(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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、請求項１に記載の血液処理装置。
【請求項３】
前記血液成分分離装置が遠心ボウルである、請求項１に記載の血液処理装置。
【請求項４】
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、請求項１に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項１に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項１に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項６に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項６に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項８に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項１に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項１０に記載の血液処理装置。
【請求項１２】
前記対象アクセス圧力がリアルタイムで決定される、請求項１に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項１に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項１に記載の血液処理装置。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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、請求項１５に記載の血液処理装置。
【請求項１７】
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、請求項１６に記載の血液処理装置。
【請求項１８】
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、請求項１５に記載の血液処理装置。
【請求項１９】
前記血液成分分離装置が遠心ボウルである、請求項１５に記載の血液処理装置。
【請求項２０】
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、請求項１５に記載の血液処理装置。
【請求項２１】
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ており、該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、請求項１５に記載の血液処理装置。
【請求項２２】
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、請求項１５に記載の血液処理装置。
【請求項２３】
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、請求項２２に記載の血液処理装置。
【請求項２４】
前記流量がリアルタイムで決定される、請求項１５に記載の血液処理装置。
【請求項２５】
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、請求項１５に記載の血液処理装置。
【請求項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、請求項１５に記載の血液処理装置。
【請求項２７】
前記静脈アクセス装置における圧力が、チューブの第１の部分の少なくとも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、前記静脈アクセス装置と、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１５に記載の血液処理装置。
【請求項２８】
全血を引き出す際には、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２７に記載の血液処理装置。
【請求項２９】
使用されない血液成分を戻す際には、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２７に記載の血液処理装置。
【請求項３０】
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２７に記載の血液処理装置。
【請求項３１】
前記流量が、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２７に記載の血液処理装置。
【請求項３２】
前記流量が、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３１に記載の血液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権
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。
【０００２】
技術分野
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。
【背景技術】
【０００３】
アフェレーシスは、対象（対象者）から引き出された全血から個々の血液成分を分離し集収することができる処置である。典型的には、全血は、対象のアームに挿入された針を介して引き出され、遠心分離ボウルのような細胞分離器へ移送される。全血が、その様々な成分（例えば血漿、赤血球及び血小板）に分離されたら、１つの又は複数の成分を遠心分離ボウルから集収することができる。残された成分は、除かれた成分の体積を埋め合わせるため補償流体と共に対象へ戻すことができる。
【０００４】
アフェレーシス処置を行う際、技術者は、処置時間と患者の安全性とのバランスを取らなくてはならない。詳細には、技術者は、処置時間及び対象の不快感を最小限にするようにできるだけ迅速に処置を行わなくてはならないが、対象の安全性を常に意識しなくてはならない。安全性の認識に関するそのような領域の１つは、全血が対象から引き出され、残りの血液成分が対象へ戻される圧力である。残りの成分及び潜在的な補償流体が対象に戻される圧力は、対象の安全にとって重要である。圧力が、リターンの際に過度に高く、ドローの際に過度に低い場合、対象は静脈損傷のリスクに曝される。
【０００５】
対象から引き出された血液及び対象から戻された成分の圧力を制御するために、現状のシステムは、静脈圧の測定を試みている。しかし、現状のシステムは典型的には、アクセス位置から一定距離を置いたライン内の圧力を測定する。この距離が測定値の不正確さを生ぜしめ、その結果、現状のシステムは、静脈圧を正確に測定することができない。このような不正確さによって患者のリスクは増大し、おそらく、技術者がアフェレーシスシステムを非最適な速度で操作せざるを得ないことは想像され得る。静脈穿刺にできるだけ近い位置で測定しても、現状のシステムでは、測定点と針の先端との間に生じる圧力の損失を考慮に入れていない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の態様は、センサを静脈内に配置する必要はなく、供血者の静脈圧を正確に決定する。いくつかの態様では、圧力は、針先端をアフェレーシス装置へ流体接続する１つ又は複数のライン内の２点で測定することができる。この２つの測定点（Ｐ１及びＰ２）は、供血者の静脈内の針先端から一定距離を置かれて配置されていてよい。これらの測定点は、既知の流体抵抗Ｒ１及びＲ２をそれぞれ有するラインの２つの部分を区切ることができる。Ｒは、流量で除した２つの圧力測定点間の圧力変化として規定することができ、ｍｍＨｇ／ｍｌ／分で表すことができる。上記２つの点は、針先端と第１の測定点との間のラインの部分並びに第１の測定点と第２の測定点との間の部分を含んでいてよい。静脈圧は、上記ラインの部分内で、流体の性質及び流量とは独立して、測定された圧力及び抵抗の関数として決定することができる（例えば、Ｐｖ＝ｆ（Ｐ１、Ｐ２、Ｒ１、Ｒ２））。加えて、いくつかの態様では、Ｐｖ、Ｐ１及びＰ２は、時間又は時間にわたって処理された体積の関数であってよい。
【０００７】
本発明の態様によれば、血液成分を集収し交換するための血液処理装置は、全血を対象から引き出し、使用／集収されなかった血液成分及び潜在的な補償流体を対象へ戻すための静脈アクセス装置、並びに血液成分分離装置を備えている。血液成分分離装置（例えば遠心ボウル）は、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。血液成分分離装置は、第２の血液成分を第２の血液成分保存容器へ送達することもできる。
【０００８】
血液処理装置は、静脈アクセス装置及び血液成分分離装置を流体接続するリターンラインを有していてもよい。システムは、第１の血液成分を対象へ戻すためにリターンラインを使用することができる。システムは、リターンライン上に配置されている第１及び第２の圧力センサを有していてもよい。第１の圧力センサは、血液成分分離装置と静脈アクセス装置との間に配置されていてよく、リターンライン内で第１の圧力を決定することができる。第２の圧力センサは、第１の圧力センサと静脈アクセス装置との間に配置されていてよく、リターンライン内の第２の圧力を決定することができる。リターンラインに接続されているポンプは、前記第１の圧力及び前記第２の圧力を利用して決定される対象アクセス圧力に基づいて、リターンライン内の戻し流量を制御することができる。この対象アクセス圧力は、リアルタイムに決定することができる。
【０００９】
他の態様では、このシステムは、静脈アクセス装置の近傍で、引き出された血液に抗凝血剤を導入するための抗凝血ラインを有していてもよい。加えて、このシステムは、血液成分分離装置と静脈アクセス装置との間のリターンライン上に配置されたバルブを備えていてよい。バルブは、リターンライン内での流れを停止することができる。このシステムは、システムが第１の血液成分を対象へ戻す際に、対象からの全血の引き出しを停止する連動装置を有していてもよい。
【００１０】
さらに別の態様では、対象アクセス圧力は、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いてもよい。第１の部分は、第１及び第２の圧力センサ間にあってよい。第２の部分は、第２の圧力センサと静脈アクセス装置との間にあってよい。リターンラインの第１及び第２の部分の性質は、非限定的に、構造の長さ、内直径、流れに対する抵抗及び材料を含んでいてよい。システムは、リターンラインの第１及び第２の部分内の流れ抵抗に基づきリターン流量を制御することもできる。流れ抵抗は、上述のラインの性質に基づいて算出することができる。
【００１１】
本発明のなおさらなる態様によれば、血液成分分離装置は、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ことができる。第１の血液成分は赤血球であってよく、第２の血液成分は血小板であってよく、第３の血液成分は血漿であってよい。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、血液処理機器を使用して血液成分を集収し交換する方法が、静脈アクセス装置を対象へ挿入すること及び全血を対象から引き出すことを含む。静脈アクセス装置は、引き出された血液が集収される血液分離装置に流体接続していてよい。この方法はさらに、引き出された血液を、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、第２の血液成分を血液成分分離装置から抽出する。上記システム又は方法は、残りの成分（例えば、第１の血液成分）を対象へリターンラインを通して戻すことができる。
【００１３】
いくつかの態様では、上記方法は、第１の圧力センサを用いてリターンライン内の第１の圧力を、第２の圧力センサを用いてリターンライン内の第２の圧力を測定することができる。第１及び第２の圧力センサは、リターンライン上に配置されていてよい。例えば、第１の圧力センサは、静脈アクセス装置と血液成分分離装置との間でリターンライン上に配置されていてよく、第２の圧力センサは、静脈アクセス装置と第１の圧力センサとの間で、リターンライン上に配置されていてよい。上記方法はさらに、リターン流体ライン内のリターン流量を、第１の圧力及び第２の圧力を利用して決定される対象アクセス圧力に基づいて制御することができる。
【００１４】
さらなる態様によれば、対象アクセス圧力は、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、決定することもできる。第１の部分は、第１及び第２の圧力センサ間にあってよく、第２の部分は、第２の圧力センサと静脈アクセス装置との間にあってよい。ライン部分の性質は、その構造の長さ、内直径及び材料を含んでいてよい。流量は、リターンラインの第１の及び／又は第２の部分内の第１の流れ抵抗に基づいて制御することもできる。流れ抵抗は、リターンラインのそれぞれの部分の性質に基づいて計算することができる。
【００１５】
本発明のさらに別の態様によれば、血液成分分離装置は、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の血液成分をさらに分離する。第１の血液成分は血小板であってよく、第２の血液成分は赤血球であってよく、第３の血液成分は血漿であってよい。いくつかの態様では、対象アクセス圧力は、リアルタイムで決定される。
【００１６】
本発明の別の態様では、血液成分を収集し交換するための血液処理装置が、静脈アクセス装置及び血液成分分離装置を備えていてよい。この装置は、全血を対象から引き出し、使用されていない血液成分を対象へ戻すために、静脈アクセス装置を利用することができる。血液成分分離装置は、引き出された全血を第１の血液成分及び第２の血液成分に分離し、第２の血液成分を第２の血液成分保存容器へ送ることができる。
【００１７】
この血液処理装置は、リターンライン及びドローラインを有していてもよい。リターンラインは、静脈アクセス装置と血液成分分離装置とを流体接続し、第１の血液成分を対象へ戻すのに使用することができる。ドローラインも、静脈アクセス装置と血液成分分離装置とを流体接続し、ドロー全血を対象から血液成分分離装置へ引き出すのに使用することができる。
【００１８】
血液処理装置は、リターンライン上に配置された第１の圧力センサ及びドローライン上に配置された第２の圧力センサを有していてもよい。各センサは、それぞれのライン上で血液成分分離装置と静脈アクセス装置との間に配置されていてよく、圧力を測定することができる。リターンラインに接続されているポンプは、センサによって測定された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、リターン流量を制御することができる。
【００１９】
他の態様では、血液処理機器を利用して血液成分を集収し交換する方法が、静脈アクセス装置を対象へ挿入すること及び血液を対象からドローラインを通して引き出すことを含んでいてよい。この方法は、さらに、血液成分分離装置を用いて、引き出された血液を第１の血液成分及び第２の血液成分に分離する。血液が成分に分離されると、上記方法は、第２の血液成分を血液成分分離装置から抽出し、第１の血液成分を対象へリターンラインを通して戻すことができる。
【００２０】
上記方法は、第１のセンサ及び第２のセンサそれぞれを使用して、第１の圧力及び第２の圧力も測定することができる。第１の圧力センサは、静脈アクセス装置と血液成分分離装置との間で、リターンライン上に配置されていてよい。第２の圧力センサは、静脈アクセス装置と血液成分分離装置との間で、ドローライン上に配置されていてよい。上記方法は、さらに、第１の圧力及び第２の圧力を使用して決定される対象アクセス圧力に基づいて流量を制御することができる。
【００２１】
上述した本発明の特徴は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって、より容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】本発明の態様によるアフェレーシスシステムの概略図である。
【図１Ｂ】本発明の態様によるアフェレーシスシステムの別の態様の概略図である。
【図１Ｃ】本発明の態様によるアフェレーシスシステムのさらに別の態様の概略図である。
【図２】本発明の一態様による、図１Ａのアフェレーシスシステムと共に使用するためのディスポーザブル（使い捨て）システムを概略的に示す。
【図３】本発明の態様による、図１Ａのアフェレーシスシステムと共に使用する血液成分分離装置の側面図を概略的に示す。
【図４】本発明の一態様による、図１Ａのアフェレーシスシステムを使用する方法のステップを示すフローチャートを示す。
【図５】本発明の別の態様による、図１Ａのアフェレーシスシステムを使用する第２の方法のステップを示すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の態様は、血液アフェレーシス処置を行うシステム及び方法を提供する。本発明の特定の態様は、全血の対象からの引き出し及び採取されなかった若しくは処理されなかった血液成分の対象への戻しの最適化を行う。方法及びシステムは、ドロー及び／又はリターンライン上の複数の圧力センサを使用することができ、それにより、対象アクセス位置における圧力を決定し、この圧力に基づきシステム内の流体の流れを制御する。以下、例示的な態様の詳細について説明する。
【００２４】
図１Ａ及び２に示すように、また上述したように、本発明の態様によるアフェレーシスシステム１０は、引出しポンプＰ１を使用して、全血を対象から静脈アクセス装置２４を通して引き出す。静脈アクセス装置２４は、対象の静脈にアクセスすることができる任意の数の装置であってよく、非限定的に、瀉血針を含む。システム１０が全血を対象から引き出すと、血液は、ドロー／リターンライン２８を通過して血液成分分離装置１１、例えば、標準的なレーサム型の遠心分離器に入る。血液成分分離装置１１は、全血をその構成成分（例えば、赤血球、白血球、血漿及び血小板）に分離する。レーサム型の遠心分離器に言及しているが、他のタイプの分離チャンバ及び装置、例えば、参照によりここに援用される米国特許第４，９８３，１５６号及び４，９４３，２７３号で記載されているような、一体のブロー成形された遠心ボウルを使用することができる。
【００２５】
システム１０が全血を対象から引き出すと、システム１０は、抗凝血剤を、引き出された全血へ導入することができ、これにより、ライン内又は血液成分分離装置１１内での血液の凝血が防止される。そのために、システム１０は、一方の端部で抗凝血剤源１６（例えば抗凝血剤のバッグ）に、もう一方の端部で静脈アクセス装置２４（又はドロー／リターンライン２８）に流体接続した抗凝血剤ライン３２を備えていてよい。抗凝血剤ポンプＰ３には抗凝血剤ライン３２が通っており、当該ポンプＰ３は、抗凝血剤ライン３２内の抗凝血剤の流れ及び全血へ導入される抗凝血剤の量を制御することができる。抗凝血剤は、任意の点で全血に添加することができるが、静脈アクセス装置２４にできるだけ近くで抗凝血剤を導入することがのが好ましい。
【００２６】
抗凝血剤ライン３２は、抗凝血剤源１６、抗凝血剤又は抗凝血剤ライン３２中の任意の細菌がシステム１０及び／又は対象に入るのを防ぐ細菌フィルタＦ２を備えていてもよい。加えて、抗凝血剤ライン３２は、抗凝血剤内の空気の存在を検出する空気検出器Ｄ３を備えていてよい。任意のシステム１０のライン内の空気泡の存在は、システム１０を操作する上で問題となることがあり、空気泡が血液流に入った場合には、対象に対して有害ともなり得る。したがって、空気検出器Ｄ３は連結装置に接続されていてよく、この連結装置は、空気泡が検出された場合に抗凝血剤ライン３２内の流れを停止し（例えば、抗凝血剤ポンプＰ３を停止すること又は抗凝血剤ライン３２上のバルブを閉鎖することにより）、それにより空気泡が対象へ入ることを防止する。所望の量の抗凝血処理された全血が対象から引き出され、血液成分分離装置１１内に収容されたら、血液成分分離装置１１は全血をいくつかの血液成分に分離する。例えば、血液成分分離装置１１は、全血を第１、第２、第３、そしてできれば第４の血液成分に分離することができる。より具体的には、血液成分分離装置１５０は、全血を血漿、血小板、赤血球及びできれば白血球に分離することができる。
【００２７】
図３に示すように、レーサム型遠心分離器を使用する場合には、血液成分分離装置１１は、回転可能なボウル１２及び不動の入口及び出口ポートＰＴ１及びＰＴ２を備えていてく、これらのポートは、回転式シール７４によってボウル内部と流体連結している。ドロー／リターンライン２８は、静脈アクセス装置２４（例えば瀉血針）と入口ポートＰＴ１とを流体接続する。いくつかの態様では、全血が最初にプールされてから供給される場合には、静脈アクセス装置２４を全血バッグ（図示せず）に置き換えることができる。そのような態様では、ドローライン２８は、全血バッグを入口ポートＰＴ１に流体接続する。
【００２８】
上述のように、血液成分分離装置１１は、全血をその構成成分に分離する。詳細には、ボウル１２が回転するに伴い、遠心力が、ボウルの底部に流入させた抗凝血処理された全血を、赤血球（ＲＢＣ）、白血球（ＷＢＣ）、血小板及び血漿に分離する。ボウル１２の回転数は、例えば４，０００〜６，０００ｒｐｍの範囲で選択可能であって、典型的には４，８００ｒｐｍである。血液は、成分密度に応じて異なる画分に分離される。より高密度の成分、つまりＲＢＣ６０は、ボウル１２の外壁７０に押しやられ、一方で、より低密度の血漿６６がコア７２により近いところに存在することになる。バフィーコート６１は、血漿６６とＲＢＣ６０との間に形成される。バフィーコート６１は、血小板６４の内層、血小板及びＷＢＣの移行層６８、並びにＷＢＣ６２の外層からなっている。血漿６６は、分離領域から出口ポートに最も近い成分であり、抗凝血処理された追加の全血がボウル１２に流入ポートＰＴ１を介して入る際、ボウル１２から出口ポートＰＴ２を介して出ていく第１の流体成分である。
【００２９】
システム１０は、ボウル１２の肩部に適用することができる光学センサ２１を含むこともできる。光学センサ２１は、ボウル１２の外壁７０から漸次的に且つ同軸状にコア７２に向かって進んでいく血液成分の各層をモニタする。光学センサ２１は、バフィーコートが特定の半径に達することを検出することができる位置に取り付けられていてよく、全血を供血者４０１から引き出すステップ及び全血をボウル４０２へ導入するステップを、その検出に応じて終了させることができる。
【００３０】
血液成分分離装置１１が血液を様々な成分に分離した後、成分の１つ又は複数を血液成分を分離装置１１から除くことができる。例えば、血漿を血漿バッグ１８へライン３７（図１Ａ及び図２）又は廃棄バッグ（図示せず）を通して除くことができる。別態様では、血漿は、ドロー／リターンライン２８上に配置された血漿リザーバ（図示せず）へと除くことができ、或いは白血球（ＷＢＣ）は、１つ以上の白血球バッグ２２へとライン３５を介して除くことができる。システム１０のいくつかの態様は、集収された血漿の量を測定する重量センサ３３を備えていてよい。図示しないが、血小板バッグ２０及び白血球バッグ２２は、同様の重量センサを備えていてよい。除かれた血漿は、後に、血液成分分離装置１１へライン４０及び再循環ポンプＰ２を介して流量を増大させながら再導入することができ、それにより、血小板が血小板バッグ２０へライン３９を介して抽出され送られる。このプロセスは、サージ・エルトリエーション（surge elutriation）として知られている。
【００３１】
いくつかの態様では、システム１０は、血液成分分離装置から流出する流体（例えば、血漿、血小板、赤血球等）の種類を判定することができるラインセンサ１４を備えていてもよい。特に、ラインセンサ１４は、ボウル１２を出て行く血液成分を通して光を発するＬＥＤ、及び成分を通過した後の光を受容する光検出器からなる。光検出器によって受容された光の量を、ラインを通過する流体の密度と相関させる。例えば、血漿がボウル１２を出て行く場合には、ラインセンサ１４は、ボウル１２を出て行く血漿が血小板で濁る（例えば、ボウル１２を出て行く流体が血漿から血小板へと変化する）時を検出することができる。次いでシステム１０は、この情報を利用して、血液成分をボウル１２から除くことを停止する、又は例えばバルブＶ２を閉鎖しバルブＶ３を開放することによって、流れを再方向付けすることができる。
【００３２】
システムが、所望の成分を血液成分分離装置１１から分離した後、システム１０は、残りの成分を対象へ戻すことができる。システムは、ドロー／リターンポンプＰ１を使用して、成分を対象へドロー／リターンライン２８を介して戻すことができ、このドロー／リターンライン２８は、上述のように、血液成分分離装置１１と静脈アクセス装置２４とを流体接続する。別態様では、システム１１は、システムが成分を対象へ専用のリターンライン２７を介して戻すことができるように構成されている（図１Ｂ）。抗凝血剤ライン３２及びドロー／リターンライン２８と同様、専用のリターンライン２７は、リターンライン内の流体流れの時間、方向及び流量を制御する専用のリターンポンプＰ５を有していてもよい。そのような態様では、リターンライン２７は、静脈アクセス装置２４にも、好ましくは、リターンポンプＰ５と静脈アクセス装置２４との間の位置で流体接続し得る。加えて、そのような態様では、システム１０は、専用のドローライン２９及びドローポンプＰ４も有している。いくつかの態様では、システム１０は、システムが第１の血液成分を対象へ戻す際に全血を対象から引き出すことを停止する連動装置を含んでいてよい。
【００３３】
図１Ａに示すように、また上で簡単に述べたように、システム１０は、システム全体に配置された複数のバルブを有していてよく、それにより、システム１０内の流体の流れが制御される。例えば、ドロー／リターンライン２８は、開放時ににはラインを通した流れを可能にし、閉鎖時には流れを阻止することを可能にするバルブＶ１を備えていてよい。加えて、白血球、血漿及び血小板バッグそれぞれに続くライン３５、３７及び３９は、少なくとも１つのバルブＶ２、Ｖ３、Ｖ４及びＶ５を有する（例えば、ライン３７は、血漿バッグ１８の流入口でバルブＶ２を、血漿バッグ１８の流出口でバルブＶ５を有し、ライン３９は、血小板バッグ２０の流入口でバルブＶ３を有する）。加えて、血液成分分離装置１１への流入口は、血液成分の分離装置１１への又は分離装置１１からの流れを可能に若しくは阻止するバルブ（図示せず）を有していてよい。上述のバルブはいずれも、手動式又は自動式であってよい。言い換えれば、上記バルブは、使用者／技術者によって手動で操作してもよいし、特定の条件を満たせば自動で、例えば制御器（例えば、以下に述べるように、ドロー／リターンライン２８において空気が検出された場合にバルブＶ１を閉鎖するもの）によって操作することもできる。
【００３４】
抗凝血剤ライン３２と同様、ドロー／リターンライン２８は、多数のセンサ、フィルタ及び検出器も備えていてよく、それにより、対象の安全性及び最適化されたシステムの操作が保証される。特に、図１Ａに示すように、ドロー／リターンライン２８は、ライン２８内の空気の存在（又は非存在を）検出する空気検出器Ｄ１及びＤ２を備えていてよい。この空気検出器Ｄ１及びＤ２は、検出器Ｄ１及びＤ２が空気を検出した場合に、（例えばドロー／リターンポンプＰ１を停止する又はバルブＶ１を閉鎖することによって）ドロー／リターンライン２８内の流れを停止する連結装置と接続されていてよい。加えて、ドローライン２８は、引き出された血液若しくは戻される成分中に又はそれと共に存在し得るあらゆる細菌、汚染又は粒子を除く血液フィルタＦ１を備えていてよい。システム１０は、システム１０内の圧力レベルをモニタするシステム圧力モニタ（ＳＰＭ）Ｍ３を備えていてもよい。その詳細を以下に説明する第１及び第２の圧力モニタＭ１及びＭ２と同様に、システム圧力モニタＭ３は、ライン３６（例えば、血液成分分離装置１１の流出口から続くライン）に接続されている試料ライン２０８を備えていてよい（図２）。
【００３５】
上述のように、システムが血液を対象から引き出す圧力及び流量並びに採取しなかった成分を対象へ戻す流量は、処置の全体的な時間及び効率のためだけでなく、対象の安全性のためにも重要である。圧力及び流量が、過度に低い場合には、処置には、必要とされるよりも長い時間がかかり、よって、対象の不快感は増す。しかし、圧力及び流量が過度に大きい場合でも、対象は、静脈損傷のような問題を被る場合がある。そのために、本発明の態様は、ドロー／リターンライン２８（又は専用のリターンライン２７及び専用のドローライン２９）内の圧力をモニタする圧力モニタＭ１及びＭ２を備えていてよい。
【００３６】
単一の点においてのみ戻り圧力をモニタする従来のシステムとは異なり、本発明の態様は、上述のように、モニタ２つの位置で戻り圧力をモニタする。いくつかの態様では、システム１０は、圧力センサＭ１及びＭ２からの圧力測定値を用いて、所望の範囲内で流量を制御し圧力を維持する。追加的に又は別態様で、システム１０は、この圧力情報を利用して、静脈アクセス装置２４における圧力（例えば対象アクセス圧力）の正確な測定値を得ることもできる。
【００３７】
共有されたドロー／リターンライン２８を有する態様では、第１の圧力センサＭ１がドロー／リターンライン２８上で静脈アクセス装置２４と血液成分分離装置１１との間に配置されていてよい。第２の圧力センサＭ２は、静脈アクセス装置２４と第１の圧力センサＭ１との間に配置されていてよい。第１及び第２の圧力センサＭ１及びＭ２は、ドロー／リターンライン２８に直接的に配置されていてもよいし、ドロー／リターンライン２８に試料ライン２０４及び２０６を介してそれぞれ接続されていてもよい。次いで、システム１０は、Ｍ１及びＭ２からの圧力測定値、並びにドロー／リターンライン２８の部分Ａ（例えば、静脈アクセス装置２４と第２の圧力センサＭ２との間の部分）及びドロー／リターンライン２８の部分Ｂ（例えば、圧力センサＭ１と圧力センサＭ２との間の部分）の性質（例えば、長さ、内直径、構成材料等）を用いて、対象アクセス圧力を計算することができる。詳細には、システム１０は、ライン部分Ａ及びＢの既知の性質を利用して、各部分の抵抗を計算することができる。ラインの性質が処理の開始前に既知であるので、システム及び／又は操作技術者は、前もって抵抗を計算することができる。
【００３８】
次いで、システムは、以下により詳細に説明する等式に基づいて、リアルタイムで対象アクセス圧力を計算する。システムにより使用される等式が、システムがドローステップを実施しているかリターンステップを実施しているかによって決められることに留意することが重要である。
【００３９】
例えば、ドローステップでは、システムは、次の等式を使うことができる。
Pv = PM2 - PHM2 + (RA/RB) * ((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。
【００４０】
圧力センサＭ１及びＭ２は、同じライン（例えば、ドロー／リターンライン２８）上に配置されているものとして説明しているが、圧力センサＭ１及びＭ２は、異なるライン上に配置されていてよい。例えば、図１Ｂに示すように、システム１０が、ドローポンプＰ４を備えている専用のドローライン２９、並びにリターンポンプＰ５（上述のような）を備えている専用のリターンライン２７を有する場合には、圧力センサＭ１及びＭ２は別個のライン上に配置されていてよい。例えば、圧力センサＭ１をリターンライン２７上に配置し、圧力センサＭ２をドローライン２９上に配置することができる。そのような態様では、部分Ａは、静脈アクセス装置２４とコネクタ３０との間に配置されている。しかし、部分Ｂの位置は、対象アクセス圧力が、ドローステップ又はリターンステップのどちらに決定されるかに依存する。特に、ドローステップにおいて、部分Ｂ（図１ＢにおけるＢＤとして示す）は、コネクタ３０と圧力センサＭ２との間に配置されている。別態様では、リターンステップにおいて、部分Ｂ（図１ＢにおけるＢＲとして示す）は、コネクタ３０と圧力センサＭ１との間に配置されている。
【００４１】
部分Ａ及びＢの配置並びに圧力センサＭ１及びＭ２の配置を換えることに加えて、専用のリターンライン２７及び専用のドローライン２９を有するシステムは、対象アクセス圧力を決定するための異なる等式の利用もしなければならない。加えて、ドロー／リターンライン２８のみを有するシステムに対する場合と同様に、システムによって用いられる等式は、システムがドローステップを行うのかリターンステップを行うのかに依存する。例えば、ドローステップにおいて、システムは、次の等式に基づく対象アクセス圧力を決定することができる。
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。
【００４２】
これに対して、リターンステップにおいては、システムは、次の等式に基づいて対象アクセス圧力を決定することができる。
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。
【００４３】
上記等式は、針及び針チューブ（例えば、針先端とコネクタ３０との間に配置されているチューブの部分）において生じる圧力損失であるＰＤＰＭ２を補正するために、特定の条件が満たされる場合に、利用可能であることに留意することが重要である。詳細には、上記条件は、（１）ディスポーザブルセットが既知であって、抵抗ｒ及びＲが既知であり、（２）針の抵抗ｒ又はｒ／Ｒの比が、ドローステップ及びリターンステップで同じでなく、（３）供血者ライン（例えばＤＰＭ１及びＤＰＭ２ライン）が、均質の粘性を有するものとみなすことができる流体で満たされており、且つ（４）静脈アクセス装置２４並びに圧力センサＭ１及びＭ２の相対位置が既知であって、ＰＨＤＰＭ１及びＰＨＤＰＭ２が規定される場合に満たされる。
【００４４】
ドロープロセスにおいて、一般に、流体粘性の何らかの相違を考慮する必要がないことに留意することが重要である。特に、それは、ドローにおいて処理された流体の性質は、常に、全血又は抗凝血処理された全血であるからである。したがって、上述の条件（３）は、通常満たされる。しかし、リターンプロセスにおいて、第１の圧力センサ（例えばＭ１）での流体は、第２の圧力センサ（例えばＭ２）での流体とは異なることがある。例えば、第１の圧力センサＭ１において全血が存在得るし、第２の圧力センサにおいて濃厚赤血球が存在し得る。圧力センサでの流体の相違は、任意の数の様々な因子によって生じ得る。例えば、センサの１つの近傍のラインの部分は、それ以前のプロセス（例えば、ドロープロセス又はその前のリターンプロセス）からの流体を含み得る。追加的に又は別態様で、流体の相違は、分離装置から出て行く流体の性質が変化すると（例えば、流体が１つの血液成分から別の成分へ変化した場合）、生じ得る。いずれの場合にも、第１のセンサＭ１及び第２のセンサＭ２で異なる流体、よって潜在的に異なる粘性が見られる期間（例えば、流体がセンサ間を移動するのに必要な時間）がある。
【００４５】
圧力をリアルタイムで決定する性能があることが１つの理由で、本発明の態様は、ライン内での流体粘性の変化を検出し、それを補償することができる。例えば、システムの態様は、抵抗ｒを有するラインの部分に対する変化を適用することによって、抵抗Ｒを有するラインの部分内での粘性及び流体の変化を補償することができる。数学的に簡素化された形態では、条件（３）を満たしていない場合、等式は次のようになり得る。
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。
【００４６】
したがって、システム１０は、ライン２８内の流体の流量又は流体の粘性を知ることなく、リアルタイムで、正確に、対象アクセス圧力を測定することができる。システム１０は、次いで、圧力センサＭ１及びＭ２からの圧力測定値又は計算された対象アクセス圧力に基づいて、ドロー／リターンライン２８（又はドローライン２９及びリターンライン２７）を通る流量を制御することができる。このように流量を制御することによって、システム１０は、所望の操作範囲で圧力を維持することができる。操作範囲は、多数の因子に基づいて決定することができ、それには、非限定的に、静脈アクセス装置２４のサイズ、対象の性質（年齢、身長、体重、健康状態等）、静脈アクセス装置２４の位置（例えば、どの静脈に挿入されるか）、カフ圧、並びにシステムの性質が含まれる。これにより、対象が、ますます増大する静脈損傷又はその他の複雑な事態のリスクに曝されることなく、システムを、最適な流量（例えば、全血が引き出される時の流量及び成分が対象へ戻される時の流量）で操作することができる。
【００４７】
図１Ａ〜Ｃ及び２に示すよう、また上述のように、システム１０は、システムの各構成要素へ、またそこから続く多数のラインを含む。多くの例では、多数のラインが、単一のライン内へと通じている。そのような場合、システム１０は、ラインを接続するためのラインコネクタを備えていてよい。ラインコネクタは、ｙサイトコネクタ、例えば、抗凝血剤ライン３２をドロー／リターンライン２８と接続するコネクタ３０、並びに血漿バッグ１８から来るライン４０及びドロー／リターンライン２８を接続するコネクタ９１であってよい（Ｙコネクタの出口はＰＴ１へ通じるライン４１である）。別態様では、コネクタは、Ｔサイトコネクタ、例えば、ライン３７及び３９をライン３６へ接続するコネクタ９２、並びにシステム圧力モニタＭ２のための試料ライン２０８をライン３６に接続するコネクタ２６であってよい。
【００４８】
図４は、上述のデュアル圧力センサアフェレーシスシステムを使用する方法を描いたフローチャートを概略的に示す。詳細には、前記方法は、まず、静脈アクセス装置２４を対象へ挿入し（ステップ４１０）、次いで、全血をドロー／リターンライン２８（又はドローライン２９）を通して引き出すことを開始する（ステップ４２０）。上述のように、ドローポンプＰ１は、ドロー／リターンライン２８内での流れの方向、流量及び時間を制御する。システム１０が、全血を対象から引き出す際、抗凝血剤ポンプＰ３は、抗凝血剤を抗凝血剤源１６から全血へと抗凝血剤ライン３２を介して導入する。上述のように、抗凝血剤は、システム内での全血の凝血を防止する。
【００４９】
抗凝血処理された全血が血液成分分離装置１１へ到達すると、血液成分分離装置１１は、血液を、上述の層状の配置に、構成成分（例えば、赤血球、血漿、血小板及び白血球）へと分離する（ステップ４３０）。次に、システムを操作する技術者は、１つ以上の成分（抽出される成分は、処置の目的に応じて決められる）を抽出し（ステップ４４０）、残りの血液成分を対象へ戻す（ステップ４５０）。方法１０が、成分を対象へ戻すと、方法は、２点で圧力センサＭ１及びＭ２を使用して、ドロー／リターンライン２８（又はリターンライン２７）内の圧力も測定することができる（ステップ４６０及び４７０）。第１及び第２の圧力が適切な範囲内にある場合には（ステップ４８０）、システム１０は、安全な最適化された流量で操作されており、システム１０は、現状の流量を維持することができる（ステップ４８２）。第１及び第２の圧力が所望の範囲外にある場合には、システムは、圧力がその範囲内になるように流量を調節することができる（ステップ４８４）。例えば、圧力が低い場合には、システム１０は、流量を増大させることができ（例えば、ドローポンプＰ１の速度を増大させることによって）、それにより、流量が最適化される。別態様では、圧力が所望の範囲を超える場合には、システム１０は流量を減少させ（例えば、ドローポンプＰ１の速度を減少させることにより）、それにより、流量及び圧力が対象にとって安全となる。
【００５０】
他の態様によれば、また図５に示すように、デュアル圧力アフェレーシスを使用する方法は、いくつかの追加的な任意のステップを含んでいてもよい。特に、第１の圧力（ステップ４６０）及び第２の圧力（ステップ４７０）を測定した後、システム１０は、上述のように、測定した圧力を利用して対象アクセス圧力を計算することができる（ステップ５１０）。次に、この方法は、対象アクセス圧力が所望の範囲内にあるかどうかを決定することができる（ステップ５２０）。対象アクセス圧力が範囲内にあれば、方法は、流量が、対象に対して安全であり且つ最適化されているので、ドロー／リターンライン２８（又はドローライン２９及びリターンライン２７）内の流量を維持することができる（ステップ５３０）。対象アクセス圧力が範囲外にある場合には、方法は、範囲内にあるように流量を調節することができる（ステップ５４０）。例えば、圧力が低い場合には、システム１０は流量を増大させることができ（例えば、ドローポンプＰ１の速度を増大させることによって）、それにより、流量が最適化される。別態様では、圧力が所望の範囲を超える場合には、システム１０は、流量及び圧力が対象にとって安全となるように、流量を減少させることができる（例えば、ドローポンプＰ１の速度を減少させることによって）。
【００５１】
システムの全ての構成要素が、接触する物質と適合性がある適切な材料からなっていることに留意されたい。例えば、ドロー／リターンライン２８、ドローライン２９、リターンライン２７、並びにライン３６、３７及び４０は、血液及び血液成分と適合性のあるものでなくてはならない。加えて、血小板バッグ２０及び血漿バッグ１８は、それぞれ、血小板及び血漿と適合性がなくてはならない。同様に、抗凝血剤ライン３２は、抗凝血剤と適合性がなくてはならない。
【００５２】
以上の議論は、本発明の様々な例示的な態様を開示するものであるが、当業者が、本発明の真の範囲を超えることなく、本発明の利点のいくつかを達成するような様々な変更を行うことができることは明かであろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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