JPS61109578A - 光活性化による患者処理システムにおけるポンプ監視装置 - Google Patents

光活性化による患者処理システムにおけるポンプ監視装置

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JPS61109578A
JPS61109578A JP60239632A JP23963285A JPS61109578A JP S61109578 A JPS61109578 A JP S61109578A JP 60239632 A JP60239632 A JP 60239632A JP 23963285 A JP23963285 A JP 23963285A JP S61109578 A JPS61109578 A JP S61109578A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光活性化合物及びこの化合物を活性化する放
射線で細胞を処理し、これによって細胞に影響を及ぼす
分野に関し、具体的には、生体細胞、特に白血球の紫外
線での生体外処理用として臨床的に有用なシステム、そ
してとくにステツバ−モータを有する凝固防止剤注入ポ
ンプの監視装置に関する。
多くの人の病状が、通常血液全体を構成する他の細胞の
数に比較してリンパ球を含むある種の白血球の過剰生産
によって特徴付けられるということが良く知られている
。過剰又は異常なリンパ球の数が体の器官の機能障害、
白血球が介在する自己免疫疾患及びしばしば多くのもの
が結局は死を招く結果となる白血病に関する疾患を含む
多くの悪影響を患者に与える結果となる。
Ｅｄｅｌｓｏｎの米国特許第４，３２Ｌ９１９号、第４
，３９８゜９０６号、４．４２８．７４４号及び４，４
６４．１６６号は、血液を処理し、それによっである種
の細胞群の作用又は生存力が加減され、それでこれらの
患者を楽にすることができる方法を記載している。概し
て、この方法は、紫外線の存在下にＤＮＡと先付加物を
形成することができるソラレンのような溶解された光活
性剤で血液を処理することから成る」共有結合がソラレ
ンとリンパ球核酸との間で形成され、それによってこの
ように処理された細胞の代謝阻害を行なうと考えられる
。生体外照射の後、細胞が患者に戻され、そこで細胞は
自然の工程であるが、細胞の有効性又は生存性の実質的
喪失で起る膜の一体性の崩壊、細胞内のＤＮＡの交代等
の状況に起因すると信じられている加速された速さで排
除されると考えられる。
ソラレン類に多（の光活性化合物が知られているが、８
−メトキシソラレンが現在では最高の化合物である。こ
の化合物及び一般に多くのソラレン類に効果的な放射線
は、Ｕ、Ｖ、Ａ、スペクトルとも呼ばれている、約３２
０〜４００ナノメートルの範囲の紫外スペクトルである
。光活性化合物の開発が続けられているので、好ましい
活性化放射スペクトルの変更が必要であると考えられる
。放射線源の適切な選択が処理効率を増すのはもちろん
であり、本明細書中に記載した発明に使用するのに明ら
かに最適な方法として期待される。
Ｅｄｅｌｓｏｎの方法は実験的に、白血球が介在する疾
患をわずらっている患者を非常に楽にすることを示した
が、多くの実施に当たっての問題が未解決のまま残った
。特に、Ｅｄｅｌｓｏｎは、例えば、処理台によって、
経済的及び効能のある方法で細胞に放射線を当てるため
に適切な装置又は臨床的に許容しうる方式で患者の処理
を行なう処理台を組込むシステムを提供するのに失敗し
ている。
細胞と会合させるために化合物を光活性化するための通
常の技術は、フラスコ、口過カラム、分光光度計セル及
びペトリ皿を含む沢山の装置に頼っている。照射すべき
試料は容器に入れられ、その容器は放射線源に隣接して
置かれる。特に体液が患者に戻されねばならず、それで
汚染を完全に避ける必要があるゆえに、患者の体液に関
係する場合は、そのようなシステムが本質的に必要な必
須の安全装置を備えていないので、それらのシステムは
研究室の飾り物になる傾向がある。さらにそのようなシ
ステムは容積が限定される傾向にあり、多くの機械的な
操作によって特徴付けられ、かつ臨床的及び法的規制の
見地から一般に受は入れられない。本発明の目的は、エ
デルソンの方法で使用して、通常の手段にともなう限定
を打開する適切な方法及び装置を提供することにある。
Ｔａｙｌｏｒの現在出願中の米国特許出願第６５０．６
０２号、米国特許第　　　　号は、いわゆる「ブラック
−ライト」蛍光管のような市場から入手できる光源によ
って与えられる放射線をエデルソンの光活性試薬法で処
理する細胞に当てるための好ましい形状の実用的な装置
を記載している。要約するに、Ｕ、Ｖ、Ａ、照射シルバ
ニア（ＳＹｌｖａｎｉａ）　Ｆ８ＴＳ／ＢＬＢ燈のよう
な複数の蛍光管状の光源から成る使捨てカセットがそこ
に記載されている。これらの光源は、さらにより大きな
直径の第二の外側の管内に密封配置で順に同心状に取り
付けられるより大きな管内にそれぞれ、同心状に取り付
けられ、それで各放射線源のまわりに二つの概して長い
円筒状の空所を有する構造体を形成する。内側の空所は
空気と連通し、それで放射線源の冷却を促進するのが好
ましい。外側の空所を形成する第二の管は、照射される
細胞をそれぞれ受は入れ及び放出するための入口及び出
口手段をさらに包含している。複数のこれらの構造体が
「組」にされ、かつ各外側の空所を通る細胞の曲がりく
ねった流れを供給するために隣接する部材の入口及び出
口の間で適当な接続がなされる。このようにして、中心
に配置された放射線源を囲む複数の空所を通る細胞の流
れが細胞の処理を十分促進する。ティラーの装置のさら
に詳細な説明は米国特許第　　　　　号を直接読むこと
によって得ることができる。
しかしながら、十分に実用的であるには、ティラーの装
置は、この装置を収納し、かつ適当な形状で処理すべき
細胞を供給するための臨床的に容認しうる装置を必要と
する。本発明の目的はそのような装置を提供することに
ある。
今日まで、臨床に使用する承認を受ける目的のために、
Ｅｄｅｌｓｏｎ法は、患者の血液が圧送される一連の柔
軟で比較的透明なプラスチック製バッグを入れる大きな
デスク形状の金属製箱から成る一般に非実用的で、かつ
扱いにくい装置を利用して実施された。血液が各バッグ
を流れた時、上記箱内に収納された複数の紫外線を放射
する、標準サイズの「蛍光」型骨によって片側を照射さ
れた。
血液の流れはそのそばに置かれたそれぞれのポンプによ
って付勢され、フレキシブル管によって上記プラスチッ
ク製バッグ並びに供給及び排出タンクに接続された。
処理の前に、処理回路から赤血球を多量に含む成分を回
収するために白血球濃縮操作を行なうのが好ましいとい
うことがわかった。予備の実験的装置を使用して、大容
量の遠心分離管中で血液をバッチ式に遠心分離し、次い
で処理用の供給バッグに上澄みの血漿を分配することに
よって白血球の濃縮がなされた。このようにして、Ｅｄ
ｅｌｓｏｎ法は、Ｅｄｅｌｓｏｎの手順を最適にするた
めに考えられたものではない装置から装置に血液が巡回
する間に、多くの汚染源に患者の血液をしばしばさらす
厄介な一連の非常に骨の折れる作業、誤りがちな工程に
よって行なわれてきた。過度の時間的遅れ及び広範な機
械的操作が、種々の装置のこのように典型的に分岐した
配置によってさらに悪くなり、これは装置が場所を取る
構造であることによって必然的に起こる。これらの理由
が長い処理時間を必要とする結果をもたらし、多くの物
理的操作が必要であるために、患者の血液の損失又は汚
染の危険が付随的かつ容認できない量で増加した。
本発明の目的は、患者の安全性を増大し、それによって
患者の安心感を増し、かつ規定の容認基準に応じる方法
及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、コンパクトで、臨床的に容認しう
る大きさである患者の血液の取り出し、分離及び処理を
行なうために必要な全ての要素を含む完全処理システム
を提供すること、並びに移動可能で、かつ自動操作でき
る構成であり、これによって不注意による汚染の危険を
減少し、かつ同時に処理を行なう際に簡単にすることが
できるシステムを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、あまり訓練を受けていない
職員によっても監視及び操作でき、それによって最近制
定された財政政策に従って処理コストを低くすることが
できる適当に自動化された装置を提供することにある。
本発明のなおさらに他の目的は、より多くの患者が有意
義に処理されるように、それによってＥｄｅｌｓｏｎの
方法の容認度が増加できる病室内で使用するのに適した
処理システムを提供することにある。
本発明のこれらの及びさらに他の目的は添付図面を詳細
に検討する際に明らかになる。
本発明の原理及び目的に従えば、患者が装置に接続され
ている間に患者から血液を連続操作で採血及び分離し、
分離中に得られた所望でない血液成分を戻し、所望の成
分が光活性処理されている間は処理システムから患者を
分離し、その後このように処理さｉた細胞が患者に戻さ
れる各工程から成る、血液細胞と結合している光活性試
薬を生体外から光活性化するための方法が提供される。
従って、本発明は、患者の安全性を大いに高め、並びに
全体の手順を三つの段階もしくはモードに分けることに
よってそのような光活性処理の種々のＢ様を手順的に最
適にする。第一のモードにおいて、装置は、血液が患者
から取り出されている間に、連続操作で血液を採血及び
分離し、かつ所望でない成分を患者に戻す。これらの全
ては、患者が装置に接続されている間になされる。その
後、所望の血液成分と結合している光活性試薬を光活性
化するために照射源を付勢する前に、患者が装置から分
離され、それによって付勢された高電圧、危害の潜在源
から電気的及び物理的に患者を隔離する。引き続き光活
性化し、次いで処理された細胞は種々の技術、好ましく
は簡単な点滴ビン式重力供給注射系を利用して患者に手
早く戻すことができる。
第１図、第２図及び第３図はエデルソンの科学的発見に
部分的に基づいた患者を生体外的に処理するために本発
明の出願人によって開発された装置の種々の態様を示す
。装置１０のデザイン、構成及び作動は多くの別個の発
明を寄せ集めた結果得られたものであり、そのうちのい
くつかはＫｉｎｇの「自動光泳動による血液成分制御方
法及び装置（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｐｈｏ’ｔｏｐｈｏ
ｒｅｓｉｓ　Ｂｌｏｏｄ　ＰｏｒｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏ
ｌ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ）Ｊ
という名称の米国特許出願筒　　　　　号；　Ｋｉｎｇ
の「ビューバ泳動装置の電子制御法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃ　ＣｏｎｔｒｏｌＭｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　Ｐｕｖ
ａｐｈｏｒｅｓｉｓ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ）　Ｊという
名称の米国特許出願筒　　　　　号；　Ｔｒｏｕｔｎｅ
ｒの「光活性化患者処理システムの弁装置（Ｖａｌｖｅ
Ａｐｐａｒａｔｕｓ　　ｆｏｒ　Ｐｈｏｔｏａｃｔｉｖ
ａｔｉｏｎ　ＰａｔｉｅｎｔＴｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｓｙ
ｓｔｅｍ）　Ｊという名称の米国特許出願筒　　　　号
；　Ｋｉｎｇ等の［患者の光泳動処理装置及び方法（Ｐ
ａｔｉｅｎｔ　　Ｐｈｏｔｏｐｈｏｒｅｓｉｓ　Ｔｒｅ
ａｔｍｅｎｔＡｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏ
ｄ）　Ｊという名称の米国特許出願筒　　　　　号；及
びＴｒｏｕ　ｔｎｅｒの「光活性化患者処理システムの
処理用カセット取り出し部材（Ｃａｓｓｅｔｔｅ　　Ｄ
ｒａｗｅｒ　　Ａｓｓｅｍｂｌｙ　　ｆｏｒ　　Ｐｈｏ
ｔｏａｃｔｉｖａｔｉ−ｏｎＰａｔｉｅｎｔ　Ｔｒｅａ
ｔｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）　Ｊという名称の米国特許出
願筒　　　　　号から成る本出願と同一出願人の現在出
願継続中の特許出願の主題を構成している。
本発明の装置の操作及び方法の手順は第１図及び第２図
によって一部示されている三つの基本的な段階もしくは
モードに分割することができる。
第一の段階は第１図に基本的に示され、そこで患者は図
示の点で、透析技術において良く知られかつ高度に発達
した静脈穿刺又は同様な方法によって接続されている。
血液は装置１０（場合により、本明細書中でビューバ泳
動（ｐｕｖａｐｈｏｒｅｓｉｓ）装置又はシステムとも
言う）に流れるので、患者の血液はポンプ１１の制御下
に、スタンド１５からつるされた容器２０に入れられて
いる凝固防止剤と一緒に注入されるのが好ましい。装置
１０の残りの部分への患者の血液の流れは、反対方向へ
の流れ並びに容器２１に戻すための流れも制御する三機
能性を有するクランプ１６Ａによって主として制御され
る。クランプ１６Ａは「オア」弁としても機能する。通
常、血液は血液ポンプ１２によって管２４を通って連続
遠心分離機１３に流れる。ディデコ社（Ｄｉｄｅｃｏ）
等の供給元から商業的に入手可能なこの連続遠心分離機
は、別個の血液成分の異なる密度に基づいて血液を連続
的に分離することができるのが好ましい。ここで使用す
る「連続的」という用語は、血液がライン２４を通って
遠心分離機に流れると、遠心分離機のボウル内である最
低限度の量に達した後、低密度の成分が放出され、同時
に次の血液が追加されるように、血液が回転している遠
心分離機のボウル内に蓄積され、かつ分離されることを
意味する。従って、実際は、連続遠心分離機はオンライ
ンシステムとバッチシステムとのハイブリッドとしての
作用をする。このことが起こる理由は、遠心分離機のボ
ウルが、全血が連続的に加えられる時、血漿及び白血球
のような低密度成分を放出しながら、代表的には赤血球
である最も高密度の成分の全てではないが大部分を保持
する大きさを有しているからである。しかしながら、あ
る時点で、遠心分離機のタンクの容量が高密度成分でい
っばいになり、さらに効率の良い分離がなされなくなる
。その時点になる前に、遠心分離機力バーの拡大観察窓
１４から遠心分離機ボウルの最上部を見ることによって
、遠心分離機が血漿（始動液ではなくて）、白血球濃縮
成分及び赤血球のような非白血球濃縮成分を放出する時
期をオペレーターが定量的に知ることができる。オペレ
ーターの観察に基づいて、血液が遠心分離機から放出さ
れる時、オペレーターは別個の血液成分の分析を制御パ
ネル１９（具体的には制御パネルの４２の部分）によっ
て行なう。この情報に基づいて、制御パネル１９（第３
図に示す）上のキー４４　（例えば血漿（ＰＬＡＳＭＡ
）、軟石（ＢＵＦＦＹ）すなわち白血球濃縮成分）を入
れることによって、装置１０が弁機構１６Ｇを調節して
白血球濃縮成分及び予め定めた量の血漿を血漿−白血球
濃縮成分用容器２２に導入し、一方、過剰の血漿、空気
、始動液、赤血球等は容器２３に導入される。
その容器に達したことで、遠心分離機がもはやそれ以上
の分離をすることができなくなると、オペレーターは、
適切なデータキー（第３図参照）入力によってボウルが
空になるように操作し、容器２３及び遠心分離機１３中
の成分を、弁１６Ａ及び１６ｃの制御下にポンプ１２に
よって戻り成分用容器２１に圧送するのが有利である。
各サイクルの間、戻り成分用容器２１に圧送された赤血
球濃縮成分は、点滴操作によって患者に重力返送され、
かつ弁１６Ｂによって制御される。
患者の点滴挿入部位における加圧の危険性を避けるため
に、また気泡又は他の空気に関連する危険を避けるため
にも、ポンプ１２によって患者に血液を圧力返送するよ
りもむしろ重力送りする方が好ましい。
すでに察知されるように、最初に組立てる時、ライン２
４は容器２０中の凝固防止剤を利用する適当な予備操作
によって除去するのが好ましい滅菌された空気を含んで
いると考えられる。この空気及び始動液は容器２３に収
集される。
容器２２内に収集すべき所望の白血球−ａｗｉ成分の量
及び血漿の量並びにそれらを収集するために使用すべき
サイクルの回数の設定にも注意をすべきである。これら
の量は、各容器並びに後から説明する処理カセットの個
々の収容能力に従って主に選択される。従って、これら
の量は、好ましくは操作効率を最適にし、かつ患者を確
実に安全に　・するように選択される。例えば、一つの
好ましい選択は次の通りである。２５０ｍ１Ｏ全軟層す
なわち白血球濃縮成分及び血漿が３００ｍ１の容器２２
に収集される。必要とされる繰返し回数は何回であって
も良いが、遠心分離機ボウルの最低収容能力範囲内で、
選択される繰返し回数が多ければ多い程、各回における
患者から取り出される血液の全量が少なくなるというこ
とを留意して、例えば三回又は四回が好ましく、従って
、一時的な血液の量の減少及び一般に処理過程に耐える
患者の能力を増大する。あるいはまた、白血球濃縮成分
は遠心分離機から放出されるので、繰返し回数が多いほ
ど白血球濃縮成分をより正確に選択できるようになる。
軟石及び血漿の量並びに繰返し回数は、一般に医師によ
って選択され、従って、選択を管理する制ＷＪ装置は、
特にオペレーターの関与がこれらのデータ人力に関して
必要でないので、これらの軽率な変更を避けうるドア１
８の裏側のような装置１０内に置かれるのが好ましい。
次に第２図を参照すると、操作上の第二のモードのため
の第二のチューブセットが、弁１６Ｃ。
ポンプ１２を通過するチューブセット２４′によって貯
蔵容器３５への戻りライン３６とともにドア１７の裏側
の処理カセットに接続された白血球濃縮成分用容器２２
を有するものとして示されている。第二のモードのチュ
ーブセントも、チューブセット２４′、及びＴａｙｌｏ
ｒの特許出願継続中の米国特許出願第６５０，６０２号
に記載されているカセット処理モジュール内に含まれる
空気を再度除去するための始動液を供給する容器３４を
有するのが好ましい。簡単に要約すると、Ｔａｙｌｏｒ
のカセットはその各々が装置１０によって順に付勢され
る円筒状の照射源の周りに同心状に取り付けられている
複数の組になった円筒状の空所から成っている。
操作に際し、第３図に関して、右手部のパネル４３で露
光時間が医師の決定した基準に従ってノブ４１によって
設定される。装置１０の中央制御装置は中央処理装置及
びソフトウェア内蔵記憶装置によって照射処理の開始で
残りの露光時間を計算、表示し、同時に処理が進行する
。制御パネルの区画４３はオペレーターによって操作さ
れるエントリデータキー４４も含み、それによって第一
工程、即ち予備（ＰＲＩＭＥ）工程が開始され、これに
よって容器３４から始動液がチューブセット２４及び処
理カセットを通って所蔵容器３５に圧送される。その後
、オペレーターが区画４３の始動（ＳＴＡＲＴ）キーを
押すことによって、実際の光照射処理が開始され、これ
によっで容器２２に集められた血液の白血球濃縮成分が
適当に変更された弁１６Ｃに従ってチューブセット２４
′を通って処理カセット及び所蔵容器３５への戻りライ
ン３６に血液ポンプ１２によって圧送される。
処理力セント容器組立体１７は処理カセットに入ってい
るかも知れない空気の存在を検知するために、中央制御
装置に接続された気泡検知器をさらに備えている。空気
の存在は容器２２が完全に空であることを示し、−回目
の処理工程の終了を知らせる。その後、中央制御装置が
血液ポンプ１２の方向を逆にし、血液を血液ポンプによ
って容器３５から処理カセットを通して容器２２に引き
戻す。処理カセットを通る血液の流れの実際の方向は、
どちらの方向の流れも均等に光活性化されるので重要な
ものではない。血液が容器を通って流されるので、（同
一方向に一定に循環するのに比べて）方向を逆にするこ
とによって得られる利点は血液の流体力学的混合でにる
。このような混合が、各細胞が放射線とそれぞれ接触す
る統計学的確率を増大するので、個々の細胞のより完全
な処理が行なえると考えられる。この容器２２又は３５
が空にされる血液の流れの工程、次いでその反転が、所
望の露光時間に達するまで続けられる。その時点で、処
理された血液成分はすぐに血液容器２２に戻されるのが
好ましく、チューブセット２４′は廃棄される。
次いで、容器２２は原則としてスタンド１５に移動され
、三番目のチューブセットが、処理された血液成分を患
者に再注入するために容器２２に接続される。第二の方
式中に、実際の照射処理が第２図によって示されるよう
に実施される場合、患者は装置から分離されるのが好ま
しく、それ・で自由に動きまわれることによって患者に
安心感を与え、また阻隔的に、照射源を付勢するに必要
な高電圧が存在する場合にも、患者が装置に接続されて
いないので、患者の安全性も向上する。
患者の血液及び各血液成分の汚染の危険性をさらに減少
するために、接続がなされ、それから取り外される毎に
、接続は一度しかなされないのが好ましい。従って、容
器２２は三つの接続口を有している。一つは白血球濃縮
成分を収集するための第一のモード用、もう一つは第２
図に示す第二の方式の処理段階用及び三つ目は処理され
た血液が患者に再注入される第三の操作方式用である。
特に第３図について、装置１０の制御パネル１９がそれ
ぞれが理想的にはライト４５を有しているキーボードの
エントリボタン４４とともに示されている。このライト
は、点灯した時に、操作の段階を示すのが好ましい。図
から明らかなように、キーボード４２．４３のエントリ
ボタン４４は順次的な順に置かれているのが好ましく、
これによってオペレーターがシステムを覚え、そして正
確な順に工程を実施する手助けをする。実際、中央制御
装置は目的とするものから工程の順序が外れるのを防止
するようにプログラミングされているのが好ましい。デ
ィスプレイ４６は、白血球濃縮成分が容器２２に集めら
れると同時にその量を表示する。図示していないが、経
験のあるオペレーターが装置の故障によって患者に全て
の血液を戻すことが必要になるような思いがけない事情
で順序を違えてどんな工程をも選択できるように非常用
ドア１８　（第１図及び第２図参照）の裏側のような装
置ｌＯ内に入れられた手動補助スイッチを設けるのも望
ましい。
パネル１９の中央部は電源スイフチ５１、並びに採血又
は処理段階のどちらかの間に、血液が患者から取り出さ
れ、系に圧送される場合にオペレーターが速度を選択で
きる血液ポンプ速度制御装置４０を存している。中央部
はライト４７及び４９も備えている。文字数字ディスプ
レイ４９は装置の順次操作に関する警報及び状況を表示
する。状況用ライト４７は装置１０の全体の操作状況が
一見してわかるように緑、黄及び赤の各色にするのが好
ましい。警報状態が生じ、オペレーターが人力する必要
がある場合に発する警報音を止めるためにさらに警報音
解除用ボタン４８が設けられている。
装置の移動性を高めるために備えるのが好ましいキャス
タ及びキャスタブレーキ等の他の特徴が図面から容易に
わかる。さらに、上側の非常用ドア１８に容器２２，２
３．３４及び３５の安全性を助成するための機械的手段
を備えるのが好ましい。処理段階の間に照射処理カセッ
トの照射状況に関する情報が一見してわかるように、容
器２２の下の部分に透明又は半透明の窓を所望により備
えることもできる。例えば、窓が十分な大きさのもので
ある場合、オペレーターは処理カセット内の各照射源が
望んだように照射しているかがすぐにわかる。もちろん
、このような窓を構成する材料は、もし有害な放射線が
あったとしても装置１０内に封し込めるようなものを選
択するのが好ましい。
上記の光泳動による血液処理装置は、連続遠心分離機か
ら得られる血液成分を特定の容器中に導入するための自
動制御装置を特に提供する本発明によって大いに可能な
ものにされる。この自動制御法は、医師の指示に準じて
手動によって入力される予め設定された量レベルに従っ
て実施される。
これらの予め決定された量が収集され、かつ容器に導入
される血漿の量及び白血球濃縮血液成分の量を明示する
ことによって容器２２に入れられる全量を明らかにする
。さらに、所望の血液量を得るために必要又は望ましい
採血及び血液分離の繰返し回数を確定する能力をこれら
の条件設定パラメーターに加えるのが好ましい。
収集される量は血液ポンプによって圧送される血液量に
従って決定される。この量は血液ポンプの回転速度を明
確に監視することによって適切に監視され、中央制御装
置に伝達される。軸の回転は、例えば軸に切欠きを有す
る円盤を取り付け、光学センサーによって切欠きの通過
を検知することによって監視するのが便利である。得ら
れた周期信号は、当業界で良（知られた回路設計によっ
て回転速度に関連付けるのが便利である。既知量のポン
プ吐出特性と関連付けられた回転速度、例えばｍｌ／回
転数は、圧送された血液の量の正確な計算を可能にする
のに必要な情報を提供する。
実際の操作において、理想的な手順は次の通りである。
オペレーターは、チューブセント、血液ポンプ、および
遠心分離機を準備する。血液凝固防止剤は容器２０に入
っている。ついで、血液が患者から取り出され、血液ポ
ンプによって回転している遠心分離機に圧送される。血
液が遠心分離機に入ると、血液はその好ましい軽い密度
により最初に排出する始動液に置換ねる。この始動液は
容器２３に自動的に導入される。ある時点において、始
動液が回転している遠心分離機から完全に置換えられ、
血漿が排出し始める。この排出は窓１４によって直接観
察できる。その後オペレーターは制御パネル区分の血漿
（ＰＬＡＳＭＡ）キーを押す。
その後、連続遠心分離機に圧送される量がそこから排出
される量に等しくならねばならないということに基づい
て中央制？Ｉｌ装置が量を絶えず注意して、血漿を容器
２２に自動的に導入する。これが、オペレーターが白血
球濃縮成分を指示するまで、即ち、軟石の排出が軟石エ
ントリ（ＢＵＦＦＹ　Ｃ０ＡＴ）キーを押すことによっ
て始まるまで続き、その後、白血球濃縮成分が容器２２
に続いて導入され、導入された量が軟石として監視され
る。もし予め決定された血漿量が、軟石が排出する前に
集められるならば、その時は代わりに中央制御装置が弁
１６Ｃによって排出する血漿液流を容器２３に自動的に
転換する。この場合に、軟石の排出及び軟石データエン
トリスイッチ４４の入力があると、中央制御装置は、排
出する軟石を容器２２に転換し、このとき、遠心分離機
へ圧送される量はそこから出る量に等しいので、この量
の追跡を再び保持する。
軟石の採集は、予め決定された軟石の量並びに採血／分
離の繰返し回数、さらに医師によって予め決定された条
件に従って続けるのが理想的である。この最も好ましい
実施態様が行なわれるならば、その時の代表的な例は次
の通りでありうる。
予め決定された量及び繰返し条件は次の通りに設定され
るものとする。血漿３５０ｎ＋１、軟石２５０Ｉｌｌｌ
及び繰返し回数５回。各繰返しにおいて、その繰返しの
終わる前に装置は２５０１５即ち５０ｍ１の軟石を収集
し、その後遠心分離機のボウル及び容器２３を空にし、
主に赤血球及びたぶん過剰の血漿を患者に戻す、５０ｍ
１の軟石収集の前に、血漿が遠心分離機から排出し、最
大限の３５０ｍ１が集められるか、軟石が排出するかす
るまで、容器２２に集められる。
次の繰返しの間、３５０ｍ１の予め決定された量にする
ために、必要ならば、中央制御装置は血脩の収集をさら
に指示し、次いでさらに５０ｍ１の軟石を収集する。全
量が蓄積すると、それで、容器２２に収容すべき全量が
６００ｍ１になり、ディスプレイ４６に表示される。
このようにして、この装置の中央制′４Ｂ装置は、収集
されると同時に、その量を自動的に絶えず注意する目的
にかない、都合の良い繰返し回数を設定することを容易
にし、それによって患者から大量の血液を取り出すこと
が回避される。それで患者の安全性が高められるばかり
でなく、手順の自動化された特性が、中央制御装置に入
力されたプログラムによって多くの誤りの危険性を排除
するので、オペレーターが収集された血漿及び白血球濃
縮成分の個々の量を絶えず注意する必要がなく、一方、
処理するための最終溶液が予め決定された所望の濃度の
白血球を含有することが確実になる。
先に示したように、本発明の光活性化可能な患者処理シ
ステムの最も好ましい実施態様は、血液が患者から得ら
れる時に患者の血液に凝固防止剤を供給するための容器
２０を包含する。この供給は、患者に接続されたチュー
ブに容器２０を接続し、かつ注入用ポンプ１１で容器２
０からの流れを制御することによって達成するのが有利
である。
種々のポンプ及びポンプ作動機構がこの仕事に利用しう
るが、高い精度及び低い送り出し量に適しているぜん動
又はローラー型ポンプを用いるのが好ましいということ
がわかった。さらに、その特性のために、高度に可変的
、かつ増分変化的形態でポンプを作動できるステッパー
モータによってこのポンプを駆動し、バッグ２０からの
凝固防止剤又は始動液の送り出し速度に関する制御をう
まく行なうのが好ましいということがわかった。実際に
、血液ポンプ１０回転当たり約１回転の割合で注入用ポ
ンプ１１を回転するのが望ましいということがわかった
。
しかしながら、ステッパーモータは［スタックリング（
Ｓｔｕｔｔｅｒｉｎｇ）　Ｊと言う言葉で最も良く説明
できる作動モードにあるときに信号を受は取った後には
時として前方に回転できないという望ましくない特性を
有している。心臓細動のように、そのようなスタックリ
ングは液体を送出できないので、望ましくない。
回転速度を計るのに最も有効な機構は、固定された光源
を通過して突起、突条、突片又は反射線を回転すること
によって行われるようなある種の光チヨツパ機構を利用
している。これによって光検知器への光源の光が遮断又
は連通され、モータ軸の回転に関する信号を発信する。
明らかに、ポンプの送り出し特性、例えば、ポンプモー
タの軸回転数とともに、回転散光たりの送り出し量がわ
かっていれば、いかなる任意の時点においても、送り出
される量が容易に計算される。不幸にも、そのような光
学的チョッパ装置がステッパーモータのスタックリング
を識別できず、その代りに、スタックリングを一定の回
転として判断し、そのような液の送りが行なわれていな
くとも行なわれていると誤って判断される信号を発信す
るということがわかった。
本発明は、ステッパーモータの軸回転速度に応答して信
号を発信するばかりでなく、そのような回転が本当はス
タックリングである、即ち正味の前方回転ばかりでなく
断続的な前方及び後方回転である場合を示す信号も発信
するので、本発明は公知のチゴッパ装置の限界を越えた
ものとなる。
本発明のステッパーモータ監視装置は、第４図及び第５
図を参照することによって理解が容易となる。その周縁
に突条１１１を有する円盤として示されている周期的遮
断装置１１０がステッパーモータの出力軸１１５に取り
付けられている。突条１１１の存在又は不存在を感知す
るための二つの感知器１１３も示されており、ワイヤ１
１４によって中央制御システムに送られる信号を発信す
る。感知器１１３は、それらの間の光の連通が突条１１
１の存在によって遮断される光源及び検知部を有するも
のとして示されているが、同じ側に光源及び検知部を配
置する等の他の自明な代案で−も容易になされる。この
場合、存在する突条１１１は検知部に光を反射させる働
きをし、図示した配置と比較して逆の信号（例えば、突
条１１１がある場合に正の信号に対して突条１１１がな
い場合に正の信号）を発信する。
本発明は、突条１１１対空間１１２の特有の空間特性を
有する複数の感知器を使用しているために、スタックリ
ングを識別することができる。第５図の検討により好ま
しい実施態様は、一つの突条１１１当たりの面積の約二
倍の面積を有する空間１１２を利用するものであるとい
うことを明示している。さらに、一方の感知器は常に遮
断しない状態、即ち空間１１２上にあり、しかるに他方
の感知器は同様に空間１１２にあるか又は図示するよう
に突条１１１上にあるように、各感知器１１３の間隔及
びそれらの大きさが注意深く規定されていることがわか
る。連続回転に関する情報が確実になされるように、ワ
イヤ１１４からの信号は中央処理制御システムによって
交互に受信される。従って、一方の感知器が「オン」信
号を発信する場合、受信されねばならない次の信号は他
方の感知器からの「オフ」信号である。ステッパーモー
タのスタックリングは「オフ」信号を受信する前に最初
の「オン」信号の反復が生じた結果である。従って、そ
のような失敗は直ちに検知できる。さもなくば、適当な
条件下で、いずれか一方の感知器からのオン／オフ信号
の連続受信がステッパーモータの望ましい連続回転、従
ってそれに接続された注入用ポンプによる溶液の送り出
しを表示する。
空間１１２が突条１１１の面積の二倍で図示されている
が、例えば、突条１１１が空間１１２の面積の二倍であ
り、各感知器１１３が適切に配置されているので、一方
は本例における大きい突条によって常に遮断されるが、
他方は遮断されるか又は遮断されないでいるような全く
逆の状況が本発明では同等に考えられるということに注
意すべきである。この代替の配置において、各感知器に
よって発信された信号は先に述べたものの逆であるが、
このような信号は良く知られた方法によって電子１季的
に容易に処理できるということが現在においては容易に
明らかである。
空間、突条の大きさ及び間隔並びに感知器の配置に関す
る変更が本発明の精神又は範囲から逸脱することなくな
されるということが当業者には容易に理解できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の採血及び分離方式におけるシステムの
好ましい配置を示す斜視図である。 第２図は本発明の処理方式におけるシステムを示す斜視
図である。 第３図は本発明のシステムの制御パネルを示す正面図で
ある。 第４図はステッパーモータポンプの監視装置の好ましい
形態を示す斜視図である。 第５図は第４図の監視装置の平面図である。 １０・・・装置、１１・・・ポンプ、１２・・・血液ポ
ンプ、１３・・・連続遠心分離機、１５・・・スタンド
、１６Ａ・・・クランプ、１６Ｂ・・・弁、１６Ｃ・・
・弁機構、１７・・・処理力セントコンテナ組立体、１
９・・・制御パネル、２０〜２３・・・容器、３４．３
５・・・容器、４゜・・・血液ポンプ速度制御装置、４
４・・・エントリボタン、４６・・・ディスプレイ、４
７・・・ライト、４９・・・文字数字ディスプレイ、１
１０・・・周期的遮断装置、１１１・・・突条、１１２
・・・空間、１１３・・・感知器、１１４・・・ワイヤ
、１１５・・・出力軸。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）患者の血液と結合している光活性試薬を生体外的
    に光活性化するための、ステッパーモータの軸によって
    作動される注入用ポンプを包含する血液処理システムに
    使用するステッパーモータ監視装置であって、 前記ステッパーモータの軸に取付けられてこれとともに
    回転する周期的遮断手段；及び 前記周期的遮断手段の周期に応じた信号を発生する少な
    くとも２つの感知器で、該感知器は、前記周期的遮断手
    段に対して固定であり、かつ一方の感知器が常に遮断も
    しくは非遮断状態にあり、そして発生された前記信号に
    対応して前記ステッパーモータの軸の回転速度または停
    止が決定されるように配置されている感知器； を備えた監視装置。
  2. （２）前記周期遮断手段が円盤の周縁から突出して周期
    的に離間して置かれた突条を有する円盤である特許請求
    の範囲第１項記載の監視装置。
  3. （３）前記各感知器が光源及び光検知手段から成り、該
    手段によって信号が前記突条の通過に応答して発信され
    る特許請求の範囲第２項記載の監視装置。
  4. （４）前記各突条間の間隔面積が前記突条の面積の約二
    倍であり、前記感知器が前記突条の面積より大きい面積
    を決して覆わない特許請求の範囲第３項記載の監視装置
    。
  5. （５）ステッパーモータ作動液体ポンプを包含する、血
    液と結合している試薬を光活性化するための生体外血液
    処理システムにおいて、円盤の周縁に切り抜き部を周期
    的に有し、これにより周期的に複数の突条を形成してい
    るポンプ軸に固定して取り付けられた円盤及び突条の存
    在又は不存在に従って信号を発信するために前記複数の
    突条に対して固定して取り付けられ、前記複数の突条に
    関連して離間され、それで突条又は空間によって作用さ
    せられ、かつ一つの突条又は空間の間で離間しうるが突
    条及び空間の間隔では決して離間しない少なくとも二つ
    の感知器とから成ることを特徴とするポンプ軸速度及び
    回転監視装置。
JP60239632A 1984-10-29 1985-10-28 光活性化による患者処理システムにおけるポンプ監視装置 Granted JPS61109578A (ja)

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