレーシスのためのシステム及び方法、特に、最適化されたアフェレーシスのドロー及びリターンのためのシステム及び方法に関する。
Pv = PM2 - PHM2 + (RA/RB) * ((PM2 - PHM2) - (PM1 - PHM1))
これに対し、リターンステップでは、システムは次の等式を使うことができる。
Pv = PM2 - PHM2 - (RA/RB) * ((PM1 - PHM1) - (PM2 - PHM2))
式中、RA=チューブ区分Aにおける流れに対する抵抗(例えば、針、針ライン、及びセンサM2に続くドロー/リターンライン28を含む)であり、
RB=チューブ区分Bにおける流れに対する抵抗(例えば、センサM1及びM2間のドロー/リターンライン28を含む)であり、
PHM1及びPHM2=それぞれ、静脈アクセス装置24と圧力センサM1及びM2との高さの差に関連するPM1及びPM2の部分。
Pv = PM1 - PHM1 + rD/RD * [(PM1 - PHM1) - (PM2 - PHM2)]
式中、Rは、供血者ライン(例えば部分BD)の流れに対する抵抗であり、rは、針及び針チューブ系(例えば部分A)の流れに対する抵抗であり、
PHM2及びPHM1は、それぞれ、静脈穿刺と圧力センサとの間の高さの差に関連するPM2及びPM1の部分である。
Pv = PM2 - PHM2 - rR/RR * [(PM1 - PHM1) - (PM2 - PHM2)]
Rは、供血者ライン(例えばBR)の流れに対する抵抗であり、rは、針及び針チューブ(例えば部分A)の流れに対する抵抗であり、
PHM2及びPHM1は、それぞれ、静脈穿刺と圧力センサとの高さの差に関連するPM2及びPM1の部分である。
Pv(t)=PM2(t)-PHM2-rR/RR*[(PM1(t-Δt)-PHM1)-(PM2(t-Δt)-PHM2)]/Flow(t-Δt)xFlow(t)
Δtは、広義には、変化した粘性の流体が、抵抗Rのラインの部分から抵抗rのラインの部分へ移動するために必要な時間として定義することができる。
1.血液成分を収集し交換する血液処理装置であって、
対象から全血を引き出し、使用されない血液成分を対象へ戻すための静脈アクセス装置、
前記引き出された全血を第1の血液成分及び第2の血液成分へ分離するための血液成分分離装置であって、前記第2の血液成分を第2の血液成分保存容器へ送るように構成されているもの、
前記対象から全血を引き出し、前記第1の血液成分を対象へ戻すための、前記静脈アクセス装置と前記血液成分分離装置とを流体接続するドロー/リターンライン、
前記ドロー/リターンラインに且つ前記血液成分分離装置と前記静脈アクセス装置との間に配置されている、前記ドロー/リターンライン内の第1の圧力を決定するための第1の圧力センサ、
前記ドロー/リターンラインに且つ前記第1の圧力センサと前記静脈アクセス装置との間に配置されている、前記ドロー/リターンライン内の第2の圧力を決定するための第2の圧力センサ、並びに
前記ドロー/リターンラインに接続された、当該ドロー/リターンライン内の流量を制御するためのポンプであって、前記第1の圧力及び前記第2の圧力に基づいて決定された対象アクセス圧力に基づいて流量を制御するもの
を備えている、血液処理装置。
2.前記静脈アクセス装置が、補償流体を対象へ戻すために使用することもできる、上項1に記載の血液処理システム。
3.前記血液成分分離装置が遠心ボウルである、上項1に記載の血液処理システム。
4.前記抗凝血剤を、前記静脈アクセス装置の近くで、引き出された血液中に導入するための抗凝血ラインをさらに備えている、上項1に記載の血液処理システム。
5.前記血液成分分離装置と前記静脈アクセス装置との間のドロー/リターンラインに配置されており、該ドロー/リターンライン内の流れを停止するバルブをさらに備えている、上項1に記載の血液処理システム。
6.前記対象アクセス圧力が、前記ドロー/リターンラインの第1の部分の少なくとも1つの性質及び前記ドロー/リターンラインの第2の部分の少なくとも1つの性質にさらに基づいており、前記第1の部分が、前記第1及び第2の圧力センサ間にあり、前記第2の部分が、前記第2の圧力センサと前記静脈アクセス装置との間にある、上項1に記載の血液処理装置。
7.前記ドロー/リターンラインの第1の部分の少なくとも1つの性質及び前記ドロー/リターンラインの第2の部分の少なくとも1つの性質が、構造の長さ、内直径及び材料からなる群から選択される、上項6に記載の血液処理装置。
8.前記流量が、前記ドロー/リターンラインの第1の部分内の第1の流れ抵抗にも基づいて制御され、当該第1の流れ抵抗が、前記ドロー/リターンラインの第1の部分少なくとも1つの性質に基づいて計算される、上項6に記載の血液処理装置。
9.前記流量が、さらに、前記ドロー/リターンラインの第2の部分内の第2の流れ抵抗に基づいて制御され、当該第2の流れ抵抗が、前記ドロー/リターンラインの第2の部分の少なくとも1つの性質に基づいて計算される、上項8に記載の血液処理装置。
10.前記血液成分分離装置が、引き出された血液を、第1の血液成分及び第2の血液成分に加えて、第3の血液成分にさらに分離する、上項1に記載の血液処理装置。
11.前記第1の血液成分が赤血球であり、前記第2の血液成分が血小板であり、前記第3の血液成分が血漿である、上項10に記載の血液処理装置。
12.前記対象アクセス圧力がリアルタイムで決定される、上項1に記載の血液処理装置。
13.前記第1の血液成分が対象へ戻される時に、全血の対象からの引き出しを停止する連動装置をさらに備えている、上項1に記載の血液処理装置。
14.前記流量が、ドロー流量及びリターン流量の少なくとも1つである、上項1に記載の血液処理装置。
15.血液処理機器を利用して血液成分を収集し交換する方法であって、
前記血液分離装置に流体接続した静脈アクセス装置を対象へ挿入し、
血液を対象から引き出し、その場合、引き出された血液が、処理のために前記血液成分分離装置内に収集され、
前記引き出された血液を、前記血液成分分離装置を利用して第1の血液成分及び第2の血液成分に分離し、
前記第2の血液成分を前記血液成分分離装置から抽出し、
前記第1の血液成分を対象へ前記ドロー/リターンラインを通して戻し、
前記静脈アクセス装置と前記血液成分分離装置との間のドロー/リターンラインに配置されている第1の圧力センサを用いて、該ドロー/リターンライン内の第1の圧力を測定し、
前記静脈アクセス装置と前記第1の圧力センサとの間のドロー/リターンラインに配置されている第2の圧力センサを用いて、該ドロー/リターンライン内の第2の圧力を測定し、
前記第1の圧力及び第2の圧力を用いて決定された対象アクセス圧力に基づいて、前記ドロー/リターン流体ライン内の流量を制御する
ことを含む、方法。
16.抗凝血剤を、前記引き出された血液内へ抗凝血剤ラインを介して導入することをさらに含む、上項15に記載の方法。
17.前記血液成分分離装置が遠心ボウルである、上項15に記載の方法。
18.前記ドロー/リターンラインが、前記血液成分分離装置と前記静脈アクセス装置との間に配置されたバルブを備えており、該バルブが、前記ドロー/リターンライン内の流れを停止させる、上項15に記載の方法。
19.前記対象アクセス圧力が、さらに、前記ドロー/リターンラインの第1の部分の少なくとも1つの性質及び前記ドロー/リターンラインの第2の部分の少なくとも1つの性質を利用して決定され、前記第1の部分が、前記第1及び第2の圧力センサ間にあり、前記第2の部分が、前記第2の圧力センサと前記静脈アクセス装置との間にある、上項15に記載の方法。
20.前記ドロー/リターンラインの第1の部分の少なくとも1つの性質及び前記ドロー/リターンラインの第2の部分の少なくとも1つの性質が、構造の長さ、内直径及び材料からなる群から選択される、上項19に記載の方法。
21.前記流量が、前記ドロー/リターンラインの第1の部分内の第1の流れ抵抗にも基づいて制御され、該第1の流れ抵抗が、前記ドロー/リターンラインの第1の部分の少なくとも1つの性質に基づいて計算される、上項19に記載の方法。
22.前記流量が、さらに、前記ドロー/リターンラインの第2の部分内の第2の流れ抵抗に基づいて制御され、該第2の流れ抵抗が、前記ドロー/リターンラインの第2の部分の少なくとも1つの性質に基づいて計算される、上項19に記載の方法。
23.前記血液成分分離装置が、前記引き出された血液を、第1の血液成分及び第2の血液成分に加えて、第3の血液成分にさらに分離する、上項15に記載の方法。
24.前記第1の血液成分が赤血球であり、第2の血液成分が血小板であり、前記第3の血液成分が血漿である、上項23に記載の方法。
25.前記対象アクセス圧力がリアルタイムで決定される、上項15に記載の方法。
26.前記流量が、ドロー流量及びリターン流量の少なくとも1つである、上項15に記載の方法。
27.血液成分を収集し交換するための血液処理装置であって、
全血を対象から引き出し、使用されない血液成分を対象へ戻すための静脈アクセス装置、
前記引き出された全血を第1の血液成分及び第2の血液成分に分離するための血液成分分離装置であって、前記第2の血液成分を第2の血液成分保存容器へ送るように構成されているもの、
前記静脈アクセス装置及び前記血液成分分離装置に流体接続されている、第1の血液成分を対象へ戻すためのリターンライン
前記静脈アクセス装置及び前記血液成分分離装置に流体接続されている、全血を対象から血液成分分離装置内へ引き出すためのドローライン、
前記血液成分分離装置と前記静脈アクセス装置との間のリターンラインに配置された、第1の圧力を決定するための第1の圧力センサ;
前記血液成分分離装置と前記静脈アクセス装置との間のドローラインに配置された、第2の圧力を決定するための第2の圧力センサ、並びに
前記リターンライン及び前記ドローラインの少なくとも1つに接続され且つ当該接続されたライン内の流量を制御する第1のポンプであって、前記第1の圧力及び前記第2の圧力に基づいて決定された対象アクセス圧力に基づいて制御するための第1のポンプ
を備えている、血液処理装置。
28.前記第1のポンプが前記リターンラインに接続されており、リターン流量を制御する、上項27に記載の血液処理装置。
29.前記ドローラインに接続された、該ドローライン内のドロー流量を制御するための第2のポンプをさらに備えており、当該第2のポンプが、ドロー流量を、前記第1の圧力及び前記第2の圧力に基づいて決定される対象アクセス圧力に基づいて制御する、上項28に記載の血液処理装置。
30.血液処理機器を利用して血液成分を収集し交換する方法であって、
前記血液分離装置に流体接続された静脈アクセス装置を対象へ挿入し、
血液を対象からドローラインを通して引き出し、その場合、該引き出された血液が、処理のために前記血液成分分離装置内で集収され、
前記血液成分分離装置を利用して、前記引き出された血液を第1の血液成分及び第2の血液成分に分離し、
前記第2の血液成分を前記血液成分分離装置から抽出し、
前記第1の血液成分を対象へリターンラインを通して戻し、
前記リターンラインに前記静脈アクセス装置と前記血液成分分離装置との間に配置された第1の圧力センサを用いて、第1の圧力を測定し、
前記ドローラインに前記静脈アクセス装置と前記血液成分分離装置との間に配置された第2の圧力センサを用いて、第2の圧力を測定し、
流量を、前記第1の圧力及び前記第2の圧力を使用して決定された対象アクセス圧力に基づいて制御する
ことを含む、方法。
Claims (25)
- 血液処理システムの作動を制御する方法であって、
前記血液処理システムが、
血液成分分離装置にドロー/リターンラインを通して流体接続されたアクセス装置、
ドロー/リターンラインに配置されたドロー/リターンポンプ、
全血を、第1の血液成分及び第2の血液成分に分離するよう前記血液成分分離装置の作動を制御し、前記第2の血液成分を前記血液成分分離装置から抽出するための制御手段、
を備えており、前記方法が、制御手段によって、
前記アクセス装置と前記血液成分分離装置との間のドロー/リターンラインに配置されている第1の圧力センサを用いて、該ドロー/リターンライン内の第1の圧力を測定し、
前記アクセス装置と前記第1の圧力センサとの間のドロー/リターンラインに配置されている第2の圧力センサを用いて、該ドロー/リターンライン内の第2の圧力を測定し、
前記第1の圧力及び第2の圧力を用いて決定された圧力に基づいて、前記ドロー/リターンポンプを制御する
ように血液処理システムの作動を制御することを含む、方法。 - 抗凝血剤を、前記ドロー/リターンラインへ抗凝血剤ラインを介して導入するよう前記血液処理システムが作動するように制御手段によって制御することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記血液成分分離装置が遠心ボウルである、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記ドロー/リターンラインが、前記血液成分分離装置と前記アクセス装置との間に配置されたバルブを備えており、該バルブが、前記ドロー/リターンライン内の流れを停止させる、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記圧力が、さらに、前記ドロー/リターンラインの第1の部分の少なくとも1つの性質及び前記ドロー/リターンラインの第2の部分の少なくとも1つの性質を利用して決定され、前記第1の部分が、前記第1及び第2の圧力センサ間にあり、前記第2の部分が、前記第2の圧力センサと前記アクセス装置との間にある、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ドロー/リターンラインの第1の部分の少なくとも1つの性質及び前記ドロー/リターンラインの第2の部分の少なくとも1つの性質が、構造の長さ、内直径及び材料からなる群から選択される、請求項5に記載の方法。
- 前記ドロー/リターンポンプが、前記ドロー/リターンラインの第1の部分内の第1の流れ抵抗にも基づいて制御され、該第1の流れ抵抗が、前記ドロー/リターンラインの第1の部分少なくとも1つの性質に基づいて計算される、請求項5又は6に記載の方法。
- 前記ドロー/リターンポンプが、さらに、前記ドロー/リターンラインの第2の部分内の第2の流れ抵抗に基づいて制御され、該第2の流れ抵抗が、前記ドロー/リターンラインの第2の部分の少なくとも1つの性質に基づいて計算される、請求項5から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記血液成分分離装置が、前記全血を、第1の血液成分及び第2の血液成分に加えて、第3の血液成分にさらに分離する、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の血液成分が赤血球であり、第2の血液成分が血小板であり、前記第3の血液成分が血漿である、請求項9に記載の方法。
- 前記圧力がリアルタイムで決定される、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ドロー/リターンポンプが、ドロー/リターンラインを通る二方向の少なくとも1つの方向に向かうよう制御される、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法。
- 血液処理システムの作動を制御する方法であって、
前記血液処理システムが、
ドローラインを通して血液成分分離装置に流体接続されたアクセス装置、
ドローラインに配置されたドローポンプ、
全血を第1の血液成分及び第2の血液成分に分離するよう前記血液成分分離装置の作動を制御し、前記第2の血液成分を前記血液成分分離装置から抽出するための制御手段、
前記血液成分分離装置に流体接続されているリターンラインに配置されるリターンポンプ
を備えており、
前記方法が、制御手段によって、
前記リターンラインに前記アクセス装置と前記血液成分分離装置との間に配置された第1の圧力センサを用いて、第1の圧力を測定し、
前記ドローラインに前記アクセス装置と前記血液成分分離装置との間に配置された第2の圧力センサを用いて、第2の圧力を測定し、
前記第1の圧力及び前記第2の圧力を使用して決定された圧力に基づいてドローポンプ及びリターンポンプの少なくとも一つの作動を制御する
ように血液処理システムの作動を制御することを含む、方法。 - 抗凝血剤を、ドローライン内へ抗凝血剤ラインを介して導入するよう前記血液処理システムが作動するように制御手段によって制御することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記血液成分分離装置が遠心ボウルである、請求項13又は14に記載の方法。
- 前記リターンラインが、前記血液成分分離装置と前記アクセス装置との間に配置されたバルブを備えており、該バルブが、前記リターンライン内の流れを停止させる、請求項13から15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記圧力が、チューブの第1の部分少なくとも1つの性質及びチューブの第2の部分の少なくとも1つの性質に基づき、前記チューブの第1の部分が、前記アクセス装置と、前記ドローライン及び前記リターンラインを接続するコネクタとの間に配置されている、請求項13から16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ドローポンプを操作する場合には、前記チューブの第2の部分が、前記第2の圧力センサと、前記ドローライン及び前記リターンラインを接続する前記コネクタとの間に配置されている前記ドローラインの一部である、請求項17に記載の方法。
- 前記リターンポンプを操作する場合には、前記チューブの第2の部分が、前記第1の圧力センサと、前記ドローライン及び前記リターンラインを接続する前記コネクタとの間に配置されている前記リターンラインの一部である、請求項17に記載の方法。
- 前記チューブの第1の部分の少なくとも1つの性質及び前記チューブの第2の部分の少なくとも1つの性質が、構造の長さ、内直径及び材料からなる群から選択される、請求項17から19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記リターンポンプが、前記チューブの第1の部分内の第1の流れ抵抗にも基づいて制御され、該第1の流れ抵抗が、前記チューブの第1の部分少なくとも1つの性質に基づいて計算される、請求項17から20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ドローポンプが、さらに、前記チューブの第2の部分内の第2の流れ抵抗に基づいて制御され、該第2の流れ抵抗が、前記チューブの第2の部分の少なくとも1つの性質に基づいて計算される、請求項21に記載の方法。
- 前記血液成分分離装置が、前記全血を、第1の血液成分及び第2の血液成分に加えて、第3の血液成分にさらに分離する、請求項13から22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の血液成分が赤血球であり、第2の血液成分が血小板であり、前記第3の血液成分が血漿である、請求項23に記載の方法。
- 前記圧力がリアルタイムで決定される、請求項13から24のいずれか1項に記載の方法。
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