JP6138940B2 - 流体処理カセットのためのばね式で開くシート - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、本明細書に参照として援用される、２０１２年８月２８日出願の米国仮特許出願第６１／６９３，８０４号の利益と優先権を主張する。

本発明の主題は、流体処理カセットに関し、より特定的には、そのようなカセットの柔軟なシートまたは隔膜に関連する。

全血は日常的に、赤血球、血小板、血漿といった種々の成分に分離される。従来の血液分離方法は、典型的にはプラスチックで構成された使い捨ての無菌処理セットとともに耐久遠心分離装置を用いる。様々な遠心分離との組み合わせで用いられる使い捨ての処理セットの構成は多岐にわたるが、一般にカセットと呼ばれる、プラスチックで成形された流れ制御部材を含むセットもある。ここで用いられているように、「カセット」の用語は、いくつかの規定された流路とバルブステーションとを含む流体処理システムの構成要素を指す。血液分離システムに加えて、カセットは他の流体処理システム（例えば透析システム、静脈内投与システム、その他）で使用され得る。

カセットは、流体処理システムの耐久装置のカセット保持部に固定される。カセット保持部は、流路のうちどれが互いに接続されるかを決定して流体をいくつかの源と目的地との間で方向づける、バルブステーションを開閉するためのアクチュエータを含む。

一例として、カセットとカセット保持部は、イリノイ州レイクズーリックのフェンウォール インコーポレイテッドによって市販されているＡＭＩＣＵＳ（登録商標）システムに用いられる。ＡＭＩＣＵＳ（登録商標）システムの一つの説明は、本明細書に参照として援用される、米国特許第５，８６８，６９６号明細書により詳細に記述されている。ＡＭＩＣＵＳ（登録商標）システムでは、流体の流れは予め形成された流体通路を有する一つ以上の使い捨てカセットによって制御される。それは、耐久性の際使用可能なハードウェアのパネル上に並べられているアクチュエータとセンサにインタフェイスで接続されている。それぞれのカセットは、柔軟な隔膜またはシートをアクチュエータとセンサに対向する側に有する。ハードウェアのソレノイド・クランプは、選択された流路またはバルブステーションを覆って、そこを通って流体が流れることを防ぐために、シートをカセットに押しつける。流体にとって、流路を流れることが望ましくなれば、シートを流路から引き離すのを援助するためにハードウェアによって真空が適用され、流体が流通するように流路を開く。真空を作用させるためには、いくつかの機械部品を含む追加の電力を必要としており、システムを単純化して消費電力を減らすという目的のためには、シートを流路から外すために真空を適用する必要なく、カセットを流通する流体が制御され得るシステムを提供することが有利である。

これらは本願の主題のいくつかの局面であり、別々に、または一緒に、装置やシステムにおいて、具体的にされる。これらの局面は、単独で、あるいはここに記載される主題の他の局面と結合して、具体的にされ得る。そして、これらの一緒にされた局面の記載は、これらの局面の別々の使用またはそういった局面を別々に主張することまたは添付する請求の範囲に記載された様々な組み合わせを排除することを意図しない。

一つの局面においては、シートは、複数の流体流路口を有する、少なくとも１つのバルブステーションを有する流体処理カセットとともに使用するために提供される。シートは、第１と第２の面を有する全体的に柔軟な層を備える。偏向部材は全体的に柔軟な層の片面に関連づけられて、カセットのバルブステーションと協働し、閉じられた弁ステーションの位置からシートを離すように偏らせるように構成されている。

別の局面においては、流体処理カセットは、表側と裏側とを規定する内壁と、裏側に関連づけられる少なくとも１つのバルブステーションとを備える。複数の流体流通ポートは、バルブステーションの１つに関連づけられる。カセットは、さらに、全体的に柔軟なシート層を含む。全体的に柔軟な層は、第１と第２の面を有し、偏向部材は片面に関連づけられている。偏向部材は、バルブステーション内において、内壁と全体的に柔軟な層との間に位置している。

さらに別の局面では、流体処理システムと使い捨て処理セットが組み合わせて提供される。この組み合わせは流体処理カセットとバルブアクチュエータとを含む。流体処理カセットは、表側と裏側とを規定する内壁と、裏側に関連づけられる少なくとも１つのバルブステーションとを含む。複数の流体流通ポートは、バルブステーションの１つに関連づけられる。カセットはさらに、全体的に柔軟な層を備えるシートを含む。全体的に柔軟な層は、第１の面と第２の面とを有し、いずれかの面に関連づけられた偏向部材を有する。偏向部材はバルブステーション内において、内壁と全体的に柔軟な層との間に位置する。バルブアクチュエータは、カセットのシートに係合するように構成され、カセットのシートがバルブアクチュエータと係合する時に流体流通ポートの１つと実質的に一直線に並べられるピストンを含む。ピストンは、伸長位置と引込位置において移動するように構成される。伸長位置においては、ピストンは、シートをカセットの内壁に押しつけて、関係する流体流通ポートを覆い、これによってバルブステーションを通って流体が流れることを防ぐ。引込位置では、ピストンはカセットから離され、シートが関連づけられた流体流通ポートを覆わないようにされ、これによって流体がバルブステーションを通って流れるようにする。偏向部材は、ピストンが伸長位置から引込位置に動く時、シートを流体流通ポートから移動させるのを補助するように構成されている。

本開示に従ったカセットとシートとの組み合わせて用いられ得る、流体を処理するための耐久性の遠心分離システムの一例の斜視図である。 図１に示す流体処理システムのカセット保持部の斜視図である。 図１に示す流体処理システムと組み合わせて用いられ得る、使い捨て流体処理カセットの分解斜視図である。 図３に示す流体処理カセットの裏側の斜視図である。 図３に示す流体処理カセットの偏向部材の詳細を、破線で示された関連づけられた流体流通入口の相対的な位置とともに示す図である。 カセット保持部のピストンが引込位置にある状態の、図２に示すカセット保持部によって保持された図３に示すカセットのバルブステーションの断面図である。 ピストンが伸長位置にある状態の、図６に示すバルブステーションとカセット保持部の断面図である。 図２に示すカセット保持部によって保護された、別の偏向部材を有するカセットの断面図である。 図２に示すカセット保持部によって保護された、別の偏向部材を有する別のカセットの断面図である。

ここで開示される実施形態は本願の主題の必要な説明を提供することを目的とするものである。これらは単なる例示であり、様々な形態で実施され得る。従って、ここでの特定の詳細な開示は本願の請求項で規定される主題を制限するものと解釈されるべきではない。

図１は、本開示に従ったカセットとシートと組み合わせて使用され得る、公知の遠心分離流体処理システム１０を示す。このシステムは、現在、イリノイ州レイクズーリックのフェンウォール インコーポレイテッドのＡＭＩＣＵＳ（登録商標）分離器として市販されている。システム１０は、種々の流体の処理装置として使用され得るが、特に、全血と他の生物細胞材料の懸濁液の処理によく適合する。システム１０は、流体の各成分の密度に基づいて各成分に分離するために適する遠心分離チャンバ（図示しない）を含む。遠心分離器とシステム１０の他の要素のより詳細な記述は、ここに参照として組み込まれる米国特許第５，８６８，６９６号明細書に見出され得る。本発明の様々な局面が図１のシステム１０において使用する文脈において説明されるが、ここで説明されるカセットとシートは、制限ではなく例示として、透析装置のような他の流体処理アプリケーションや他の流体処理システムにおいて使用され得ることを理解されるべきである。

システム１０の傾斜したフロントパネルは、少なくとも図２により詳細を示すカセット保持部１４を含む。カセット保持部１４は、使い捨ての、１回使用の処理セットの処理カセット１６（図３および図４）を受容して保持するように構成されている。図１のシステム１０を用いた使用に適する処理セットの例は、米国特許第５，８６８，６９６号に見出される。しかしながら、ここで記述されるカセットとシートは、本開示の範囲を離れることなく、他の処理セットにも組み込まれ得ると理解されるべきである。

図示されたカセット１６は、図３，４に示すように、内壁２０（図４）によって表側２２（図３）と裏側２４（図４）とを現すように、または、形成するように仕切られた、射出成形された本体１８を含む。説明のために、表側２２は、カセット１６において、使用中にシステム１０とは反対の側を向き、裏側２４はシステム１０に対向している。柔軟なシート、すなわち、隔膜２６は、カセット１６の裏側２４の上に張り出して、周辺を封止している。後述するように、全体的に硬い上パネル２８は、カセット１６の表側２２の上に張り出して、カセット１６内の流路を規定する、盛り上がった壁に封止されている。

１つの実施形態では、カセット１６と、内壁２０と、上パネル２８は、硬い医療用のプラスチック材料で形成され、シート２６は、ポリ塩化ビニルまたはシリコーンのような、柔軟な医療用のプラスチックのシートで形成されている。上パネル２８とシート２６の周囲は、それぞれ、カセット１６の表側２２と裏側２４の周囲において封止されている。

図３と図４に示すように、カセット１６の表側２２と裏側２４は、予め形成された孔を含む。カセット１６の裏側２４（図４）には、孔が多数のバルブステーション３０と多数の圧力感知ステーション３２を形成している。カセット１６の表側２２（図３）では、孔が流体を輸送するための多数の流路または通路３４を形成する。バルブステーション３０は、予め定められた方法で液路３４を相互接続するために、内壁２０を通って液体経路３４と連通する。感知ステーション３２も、選択された領域の圧力を検知するために、内壁２０を通って液路３４と連通する。液路３４、バルブステーション３０、感知ステーション３２の配置と数は、異なってもよい。図示された実施形態では、カセット１６は１９の液路３４、１０のバルブステーション３０、４つの感知ステーション３２を提供する。

バルブステーション３０と感知ステーション３２は、カセットの裏側２４（図４）に開口する浅い井戸に似ている。直立する端部３６は、内壁２０から立ちあがり、バルブステーション３０と感知ステーション３２の周囲を囲む。バルブステーション３０はカセット１６の表側２２において内壁２０によって閉鎖されるが、それぞれのバルブステーション３０は内壁２０に貫通孔または流体流通ポート３８の対を含む。流体流通ポート３８は、それぞれ、カセット１６の表側２２において選択された異なる液路３４に通じている。

感知ステーション３２は、同様に、カセット１６の表側２２において内壁２０によって閉鎖されるが、それぞれの感知ステーション３２は、内壁２０に３つの貫通孔またはポート３８を含む（図４）。ポート３８は、カセット１６の表側２２において、選択された液路３４内に開口している。これらのポート３８は、関連付けられた感知ステーション３２を通して、液体の流れを、選択された液路３４の間に向ける。

１つの実施形態においては、カセット１６の裏側２４に重ねられている柔軟なシート２６は、超音波溶接または他の適切な手段によって、バルブステーション３０または感知ステーション３２の直立する周辺端部３６に封止されている。このようにして、バルブステーション３０と感知ステーション３２は、互いに、また、本システムの他の部分から隔離される。別の実施形態では、柔軟なシート２６が、シート２６に対してカセット保持部１４によって外部から加えられた正の力によって、直立端部３６に対して着座し得る。超音波溶接のようなこの正の力は、バルブステーション３０と感知ステーション３２の周囲を封止する。

バルブステーションに重ねられているシート２６の中間領域へのさらなる正の力の局所的な適用（以下、「閉鎖力」という。）は、バルブステーション３０内にシート２６を曲げるのに役立つ。このような閉鎖力は、カセット保持部１４またはそこに関連づけられたバルブ部材によって与えられる。このことはここで詳細に記述される。シート２６は、ポート３８の１つを封止するようにポート３８に合うように配置され、液体の流れに対してバルブステーション３０を閉鎖する。閉鎖力が除かれると、バルブステーション３０内の流体の圧力および／またはシート２６の塑性復元によって、シート２６がポート３８から離れ、液体の流れに対してバルブステーション３０を開放する。最も有利には、シート２６は、各バルブステーション３０に関連づけられ、シート２６がポート３８から離れる際にさらに補助するように構成された、偏向部材６２（図３，図５）のような偏向する特徴とともに提供される。このことはここで詳細に記述される。

流路の立ち上がった側面、または、立ち上がった端部４０は、内壁２０から立ち上がり、液路３４を囲み、規定しており、カセット１６の表側２２では開口している。液路３４は、カセット１６の裏側２４において、バルブステーション３０と感知ステーション３２（図４）のポート３８以外では内壁２０によって閉鎖されている。カセット１６の表側２２に重なっている硬いパネル２８は、立ち上がった周囲の端部４０に超音波溶接によって封止されて、液路３４どうしと、液体３４とシステムの他の部分とを封止していることが好ましいが、それ以外を除外しない。

図示された実施形態では、複数の（例えば１０の）予成形された管接続具４２がカセット１６の対辺の端部４４，４６から延び出ている。管接続具４２は、５つが一方の側の端部４４上に配列され、５つが他の側の端部４６に配列されている。カセット１６の他の側端部４８には、図示されているように、管接続具が配置されていない。管接続具４２は、使い捨てセットの残りの部分とともにカセット１６に接続される外部の管（図示されていない）に接続される。

管接続具４２は、流体が通ってカセット１６に出入りするカセット１６の液路を構成しており、種々の内部液路３４に連通している。カセット１６の他の内部液路３４は、バルブステーション３０と感知ステーション３２を通って管接続具４２に関連づけられる液路３４を互いに接続する分岐液路を構成している。

次に、カセット保持部１４（図２）は、２つの対辺の側端部４８に沿って所望の操作位置においてカセット１６を受容し、保持または把持する。カセット保持部１４は、一対の蠕動ポンプステーション５０を含む。カセット１６がカセット保持部１４に把持されると、カセット１６から延びている管のループ（選択された管接続具４２によって規定される）は、ポンプステーション５０と動作可能に係合される。ポンプステーション５０は流体がカセット１６を通って流れるように動かされる。

カセット１６の裏側２４を覆う柔軟なシート２６は、弁と感知部の配列または集合５４に密着するように、カセット保持部１４によって圧迫される（図６、図７）。弁の集合５４は、カセット１６のバルブステーション３０と感知ステーション３２と協働する。特に図２に図示される弁の集合５４は、１０のバルブアクチュエータ５６と４つの圧力感知変換器５８とを含むが、これらのアクチュエータと変換器の数は規制されない。バルブアクチュエータ５６と圧力感知変換器５８は、カセット１６の裏側２４上に、バルブステーション３２と感知ステーション３２と同じ配置で、相互に配置される。カセット１６がカセット保持部１４に取り付けられると、バルブアクチュエータ５６は、バルブステーション３０と揃うように配置される。同時に、圧力感知変換器５８は、カセット感知ステーション３２と互いに揃うように配置される。

圧力感知変換器５８は、カセット１６の感知ステーション３２内の液圧を感知する。感知された圧力は、全体システム監視機能の一部として、システム１０の制御部に送られる。

バルブアクチュエータ５６に関しては、それぞれが、電気的に作動するソレノイド・ピンまたはピストン６０を含む。それぞれのピストン６０は、引込位置（図６）と伸長位置（図７）との間で独立して可動である。伸長位置にあるとき、ピストン６０はシート２６において関連付けられているバルブステーション３０に重なっている領域を押す。この位置では、ピストン６０は、シート２６を、関連付けられているバルブステーション３０の中に曲げ、これによって、関連づけられているバルブポート３８を封止する。これは、液体の流れに対してバルブステーション３０を閉鎖する。引込位置では、ピストン６０はシート２６に力を加えない。上述のように、シート２６の塑性復元力と偏向部材６２が、シート２６がバルブポート３８から離れるようにシート２６をカセット本体１８から偏向させ、それによって、バルブステーション３０が液体の流れに対して開放される。

図５は、偏向部材６２の特定の実施形態を示す。本開示に従った偏向部材の他の実施形態については、図８（偏向部材６２ａとして示されている）と、図９（偏向部材６２ｂとして示されている）に図示されている。種々の偏向部材の実施形態は、１つの偏向部材しか有しない特有のシート２６とともに（図３を参照）、別々に示されている。これは、種々の偏向部材から単一の応答を得るという観点で、有利であり得るが、特定のシート２６が異なる構造の偏向部材を含むということも、関連付けられるバルブステーション３０の要求が変化した場合には有利であり得、これもまた本願の開示の範囲内にある。

シート２６は、カセット本体１８に対向する側に関連づけられたそれぞれの偏向部材６２〜６２ｂを有する全体的に柔軟な層６４（すなわち、隔膜状の柔軟なシートで、カセット１６の裏側２４に重ねられている）から構成されている。特に、それぞれの偏向部材６２〜６２ｂは、図６〜９に示すように、バルブステーション３０の１つに受容されて、内壁２０とシート２６の全体的に柔軟な層６４との間に位置するように構成されている。バルブステーション３０内の偏向部材６２〜６２ｂの特定の位置は、後に詳述するように、変化し得る。

図５の実施形態においては、偏向部材６２は、ピストン６０（図６，図７を参照）の動きによって閉鎖されるポート３８ａに隣接するように向きが合わせられており、ここでは第１のポートと称する場合がある。偏向部材６２は、完全な円形ではなく、すなわち、完全にポート３８ａを囲んでおらず、図５（ポート３８ａとポート３８ｂの相対的な位置を破線で示す。）に最もよく示されているように、部分的にのみ、または、ほとんどポート３８ａを囲んでいる。図５の偏向部材６２は、（図５に図示されているように）偏向部材６６の最大高さよりも低い、または、高さがゼロの（すなわち、単に全体的に柔軟な層６４のみが開口６６の位置にある）開口または通路６６を含む。

一つの実施形態においては、偏向部材６２は、ピストン６０が伸長位置（図７）にあるか引込位置（図６）にあるかに関わらず、内壁２０に常に接触するように構成されている。開口６６を設けることによって、偏向部材６２が内壁２０に接触していても、ピストンが引込位置（図６）にある時、流体はポート３８ａとポート３８ｂの間を通ることができる。図５の実施形態においては、開口６６は、ポート３８ａとポート３８ｂとの間に直接的な、または、直線的な流路を与えるように方向づけられているが、開口６６は、本願の開示を逸脱しない範囲で、他の位置（すなわち、異なる角度の位置）に置かれてもよい。しかしながら、開口６６がポート３８ａとポート３８ｂとの間で直接的な流体流通路を与えることは、ポート３８ａとポート３８ｂとの間の流路長さを短くするために有利であり得る。

図示された実施形態においては、偏向部材６２は、全体的にポート３８ａと協働し、開口６６を規定するように、全体的に弓型またはＣの字型である。偏向部材６２は、１８０°よりも大きい、または３００°よりも大きく、ほとんど、しかし完全にではなく、ポート３８ａを囲み、開口６６を規定し得る。図示された構成は、単に例示であり、開口６６を規定するために、偏向部材は必ずしも円形や半円形である必要はなく、他のいかなる（必然ではないが好ましくは、閉じられていない）形状をも有し得る。例えば、全体的に正方形、卵型、多角形、または他の形状であり得る。偏向部材６２がピストン６０の先端または最上端から離間されるように（すなわち、一直線上に揃わないように）構成され配置されることは、有利であり得る。例えば、図５〜図７の実施形態においては、偏向部材６２は、全体的にピストン６０の最上端または先端の周囲と同じ大きさ（またはわずかに大きい）開けた内部を規定し、ピストン６０は、図７に示す伸長位置において、偏向部材６０を直接圧縮しない。さらに、図５〜図７は、開口６６とその隣接部分を除いて全体的に単一の高さを有する偏向部材６２を示すが、偏向部材６２が開口６６以外の位置においても非単一の高さを有することも本開示の範囲内である。

図５の偏向部材６２は、全体的に柔軟な層６４と同じ材質（一実施形態としてシリコーンであり得る）または異なる材質で構成され得る。偏向部材６２と全体的に柔軟な層６４が同一の材質で構成されている場合、偏向部材６２は全体的に柔軟な層６４と同時に形成されて、全体的に柔軟な層６４に成形された突起または延出部として構成され得る。あるいは、偏向部材６２は、全体的に柔軟な層６４と同一の材質で構成されているか異なる材質で構成されているかに関わらず、全体的に柔軟な層６４に別個に（例えば、接着剤または溶接または他の適切な固定方法によって）固定され得る。

他の実施形態においては、偏向部材６２は、全体的に柔軟な層６４に固定されるよりもむしろ、カセット本体１８の内壁２０（またはカセット本体１８の他の部分）に固定され得る。偏向部材６２がシート２６の全体的に柔軟な層６４とカセット本体１８の両方に固定されることも、いずれにも固定されない（例えば、偏向部材６２を全体的に柔軟な層６４と内壁２０との間の空間内に圧入することによって固定する）こともまた本開示の範囲内である。

使用においては、カセット１６は、弁の集合５４上に、シート２６の全体的に柔軟な層６４とともに、バルブアクチュエータ５６と、バルブアクチュエータ５６と整列されたバルブステーション３０とに係合されるように（任意で、バルブアクチュエータ５６の上に位置する弁の集合５４の膜またはカバーとともに）、載せられる。カセット１６が弁の集合５４に載せられるとき、バルブアクチュエータ５６のピストンは図６の引込位置にある。ピストン６０が引込位置にあると、流体はポート３８ａとポート３８ｂとの間で流れることができる。一つの実施形態においては、流体は、図６に示すように、ポート３８ａから、偏向部材６２によって規定される開口６６を通って、ポート３８ｂに流れ込み、カセット１６を連続して流れる。他の実施形態においては、流体は、第２のポート３８ｂから第１のポート３８ａに、偏向部材６２の開口６６を経由して、逆向きに流れ得る。

流体にバルブステーション３０を通過させないことが望ましくなれば、ピストン６０は、引込位置から図７に示す伸長位置に移るように作動する。伸長位置では、ピストン６０は、シート２６の全体的に柔軟な層６４をカセット１６の内壁２０に向かって押圧し、ポート３８ａが覆われ、流体にバルブステーション３０を通過させない。偏向部材６２は、内壁２０へのシート２６の動きに抵抗するが、ピストン６０が内壁２０に対して全体的に柔軟な層６４を完全に設置するためには十分に従順である。ピストン６０で直接、押圧することは必ずしも必要でないが、偏向部材６２は、ピストン６０が伸長位置にある時、図７に示すように、変形されて押圧される。

バルブステーション３０を通過するように流体を流すことが再び望ましくなった場合には、ピストン６０は、図７に示した伸長位置から図６に示す引込位置に移るために作動する。カセット１６内における流体の流れによって生成された真空によって、シート２６は当初の、付勢されていない図６に示す形状に戻ろうとするが、これは、全体的に柔軟な層６４をポート３８ａから完全に離すには十分でない場合がある。全体的に柔軟な層６４と比較して、偏向部材６４は、当初の図６の形状に戻る、より大きな弾力性または能力がある。従って、シート２６からピストン６０の力を除くことで、偏向部材６２は当初の形状に戻り、その時に、全体的に柔軟な層６４がポート３８ａから離れて、シート２６も当初の形状に戻される。

別の実施形態においては、図５に示す実施形態と同様、図８に示すように、偏向部材６２ａはピストン６０の動きによって閉鎖されるポート３８ａに隣接するように位置決めされている。しかしながら、図８の偏向部材６２ａは、単にポート３８ａの周囲の一部を囲むだけでなく、完全な円形または完全に３８ａを囲んでもよい。偏向部材６２ａが常に（ピストン６０が図６の引込位置にある時を含む）カセットの内壁２０に接触するように構成されているとしても、流体は偏向部材６２ａを通って、ポート３８ａと３８ｂの間を流れ得る。これは、多数の方向のいずれにおいても達成され得る。図８に図示された実施形態では、偏向部材６２ａは、波形ばねまたはコイルばねのようなばねを備える。流体が流れるように、隣接するばねとばねの間には開けた空間がある。偏向部材６２ａは、波形ばねまたはコイルばねとして与えられるのであれば、金属材料や高分子材料を含む多数の材料のいずれによっても構成され得る。他の実施形態においては、偏向部材は、流体が偏向部材を通って流れるように、発泡インサートやリングのような、全体的に開いた形状または多孔質構造を有し得る。偏向部材の他の構造としては、偏向部材を通って流体を流すことができるものは、本開示の範囲から逸脱しないものであれば使用され得る。

図示された実施形態において、ピストン６０が伸長位置にある時に偏向部材６２ａを直接、押圧しないように、偏向部材６２ａの内径はピストン６０の最上端部の周辺部よりもわずかに大きく、一般的にポート３８ａと同心である。しかしながら、偏向部材６２ａがポート３８ａと同心でないこと、および／または、ピストン６０の最上端部の周辺部以下の内径を有することも、本開示の範囲内である。さらに、本開示の範囲を逸脱しない範囲で、偏向部材６２ａは、実質的に環状であってもよいし、非環状であってもよい。

図８は、偏向部材６２ａの一端を受容するための溝または流路または凹部６８を含むように変形されたカセット１６の内壁２０を示す。凹部６８は、その中の偏向部材６２ａを固定するための、接着性または他の手段を含み得る。他の実施形態においては、偏向部材６２の一端は、内壁２０に固定されるように、凹部６８に圧入される。他の実施形態においては、偏向部材は、偏向部材６２ａが関連づけられたポート３８ａに対して適当な状態に保たれるように、凹部６８にゆるく適合するように構成され得る。偏向部材６２ａの反対側は、シート２６の全体的に柔軟な層６４に固定されていてもよく、分離されていてもよい。凹部６８を省略し、偏向部材６２ａを直接、カセットの内壁２０やシート２６の全体的に柔軟な層６４に固定することも、本開示の範囲内である。

使用時には、図８の偏向部材６２ａは、図５〜図７の偏向部材６２と同様に動作する。カセット１６が弁集合５４上に載せられると、バルブアクチュエータ５６のピストン６０が図８の引込位置にあり、流体が偏向部材６２ａを通ってポート３８ａと３８ｂとの間を流れるようにされる。バルブステーション３０を流体に通過させないことが望まれる時には、ピストン６０が引込位置から伸長位置に移るように作動し、ピストン６０は、シート２６の全体的に柔軟な層６４をカセット１６の内壁２０に向かって押圧し、ポート３８ａを覆わせることによって、バルブステーションを通って流体が流れることを防ぐ。偏向部材６２は、内壁２０へのシート２６の動きに抵抗するが、ピストン６０が内壁２０に対して全体的に柔軟な層６４を完全に設置するためには十分に従順である。ピストン６０で直接、押圧することは必ずしも必要でないが、偏向部材６２は、ピストン６０が伸長位置にある時、変形されて押圧される。

バルブステーション３０を通過するように流体を流すことが再び望ましくなった場合には、ピストン６０は、図８に示した引込位置に戻るように作動する。偏向部材６２ａが押圧された状態（ピストン６０が伸長しているとき）から緩和された、または当初の状態（図８）に戻ろうする傾向は、全体的に柔軟な層６４をポート３８ａから離してシート２６を当初の形状に戻すのに役立つ。

別の実施形態においては、図５と図８に示す実施形態と同様、図９に示すように、偏向部材６２ｂはピストン６０の動作によって閉鎖されるポート３８ａに隣接するように位置決めされている。しかしながら、図９の偏向部材６２ｂは、ポート３８ａの一部を囲むよりもむしろ、ポート３８ｂとは独立して構成されている（すなわち、ポート３８ａを囲んだり、ポート３８ａに沿う形状には形成されていない）。ポート３８ａから独立するように、偏向部材６２，６２ａが移動され、および／または、形状が変更され得ることは言うまでもない。また、そのような偏向部材６２，６２ａの形状と位置は、関連付けられたポート３８ａに依存した形状および／または位置に限定されない。

図示された実施形態においては、偏向部材６２ｂは、第２のポート３８ｂの反対側（すなわち、第１のポート３８ａから見て、第２のポート３８ａから１８０°離れた位置）に位置する。この位置は、偏向部材６２ａがポート３８ａ，３８ｂの間で流れに干渉することを防ぐのに役立つ。しかしながら、偏向部材６２ｂが、（構成によって）偏向部材６２ｂを通って、および／または、偏向部材の周囲で流体の連通をさせるように、２つのポート３８ａ，３８ｂの間を含む他の位置に配置されることは本開示の範囲内である。最も有利には、偏向部材６２ｂは、ピストン６０の機能を損なうことなく強いばねの応答を与える、ピストン６０の最上端の周囲に隣接して配置される。しかしながら、偏向部材６２ｂが、ピストン６０とポート３８ａからさらに遠い位置を含む、バルブステーション３０内の他の位置に配置されることもまた本開示の範囲内である。

図９に示す偏向部材６２ｂは、多数の材質のいずれによっても構成され得る。例えば、（図５に示す実施形態のように）全体的に柔軟な層６４と同じ材質で構成され得る。また、（図８に示す実施形態のように）金属または高分子または発泡材料によって構成され得る。図示された実施形態では、偏向部材６２ｂは、弾性を有するスペーサーまたはインサートを備える。さらに、バルブステーション３０内には、１つ以上の偏向部材６２ｂが配置され、特定のバルブステーション３０内の種々の偏向部材は異なる形状にされ得る。例えば、特定のバルブステーション３０には弾性材料のスペーサーまたはインサートによって構成される１つの偏向部材と金属の板ばねによって構成される別の偏向部材が与えられ得る。偏向部材６２ｂは、全体的に柔軟な層６４および／または内壁２０に、適切な手段によって固定され得る。また、そのいずれの表面にも固定されない場合もあり得る。

図９の偏向部材６２ｂは、図５〜図８の偏向部材６２，６２ａと同様に動作し、ピストン６０が伸長位置に移動すれば押圧され、その後、ピストン６０が引込位置に戻ると、当初の形状に戻り、全体的に柔軟な層６４がポート３８ａから離れることと、シート２６が当初の形状に戻ることを補助する。

ここに図示された偏向部材に加えて、他の構成も、本開示の範囲を逸脱することなく、使用され得る。例えば、偏向部材は完全にまたは部分的にポート３８ａと３８ｂの両方を囲むか、第２のポート３８ｂ（すなわち、ピストン６０によって直接弁の開閉をされないポート）のみを囲むように構成され得る。また、偏向部材は、必ずしも常にカセットの内壁２０に接触する必要はなく、ピストン６０が引込位置にある時には離れて、ピストン６０が伸長位置にあるかまたは伸長位置と引込位置の中間の位置にある時のみ内壁２０に接触してもよい。

さらに、ここで図示され説明された偏向部材は比較的弾力があるが（すなわち、ピストン６０によって力を加えられると変形し、その後、当初の形状に戻る傾向がある）、弾性のない構成も使用され得る。例えば、偏向部材は、硬い、実質的に変形しない、好ましくは第１のポート３８ａに隣接して位置してシート２６の方に延びる、カセット本体１８から突出する突起によって構成され得る。このような突起は、カセット本体１８と一体的に形成され得るか、別個に形成されてカセット本体１８に実質的に固定される。他には、突起はカセット本体１８ではなく、シート２６に固定され得る。突起は、シート２６がカセット本体１８の方に向かう動きに抵抗して、シート２６がポート３８ａを覆った状態で押されるように構成される。このように、本質的に弾性体よりもむしろ実質的に硬い突起が存在するだけで、シート２６を閉鎖位置から開放位置に偏向させるのに役立つ。

上述の本主題は、単独でも、または、１以上を他の局面と組み合わせてもよい。前述の説明を制限することなく、主題の１つの局面に従って、流体処理カセットに用いられる、複数の流体ポートがある少なくとも１つのバルブステーションを有するシートが提供される。シートは全体的に柔軟な層と偏向部材を備える。シートは、第１と第２の面を有し、カセットのバルブステーションに受容されるように構成された、全体的に柔軟な層の１つの面に関連づけられる偏向部材を有する。

前述の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、全体的に柔軟な層と同じ材質で構成されている。

前述のいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、全体的に柔軟な層の成形された突起を有する。

前述のいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、全体的に弓型である。

前述のいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は全体的にＣ型である。

第１の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材はバネを備える。

第１の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は発泡インサートを備える。

別の局面に従えば、表側と裏側を規定する内壁を含む流体処理カセットが提供される。少なくとも１つのバルブステーションは、内壁の裏側に関連付けられている。複数の流体流通ポートはバルブステーションの１つに関連づけられている。カセットはまた、第１と第２の面を有する、全体的に柔軟な層を備えるシートを含む。偏向部材は、全体的に柔軟な層の１つの面に関連づけられて、バルブステーション内において、内壁と全体的に柔軟な層との間に配置されている。

直前の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、全体的に柔軟な層と同じ材質で構成されている。

前述の２つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、全体的に柔軟な層の成形された突起を有する。

前述の３つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、全体的に弓型である。

前述の４つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は全体的にＣ型である。

第８の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材はバネを備える。

第８の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は発泡インサートを備える。

前述の７つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、内壁と全体的に柔軟な層とに係合している。

前述の８つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、内壁は、偏向部材の１つを受容する流路を含む。

前述の９つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、流体流通ポートの１つを部分的に囲んでいる、

第８の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は流体流通ポートの１つを囲む。

別の局面に従えば、流体処理システムと使い捨て処理セットとの組合せが提供される。この組み合わせは、流体処理カセットとバルブアクチュエータとを含む。流体処理カセットは、内壁と、少なくとも１つのバルブステーションと、複数の流体流通ポートと、シートとを含む。内壁は、表側と裏側とを規定し、少なくとも１つのバルブステーションは、内壁の裏側に関連づけられる。複数の流体流通ポートは、１つのバルブステーションに関連づけられる。シートは、第１と第２の面を有する全体的に柔軟な層と、１つの面に関連づけられる偏向部材とを含む。偏向部材は、バルブステーション内において、内壁と全体的に柔軟な層との間に配置される。

直前の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、全体的に柔軟な層と同じ材質で構成されている。

前述の２つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、全体的に柔軟な層の成形された突起を備える。

前述の３つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は全体的に弓型である。

前述の４つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は全体的にＣ型である。

第１９の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材はばねを備える。

第１９の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は発泡インサートを備える。

前述の７つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は、ピストンが伸長位置と引込位置にある時、内壁と全体的に柔軟な層に係合する。

前述の８つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、内壁は、偏向部材の一端を受容する流路を含む。

前述の９つのいずれかの局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は部分的に流体流通ポートの１つを囲む。

第１９の局面とともに使用されまたは組み合わされ得る他の開示に従えば、偏向部材は１つの流体流路ポートを囲んでいる。

上に図示され説明された実施形態は、本主題の原則のいくつかの応用であると理解されるべきである。当業者によって、別個に開示またはここに特許請求された特徴の組み合わせを含む、特許請求された主題の精神と範囲とから逸脱することなしに、多くの変形がされ得る。これらの理由によって、範囲は上述の説明に限定されず、特許請求の範囲に従い、特許請求の範囲がシート単独、シートと装置またはカセットとの組合せ、および／または、シートと装置とカセットとの組合せに向けられていると理解される。

Claims (29)

1. 表側と裏側とを規定する内壁と、
   前記内壁の裏側に関連づけられる少なくとも１つのバルブステーションと、
   前記バルブステーションの少なくとも１つに関連づけられる複数の流体流通ポートと、
   シートとを備え、
   前記シートは、第１の面と第２の面とを有する全体的に柔軟な層と、少なくとも１つの前記バルブステーション内で、前記全体的に柔軟な層の１つの面に関連づけられて前記内壁と前記全体的に柔軟な層との間に位置し、前記シートを前記複数の流体流通ポートの１つから離すように偏向させる偏向部材とを含む、流体処理カセット。
2. 前記偏向部材は、前記全体的に柔軟な層と同じ材質で構成されている、請求項１に記載の流体処理カセット。
3. 前記偏向部材は、前記全体的に柔軟な層の成形された突起を有する、請求項１または請求項２に記載の流体処理カセット。
4. 前記偏向部材は、全体的に弓型である、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の流体処理カセット。
5. 前記偏向部材は全体的にＣ型である、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の流体処理カセット。
6. 前記偏向部材はバネを備える、請求項１に記載の流体処理カセット。
7. 前記偏向部材は発泡インサートを備える、請求項１に記載の流体処理カセット。
8. 前記偏向部材は、内壁と全体的に柔軟な層とに係合している、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の流体処理カセット。
9. 前記内壁は、前記偏向部材の１つを受容する流路を含む、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の流体処理カセット。
10. 前記偏向部材は、流体流通ポートの１つを部分的に囲んでいる、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の流体処理カセット。
11. 前記偏向部材が前記流体流通ポートの１つを囲む、請求項１に記載の流体処理カセット。
12. 流体処理システムと使い捨て処理セットの組み合わせであって、
    流体処理カセットと、バルブアクチュエータとを備え、
    前記流体処理カセットは、
    表側と裏側とを規定する内壁と、
    前記内壁の裏側に関連づけられた少なくとも１つのバルブステーションと、
    少なくとも１つの前記バルブステーションに関連づけられた複数の流体流通ポートと、
    シートとを備え、
    前記シートは、
    第１と第２の面を有する全体的に柔軟な層を備え、
    少なくとも１つの前記バルブステーション内において、前記全体的に柔軟な層の１つの面に関連づけられて前記内壁と前記全体的に柔軟な層との間に配置される偏向部材とを備え、
    前記バルブアクチュエータは、前記カセットの前記シートに係合するように構成されて、前記カセットの前記シートに係合する時、複数の前記流体流通ポートの１つと実質的に直線上に整列されるピストンを含み、
    前記ピストンは、前記ピストンが前記シートを前記カセットの前記内壁に向かって押圧して複数の前記流体流通ポートの１つを覆うことによって流体が少なくとも１つの前記バルブステーションを通って流れないようにする伸長位置と、前記ピストンがカセットがから離れて前記シートが複数の前記流体流通ポートの１つを覆わないようにすることによって流体が少なくとも１つの前記バルブステーションを通って流れるようにする引込位置との間で動くように構成され、
    前記偏向部材は、前記ピストンが前記伸長位置から前記引込位置に動く時に前記シートを複数の前記流体流通ポートの１つから離すことを補助するように構成されている、流体処理システムと使い捨て処理セットの組み合わせ。
13. 前記偏向部材は、前記全体的に柔軟な層と同じ材質で構成されている、請求項１２に記載の組み合わせ。
14. 前記偏向部材は、全体的に柔軟な層の成形された突起を備える、請求項１２または請求項１３に記載の組み合わせ。
15. 前記偏向部材は全体的に弓型である、請求項１２から請求項１４までのいずれか１項に記載の組み合わせ。
16. 前記偏向部材は全体的にＣ型である、請求項１２から請求項１５までのいずれか１項に記載の組み合わせ。
17. 前記偏向部材はばねを備える、請求項１２に記載の組み合わせ。
18. 前記偏向部材は発泡インサートを備える、請求項１２に記載の組み合わせ。
19. 前記偏向部材は、ピストンが伸長位置と引込位置にある時、内壁と全体的に柔軟な層に係合する、請求項１２から請求項１８までのいずれか１項に記載の組み合わせ。
20. 前記内壁は、前記偏向部材の一端を受容する流路を含む、請求項１２から請求項１９までのいずれか１項に記載の組み合わせ。
21. 前記偏向部材は部分的に前記流体流通ポートの１つを囲む、請求項１２から請求項２０までのいずれか１項に記載の組み合わせ。
22. 前記偏向部材は１つの前記流体流通ポートを囲んでいる、請求項１２に記載の組み合わせ。
23. 複数の流体流通ポートのある少なくとも１つのバルブステーションを有する流体処理カセットに用いるシートであって、
    第１と第２の面を有する全体的に柔軟な層と、
    前記全体的に柔軟な層の１つの面に関連づけられてカセットのバルブステーション内に受容されるように構成され、前記シートを前記複数の流体流通ポートの１つから離すように偏向させる偏向部材とを備える、シート。
24. 前記偏向部材は全体的に柔軟な層と同じ材質で構成されている、請求項２３に記載のシート。
25. 前記偏向部材は全体的に柔軟な層の成形された突起を備える、請求項２３または請求項２４に記載のシート。
26. 前記偏向部材は全体的に弓型である、請求項２３から請求項２５までのいずれか１項に記載のシート。
27. 前記偏向部材は全体的にＣ型である、請求項２３から請求項２６までのいずれか１項に記載のシート。
28. 前記偏向部材はばねを備える、請求項２３に記載のシート。
29. 前記偏向部材は発泡インサートを備える、請求項２３に記載のシート。

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