(57)【要約】【課題】血液の自動化された収集を行い、かつ、血液をその成分に分離する血液収集および処理システム、および、上記血液収集および処理システムに組み込むことができる遠心分離機を提供する。【解決手段】全血を収集して、その構成成分を分離する自動システムとして具現された連続フロー遠心分離機（ＣＦＣ）を開示する。本発明のシステムはコンソールおよび使い捨てセットを有している。特定血液製品を作る種々の血液処理手順は、各プロセス用の特定の使い捨てセットを用いることにより実施される。連続フロー遠心分離機ディスクは、内側壁と、外側壁と、これらの壁間の分離チャネルとを有し、分離チャネルは、内側面（５０６）と、外側面（５０７）と、全血を分離チャネル内に導入するする入口ポート（５９４）と、濃縮された赤血球を分離チャネルから取出す第一出口ポート（５４４）と、血漿を分離チャネルから取出す第二出口ポート（５８４）とを備える。【選択図】図１５
2011218218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続フロー遠心分離機ディスクであって、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを有し、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を前記分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を前記分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を前記分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
前記分離チャネルの内側面および外側面の各々は、回転軸線に対して非ゼロ角度で独立的に構成される、
ことを特徴とする連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項２】
前記第二出口ポート内への血漿の移動を容易にする血漿棚を更に有することを特徴とする請求項１記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項３】
前記第一出口ポートは前記ディスクの中心から第一半径方向距離に位置し、前記入口ポートは前記ディスクの中心から第二半径方向距離に位置し、第一半径方向距離は第二半径方向距離より大きいことを特徴とする請求項１記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項４】
前記第二出口ポートは前記ディスクの中心から第三半径方向距離に位置し、第一半径方向距離は第三半径方向距離より大きいことを特徴とする請求項３記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項５】
前記第二出口ポート内への血漿の移動を容易にする血漿棚を更に有し、前記血漿棚は、前記ディスクの中心から第四半径方向距離に設けられたリップを更に有していることを特徴とする請求項４記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項６】
前記分離チャネルは、前記ディスクの外周部または外周部の近くに配置されていることを特徴とする請求項１記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項７】
前記非ゼロ角度は、前記回転軸線に対し、前記分離チャネルの内側面および外側面の両方に関して約３°であることを特徴とする請求項１記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項８】
前記入口ポートは、前記第一出口ポートの約１８０°反対側に位置していることを特徴とする請求項１記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項９】
前記ディスクの中心領域または中心領域の近くに配置されたシール組立体を更に有し、前記シール組立体は静止シールおよび回転シールを備え、前記ディスクが回転運動するとき、前記回転シールは前記分離チャネルに対して実質的に移動せず、かつ、前記静止シールは前記分離チャネルに対して実質的に自由に移動することを特徴とする請求項１記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１０】
前記シール組立体は更に、
赤血球を搬送する中央チャネルと、
白血球を搬送する第一周方向チャネルと、
血漿を搬送する第二周方向チャネルと、
貯蔵溶液を搬送する第三周方向チャネルとを有し、
前記中央チャネル、前記第一周方向チャネル、前記第二周方向チャネル、前記第三周方向チャネルは、これらのチャネルに対応しており、かつ、前記静止シール上に配置された中央カップリング、第一カップリング、第二カップリングおよび第三カップリングを介して、血液処理装置のコンポーネンツに流体連通できる、
ことを特徴とする請求項９記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１１】
全血を前記第一周方向チャネルから搬送する第一通路と、全血を前記第一通路から前記入口ポートに搬送する入口チューブと、
赤血球を前記第一出口ポートから搬送する第一出口チューブと、赤血球を前記第一出口チューブから前記中央チャネルに搬送する第二通路と、
貯蔵溶液を前記第三周方向チャネルから搬送する第三通路と、貯蔵溶液を前記第三通路から前記第一出口ポートに搬送する貯蔵溶液チューブと、前記貯蔵溶液チューブを第一出口チューブと、
血漿を前記血漿棚から前記第二周方向チャネルに搬送する第四通路と、
を更に有することを特徴とする請求項１０記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１２】
遠心分離機ディスクの駆動カップ内で前記ディスクを回転可能に配向する配向ピンと相互作用できる少なくとも１つの配向孔を更に有することを特徴とする請求項１記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１３】
互いに約１８０°隔てて配置された２つの配向孔を有することを特徴とする請求項１２記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１４】
前記ディスクを通って軸線方向に配置された赤血球インターフェース光学検出器通路と、前記ディスクを通って軸線方向に配置された血漿インターフェース光学検出器通路とを更に有することを特徴とする請求項１記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１５】
前記回転シールおよび静止シールの各々がセラミックで形成されることを特徴とする請求項９記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１６】
前記静止シールと回転シールとの間の機械的接触を維持する静止シールハウジングを更に有することを特徴とする請求項９記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１７】
前記静止シールハウジングは、前記静止シールハウジングを前記ディスクに向けて一定軸線方向距離だけ移動させるのに充分な軸線方向力が静止シールハウジングに加えられたときにのみ、前記回転シールに対して静止シールを回転移動させることができることを特徴とする請求項１６記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１８】
連続フロー遠心分離機ディスクであって、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを有し、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を前記分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を前記分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を前記分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
前記分離チャネルの内側面および外側面の各々は、回転軸線に対して非ゼロ角度で独立的に構成されており、
静止シールおよび回転シールを備えたシール組立体と、
赤血球を搬送する中央チャネルと、白血球を搬送する第一周方向チャネルと、血漿を搬送する第二周方向チャネルと、貯蔵溶液を搬送する第三周方向チャネルと、
全血を前記第一周方向チャネルから搬送する第一通路と、全血を前記第一通路から前記入口ポートに搬送する入口チューブと、
赤血球を前記第一出口ポートから搬送する第一出口チューブと、赤血球を前記第一出口チューブから前記中央チャネルに搬送する第二通路と、
貯蔵溶液を前記第三周方向チャネルから搬送する第三通路と、貯蔵溶液を前記第一出口ポートに搬送する貯蔵溶液チューブと、前記貯蔵溶液チューブを第一出口チューブと、
血漿を前記血漿棚から前記第二周方向チャネルに搬送する第四通路とを更に有する、
ことを特徴とする連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項１９】
前記第二出口ポート内への血漿の移動を容易にする血漿棚を更に有することを特徴とする請求項１８記載の連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項２０】
全血をその構成成分に分離する方法であって、
ドナーから全血を収集する段階と、
連続フロー遠心分離機ディスクを通して全血を処理する段階とを含み、
前記連続フロー遠心分離機ディスクは、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを有し、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を前記分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を前記分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を前記分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
前記分離チャネルの内側面および外側面の各々は、回転軸線に対して非ゼロ角度で独立的に構成されており、
前記方法は、さらに、
前記ディスクから一定体積の赤血球を収集する段階と、
前記ディスクから一定体積の血漿を収集する段階と、
に含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記連続フロー遠心分離機ディスクは、前記第二出口ポート内への血漿の移動を容易にする血漿棚を更に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
赤血球に貯蔵溶液を添加する段階を更に含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
全血に抗凝固剤を添加する段階を更に含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
前記ディスクは、このディスクの軸線方向中心領域に位置し、または、この近くに位置するシール組立体を更に有し、前記シール組立体は静止シールおよび回転シールを備え、ディスク駆動カップ内のディスクが、回転シールに対する静止シールの回転移動を可能にするように配置する段階を更に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
連続フロー遠心分離機ディスクにおいて、
シール組立体と、
前記ディスクの外径、または、この近くでほぼ周方向に配置された分離チャネルと、
前記分離チャネルから赤血球を取出すための、前記ディスクの軸線から第一半径に配置された赤血球取出しポートと、
全血を分離チャネル内に導入するための、前記ディスクの軸線から第二半径に配置された全血入口ポートと、
前記分離チャネルから血漿を取出すための血漿ポートと、
流体を赤血球に導入するための、前記ディスクの前記軸線から第三半径に配置された流体添加コネクタとを有し、
前記第一半径は第二半径より大きく、第二半径は第三半径より大きいことを特徴とする連続フロー遠心分離機ディスク。
【請求項２６】
血液の分離方法であって、
供給源から第一体積の全血を吸引する段階と、
前記第一体積の全血を、連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理する段階とを含み、
連続フロー遠心分離機ディスクは、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを有し、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
分離チャネルの前記内側面および外側面の各々が、回転軸線に対して一定角度をなして独立的に配置され、
前記方法は、さらに、
第一体積の血漿を収集する段階と、
第一体積の全血を処理した後に連続フロー遠心分離機ディスク内に残留している第一体積の赤血球の少なくとも一部を供給源に戻す段階と、
供給源から最終体積の全血を吸引する段階と、
前記最終体積の全血を連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理する段階と、
最終体積の血漿を収集する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
全血をその構成成分に分離する方法であって、
供給源から全血を収集する段階と、
連続フロー遠心分離機ディスクを通して全血を処理する段階と、
第一体積の血漿を収集する段階と、
全血を処理した後に連続フロー遠心分離機ディスク内に残留している第一体積の赤血球の少なくとも一部を供給源に戻す段階と、
第二体積の血漿を収集する段階と、
所望の全体積の血漿が収集されるまで、赤血球を戻す段階および血漿を収集する段階を反復する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２８】
血液をその構成成分に分離する装置であって、
供給源から全血を吸引するニードルと、
全血を処理する連続フロー遠心分離機ディスクとを有し、
前記連続フロー遠心分離機ディスクは、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを備え、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
分離チャネルの前記内側面および外側面は、各々が回転軸線に対して一定角度をなして独立的に配置されており、
第一体積の血漿および最終体積の血漿を収集する第一収集リザーバと、
前記ニードルおよび第一収集リザーバを、連続フロー遠心分離機ディスクに流体的に連結するチューブと、
連続フロー遠心分離機ディスクと供給源との間のチューブに設けられた、第一体積の赤血球を供給源に戻すためのポンプと、
を更に有することを特徴とする装置。
【請求項２９】
血液の分離方法であって、
供給源から第一体積の全血を吸引する段階と、
前記第一体積の全血を、連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理する段階とを含み、
連続フロー遠心分離機ディスクは、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを有し、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
分離チャネルの前記内側面および外側面の各々が、回転軸線に対して一定角度をなして独立的に配置され、
前記方法は、さらに、
第一体積の赤血球を収集する段階と、
第一体積の血漿を収集する段階と、
第一体積の赤血球の少なくとも一部を供給源に戻す段階と、
供給源から最終体積の全血を吸引する段階と、
前記最終体積の全血を連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理する段階と、
最終体積の赤血球を収集する段階と、
最終体積の血漿を収集する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
全血をその構成成分に分離する方法であって、
供給源から全血を収集する段階と、
連続フロー遠心分離機ディスクを通して全血を処理する段階と、
第一体積の赤血球を収集する段階と、
第一体積の血漿を収集する段階と、
第一体積の赤血球の少なくとも一部を供給源に戻す段階と、
第二体積の赤血球を収集する段階と、
第二体積の血漿を収集する段階と、
所望の全体積の血漿が収集されるまで、赤血球を戻す段階、血漿を収集する段階および赤血球を収集する段階を反復する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３１】
血液をその構成成分に分離する装置であって、
供給源から全血を吸引するニードルと、
全血を処理する連続フロー遠心分離機ディスクとを有し、
前記連続フロー遠心分離機ディスクは、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを備え、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
分離チャネルの前記内側面および外側面は、各々が回転軸線に対して一定角度をなして独立的に配置されており、
第一体積の赤血球および最終体積の赤血球を収集する第一収集リザーバと、
第一体積の血漿および最終体積の血漿を収集する第二収集リザーバと、
前記ニードル、第一収集リザーバおよび第二収集リザーバを、連続フロー遠心分離機ディスクに流体的に連結するチューブと、
第一収集リザーバと連続フロー遠心分離機ディスクとの間のチューブに設けられた、第一体積の赤血球を供給源に戻すためのポンプとを更に有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項３２】
血液の分離方法であって、
供給源から第一体積の全血を吸引する段階と、
前記第一体積の全血を、連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理する段階とを含み、
連続フロー遠心分離機ディスクは、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを有し、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
分離チャネルの前記内側面および外側面の各々が、回転軸線に対して一定角度をなして独立的に配置され、
前記方法は、さらに、
第一体積の白血球低減された赤血球を収集する段階と、
第一体積の血漿を収集する段階と、
第一体積の血漿を供給源に戻す段階と、
供給源から最終体積の全血を吸引する段階と、
前記最終体積の全血を連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理する段階と、
最終体積の白血球低減された赤血球を収集する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】
全血をその構成成分に分離する方法であって、
供給源から全血を収集する段階と、
第一体積の全血を、連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理する段階と、
第一体積の白血球低減された赤血球を、前記第一体積の全血から収集する段階と、
第一体積の血漿を、第一体積の全血からドナーに戻す段階と、
第二体積の全血を、連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理する段階と、
第二体積の白血球低減された赤血球を、前記第二体積の全血から収集する段階と、
第二体積の血漿を、第二体積の全血からドナーに戻す段階と、
所望の第三体積の白血球低減された赤血球が収集されるまで、付加全血を、連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理しかつ分離された白血球低減された赤血球を収集する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３４】
血液をその構成成分に分離する装置であって、
供給源から全血を吸引するニードルと、
全血を処理する連続フロー遠心分離機ディスクとを有し、
前記連続フロー遠心分離機ディスクは、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを備え、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
分離チャネルの前記内側面および外側面は、各々が回転軸線に対して一定角度をなして独立的に配置されており、
第一体積および最終体積の白血球低減された赤血球を収集する第一収集リザーバと、
第一体積の血漿を収集する第二収集リザーバと、
前記ニードル、第一収集リザーバおよび第二収集リザーバを、連続フロー遠心分離機ディスクに流体的に連結するチューブと、
第二収集リザーバと連続フロー遠心分離機ディスクとの間のチューブに設けられた、第一体積の血漿を供給源に戻すためのポンプとを更に有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項３５】
血液分離システムの使い捨てセットであって、
供給源から血液を吸引するニードルと、
連続フロー遠心分離機ディスクとを有し、
前記連続フロー遠心分離機ディスクは、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを備え、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、分離チャネルの前記内側面および外側面は、各々が回転軸線に対して非ゼロ角度をなして独立的に配置されており、
マニホルドを有し、前記マニホルドは、
後カバーおよび前カバーを備えたハウジングと、
ハウジングの内部の流路と、
少なくとも一部がハウジング内に配置され、かつ、１つ以上の流路に流体連通する１つ以上のエラストマーダイアフラムと、
１つ以上の流路に流体連通しておりかつ変形できる１つ以上の弁とを備え、前記弁の変形により１つ以上の流路が閉じ、
１つ以上の流路に流体連通する１つ以上のチューブセグメントとを更に備え、前記チューブセグメントは、圧迫されることにより、１つ以上のチューブセグメントを通して流体を移動させることができ、
前記使い捨てセットは、さらに、
連続フロー遠心分離機内で分離された血液成分を保持できる１つ以上の製品バッグと、  連続フロー遠心分離機を、ニードル、マニホルドおよび１つ以上の製品バッグに連結するチューブと、
を有することを特徴とする使い捨てセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、血液の自動化された収集を行い、かつ、血液をその成分に分離する血液処理システムに関する。より詳しくは、本発明は、血液を２以上の成分に分離でき、かつ、前記血液処理システムに使用できる遠心分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
成人の身体は、細胞部分および液体部分の両方からなる約１０単位（すなわち、約５，０００ｍＬ（ミリリットル））の全血を保有している。細胞部分（約４５重量％）は、赤血球、白血球および血小板を有している。液体部分（約５５重量％）は、血漿および可溶性血液タンパク質で形成されている。これらの各成分は、患者の体内に直接輸血して、広範囲の治療用途に使用できる。血液成分治療は、血液疾患および失血を含む血液状態の治療に使用されている。血小板治療も、化学療法の副作用の治療に使用されている。
【０００３】
現在の世界の全血供給量は、毎年７５００万単位であると見積もられており、毎年約４５００万全血単位（whole blood units）が、北米、ヨーロッパ、日本およびオーストラリアの移動収集施設または固定収集施設でドナーから収集されている。米国では、収集量は１９９０年代に僅かに減少しており、２０００年には、１３１０万単位、すなわち工業化された世界の収集量の２９％まで減少している。収集量は、ヨーロッパが４４％、日本が１６％、工業化された世界の他国の全体が１１％であると考えられている。献血量の７５％は米国での移動セッティング（例えば、学校、オフィスおよびコミュニティセンター）で収集され、残りの２５％は固定の血液センター施設で収集される。
【０００４】
現在、血液の収集は、２つのプロセス、すなわち５０年来の旧式手動プロセスによる収集および血液成分分離装置（apheresis）を用いた血液成分の収集を用いて行われている。手動プロセスは、１単位当り約７５分から９０分を要する。このプロセスは、ドナーからの手動による全血収集で開始され、約６分から約１５分を要する。次に、全血の１単位および試験サンプルが、固定の血液成分研究所に搬送され、ここで、血液が、試験され、遠心分離され、圧出され、ラベル貼付され、白血球低減（leukoreduced）されかつ在庫に記載される。また、血小板を作るには、遠心分離およびハンドリングが必要になる。一般に、血液の収集および分離を行う手動方法は、血液成分分離装置等を用いる自動化された方法よりも効率が低い。例えば、血小板収集の手動方法では、治療用量を作るのに４回から６回の収集が必要になる。
【０００５】
米国では、或る成分の収集は、血液成分分離装置を用いて頻繁に行われている。この自動化されたプロセスは、ドナー血液を収集し、所望成分を除去しかつ残りをドナーに戻す。例えば、プラスマフェレーシス（血漿）および血小板フェレーシス（血小板）は、特定成分の収集を行うべく開発された、自動化された血液成分分離方法である。プラスマフェレーシスは、血液を抜取り、血液を血漿および赤血球に分離し、かつ赤血球を身体に再注入して戻すことにより、身体から血漿を自動除去する方法である。血小板フェレーシスは、血液を抜取り、血液を赤血球、血漿および血小板に分離し、かつ赤血球および血漿を身体に再注入して戻すことにより、身体から血小板を自動除去する方法である。
【０００６】
血液の供給は少量である。血液不足は非常に深刻で、このため２０００年では、米国の全随意手術の７％が血液不足のため遅延しており、米国赤十字社（American Red Cross：ＡＲＣ）は、血液在庫が１日の供給分を下回ることを報告している。最近、ＡＲＣおよび世界中の他の血液機関は、「狂牛病」のため、ドナー適格に新たな制限を賦課した。このおよび他の厳重なドナー審査プログラムは、利用できるドナーのプールを８％減少させることを予測している。いずれにせよ、これらのプログラムの採用は、血液成分を必要とする積極的な医療処置の普及の高まりとともに、血液製品の広範囲の不足をもたらしている。
【０００７】
また、ドナーベースも縮小している。健康な北米人の３％未満の人が定期的に献血する。米国内の適格ドナーの数は、２００２年のレベルから約８％減少すると思われる。この減少は、例えばヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）等の種々の病気によりもたらされる血液の汚染を防止するためのより厳格なドナースクリーニングを含む種々の理由が予測される。標準的な手動収集および分離プロセスを含む現在の血液収集方法についての他のアプローチを奨励するため、ドナー人口に影響を与える取締りの風潮および問題も生じている。
【０００８】
幾つかの自治体は、問題を埋め合せる部分的解決方法として、１人のドナーの採取中に２単位の赤血球の収集を提案している。或る研究は、２倍の重赤血球収集の採用により、必要ドナープールを６％減少できかつより少ないドナープールからの既存の血液供給要件に合致し続けることを示唆している。しかしながら、多くの血液バンクは、現在、二重赤血球収集を遂行するのに必要な能力または血液成分分離装置を保有していない。
【０００９】
また、米国の殆どの血液バンクは、現在、五分五分のポジションまたはこれに近いポジションで活動している。老人医療保険会社および私的保険会社は、血液単位（blood units）の購入のための病院への返済を制限している。米国の血液センターは、管理されたヘルスケアシステムの成長に付随する通常の効果を経験し続けている。多くの血液センターでは、１単位の赤血球の収集および処理を行うための完全加算コストは、その販売価格を上回る。これは、病院が血液センターに価格圧力をかけていることによる。従って、血液センターは、五分五分のポジションを達成すべく費用を低減させることに彼らの努力を集中している。
【００１０】
血液製品は生物学的製品であり、従って血液センターは、米国食品薬品局（ＦＤＡ）の規則および確立された実務の下で活動しなければならない。手動の収集および処理方法を用いる場合の規則および実務に従った活動は、品質保証の莫大な負担を課し、このような状況で、米国内の血液センターの１／２以上が依然として活動できないでいる。また、血液バンク組織は、彼らの血液製品に大きな価格浸食を与えており、ＦＤＡにより命令されたコストが嵩む、新しい安全および品質調節方法および試験を吸収しなければならない。
【００１１】
また、新しい規則が世界中で施行されている。例えば、白血球は、輸血を受ける少数の人に、好ましくない生理学的反応を引起こすことが判明している。このため、ＦＤＡの血液製品諮問委員会は、ＦＤＡが白血球の低減を命令することを正式に推奨しており、カナダおよび英国を含む世界中の国が白血球のフィルタリングを採用している。現在、白血球は、多くの時間および労力を消費する手動フィルタリング方法により、赤血球および血小板から分離されている。
【００１２】
手動による血液収集および分離方法は幾つかの重大な欠点を有しているが、特殊なスタッフ、高価な機器および廃棄用品が不要であるため、一般に、自動化された方法に比べて非常に安価である。また、煩雑な（大きくて重い）血液成分分離装置は、大部分の献血が収集される移動収集施設で使用したくても、貸与および搬送することができない。これらの理由から、例えば、米国内で収集される６５％までの血小板が血小板フェレーシスを用いて収集されているが、血液成分分離装置は、高割合で使用されておらずまたは１つ以上の赤血球製品が得られる現在の手動による血液収集および分離方法に取って代わるものとなっていない。同様に、２倍単位の収集を行う現在の方法が高価で比較的複雑であるという理由から、二重単位収集も行われていない。最後に、白血球フィルタリングのような幾つかの処理では、時間を消費しかつ高価な手動方法が僅かに使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、直接収集コストおよび処理コストを低減させ、収集手順および処理手順を自動化および標準化し、データ収集を自動化してエラーを最小にし、多くの処理（赤血球の単一単位および２倍単位の収集を含む）を遂行し、移動血液駆動（mobile blood drives）での遠隔施設並びに固定の血液センター施設での使用に首尾良く機能し、かつ血液の収集、処理および白血球フィルタリングが同時に行える血液収集および処理システムに関する。本発明はまた、上記血液収集および処理システムに組み込むことができる遠心分離機に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一実施形態では、本発明は、コンソールおよび使い捨てセットを有する自動化された血液収集および分離システムに関する。使い捨てセットは、マニホルドと、連続フロー遠心分離機（ＣＦＣ）（ＣＦＣ駆動カップおよびシステム作動中にＣＦＣ駆動カップ内に存在するＣＦＣディスクを含む）と、チューブを介して取付けられた種々のコンポーネンツ（例えば、溶液バッグ、血液製品バッグ、バクテリアフィルタ、白血球フィルタ、アクセスニードルを備えたドナー血液収集チューブ）とで構成できる。或いは、マニホルドおよびＣＦＣディスクは、カセットを使用することなく、別々にコンソール内に取付けることができる。システムには、システムを通して流体を駆動するローラポンプ機構およびＣＦＣ駆動機構、システムを通る流体の流れを制御する一連の弁、およびこれらの流体の流れをモニタする圧力センサ、超音波センサおよび光学センサを設けることができる。システムの作動を制御しかつ種々の仕事の性能を知らせるための、システムの電子部品、ソフトウェア、ユーザインターフェースコンポーネンツ、バーコードリーダ、データ取得コンポーネンツを設けることができる。
【００１５】
ＣＦＣディスクには、この周辺に配置され、または、この近くに配置される環状分離チャネル、または、環状分離チャネル内に位置する血漿棚の少なくとも１つを設けることができる。ＣＦＣディスクには更に、分離チャネルの最大半径に配置され、または、この近くに配置される赤血球出口ポートを設けることができる。ＣＦＣディスクの角度配向を行うための孔またはロッキングポートの少なくとも一方には、ＣＦＣディスクからマニホルドへの種々の流体ラインを設けることができる。ＣＦＣディスクには更に、流体および種々の血液製品を搬送するための種々の通路およびチューブを設けることができる。流体および血液製品は、一連の周方向チャネル（例えば、全血、赤血球、血漿、貯蔵溶液等の各流体製品または血液製品に１つのチャネル）を含むシール組立体を介して、ＣＦＣにおよびＣＦＣから搬送される。
【００１６】
他の態様では、本発明は、ＣＦＣおよび本発明の血液収集および処理システムを具現する、血液処理および収集手順を実行する種々のプロセスに関する。例えば一実施形態では、貯蔵溶液中の１単位の白血球低減されたＲＢＣおよび１単位の血漿が作られる。他の実施形態では、ドナーから充分な全血が収集され、貯蔵溶液中に２単位の白血球低減されたＲＢＣを作る。他の実施形態では、充分な全血が収集されて、貯蔵溶液中に白血球低減された１単位の白血球低減されたＲＢＣおよび２単位の血漿を作る。他の実施形態では、ドナーからの充分な全血を処理して、所望体積の血漿のみを収集する。他の実施形態では、全血を収集して、貯蔵溶液、血漿およびバフィーコート中に１単位の白血球低減されたＲＢＣを作る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による連続フロープロセス中に生じる同時処理段階を示す図面である。
【図２】本発明の一実施形態による、白血球低減された赤血球製品および血漿製品への全血分離を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による使い捨てセットを示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による、図３の使い捨てセットが取付けられたコンソールを示す斜視図であり、コンソールのドアが開かれているところを示すものである。
【図５】本発明の一実施形態による、図４に示したマニホルド組立体の前側を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による、図４に示したマニホルド組立体の後側を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による、図６に示したマニホルド組立体を示す分解斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態による、図４に示したマニホルドおよび遠心分離機ディスクの流体ラインを示す図面である。
【図９】本発明の一実施形態による、ソレノイドが付勢されかつ弁が開いているときのドア、マニホルドおよびトランスデューサプレートの相互作用を示す水平断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、ドア、マニホルドおよびトランスデューサプレートの相互作用および圧力検出コンポーネンツを示す水平断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による、真空カップリングを備えた負圧検出を示す水平断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による超音波センサおよびチューブの水平断面図であり、ドア蓋と係合しているフィンガを示すものである。
【図１３】本発明の一実施形態による、図３に示したドナーアクセス副組立体の斜視図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるマニホルドを示す水平断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態による、遠心分離機ディスクの分離チャネルを示す概略縦断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態による、遠心分離機ディスクの分離チャネルを示す概略平面図である。
【図１７】本発明の一実施形態による遠心分離機ディスクを示す斜視図である。
【図１８】本発明の一実施形態による遠心分離機ディスクの赤血球ポートおよび白血球ポートを通る縦断面図である。
【図１９】本発明の一実施形態による遠心分離機ディスクを示す背面図である。
【図２０】本発明の一実施形態による遠心分離機ディスクを示す斜視断面図である。
【図２１】本発明の一実施形態による、図２０に示した連続フロー遠心分離機ディスク面シールおよびその流路を示す縦断面図である。
【図２２】本発明の一実施形態による、図２１に示した遠心分離機ディスクのシール組立体を示す水平断面図である。
【図２３】本発明の一実施形態に従って定置されたディスプレイを備えたコンソールの前側を示す斜視図である。
【図２４】本発明の一実施形態によるコンソール定置方法を示す斜視図であり、コンソールが閉位置にあるところを示すものである。
【図２５】本発明の一実施形態によるコンソール定置方法を示す斜視図であり、ユーザインターフェースが図２３に示すように定置されているところを示すものである。
【図２６】本発明の一実施形態によるコンソール定置方法を示す斜視図であり、、コンソールのドアが開かれているところを示すものである。
【図２７】本発明の一実施形態によるコンソールの前パネルを示す正面図である。
【図２８】本発明の一実施形態に従ってコンソール内に取付けられた連続フロー遠心分離機ディスクを示す縦断面図である。
【図２９】本発明の一実施形態による、ローラポンプとチューブとの係合を示す垂直断面図である。
【図３０】本発明の一実施形態による、連続フロー遠心分離機ディスクおよび赤血球インターフェース光学検出器通路を示す縦断面図である。
【図３１】本発明の一実施形態による、連続フロー遠心分離機ディスクおよび血漿インターフェース光学検出器通路を示す縦断面図である。
【図３２Ａ】本発明の一実施形態による二方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３２Ｂ】本発明の一実施形態による二方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３２Ｃ】本発明の一実施形態による二方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３２Ｄ】本発明の一実施形態による二方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３２Ｅ】本発明の一実施形態による二方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３３Ａ】本発明の一実施形態による四方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３３Ｂ】本発明の一実施形態による四方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３３Ｃ】本発明の一実施形態による四方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３３Ｄ】本発明の一実施形態による四方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３３Ｅ】本発明の一実施形態による四方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３３Ｆ】本発明の一実施形態による四方ロータリチューブピンチ弁機構を示す図面である。
【図３４】本発明の一実施形態による２単位の白血球低減ＲＢＣを作るプロセスを示す概略図である。
【図３５】本発明の一実施形態によるＲＢＣＰプロセスを示す概略図である。
【図３６】本発明の一実施形態による血漿オンリープロセスを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の他の特徴および長所は、本発明の実施形態の種々の特徴を示す添付図面を参照して述べる以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【００１９】
本発明は血液収集および処理システムに関し、この血液収集および処理システムは、一実施形態では、連続フロー遠心分離機（continuous-flow centrifuge：ＣＦＣ）を有している。ＣＦＣは、ＣＦＣ駆動カップおよびＣＦＣディスクを有している。血液収集および処理システムは、血液製品の収集および処理の少なくとも一方を行うための一連の異なるプロセスを遂行できる電磁機器を備えたコンソールを使用している。これらの異なるプロセスの各々に関連して、血液収集および処理システムは、システムのコンソールと相互作用する、対応する、異なる使い捨てセットを使用できる。使い捨てセットは、１つ以上の血液製品を作るべく、それぞれのプロセスに使用できる。例えば、各プロセスから得られる血液製品として、１以上の単位の、貯蔵（添加物）溶液中の白血球低減されかつパックされた赤血球と、１以上の単位の、血漿分別器の条件を満たす血漿および新鮮な凍結血漿と、１以上の単位のバフィーコートとがある。
【００２０】
コンソールは、流体を駆動してＣＦＣの回転速度を制御するための、使い捨てセットおよびＣＦＣ駆動システムを通して流体をポンプ送出するローラポンプ機構と、ＣＦＣ駆動システムを通る流体の流れを制御するための一連の弁と、これらの流体の少なくとも位置または流れをモニタリングするための圧力センサ、超音波センサおよび光学センサとを有している。システムの作動を制御しかつ種々の仕事の性能を知らせるため、少なくともシステムの電子機器、ソフトウェア、ユーザインターフェースコンポーネンツ、バーコードリーダおよびデータ取得コンポーネンツの１つを設けることができる。
【００２１】
使い捨てセットのＣＦＣ、および、他のコンポーネンツは、同時血液収集、抗凝固添加物、血液製品のバッグへの血液成分の分離および除去、赤血球貯蔵溶液の添加、および、赤血球の白血球濾過（red cell leukofiltration）を含む種々のシステム機能に関連して使用できる。これらのプロセスは、図１に示すように、ドナーからＣＦＣディスクおよび白血球フィルタを通って血液成分バッグへと流れる連続フロー速度により生じる。図１は、本発明の連続フロープロセス中に生じる同時プロセス段階を示すものである。
【００２２】
図１に示すように、抗凝固剤１２は、血液がＣＦＣ５００に到達する前に、ドナーの全血フロー１１中にポンプ送出される。血液は、ＣＦＣ５００から、赤血球（ＲＢＣ）および血漿に分離され、これらは別々の経路に流入する。赤血球貯蔵溶液１５は、これが白血球フィルタ（leukofilter）１５０に流入する前に、パックされた赤血球フロー１４中にポンプ送出される。赤血球は、白血球フィルタ１５０から、赤血球製品バッグ１３１内に収集される。血漿フロー１３は、ＣＦＣ５００から血漿製品バッグ１３２内に流入する。赤血球製品および血漿製品は、ドナーから採取された１単位の全血から分離される。このプロセスは、自動化された血液収集および処理の全体的形態を示すものであるが、流体がドナーに戻されることは全くなく、これは血液成分分離装置とは考えられない。
【００２３】
当業者ならば容易に理解されようが、１単位の全血は、米国では通常、４５０ｍｌ（ミリリットル）または５００ｍｌ（ミリリットル）の体積を有している。この全血体積には、収集中に全血に添加される抗凝固剤の体積は含まれない。
【００２４】
使い捨てセット：
図３に示すように、各使い捨てセットは、マニホルド２１０と、シール組立体６００を備えたＣＦＣディスク５０１と、チューブ２３０を介してマニホルドに取付けられた付加コンポーネンツとを有している。これらのコンポーネンツは、１つ以上の溶液バッグ（例えば抗凝固剤バッグ、貯蔵溶液バッグ）１２２、１３８と、血液製品バッグ（例えば赤血球バッグ、血漿バッグ）１３１、１３２と、空気バッグ１２８と、バクテリアフィルタ１４１、１４２と、白血球フィルタ１５０とを有している。貯蔵溶液バッグ１２２および抗凝固剤バッグ１３８をチューブ２３０に連結するのにルアロックコネクタ２２１、２２２を使用できる。ドナーから血液を吸引し、かつ、流体をドナーに戻す本発明のこれらの実施形態（すなわち、血液成分分離装置）には、ドナーアクセス副組立体１１５の他のコンポーネンツと一緒にアクセスニードルを備えたドナー血液収集チューブを含めることができる。
【００２５】
図１３には、ドナーアクセス副組立体１１５が、より詳細に示されている。ドナーアクセス副組立体は、キャップ１１６を備えたニードルと、ニードル安全ガード１１７と、ＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲサンプルチューブのようなサンプルチューブと相互作用するように構成されたサンプルサイト２１と、手動クランプ３１、３２、３３と、サンプルパウチすなわちダイバージョンバッグ２２とを有している。図１３にはまた、マニホルドライン２５０への全血およびマニホルドライン２５１からの抗凝固剤が示されている。本発明の一実施形態では、ドナーからの最初の全血フローは、サンプルパウチすなわちダイバージョンバッグ２２に流入する。次に、このパウチすなわちバッグ２２がドナーラインからクランプおよびシールされ、血液サンプルが取出される。次に、サンプルパウチ２２の下流側に配置された手動クランプ３３のクランプが解除され、ドナーからの血液が、凝固剤の添加後に、マニホルドライン２５０への全血を介して、ＣＦＣディスク５０１にポンプ送出される。
【００２６】
図４に示すように、マニホルド２１０およびＣＦＣディスク５０１は、コンソールの前パネル７０５上に取付けられるように構成されている。前述のように、これらのコンポーネンツは、チューブおよび一連の付加コンポーネンツを介して互いに流体連通した状態に維持される。一実施形態では、マニホルド２１０およびＣＦＣディスク５０１は、個々に、コンソールの前パネル７０５上に取付けられるように構成されている。他の実施形態では、マニホルド２１０およびＣＦＣディスク５０１がカセットフレーム（図示せず）内に収容され、カセットフレームがコンソールの前パネル７０５上に取付けられるように構成されている。カセットフレームを前パネル７０５上に取付けると、マニホルド２１０およびＣＦＣディスク５０１が前パネル７０５上に取付けられることになる。カセットフレームは、マニホルド２１０およびＣＦＣディスク５０１を支持し、かつシステムが使用のために組立てられたときに、これらのコンポーネンツを、コンソールの前パネル７０５およびドア７０２上に取付けられたアクチュエータおよびセンサに対向させるのに充分な剛性をもつ射出成形プラスチックで形成できる。マニホルド２１０は、カセットフレームに接着するか、超音波融着することができ、ＣＦＣディスク５０１の静止シール組立体の支持構造体は、カセットフレームに取付けるか、接着することができる。
【００２７】
図４に示すように、マニホルド２１０およびＣＦＣディスク５０１がコンソールの前パネル７０５上に取付けられたならば、コンソールドア７０２が閉じられ、マニホルド２１０およびＣＦＣディスク５０１を、コンソールドア７０２とコンソールの前パネル７０５との間に固定する。マニホルド２１０およびＣＦＣディスク５０１がコンソールの垂直な前パネル７０５上に垂直に配向されることにより、使い捨てセットのコンポーネンツ内の液体から空気を分離する補助ができ、これにより、空気の除去が容易になる（空気は、垂直な流体通路に沿って上方に移動する）。また、全ての漏洩流体は、ＣＦＣディスク５０１を収容するウェル内のコンソールの底部に集合するように垂直表面に沿って下方に移動する傾向を有し、従って容易に見ることができる。これにより、流体の漏洩を容易に検出できるため、システムに安全性の特徴が付与される。
【００２８】
マニホルド２１０（または、カセット）は、これらのマニホルド２１０（またはカセット）の整合孔または同様な要素と係合するピンにより、または、同様な機械的要素により、コンソールの前パネル７０５上の所定位置に固定される。コンソールドア７０２は、マニホルド２１０上に閉じられ、コンソールの前パネル７０５に対してマニホルド２１０を固定するように構成されている。本発明の種々の実施形態では、検出コンポーネンツ（例えば圧力センサ、超音波センサ）の特定要素はマニホルド２１０内に設けられ、これらのコンポーネンツの他の要素はコンソールの前パネル７０５内に設けられる。
【００２９】
また、システムには、使い捨てセットのチューブ、および、他のコンポーネンツを通る流体の流れを制御する一連の弁を含めることができる。本発明の一実施形態では、弁はコンソールの前パネル７０５上に配置され、マニホルド２１０が前パネル７０５上に取付けられかつコンソールドア７０２が、その後に閉じられたときに、チューブが弁に機械的に流体連通されるように構成される。本発明のこの実施形態に関連して使用するには、ロータリピンチが適しているが、他の形式の弁も首尾良く使用できる。或いは、弁（または弁の特定要素）はマニホルド２１０上に配置することもできる。弁の他の要素はコンソールの前パネル７０５上に配置して、マニホルド２１０が前パネル７０５に取付けられたときに、マニホルド２１０の要素と相互作用するように構成できる。或いは、弁組立体の全体をマニホルド２１０上に配置することもできる。
【００３０】
使い捨てセットでの特定コンポーネンツ、バッグおよびチューブおよびこれらの形状は、本発明のシステムで行われるべき特定プロセスに基いて選択される。本発明の一実施形態に従って使用される一形態が図２に示され、図２は、貯蔵溶液中の白血球低減された赤血球の１バッグと、血漿の１バッグとを作るプロセスを概略的に示すものである。従って、各プロセスの使い捨てセットに使用されるコンポーネンツおよびこれらのコンポーネンツの相互の形状（および、ＣＦＣディスクおよびマニホルドとの関係）も選択される。
【００３１】
マニホルド：
図５から図７に示すように、マニホルド２１０は、システムを通る流体の流れを制御しかつモニタリングする一連のコンポーネンツを有している。種々の流体が、一連の流体流路２４０を介してマニホルド内を通って移動する。これらの流路２４０は、マニホルド２１０の種々のコンポーネンツ（例えば、検出コンポーネンツおよび付勢コンポーネンツ等）との流体連通を確立すべく、マニホルド２１０内に直接成形（モールディング）される。これらの流体は、マニホルドの外部のチューブを通って更に移動し、これにより、前述のように、マニホルドと、システムの使い捨てセットの他のコンポーネンツ並びにドナーとの流体連通が可能になる。
【００３２】
マニホルド２１０は、このマニホルドとシステムの他のコンポーネンツとの間に取付けられるチューブを支持する。より詳しくは、マニホルド２１０は、マニホルドをコンソールの前パネル７０５に取付け次にコンソールドア７０２を閉じたときに、システムの他のコンポーネンツと相互作用するように構成された一連のチューブシステムを支持する。本発明の一実施形態では、図５から図７に示すように、チューブセグメントは、マニホルド２１０から外方に延びているフレーム２８０により所定位置に支持される。従って、特定のチューブセグメントの一端が、マニホルド２１０のアタッチメントフィッティングにより所定位置に支持され、他端が、チューブセグメントが通されるフレーム２８０の孔により支持される。
【００３３】
例えば、選択されたチューブセグメントが、この態様で、コンソールの前パネル７０５のロータリ弁に対向して配置される。ロータリ弁は、チューブセグメントを通る流体の流れを遮断するように、充分大きい圧力をチューブセグメントに付与し、他の位置では、ロータリ弁は、チューブセグメントに殆ど圧力を付与せず、または、全く圧力を付与せず、従って、チューブセグメントを通る流体の自由な流れを可能にする。或いは図９に示すように、コンソールの前パネル７０５に取付けられるソレノイド弁４１２、ソレノイドシール４０８およびソレノイドワッシャ４１４を備えたソレノイド弁を使用できる（図２７）。中央アーマチャすなわち弁プランジャ４１０はスプリング負荷されており、かつマニホルドの中間ボディ２１５内の流路の開口または弁オリフィス４０２に対して弾性弁ダイアフラム２７６を変形させて前記開口を閉塞し、弁コンポーネントへの流入または流出を防止する。ソレノイドが作動されると、弁プランジャ４１０が前記開口から引離され、流れを生じさせることができる。弁ダイアフラム２７６は、ソレノイドコンポーネンツに対向するマニホルドの中間ボディ２１５に配置されている。流路の一部である弁オリフィス４０２は、この周囲に隆起環状体を有し、弁プランジャ４１０が前記環状体にダイアフラム２７６を押付けて、弁オリフィス４０２および流路のシールを形成し、かつ、これらを閉じる。ソレノイドが付勢されると、弁プランジャ４１０がマニホルド２１０から引離され、弁ダイアフラム２７６が、その弾性により、弁オリフィス４０２から離れ、これにより流路が開かれる。弁ダイアフラム２７６は、弁プランジャ４１０により変形されないときは常開位置にあり、ソレノイド弁４１２を閉じようとする弁プランジャ４１０による変形に抵抗する。弁ダイアフラム２７６も負圧に抵抗し、流路内のこのような負圧に露出されているときは閉じることがない。
【００３４】
また、選択されたチューブのセグメントは、コンソールの前パネル上の超音波センサに対向するように配置される。図１２に示すように、マニホルドにより支持されたチューブのセグメントは、ヨーク形の超音波センサ４５０が３つの側面でチューブセグメント４５７を包囲するように構成されている。コンソールドア７０２が閉じられると、コンソールドア７０２に取付けられた１つ以上のフィンガ４５５が、チューブセグメント４５７をセンサ４５０のスロット内に押込み、チューブセグメント４５７を圧縮する。これにより、チューブセグメント４５７が押込まれてセンサ４５０の側面に確実に接触され、良好な音響カップリングが得られる。このスロットの対向する側面の材料面の内側に、センサのトランスデューサ要素が取付けられる。作動時に、センサ４５０は、チューブセグメント４５７を介して超音波を送出する。液体と、空気と、気泡との間の音響特性の差異が、センサ４５０およびその電子部品により測定される。これは、システムが故障したときに空気がドナーに流入することを安全に防止し、特定プロセスがシステムのチューブ内に気泡を生じさせることなく行われることを確保しかつ液体収容バッグから液体が空になった時点を検出する。本発明の他の実施形態では、任意のバッグまたは全部のバッグの体積は、バッグの重量により決定される。これは、コンソールに配置されるかディスプレイスクリーンの直ぐ下に配置された個々のスケール（図示せず）からバッグを吊下げることにより行うことができる。
【００３５】
また、マニホルド２１０には、流体の流れを制御するための少なくとも１つのローラポンプチューブセクション２３１（コンソールの前パネルに少なくとも１つの対応ローラポンプを備えている）が設けられている。図５から図７に示した本発明の実施形態では、このような４つのチューブセグメント２３１が設けられている。また、図２９に示すように、ローラポンプチューブセグメント２３１は、コンソールドア７０２が閉じられると、コンソール内のローラポンプ８１０と係合し、マニホルド２１０は、コンソールドア７０２とコンソールの前パネル７０５との間に固定される。その後、ローラポンプ８１０が回転すると、対応するチューブセグメント２３１を通って流体が押出され、これにより流体がシステムを通って駆動される。
【００３６】
図７に示すように、マニホルド構造は４つの部品、すなわち、コンソールの前パネル内に配置された１つ以上の対応する圧力トランスデューサに関連して作動する１つ以上のダイアフラムをシールする後カバー２１４（コンソールの前パネルに最も近い部品）と、一方の側面から流体の流れチャネルが成形されている中間ボディ２１５と、全ての流体の流れチャネルをカバーしかつシールする前カバー２１３（コンソールドアに最も近い部品）と、チューブをフレーム２８０のスロット内に固定するクリップ２１６とを有している。図７に示す一実施形態では、後カバー２１４が、これと中間ボディ２１５との間でエラストマーダイアフラム２７２（独立モールディングまたはツーショットモールディングにより後カバー２１４に成形できる）を捕捉する。エラストマーダイアフラム２７２は、圧力センサ用の変形可能な表面を形成する。本発明の一実施形態（図示せず）では、コンソール内のソレノイドプランジャにより変形される弁ダイアフラムであって、中間ボディ２１５内に成形された管状ポートに接触して前記ポートを閉塞し、これにより、対応する流路を閉じる弁ダイアフラムが設けられている。他の例では、圧力ダイアフラムが圧力トランスデューサ面に接触して、トランスデューサ面を流体圧力に露出させる。前カバー２１３および後カバー２１４は、各コンポーネントおよびチャネルの各々の側面に沿って中間ボディ２１５に超音波融着され、チャネル間の流体漏洩および外部への流体漏洩を防止する。本発明の種々の実施形態および使い捨てセットの種々の設計に用いられる種々のプロセスに適合するように、マニホルドの設計変更を行うことができる。
【００３７】
図１０には、マニホルド内に一体成形できる正圧検出コンポーネンツの設計が示されている。また図１０には、コンソールドア７０２と、マニホルド２１０と、圧力トランスデューサ３０２との間の相互作用が示されている。圧力の検出を行う可撓性エラストマー圧力ダイアフラム２７８の内側面（マニホルドの中間ボディ２１５に対面する側の面）は、流体および流路に露出されている。ダイアフラムの外側面は、コンソールドア７０２が閉じられかつマニホルド２１０がコンソールの前パネルに対して押付けられたときに、コンソールの前パネル（図１０）に取付けられた圧力トランスデューサ３０２の面に接触する。マニホルド２１０に隣接して、圧力トランスデューサプレート３０４が配置されている。流路２４２は、圧力ダイアフラム２７８に隣接するマニホルドの中間ボディ２１５に対する流体の流入および流出を行う。圧力ダイアフラム２７８は圧力センサの面に接触しており、圧力センサはコンソールの前パネルに取付けられている。流体は、大きい可撓性を有する圧力ダイアフラム２７８を横切ってセンサ面に作用し、センサは、この圧力を高精度で測定する。トランスデューサ出力は、新しいカセットが装着される度毎に、かつマニホルド内の大気圧でプロセスが開始される前にゼロにリセットされる。
【００３８】
図１１には、真空ポンプ３１５、真空ライン３１７、圧力トランスデューサ３１２、３１３、圧力トランスデューサプレート３１４、Оリングシール３１８および圧力ダイアフラム２７９を備えた負圧検出コンポーネンツの設計が示されている。図１１は、コンソールドア７０２が閉位置にあるところを示している。真空は、平らなセンサ面の外部であるが、エラストマー圧力ダイアフラム２７９および前パネル面の外縁部に形成されたシールの内部に加えられる。真空レベルは約４００ｍｍＨｇである。この場合、圧力ダイアフラム２７９が、コンソールの前パネル内に配置された圧力センサ面から引離される前に、約−３５０ｍｍＨｇに低下した流体の負圧を測定できる。真空は、流体が負圧である間に、圧力ダイアフラム２７９を圧力センサ面と接触した状態に維持すべく機能する。この圧力センサはまた、正圧も測定する。流体圧力測定３２０は、圧力ダイアフラム２７９の内側面（マニホルドの中間ボディ２１５に対面する側の面）で行われる。小型電気モータにより駆動されるコンソール内の真空ポンプ３１５が、この真空レベルを発生する。圧力トランスデューサ３１３は、真空を測定し、かつ、その充分性を確保するのに使用される。この測定は、真空ポンプの作動および停止を周期的に行って電力浪費を低減させることができる。また、測定によりダイアフラムとコンソールの前パネルとの界面での漏洩も検出できる。真空ポンプ３１５からは、空気が大気１０中にポンプ送出される。
【００３９】
本発明の他の実施形態では、エラストマーダイアフラムではなく、剛性ダイアフラム（図示せず）を使用できる。剛性感圧プラスチックダイアフラムは、マニホルドと一体成形されかつコンソールの前パネルに対向して配置される。このようなダイアフラムは、直径が約７．６２ｍｍから約２５．４ｍｍ（約０．３インチから約１．０インチ）の範囲内にあり、厚さが約０．５０８ｍｍから約２．３０２ｍｍ（約０．０２０インチから約０．０８０インチ）の範囲内にある。プラスチックダイアフラムの小さい変形は、位置センサ（例えば、リニア可変ディファレンシャル変圧器）により測定される。
【００４０】
図５から図８には、マニホルドの流体ポンピングコンポーネンツが示されており、これらのコンポーネンツには、ポンプチューブ２３１と、ポンプチューブ２３１へのコネクタ２３４と、チューブソケット２３２と、流体の流れチャネル２４０とが含まれる。４つの使い捨てポンプチューブ２３１のコンポーネンツは、ローラポンプ用として最適化された特性をもつように配合されかつ寸法を有する押出成形ＰＶＣチューブまたはシリコーンチューブで形成できる。このチューブは逆目フィッティングすなわちコネクタ２３４（これらのコネクタ２３４は、マニホルドの中間ボディ２１５（図７）の一部として成形されている）上で僅かに引っ張られる。
【００４１】
ポンプチューブの内径は、所望の流体の流量、許容できる流体の「脈動（pulsatility）」度合い、およびポンプロータの速度範囲能力に基いて選択される。この内径は、正確な流量制御を達成すべく、正確に制御される。ポンプロータ速度は、ポンプロータを駆動する電気モータのエンコーダからのフィードバックを用いて正確に制御される。
【００４２】
図８には、本発明の一実施形態によるマニホルド２１０およびＣＦＣディスク５０１の流体ラインが示されている。貯蔵溶液を運ぶライン２、ＲＢＣを運ぶライン６、血漿を運ぶライン８、および抗凝固剤を運ぶライン１２が示されている。また、図８には次の流体ラインすなわち、ドナーからマニホルドへの全血ライン２５０と、マニホルドからの抗凝固剤ライン２５１と、抗凝固剤バッグからマニホルドへの抗凝固剤ライン２５２と、マニホルドから遠心分離機への全血ライン２５３と、マニホルドからのＲＢＣライン２５４と、マニホルドへの貯蔵溶液ライン２５５と、マニホルドからの血漿ライン２５６と、ＣＦＣディスクからマニホルドへの血漿ライン２５７と、マニホルドからの空気ライン２５８と、マニホルドからＣＦＣディスクへの貯蔵溶液ライン２５９と、ＣＦＣディスクからマニホルドへのＲＢＣラインが示されている。抗凝固剤のポンプチューブ流れ２３５、全血のポンプチューブ流れ２３６、溶液のポンプチューブ流れ２３７およびＲＢＣのポンプチューブ流れ２３８が、マニホルド２１０およびコンソールに対して垂直に配置されている。圧力検出コンポーネンツＰ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４、およびソレノイド弁コンポーネンツＶ１およびＶ２が、マニホルド２１０内で互いに垂直に配置されかつマニホルド２１０内の種々の流体圧力に連通している。本発明の他の実施形態では、前述のように、ソレノイド弁ではなくロータリ弁が使用される。
【００４３】
当業者ならば、本発明には種々のマニホルド設計を使用できることが理解されよう。例えば、マニホルドの設計は、少なくとも、弁の省略、超音波センサの省略、チューブ連結箇所の減少のいずれかを行うことにより簡単化できる。
【００４４】
他の実施形態では、図３３Ａから図３３Ｆに示すように、弁には、４方ロータリチューブピンチ弁機構を設けることができる。この設計は、ロータ１２１０を４つの位置（図３３Ａから図３３Ｄ）に回転させることを可能にし、かつ１つの機構で、２つの弁としてサ用する２つのチューブ１２８０の独立的開閉を制御できるようにする。図３３Ａに示すように、この設計は、３つのローラ１２９１、１２９２、１２９３を備えたポンプロータ１２１０を有し、これらのローラ１２９１、１２９２、１２９３は互いに９０°の間隔を隔てて配置され、１つの間隔は１８０のギャップを有している（例えば、ローラ１２９１とローラ１２９３とは互いに１８０°の間隔を隔てている）。ローラ１２９１、１２９２および１２９３は、ロータ１２１０上で、互いに０°、１８０°および２７０°の位置に配置されている。ロータ１２１０は、マニホルドに取付けられた２つの平行水平チューブ１２８０と係合（一方のチューブ１２８０はロータ１２１０の上方で、他方のチューブ１２８０はロータ１２１０の下で係合）する。図３３Ｂに示すように、両垂直方向のプレート、またはスプリング負荷ストップまたは剛性ストップ１２７０が、各チューブ１２８０の、ローラとは反対側の側部に配置されており、ロータ１２１０に対してマニホルドが整合しない場合（コンソールの前パネルに対して平行な平面内で約０．０２インチから０．０３インチの不整合）でもローラによる閉塞が確保されるようになっている。図３３Ｆに示すように、電気−機械アクチュエータまたはモータ１２５０（例えば、ギヤモータのようなブラシレスＤ．Ｃ．モータ）が、直接的にまたは駆動ベルト１２４０およびプーリを介してロータ１２１０に連結されている。図３３Ｅに示すように、ロータ１２１０および駆動ベルト１２４０は、コンソールの前パネル７０５内でベアリング１２２０およびベアリング支持体１２２５により支持されている。ロータ１２１０は、掃除のために着脱可能である。
【００４５】
他の実施形態（図３２Ａから図３２Ｅ）では、弁の設計に、２方ロータリチューブピンチ弁機構を含めることができる。この設計は、１つのローラ１２９０を備えた単一ロータを有している。この設計は、ロータ１２１０を３つの位置、すなわち両チューブ１２８０が開放した位置（図３２Ａ）、一方のチューブが閉じた位置（図３２Ｂ）、および他方のチューブが閉じた位置（図３２Ｃ）に回転することを可能にする。かくして、１つの機構が２つのチューブ１２９０の交互の開閉を制御できる。この設計では、一方のチューブが開いているときに、他方のチューブが閉じている。各チューブ内の流れは、単一のポンプにより（一度に）制御できる。ポンプは、停止しているときは、両チューブ２９０が流れることができない状態を作る。一方のチューブから他方のチューブへの流れは、ローラ１２９０により一方のチューブを閉塞することにより防止される。
【００４６】
図３２Ｂに示すように、両垂直方向のプレート、またはスプリング負荷ストップまたは剛性ストップ１２７０が、各チューブ１２８０の、ローラとは反対側の側部に配置されており、ロータ１２１０に対してマニホルドが整合しない場合（コンソールの前パネルに対して平行な平面内で約０．０２インチから０．０３インチの不整合）でもローラによる閉塞が確保されるようになっている。図３２Ｅに示すように、電気−機械アクチュエータまたはモータ１２５０（例えば、ギヤモータのようなブラシレスＤ．Ｃ．モータ）が、直接的にまたは駆動ベルト１２４０およびプーリを介してロータ１２１０に連結されている。図３２Ｄに示すように、ロータ１２１０および駆動ベルト１２４０は、コンソールの前パネル７０５内でベアリング１２２０およびベアリング支持体１２２５により支持されている。ロータ１２１０は、掃除のために着脱可能である。
【００４７】
連続フロー遠心分離機：
本発明のＣＦＣディスクは、数ある中で、全血をその構成成分に分離するのに使用できる。本発明のこの実施形態では、全血はＣＦＣディスク内にポンプ送出される。血液は、ＣＦＣディスク内にポンプ送出される前に抗凝固処理され、ＣＦＣディスクは、全血が分離を行うのに充分な速度でＣＦＣディスクに導入されるときには回転される。
【００４８】
図１５および図１６には、本発明の一実施形態によるＣＦＣディスクの分離チャネルが示されている。図１５は、分離チャネル５０８の軸線５０５を通る縦断面図である。分離チャネル５０８の内側面５０６および外側面５０７の各々は、回転軸線５０５に対して傾斜して独立的に構成されており、両者の傾斜角度は同じでもよいし、異ならせることもできる。一実施形態では、内側面５０６および外側面５０７の両方とも、回転軸線５０５に対して約３°の角度で傾斜している。従って、分離チャネル５０８は、頂部から底部にかけて、その軸線に沿って半径が増大している。或る実施形態では、分離チャネル５０８は、内側面５０６と外側面５０７との間の分離が、チャネルの頂部と底部との間の距離より実質的に小さくなるようにして円錐状に延びている。他の実施形態では、回転軸線５０５に対する内側面５０６の傾斜角度および外側面５０７の傾斜角度のいずれか一方または両方は、全血が流入する最低部分から血漿が取出される最高部分にかけて変化している。かくして、チャネル５０８は、面５０６、５０７の一方または両方を湾曲させて形成することもできる。他の実施形態では、赤血球深さおよび赤血球が取出されるヘマトクリットを増大させるため、外側面５０７が、赤血球の出口ポート５４４の近傍で膨出している。この膨出は局部的なものでもよいし、チャネルの全周または一部に形成することもできる。
【００４９】
図１６はＣＦＣ分離チャネルの平面図であり、この例では、分離チャネル５０８の内側面および外側面が連続円錐状断面を有している。分離チャネル５０８は、軸線に対して垂直な任意平面に関して環状の形状を有し、ＣＦＣディスクの外周または外周の近くに位置している。赤血球出口ポート５４４は、分離チャネル５０８の頂部すなわち最大半径部分で赤血球を取出す。この形状は、システムの作動中にＲＢＣ層に大きい深さを与え、かつＲＢＣ出口ポート５４４で強いｇ−力およびパッキングを付与する。この形状は、ＲＢＣ出口ポート５４４を通って取出されるＲＢＣの強くパックされたＲＢＣヘマトクリットを与え、かつＲＢＣ出口ポート５４４に血漿が引出されることを最小にする。全血入口ポート５９４は、ＲＢＣ出口ポート５４４より小さい半径の位置に配置できる。
【００５０】
ＣＦＣディスクの血漿棚５８１内には、血漿出口ポート５８４が配置されている。血漿出口ポート５８４および赤血球出口ポート５４４の各々は、全血入口ポート５９４とは約１８０°反対側に配置されているが、全血入口ポート５９４の位置は、赤血球出口ポート５４４および血漿出口ポート５８４に対して独立的に変えることができる。血漿出口ポート５８４は、赤血球出口ポート５４４の、分離チャネル５０８の半径よりも小さい半径の位置に配置される。他の実施形態では、血漿出口ポート５８４に対する血漿棚５８１の形状を変えることができる。一実施形態では、血漿棚５８１は、図１６に示すように、血漿出口ポート５８４の両側に約９０°に亘って延びており、リップに終端している。リップは、赤血球出口ポート５４４の半径より小さい、分離チャネル５０８の半径に位置するように構成されている。
【００５１】
血漿棚は、分離チャネル内の大きい領域から血漿を収集し、かつ流れが血漿収集ポートに向かって移動するときに減少する流れ断面領域をもつ血漿収集ポートに血漿を向かわせるため、幾分ファンネル（漏斗）に似た形状を有している。この「ファンネル」形状の目的は、血漿が分離チャネル内および分離チャネルの近くを流れて、血漿中の全ての細胞（赤血球、白血球または血小板）が遠心力により分離されるように、局部的速度を維持することにある。半径方向内方への血漿の速度成分は、遠心力が作用する状態での各細胞の半径方向外方への速度より小さくなるようにする。これにより、細胞はＲＢＣ−血漿界面に移動され、血漿と一緒に血漿製品バッグに運ばれることはない。
【００５２】
分離チャネル５０８内には、血漿の光学的検出通路５３１およびＲＢＣ界面の光学的検出通路５３２を配置できる。
【００５３】
全血をその構成成分に分離すべくシステムが作動する間、全血は、全血入口ポート５９４を通って分離チャネル５０８に流入し、次に分離される。すなわち、約１／２は分離チャネル５０８を通って時計回り方向に流れ、残部は反時計回り方向に流れる。分離チャネル５０８内には、ＲＢＣ５４１、血漿５８０およびバフィーコート層５７１が存在する。血漿棚５８１は、血漿を血漿出口ポート５８４に導く補助をする。血漿棚５８１は、血漿５８０が血漿出口ポート５８４に流れるための大きい断面領域を与え、細胞がこの血漿５８０から赤血球界面５４２（図１５）に向かって沈殿できるようにして、血漿の細胞汚染を低減させる。血漿棚の高さは、１ｍｍから１０ｍｍに定めることができる。システム外部の体積を最小化することを考慮して、ディスク内の血漿体積およびディスク全体の血液体積を最小にするには、血漿棚の高さは約２ｍｍから６ｍｍに維持するのが好ましい。
【００５４】
貯蔵溶液および食塩水溶液がＲＢＣ出口ポート５４４を通過した後でかつ赤血球がＣＦＣディスクの面シールに流入する前に、貯蔵溶液または食塩水溶液が、パックされたＲＢＣ５４１に添加される。溶液は、パックされたＲＢＣ５４１中にほぼ一定比率で定量される。この比率は、溶液ポンプおよび赤血球ポンプを用いて、マイクロプロセッサおよびソフトウェアにより制御される。貯蔵溶液の添加により、パックされた赤血球ヘマトクリットが約９０％から約６０％に低下し、かつ粘度が大幅に低下する。これにより、小さい圧力低下および小さい赤血球損傷で、ＲＢＣをＣＦＣディスクから取出すことができる。図１７に示すように、コネクタ５８６は、赤血球出口チューブ５４５と溶液チューブ５４７とを連結し、かつＲＢＣへの溶液の導入を可能にする。
【００５５】
シール組立体６００および対応するチューブは、ＣＦＣディスクとマニホルドとの間の流体連通を行なう。シール組立体６００は、ＣＦＣディスクの軸線を中心として配置されている。チューブには、ＣＦＣディスクからマニホルドへの血漿ライン２５７と、ＣＦＣディスクからマニホルドへのＲＢＣライン２６０と、マニホルドからＣＦＣディスクへの全血ライン２５３と、マニホルドからＣＦＣディスクへの溶液ライン２５９とがある。ＣＦＣディスク内で分離された、パックされたＲＢＣには、溶液をシール組立体６００の周方向チャネルに通すことにより、赤血球貯蔵溶液または添加剤溶液、食塩水または他の溶液を添加できる。面シール要素を分離させ、または、そうでないならば、面シールの溶液チャネル内へのまたは該溶液チャネルからの流体漏洩を生じさせる虞れがある力を防止するには、溶液とＲＢＣとの混合箇所の半径方向位置は、溶液チャネル内には、約−２００ｍｍＨｇから約２００ｍｍＨｇの範囲内、好ましくは、約＋５０ｍｍＨｇの低圧を維持するように選択される。溶液とＲＢＣとを混合させると、これらの溶液およびＲＢＣが面シールを通って流れるときにＲＢＣのヘマトクリットおよび粘度が低下し、これにより、面シールにより引起こされる圧力低下および赤血球損傷が低減される。
【００５６】
図２１に示すように、シール組立体６００は静止シール６０６および回転シール６０４を有し、これらの両シールはセラミックで形成できるが、当業者ならば容易に理解されるように、他の材料を使用することもできる。ＣＦＣディスクが回転運動するとき、回転シール６０４はＣＦＣ分離チャネル５０８に対して移動しないが、静止シール６０６は分離チャネル５０８に対して自由に移動できる。シール組立体にはプラスチックの環状ガイド６０３を設けることができ、このガイド６０３には、回転シール６０４上で静止シール６０６をセンタリングする支持面６１５を有している。
【００５７】
静止シール６０６および回転シール６０４により、一連のチャネル、すなわち、赤血球細胞（溶液添加後の赤血球細胞）をＣＦＣディスクからマニホルドに搬送する中央チャネル６５６、全血をマニホルドからＣＦＣディスクに搬送する第一周方向チャネル６５４、血漿をＣＦＣディスクからマニホルドに搬送する第二周方向チャネル６５８、貯蔵溶液または食塩水をマニホルドからＣＦＣディスクに搬送する第三周方向チャネル６５２が形成される。シール組立体６００の対応チャネルに連通している中央カップリング、第一カップリング、第二カップリングおよび第三カップリングが、それぞれのチャネルを適当なチューブに連結し、チャネルとマニホルドとの間の流体連通を形成する。これらのカップリングは、ディストリビュータ６１９内に配置されている。
【００５８】
溶液がＲＢＣに添加されるコネクタ５８６の半径方向位置は厳格である。なぜならば、この位置は、面シールの周方向溝６５２内の溶液の圧力を決定するからである。これは、外側の幅狭面シールランドにより周囲大気から分離される、面シールの最外溝である。このランドは、使い捨てセットの使用前、使用中および使用後に流体密封シールを形成する。このシールは、非無菌大気がシールに流入して溶液がバクテリアで汚染されることを防止し、かつ溶液がシールから漏洩することを防止する。シールの周方向溝６５２内には溶液の僅かな正圧を維持することが望まれる。この正圧は、負圧により可能であるように、大気がシール内に漏洩することが弱められる。約＋１０ｍｍＨｇから６０ｍｍＨｇゲージ圧の小さい正圧も、高い圧力により可能なように、シール面を分離しかつ漏洩または汚染を引起こす圧力を防止する。溶液がＲＢＣに添加される、コネクタの半径方向位置は、遠心力フィールドが圧力に影響を与え、半径が大きいほど圧力が高くなるため、圧力に直接関連している。所望圧力が得られるこの最適半径方向位置は、分離チャネル内のＲＢＣダクトの開口の半径方向位置から約７．６２ｍｍから約２５．４ｍｍ（０．３インチから１．０インチ）の範囲内（前記開口の半径方向位置より、半径方向に小さい位置）にある。
【００５９】
溶液はまた、面シール要素を冷却する機能を有し、かつ、これらの接触シール要素同士の回転摩擦を低減させる或る潤滑すなわち濡れを与える。
【００６０】
図１９に示すように、流れ導管として取付けチューブを用いる代わりに、一連の通路がＣＦＣディスク内に成形される。第一通路５５３は、全血を、第一周方向チャネル６５４から、第一周方向チャネル６５４と全血入口ポート５９４とを連結する入口チューブ５９２に搬送する。第二通路５５２は、ＲＢＣを、赤血球出口ポート５４４に連結された赤血球出口チューブ５４５から、中央チャネル６５６に搬送する。第三通路５５５は、貯蔵溶液または食塩水を、第三周方向チャネルからコネクタ５８６に搬送する。第四通路５５７は、血漿を、血漿棚５８１から（血漿出口ポート５８４を介して）第二周方向チャネル６５８に搬送する。ＲＢＣは中央チャネルに通される。なぜならば、中央チャネルは、最小の摩擦および剪断力を有するからである。かくして、最も粘度が高くて損傷（例えば細胞破裂）を受け易いＲＢＣが、小さい中央チャネルに通される場合ほどに損傷を受けることはない。全血は、次に最も近いチャネルを通る。なぜならば、全血は、遠心分離を受ける間に最も損傷を受け易いからである。
【００６１】
図２２は、図２０に示したＣＦＣディスクシール組立体を示す水平断面図である。図２２から明らかなように、シール組立体は、シール面を一体に維持するのに、面シールスプリング６２１を使用している。これは、シールを備えたＣＦＣディスクがコンソール内に装着された無菌パッケージから出されたときに重要であり、この場合、無菌パッケージは、コンソール内で作動中に、汚染された周囲大気がシール内に流入またはシールから流出こと並びにチャネル６５２、６５４、６５８間の漏洩を防止する。面シールスプリング６２１は、異常に高い圧力が溶液領域６５２または全血領域６５４に生じたときでも、シール組立体が漏洩を生じないようにすることを確保する。面シールスプリング６２１を圧縮状態に支持するキャップがスプリングの一端に使用されており、スプリングの他端は、ディストリビュータ６１９および面シール６１０に軸線方向圧縮力を付与する。キャップは、ディスクハウジングと係合してスプリング力に対抗してキャップの軸線方向移動を制限するための外側リップを有している。溶液領域６５２の正圧は、シール面の相対回転を妨げないように摩擦が充分に小さくなるように維持されている間でも、スプリングの強度と協働して、漏洩または汚染を防止できるように選択される。非常に強いスプリングを使用すると、摩擦が大きくなって、回転の問題が生じる。スプリング力は、溶液領域６５２内の圧力が０ｍｍＨｇより充分に高いが過度に高くはない（１００ｍｍＨｇより低い）ときに、シール面を接触状態に維持しかつ良好な回転シールを得て、漏洩および汚染を確実に防止できる充分な大きさにする。
【００６２】
ＣＦＣディスクは、コンソールの前パネル上で駆動カップに組立てられると、最初に駆動機構と係合し、この駆動機構内に容易に滑入する。駆動カップ内にＣＦＣディスクを傾斜して配置するのに、ロッキングポート５１２を使用できる。ＣＦＣディスクの或るコンポーネンツが自由に回転できかつ遠心分離機の駆動機構内に正しくかつ安全に位置決めされかつ支持されるように、ＣＦＣディスクと係合するコンソールドアの蓋が使用される。図２２には、ＣＦＣディスクシール組立体が、静止シールハウジング６０２上のコンソールドア係合ピース６８０を有しているところが示されている。
【００６３】
静止シールハウジング６０２から突出している舌６８３が、コンソールドア係合ピース６８０のスロット６８４内に入りかつこのスロットと係合する。この係合は、ドアが閉じられると生じかつ静止シールハウジング６０２が回転することを防止する。
【００６４】
静止シールハウジング６０２は、回転軸線（シールの中央ＲＢＣポートに沿う中心を有する）に沿う方向に自由に移動できる。その軸線方向移動は、シールに接触するシールハウジング６０２のリップ６８１または外側回転ハウジング６０１の取付けリングシート６８２により、一方向に制限される。反対方向の移動は、接触面６８９のリップ６８１により制限される。リップ６８１がシート６８２と接触面６８９との間にあるとき、リップはいかなる回転部品とも接触せず、分離チャネルを備えたディスク５１７は、静止状態に保持されたシールハウジング６０２およびリップ６８１と一緒に自由に回転する。
【００６５】
図２２に示すように、ドア（６８０）は、ドアが閉じられるときに、静止シールハウジング６０２を面シールスプリング６２１に対して押付け、かつ、静止シールハウジング６０２を一定距離だけ移動させる。これにより、係合リップ６８１が取付けリングシート６８２から分離され、ディスクを回転させることができる。
【００６６】
シール要素６０６がディストリビュータ６１９に接合すなわち取付けられている。ディストリビュータ６１９は、静止シールハウジング６０２との係合により静止状態に保持される。シールハウジング６０２内には１つ以上のリブ６８５が軸線方向に配置され、かつディストリビュータ６１９のスロット６８６と係合する。このリブ・イン・スロット係合（rib-in-slot engagement）により、シールハウジング６０２を軸線方向に移動可能にし、一方、スプリング６２１は、ディストリビュータ６１９の軸線方向移動を防止しかつ静止シール要素６０６を回転シール要素６０４に対して強く押付けた状態に維持する。
【００６７】
ドアを閉じた状態で、遠心分離機ディスクがコンソール内にないときは、スプリング６２１が、シールハウジング６０２を外側回転ハウジング６０１のシート６８２に対して押付ける。リップ６８１の１つ以上のリブすなわち突出部６８７は、外側回転ハウジング６０１の開スロット６８８と係合する。この係合により、これらの部品の間の相対回転が防止されるだけでなく、ドアが閉じられたときに、手動調節を全く必要とせずして、外側回転ハウジング６０１の舌６８３が係合ピース６８０のスロット６８４と自動的にかつ適正に係合するように、前記舌６８３を配向する。コンソールは、この係合を達成して、舌のスロット係合を可能にするため、駆動カップを固定した角度の方向に計測（clocks）する。ドアが閉じられると、リップ６８１の軸線方向移動は、リブ６８７をスロット６８８から係合離脱させるのに充分なものとなる。
【００６８】
コンソール：
コンソールは、垂直な前パネルを含む包囲体を備えたコンソールボディと、底縁部に沿って水平方向にヒンジ止めされかつコンソールボディの前パネルに対面するドアと、ドア内に配置されたポンプ用のローラトラックと、コンソール内に取付けられた電気駆動モータおよび駆動機構を備えた４つのローラポンプと。前パネル上に取付けられた弁アクチュエータ、圧力トランスデューサおよび超音波センサ（これらは、使い捨てカセット内の検出コンポーネンツおよび付勢コンポーネンツと、前パネルとドアとの間に挿入されたマニホルドとの少なくとも一方と相互作用する）と、使い捨て可能な遠心分離機ディスクの外壁を支持する駆動カップを備えた前記ディスクを駆動する遠心分離機駆動システムと、マイクロプロセッサベースの制御電子部品および全ての電気機械コンポーネンツおよびユーザインターフェースコンポーネンツとインターフェースする電子部品と、本発明のシステムにより実行されるプロセスを実施し、プロセスを制御し、かつ、文献を付記するソフトウェアと、制限されかつ良く定められた範囲についてプロセスのユーザ制御を行い、ユーザにモニタリング機能および警告機能を付与し、かつ迅速かつ効率的なデータ収集を行うバーコードワンドリーダを形成するユーザインターフェースと、プロセスデータおよびシステムデータを、プリンタ、ポータブルメモリまたは血液バンクのコンピュータに伝達できるようにするデータポートと、可能出力を作動させるＡＣ電源並びにバッテリ電源とで構成できる。
【００６９】
コンソール内に配置される電子部品は、医療機器の電子システム条件を満たす安全性のための別のマイクロプロセッサを備えたマイクロプロセッサベースのコントロールを使用できる。電子ＰＣボードは、種々のモータ、アクチュエータおよびセンサに電子的インターフェースを与える。
【００７０】
図２３から図２６には、本発明の一実施形態によるコンソールの全体的デザインが示されている。図２３には、コンソール７００にユーザインターフェースディスプレイが取付けられたところが示されている。コンソールドア７０２は、ユーザがコンソールにアクセスすることを可能にする。コンソールドア７０２には、ドアハンドル７０３を取付けることができる。コンソール７００の頂部に取付けられたユーザインターフェースディスプレイ７９０には、プロセスの特別機能のためのシール形プッシュボタン（ダイアフラムスイッチ）を設けることができる。また、ディスプレイ７９０には、ディスプレイおよび選択またはプロセスパラメータについてのプロセスの状態を表示するＬＣＤカラーモニタを設けることができる。ユーザインターフェースディスプレイ７９０には、バッグハンガー８５を設けることができる。バッグハンガー８５は、種々の流体バッグ（例えば、食塩水または貯蔵溶液、ＲＢＣ、血漿、抗凝固剤および空気バッグ）を吊下げるのに使用できる。バッグハンガー８５は、ユーザインターフェースディスプレイ７９０の下に配置される。バッグハンガー８５は、バッグの底部がコンソール７００の上方に間隔を隔てるように配置される。
【００７１】
本発明の一実施形態（図示せず）では、バッグハンガーには、吊下げられる各バッグの重量の測定を行う計量器が設けられる。この態様では、システムは、全ての個々のバッグの流体体積をその重量に基いてコンピュータ計算できる。この特徴は、例えば、バッグが所望体積等に到達したときに、「オフ」の機能を与えることを補助するため、システムの作動中にバッグの流体体積の表示を行なうのに使用できる。
【００７２】
図２６は、コンソールドア７０２が開位置にありかつユーザインターフェースディスプレイ７９０が取付けられているところを示している。ユーザインターフェースディスプレイ７９０は、ユーザが押すか、回転させることができるコントロールノブ７９２により制御される。コンソールボディ７１５は、電子コンポーネンツ、電気機械コンポーネンツおよび機械コンポーネンツを収容している。これらのコンポーネンツとして、システム全体に流体をポンプ送出するローラポンプモジュール８００がある。４つの独立トラックを備えたローラポンプのロータトラック８５０およびシールハウジングガイド１６００が、コンソールドア７０２上に配置されている。シールハウジングガイド１６００は、遠心分離機ディスクの配向ガイドとして機能し、かつ、シールハウジング６０２を開く。遠心分離機ディスクを支持するコンソールの前パネル上には、遠心分離機駆動カップ１５００が配置されている。
【００７３】
図２４から図２６には、コンソール使用方法が示されている。図２４は、貯蔵および搬送のための閉位置（すなわち、ユーザインターフェースディスプレイ７９０が使用されていない）にあるコンソールを示している。テレスコピックチューブ７９４は、ユーザインターフェースディスプレイ７９０を支持すべく機能する。図２５は、ユーザインターフェースディスプレイ７９０が使用されておりかつコンソールドア７０２が閉じられた状態のコンソールを示している。図２６は、コンソールドア７０２が開かれているコンソールを示している。
【００７４】
図２７は、コンソールボディ７１５の垂直前側に配置されるコンソールの前パネルを示すものである。前パネル７０５には、弁アクチュエータ９１０、圧力トランスデューサ９３０および超音波センサ９６０が配置されている。弁アクチュエータ９１０および圧力トランスデューサ９３０は、前パネル７０５の一部でありかつ前パネルに取付けられた弁プレートに取付けられている。弁アクチュエータ９１０は、使い捨て弁コンポーネンツに対向して配置されている。弁アクチュエータ９１０は、ソレノイド弁を用いる本発明の実施形態では、使い捨て弁コンポーネントのダイアフラムを移動させて流路オリフィス（図９）の開閉を行うソレノイド作動形プランジャを有している。この弁アクチュエータは、スプリングを使用して弁を閉じ、かつ電気的に付勢して弁を開く。弁を開いた状態に維持するのに要する電力は低レベルである。スプリング負荷構造は、システムまたは電源が故障したときに、流体の流れが全く生じないようにするフェールセーフの長所を有している。プランジャの移動は、ホール効果センサまたは光学センサにより独立的にモニタリングして、適正な弁機能およびソレノイド故障の警告の確認を行う。圧力トランスデューサ９３０は、マニホルドの圧力測定コンポーネンツ（図１０および図１１）の膜に直接的に連結される平面形標準器具である。超音波センサ９６０は、カセットフレームに取付けられる標準型の血液セットチューブに連結するのに使用される空気検出センサである。
【００７５】
コンソールの前パネル７０５は、使い捨てＣＦＣディスクを回転させる遠心分離機駆動カップ１５００と、使い捨てカセットを前パネル７０５上に吊下げる配向ピン１５０２とを有している。ＣＦＣ駆動カップ１５００は更に、ＣＦＣディスクの配向およびロッキングを行うピン１５０５を有している。ＣＦＣ駆動カップ１５００は、コンソールの前パネル７０５に取付けられた遠心分離機バケット１５１０により包囲されている。
【００７６】
コンソールの前パネル７０５上には、コンソールボディ７１５内に取付けられたポンプロータ８１０も示されている。前パネル７０５の底領域近くに配置された漏洩物収集ガター７３１が、漏洩物を漏洩物リザーバ７３２に導く。ヒンジ７０４が、コンソールドアを、前パネル７０５の水平底部に沿ってコンソールボディに取付ける。図２８には、ヒンジ７０４と、閉位置にあるコンソールドア７０２とが示されている。コンソールドア７０２は、前パネル７０５に配置されたラッチ機構によりコンソールボディに固定されかつ位置決めされる。
【００７７】
バッグ、ユーザ、ドナーおよび他の情報源からバーコードデータ（例えば、識別子、ロット番号、失効データ）を取得するためのバーコードリーダを設けることができる。例えば、カセットには、コンソールのバーコードスキャナ窓７２０により読取られるバーコードを付しておくことができる。これにより、実行されるプロセスのコンソールの識別が行える。また、これにより、カセットのキャリブレーション（例えば、ポンプチューブ、弁）、カセットのロット番号、および失効データが得られる。コンソールは、日付、時間、プロセス、および血液製品情報を与える。中央血液バンクのコンピュータには、プロセスデータおよびシステムデータ、プロセスパラメータ、警告、故障およびプロセス妥当性が提供される。
【００７８】
図２８には、遠心分離機駆動システムが示されている。遠心分離機駆動カップ１５００は、コンソールの前パネル７０５内に配置されかつ使い捨てＣＦＣディスク５０１を受入れかつ支持する。遠心分離機駆動カップ１５００は、ＣＦＣディスクの外壁を支持する。駆動カップは、前パネル７０５の内部で駆動カップの周囲にシールドすなわち遠心分離機バケット１５１０を有している。遠心分離機駆動カップ１５００はシャフト上に支持され、シャフトは両端部に間隔を隔てて配置されたベアリングを有し、これらのベアリングはシールドに取付けられた静止構造により支持されている。静止遠心分離機バケット１５１０は、コンソールの前パネル７０５の背部に取付けられている。これにより、流体がコンソールに流入することを防止する漏洩防止組立体が達成される。シャフトは、位置エンコーダを備えたブラシレスＤ．Ｃ．モータにより駆動できる。モータ駆動電子装置は、このエンコーダを使用して、ロータの必要な非常に滑らかな可変定速回転を達成する。遠心分離機駆動カップ１５００は、ＣＦＣディスク５０１を支持し、かつ、角度的に配向する。シールハウジングガイド１６００は、遠心分離機のシール組立体６００のシールハウジング６０２（図１８、図２０および図２２）を開くことができる。
【００７９】
図２７および図２９には、ローラポンプ機構のコンポーネンツが示されている。コンソールボディ７１５にはローラポンプモジュール８００が配置されており、４つの独立トラックを備えたローラポンプのロータトラック８５０がコンソールドア７０２上に配置されている。図２７には、コンソールの前パネル７０２上のポンプロータ８１０が示されている。他の実施形態では、ローラポンプモジュールはコンソールドア７０２上に配置され、ローラポンプのロータトラック８５０はコンソールボディ７１５内に配置される。
【００８０】
図５および図６に示すように、ポンプチューブ２３１は、互いに平行な４つのセグメントを有し、４つのセグメントは、マニホルドの中心平面と同じ平面内で両マニホルド面に平行に、マニホルドに取付けられている。これらの平行チューブは、２つのチューブからなる２つの組をなしており、各々の組において、２つのチューブは互いに平行であり、かつ、近接した間隔を隔てて隣接している。
【００８１】
図２９に示すように、ポンプロータ８１０は、コンソールドア７０２が閉じられかつ所定位置にロックされると、マニホルド２１０内でポンプチューブ２３１と係合する。コンソールドア７０２が開かれると、ポンプチューブ２３１が係合離脱される。コンソールドア７０２が閉じられると、各ポンプロータ８１０は、ポンプチューブ２３１の一セグメントをトラック８５１に対して押付けかつ閉塞する。各ロータのポンプローラ８１８は、コンソールドア７０２に取付けられた湾曲ブロックすなわちローラポンプトラック８５１に対してポンプチューブ２３１を圧縮して閉塞する。ローラポンプトラック８５１は、ポンプチューブ２３１の充分な閉塞を確保するが過度の力が加えられないようにするため、ポンプローラ８１８に対してスプリング負荷されている。ローラポンプトラック８５１は、この中心から或る距離を隔てた位置でコンソールの前パネル７０５に平行なアームにピボット連結されている。ローラポンプトラック８５１には、スプリング力の方向へのローラポンプトラック８５１の移動（ポンプロータ８１０に向かう方向の移動）を制限するストップが設けられている。スプリング力およびポンプロータ８１０によるチューブ圧縮力を、閉塞を確保するのに必要な最低レベルに制御することにより、このポンプ設計での溶血を最小にする。
【００８２】
各ポンプロータ８１０は、この周囲に等間隔に配置された８個のポンプローラ８１８を有している。ポンプローラ８１８間の小さい間隔および比較的大きいロータ直径は、短いローラポンプトラック８５１の長さおよび短いポンプチューブ８４０のセグメントを達成する。このポンプチューブ８４０のセグメントは、ポンプロータ８１０およびローラポンプトラック８５１により、短く浅い弧に変形される。短いポンプチューブ８４０のセグメント８４０は、マニホルド２１０の全体的サイズおよびコストを最小にしかつ真直なポンプチューブ８４０が容易に係合して、短く浅い弧に変形されることを可能にする。これは、ポンプチューブ８４０をポンプロータ８１０とポンプトラック８５１との間に配置した状態で、マニホルド２１０をコンソールの前パネル７０５上に容易に装填することを可能にする。
【００８３】
コンソールドア７０２が閉じられると、ポンプロータ８１０は、ローラポンプトラック８５１に対してポンプチューブ２３１の一セグメントを圧縮しかつ閉塞する。同心状の駆動シャフト８３０により支持されたポンプロータ８１０は、全部で４つのＤ．Ｃ．モータ８０６により駆動されるベルトドライブおよびプーリコンポーネンツ８２０により駆動される。コンソールの前パネル７０５内に取付けられたソレノイド弁アクチュエータおよび圧力センサコンポーネンツ９００は、ポンプロータ８１０と同心状駆動シャフト８３０との間に配置される。
【００８４】
図３０は、ＣＦＣディスクおよびＲＢＣ界面光学検出器通路の縦断面図であり、回転する遠心分離機ディスクの分離チャネル５０８内の血漿−赤血球界面の位置を検出しかつ測定するのに使用される遠心分離機設計を示すものである。コンソールドア内の赤外光源１１２０が、分離チャネル５０８の半径方向幅の一部を横切って、分離チャネル５０８の一セグメントを全ＲＢＣの約４０％から１００％まで照明する。赤血球層およびバフィーコートは、光の通路を遮断するが、血漿はこの光を検出器に伝達する。光は、ディスク駆動カップ１５００（外側ディスク壁５１７から半径方向外方に配置されている）の孔１５０１を通って光学検出器１１１０に導かれる。光学検出器１１１０は、分離チャネルの界面検出領域１１１５内にある赤血球−血漿界面の位置により決定されるように、分離チャネル５０８内の血漿の半径方向幅に比例する光量を受ける。この場合、アナログ検出器の出力電圧は、この界面が半径方向外方に移動するときには上昇し、半径方向内方に移動するときには低下する。界面位置のこの検出は、フィードバックループ内での連続フロー作動中に使用される。
【００８５】
一次制御は、ＲＢＣポンプの流量（ロータからＲＢＣを除去する流量）および血液ポンプの流量（ロータ内への全血の供給流量）により決定される。例えば、血液ポンプ流量に対するＲＢＣ流量の比率が増大すると、赤血球界面は半径方向外方に移動する。１つ以上の所望基準界面位置が確立される。図３０に示すように、界面の実際の位置は、光学検出器により測定される。実際に負の基準位置（光学的アナログ値）のエラー信号が、適当な時定数または平均値をもつエラー信号に比例する上記流量比率を変化させる。この場合、このシステムおよび方法は、所望位置での赤血球−血漿界面を維持する。これらの位置は、この界面基準を半径方向内方に移動させて、分離チャネル５０８をＲＢＣで漸次的にまたは段階的に増大させるようにプログラムされる。１つの目的は、献血が完了したときに、分離チャネル５０８をＲＢＣで完全に充填することにある。
【００８６】
献血（ドナーからの全血）は、好ましくは５００ｍｌに選択され、或いは、血液センターまたはユーザにより約４００ｍｌから５００ｍｌの他の値に予め選択される。バフィーコートに加え、約９０％のヘマトクリットで、分離チャネルに、パックされたＲＢＣを完全に充填する目的は、全ての血漿をこのチャネルから血漿製品バッグに取出して、この血漿製品の体積を最大化することにある。
【００８７】
図３０に示すように、分離チャネル５０８内のＲＢＣ界面は、ＣＦＣディスク内壁に成形されかつこのディスク内壁の一部であるプラスチックリブ１１３０を通して、赤外光源１１２０により照明される。リブ１１３０は、赤外光源１１２０に最も近いＣＦＣディスクの一端から、分離チャネルの外壁（軸線に対して垂直な平らな壁）の約４ｍｍ以内に延びている。リブ１１３０は軸線方向に配向され、かつ一種の光パイプすなわち光導管として機能する。
【００８８】
図３１は、ＣＦＣディスクおよび血漿界面の光検出器通路の縦断面図である。血漿中の細胞、バフィーコートまたは可能ならば赤血球（あらゆる血漿汚染物）の存在を検出するのに、別の赤外光源１１２１および別のセンサが使用される。光路１１０６は、コンソールドア内の赤外光源１１２１から、分離チャネル５０８の一部を通り、更にディスク駆動カップ１５００（外側ディスク壁５１７から半径方向外方に配置されている）の孔１５０３を通って、光学検出器１１１１まで延びている。何らかの実質的な汚染物が存在する場合には、検出器の出力電圧が低下する。この電圧の低下は、献血を終了させるのに使用でき、分離チャネル５０８がＲＢＣで充填された時点およびバフィーコートが血漿出口ポート５８４（図１０）の近くの血漿棚領域５８１内に絞り出された時点の信号を発する。或いは、この電圧低下は、ＲＢＣポンプ流量および血液ポンプ流量の少なくとも一方を減少させることによりＲＢＣ界面を制御するのに使用される。
【００８９】
光学的検出を行う血漿通路は、分離チャネル５０８および血漿棚５８１の光学的検出領域の両方において非常に薄く（約４ｍｍ）することができる。これは、ＲＢＣ界面の位置検出の精度に関する血漿の透過効果（透過効果はドナー毎に大きく変化する）を最小にすることを意図するものである。ＲＢＣ−血漿界面の位置を正確に測定できるこれらの検出器から、非常に正確で、一定かつ反復性のあるアナログ出力信号を得ることが望まれる。また、血漿光源は、血漿棚５８１でのプラスチックの薄壁（約２ｍｍ）を通り、軸線方向に約４ｍｍの厚さの血漿層を照明する。
【００９０】
例：
下記の例は、本発明のシステムを用いて実施される或るプロセスを示すものである。
【００９１】
例１：
血液収集および分離プロセス：
献血の開始前に、使い捨てセットがその無菌パッケージから取外され、コンソール上に吊下げられる。コンソールには、溶液バッグ（抗凝固剤、赤血球添加溶液および食塩水）も取付けられる。溶液バッグは予め取付けておくことができるが、これらのプロセスでは使い捨てセットの上方に取付けることも考えられる。溶液バッグにはルアロック型アタッチメントまたはスパイク状アタッチメントを設けることができる。無菌性を維持するため、これらのバッグからの流路内にはバクテリア（０．２ミクロン）フィルタが使用される。バッグは、コンソール上の設計位置に吊下げられる。献血の開始前に、コンソールキャリブレーションおよびシステムのソフトウェアステータスが自動的に遂行される。データの収集が、バーコードワンドリーダを用いてユーザが手動でかつコンソールを介して自動的に遂行される。
【００９２】
本発明のプロセスは自動的である。自動プロセスは、しゃ血士（phlebotomist）（ユーザ）がアクセスニードルをドナーの静脈内に穿刺した後で、かつ抗凝固剤が添加されていないサンプルが、ニードル近くのサンプルサイトを形成するパウチまたはダイバータバッグ内に収容された後に開始する。次に、システムのスタートボタンが押されるか、システムが他の方法で付勢され、自動プロセスを開始する。
【００９３】
各プロセスは、ＣＦＣ使い捨てディスクに、抗凝固剤が添加された全血を充填すなわちプライミングすることにより開始する。ＣＦＣディスクは、約９０ｍｌの体積をもつ環状分離チャネルを有している。この体積は、最初に無菌空気が充填される。この空気は、分離チャネルに流入する全血により押し退けられる。空気はバッグに取出されて、後で、ＣＦＣディスクおよび使い捨てセットから血液成分をパージすなわち取出すのに使用される。
【００９４】
血液が、ドナーと使い捨てセットとを連結するチューブ内でドナーから流れると、抗凝固剤が全血中に定量添加される。ドナーの血流に対する抗凝固剤の流れの比率は、約１から７の範囲内で一定であり、この比率は、現在、手動血液収集において使用されている。しかしながら、この比率は、血液成分をドナーに戻すプロセスでは、１から７と、１から１４との間のいずれかで最適化される。
【００９５】
ＣＦＣディスクの分離チャネルがドナーの血液で充填されると、定常作動が開始される。血液はドナーからＣＦＣ内に、ほぼ一定流量で流入し、パックされた赤血球、血漿およびバフィーコートへの全血の分離が連続的に行われ、赤血球および血漿が、ＣＦＣからほぼ一定流量で取出される。
【００９６】
赤血球層と血漿との間の界面が、ＣＦＣ分離チャネルの中央近くに形成される。光学検出器は、この界面の半径方向位置を測定する。この界面位置は、定常連続フロー作動の殆どに亘って、分離チャネルの中央または中央近くに維持されるように制御され、次に、界面が半径方向内方に移動され、全ての血漿を血漿製品バッグに押し退ける（取出す）。これは、最初に、ＲＢＣポンプ流量を変化させて、標準フィードバック制御法を用いて、分離チャネルから多量または少量のＲＢＣを取出す。
【００９７】
ドナーのヘマトクリットが４０％より多いときは、ＲＢＣの流量が、一定のドナー血液流量で実質的に増大する。白血球フィルタを通る最も有効かつ安全な流量を維持するには、ＲＢＣ流量は最大値を有する。ＲＢＣ流量がこの最大流量に到達すると、ドナー流量が増大または減少して、赤血球−血漿界面をその所望位置に維持する。これは、実質的に４０％より高いヘマトクリットを有しかつ予め設定した一定体積の全血を献血するドナーのうち、小割合のドナーの献血時間を長くするが、一定体積のＲＢＣを献血するドナーの献血時間を長くすることはない。
【００９８】
バフィーコートは、白血球（white cells）（leukocytesを含む）と血漿とからなる。バフィーコートの密度は赤血球より小さく、血漿より大きい。従って、バフィーコートは、赤血球−血漿界面で、分離チャネルの半径方向中央またはこの近くにおいて、半径方向に幅狭の白血球領域を形成する。パックされた赤血球は環状チャネルの最外部分にあり、チャネルの外壁に接している。血漿はチャネルの最内部分にあり、内壁に接している。バフィーコートは、定常状態の連続フロー分離プロセスの全体を通して、この赤血球−血漿界面に集合する。
【００９９】
このプロセスのパージ部分すなわち成分取出し部分の間、バフィーコートは、ＣＦＣディスク内に残されて、他のバッグに取出されるか、使い捨てセットのチューブおよび他のコンポーネンツ内に残されて他のバッグに取出される。バフィーコートは、パックされた赤血球と一緒に白血球フィルタにポンプ送出されることはなく、或いは白血球フィルタを通ってポンプ送出されることはない。本発明の或る実施形態では、分離および献血段階の終時に、空気バッグまたは他のバッグ内のバフィーコートが取出される。全血からのバフィーコートのこの取出しにより、白血球フィルタにより取出すべき白血球の量が減少する。白血球濾過後のパックされた赤血球中の所望の白血球カウントは、約１×１０６である。バフィーコートの取出しによる血小板の減少も有益である。血小板は白血球フィルタ上に層を形成して、白血球フィルタを詰まらせてしまうため、結果として生じる溶血により白血球フィルタ圧力が増大し、かつ、溶血を回避する小流量で濾過しなければならない。従って、バフィーコートを取出すことにより、白血球低減が大きく補助され、小さいフィルタ体積をもつ小型で低コストのフィルタを用いて高流量の濾過が可能になり、従って、フィルタ内の赤血球損失が小さくなる。
【０１００】
パックされた赤血球は、ＣＦＣディスクから、白血球フィルタを通ってＲＢＣ製品バッグ内にポンプ送出される。貯蔵溶液または添加溶液は、ＲＢＣの所望濃度またはヘマトクリットを達成する流量で、パックされたＲＢＣの流れ中に定量流入される。これは、ＣＦＣディスク内で、ＲＢＣポンプの前に生じる。
【０１０１】
ＲＢＣポンプ流量は、白血球フィルタを通る流量が最適またはこの近くに維持されるように制御される。この最適流量は、献血時間または処理時間を長くしないように充分大きく、かつ高い白血球フィルタ入口圧力およびこの結果生じる溶血を防止するように充分小さい流量である。
【０１０２】
献血の終時に、選択された体積の全血またはＲＢＣまたは血漿の少なくとも１つがドナーから採取されたならば、ニードルがドナーから取外される。献血アプローチの終時に、ＣＦＣディスク分離チャネルは、パックされた赤血球がほぼ完全に充填される。献血が終了すると、ドナーラインの血液は抗凝固剤の流れによりポンプ送出される。次に、ＲＢＣポンプの逆流により、バフィーコートが空気バッグ内にポンプ送出される。次に、前と同様に、貯蔵溶液をＲＢＣに添加して、分離チャネルを充填するパックされた赤血球が、白血球フィルタを通してＲＢＣ製品バッグ内にポンプ送出される。
【０１０３】
貯蔵溶液は白血球フィルタ内にポンプ送出され、白血球フィルタ内に捕捉されたＲＢＣをパージすなわち取出し、使い捨てセット内での赤血球損失を最小化しかつ全赤血球回収を最大化する。この目的に使用する貯蔵溶液の体積は、１単位の赤血球に添加できる最大量の貯蔵溶液により、および次にＲＢＣ製品バッグ内に収容される、白血球フィルタからの白血球の可能性ある遊離促進（liberation）により制限される。
【０１０４】
赤血球製品は、全血の１以上の単位から分離され、約９０％のヘマトクリットにパックされ、貯蔵溶液が添加されかつ白血球濾過されている。赤血球製品は、プロセスの終時には、１つまたは２つの製品バッグ内に入れられる。血漿は、定常状態作動におけるように、全血ポンプおよびパックされたＲＢＣポンプのディファレンシャル流量により血漿バッグ内に押出される。プロセスの終了は、白血球フィルタのパージが完了したときに生じる。製品バッグは、ここで密封されかたセットから取出される。次に、使い捨てセットがコンソールから取出され、セットは、バイオハザード物質として使い捨ての用意がなされる。
【０１０５】
例２：
１単位の白血球低減ＲＢＣおよび血漿：
本発明の一実施形態では、１単位の全血がドナーから収集され、貯蔵溶液および血漿中に１単位の白血球低減ＲＢＣが作られる。本発明のこの実施形態が、図２に示されている。図２に示すシステムは、ドナーニードル１１０と、サンプルパウチ２２と、サンプルサイト２１と、手動クランプ３１、３２、３３と、超音波空気センサＵＳ１、ＵＳ２、ＵＳ３と、ソレノイド弁Ｖ１、Ｖ２と、圧力センサＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と、コネクタ７１、７２を介して取付けられた抗凝固剤バッグ１３８および貯蔵溶液バッグ１２２と、バクテリアフィルタ１４１、１４２と、抗凝固剤ポンプ１６２と、溶液ポンプ１６３と、血液ポンプ１６１と、ＲＢＣポンプ１６４と、空気バッグ１２８と、血漿バッグ１３２と、ＣＦＣ５００と、白血球フィルタ１５０と、ＲＢＣバッグ１３１と、ラインセグメント４１に連結された空気パウチ２５とを有している。
【０１０６】
図２に概略的に示すように、このプロセスは、ドナーから全血を自動的に採取し、抗凝固剤バッグ１３８から抗凝固剤を添加し、血液をＣＦＣ５００内で濃縮赤血球および血漿に分離し、血漿を血漿バッグ１３２に取出し、溶液を濃縮赤血球に添加し、かつ赤血球を白血球フィルタ１５０を介してＲＢＣバッグ１３１内にポンプ送出する。
【０１０７】
抗凝固剤バッグ１３８および貯蔵溶液バッグ７２は、ルアロック型アタッチメントまたはスパイクアタッチメント等のコネクタ７１、７２を介して血液処理システムに取付けられている。バクテリアフィルタ１４１、１４２は、無菌性の維持を確保すべく、抗凝固剤バッグ１３８の流路および貯蔵溶液バッグ７２の流路内で使用される。このプロセス中、抗凝固剤は、抗凝固剤ポンプ１６２を介してドナーラインにポンプ送出されて、ドナーからポンプ送出された第一量の血液の適正な抗凝固を確保する。ドナー静脈へのニードルアクセスは、標準態様で、しゃ血士により行われる。ドナーニードル１１０の近くの手動クランプ３２を除去すると、抗凝固剤が、サンプルパウチ２２近くのラインからパージされる。次に、サンプルパウチ２２が、手動クランプ３１が開かれ、血液がサンプルパウチ２２を充填する。次に、サンプルパウチ２２が手動クランプ３１によりクランプされる。血液サンプルは、サンプルパウチ２２から連続的に取出される。
【０１０８】
血液は、ドナーの静脈圧力により決定される流量でドナーからポンプ送出される。抗凝固剤は、ドナーニードル１１０の下流側および血液サンプルサイト２１の上流側で血液中にポンプ送出される。血液流量に対する抗凝固剤の流量の比率は、一定である。
【０１０９】
血液が最初にドナーからポンプ送出されると、血液は、ＣＦＣ５００のディスク分離チャネルを充填する（プライミング（prime）する）。ＣＦＣ５００のディスクは適度の速度で回転され全ての空気の除去を確保しかつ血液はディスクのチャネルおよび通路を完全に充填する。空気は、後で使用するため、空気バッグ１２８内に押し退けられる。ＣＦＣ５００のディスク分離チャネルに全血が充填されると、速度が増大しかつ濃縮赤血球および血漿への定常状態連続フロー分離が開始される。赤血球は、全血流量によりおよび光学的に測定された赤血球界面位置により決定される速度でポンプ送出される。赤血球流量は、赤血球界面を、ＣＦＣ５００の分離チャネル内の所望の最適位置に維持するように調節される。血漿は血漿バッグ１３２内に流出する。
【０１１０】
赤血球がＣＦＣ５００のディスクから流出すると、赤血球は、粘度および赤血球の損傷を低減させるため、面シールに流入する前に、貯蔵溶液または添加溶液と混合される。この貯蔵溶液は、赤血球流量に対する添加剤溶液の所望の一定比率を達成する流量で、溶液ポンプ１６３によりポンプ送出される。結合流れは、赤血球の白血球フィルタ１５０を通ってＲＢＣバッグ１３１内に流入する。
【０１１１】
この連続フロープロセスは、献血の終時まで続けられる。ユーザはドナーから収集すべき全血またはＲＢＣの体積を選択し、この体積が収集されると、較正された全血ポンプ１６１が停止する。赤血球および血漿の回収を最大化すべく、ドナーの血液ラインに抗凝固剤がパージされる。この時点で、全分離チャネルに赤血球が充填される。全血漿は血漿バッグ１３２に取出される。次に、赤血球はＲＢＣポンプ１６４によりディスク内に戻され、バフィーコートおよび抗凝固剤を空気バッグ１２８内に押し退ける。次に、ニードルでのドナーラインがクランプされ、ニードルがドナーから取外される。
【０１１２】
ＲＢＣが、貯蔵溶液の添加後に、ロータから白血球フィルタ１５０を通ってＲＢＣバッグ１３１内にポンプ送出されると、ＣＦＣ５００のディスク速度が低下されかつ空気が空気バッグ１２８からロータ内に流入する。赤血球をパージしかつ赤血球の回収を最大化するため、貯蔵溶液が赤血球ラインおよび白血球フィルタ１５０を通してポンプ送出される。次に、空気がＲＢＣバッグ１３１および血漿バッグ１３２から除去される。ＲＢＣバッグ１３１に取付けられたラインセグメント４１の端部の空気パウチ２５または小さい可撓性バッグを用いて、ＲＢＣバッグ１３１から空気を収集し、かつ、セグメント４１にＲＢＣバッグ１３１からのＲＢＣを充填する。次に、ＲＢＣバッグ１３１および血漿バッグ１３２がヒートシールされ、かつ、使い捨てセットが取外されて廃棄される。
【０１１３】
例３：
白血球低減ＲＢＣ製品および血漿製品への全血分離：
ここでは、図２に示すプロセス（貯蔵溶液および血漿中の１単位の白血球低減ＲＢＣの製造）のユーザによる実施についてより詳細に説明する。システムのユーザプラグがスイッチをオンにしかつコンソールドアを閉じる。システムは作動温度範囲に温度上昇し、次に、昇圧を開始する。次に、システムはセルフチェックを行い、このチェックでは、例えばポンプ、弁およびセンサ等のコンポーネンツが適正に応答するか否かを内的にチェックする。ユーザは使い捨てセットのパックを開き、ユーザインターフェースディスプレイ７９０（図２３）が「使い捨てセットの受入れ準備完了」の表示を行うまで待機する。ユーザは次に、コンソールドアを開き、コンソール内に使い捨てセットを設置し、コンソールドアを閉じ、ドアニードル１１０のラインをクランプし、サンプルパウチ２２のラインをクランプし、ラインセグメント４１をクランプし、予取付け形バッグ（抗凝固剤バッグ１３８、貯蔵溶液バッグ１２２、ＲＢＣバッグ１３１、血漿バッグ１３２および空気バッグ１２８）を吊下げ、かつ連続ボタンを押す。
【０１１４】
次に、システムは、使い捨てセットおよびシステムのセルフチェックを行う。この段階中、システムは、設置された使い捨てセットの形式を、そのバーコードに基いて決定し、使い捨てセットが正しく設置されているか否かをチェックし、クランプされたラインをチェックし、使い捨てセットの一体性（例えば漏洩）をチェックし、内部システムポイントをチェックし、必要ならば空気を移動させ、かつトランスデューサのゼロ合わせを行う。ユーザインターフェースディスプレイが「使い捨てセットのプロトコルが…を処理する」を表示すると、プロトコルの確認が達成される。ユーザは、使い捨てセットが、遂行すべきプロトコルとの一致を認識したことを確認しかつ連続ボタンを押して「ｙｅｓ」にする。
【０１１５】
次に、献血を行うように使い捨てセットが用意される。ユーザインターフェースディスプレイは、「溶液を１ＦＵ当りのセットに取付ける」を読取る。ユーザは、スパイクアタッチメントまたはルアアタッチメントにより、抗凝固剤バッグ１３８および貯蔵溶液バッグ１２２を吊下げ、かつ連続ボタンを押す。サンプルパウチ２２への抗凝固剤ラインがプライミングされる。抗凝固剤ポンプ１６２の時間／回転数および超音波空気センサＵＳ２および流量による確認が確立される。チューブ内の抗凝固剤の量を減少させるため、バックポンプがシステムを反転させる。次に、ユーザはドナーを用意する。
【０１１６】
抗凝固剤のプライミングと同時に、ＣＦＣ５００への貯蔵溶液ラインがプライミングされる。溶液ポンプ１６３および超音波空気センサＵＳ３および流量による確認が確立される。チューブ内の抗凝固剤の量を減少させるため、バックポンプがシステムを反転させる。次に、ユーザはドナーを用意する。
【０１１７】
抗凝固剤ラインのプライミングと同時に、ＣＦＣ５００への貯蔵溶液ラインがプライミングされる。溶液ポンプ１６３および超音波空気センサＵＳ３および流量による確認が確立される。次に、ドナーに対してシステムの用意が整ったことの確認が確立され、ユーザインターフェースが「ドナーに対する用意が整った」ことを表示する。次に、ユーザは更に、ドナー、および、しゃ血士の用意を整え、ドナーニードル１１０のラインおよびサンプルパウチ２２のラインのクランプを解除し、かつライン内の空気と一緒に一定体積の血液をサンプルバッグ２２内に吸引する。次に、ユーザは、サンプルパウチ２２のクランプおよびシールを解除し、サンプルパウチ２２を使い捨てセットから取外し、かつサンプルパウチ２２からＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲサンプルを取出す。次にユーザは、ボタンを押して血液の吸引を始動させる。
【０１１８】
献血が開始されかつ血液がシステムをプライミングする。血液は、抗凝固剤を定量しながら、ドナー充填ラインからＣＦＣ５００へと最大６５ｍｌ／分で吸引される。次に、システムが一時休止して、ドナーラインの圧力トランスデューサＮｏ．１でゼロであるかをチェックする。ＣＦＣ５００がプライミングされ、この間に全血がＣＦＣ５００を充填し、同時に分離界面がスピニングされかつ分離界面が発生される。この時点で、全ての空気が空気バッグ１２８にパージされ、ＲＢＣポートおよび白血球ポートが血液で覆われる。全血がＣＦＣ５００を充填するときにＣＦＣ５００のプライミングが続けられ、血漿の光学センサが液体を検出するまで１分間当りの回転数（ＲＰＭ）が増大（約１０００ＲＰＭから約４０００ＲＰＭに増大）し、僅かなＲＢＣが引出されてシールをクリアにし、かつ全ての空気が空気バッグ１２８にパージされる。ＣＦＣ５００のプライミングの完了時に、ＣＦＣが約４０００から４５００ＲＰＭの作動速度で回転され、血漿ポートはクリアであり、血漿バッグ１３２への弁が切換えられる。
【０１１９】
白血球フィルタ１５０は、３５ｍｌの体積に対し約２５ｍｌ／分の最大値でプライミングされる。この段階中、白血球フィルタ１５０が血液でプライミングされ、貯蔵溶液がＲＢＣの流れに定量供給され、血漿が吸引され、白血球フィルタ１５０のプライミング中にＣＦＣ５００内にＲＢＣ床が形成される。分離中に、血液が、ドナー圧力および白血球フィルタ１５０の最大約４５ｍｌ／分の流量に許容できる速度で吸引される。これは、運転の定常状態部分である。血漿をパージする吸引体積の終時の予測時にＲＢＣ床が形成される。ＲＢＣ床をパックしかつ血漿汚染を最小にするため、ＣＦＣ５００の速度は、約５０００ＲＰＭに増大する。バフィーコートが血漿ポートに存在するようになるまで、ＲＢＣ床が形成される。切換え弁Ｖ１、Ｖ２は、ＲＢＣ床を形成し続け、バフィーコートおよび幾分かのＲＢＣを血漿ラインおよび空気バッグ１２８内に押出す。
【０１２０】
ドナー吸引体積に到達すると、献血が終了する。血液ポンプ１６１と抗凝固剤ポンプ１６２との比率は、ＲＢＣのドナーラインをＣＦＣ５００にパージすべく調節され、プロセスのこの段階では、空気バッグ１２８へのラインは開かれている。
【０１２１】
ＣＦＣ５００の回転は停止され、時計の６時の位置にあるＲＢＣポートに戻る。ユーザはドナーを看護し、ドナーは、ユーザインターフェースディスプレイが「ニードルラインをクランプしかつドナーを取外す」を表示すると、システムから取外される。次に、ユーザは、ドナーニードル１１０のラインをクランプし、ドナーニードル１１０を取外し、ニードルプロテクタを使用し、かつドナーに無菌ゲージを適用する。
【０１２２】
ＲＢＣはＣＦＣ５００からパージされる。ＣＦＣ５００からＲＢＣを吸引すると、計時ドレンまたはディスクの光学的検出器により、空気を空気バッグ１２８（比率貯蔵溶液）から戻すことができる。この段階では、ユーザがドナーを看護する。白血球フィルタ１５０は、残余のＲＢＣをパージすべく３０ｍｌの貯蔵溶液を白血球フィルタ１５０内にポンピングすることによりパージされる。ユーザインターフェースが「血漿製品バッグを反転させて空気をパージせよ」の表示を行うときは、血漿からの空気の排除が行われる。この時点で、ユーザは、血漿バッグ１３２を反転させ、空気除去ボタンを押しかつ保持し、空気が除去されるまで血漿バッグ１３２を圧搾し、チューブをバッグにシールしかつ押し続ける。
【０１２３】
ユーザインターフェースが「ＲＢＣ製品バッグを反転させ、混合させかつ空気をパージせよ」の表示を行うときは、ＲＢＣの空気押出しが行われる。次に、ユーザはＲＢＣバッグ１３１を反転させかつ混合し、空気がチューブラインセグメント４１内のマークに到達するまで空気除去ボタンを押しかつ保持し、チューブを前記マークの位置でシールしかつ押し続ける。
【０１２４】
ユーザインターフェースが「プロセスは完了した。セットを取出して下さい」の表示を行ったときは、プロセスが完了される。次に、ユーザはコンソールドアを開き、使い捨てセットを取出し、抗凝固剤バッグ１３８、貯蔵溶液バッグ１２２、ＲＢＣバッグ１３１、血漿バッグ１３２および空気バッグ１２８を取出し、かつ使い捨てセットを適当に廃棄する。この時点で、システムは無バーコードを検出し、かつ「使い捨てセットを受入れる用意が整った」の旨のユーザインターフェースディスプレイにより表示されると、新しい使い捨てセットを受入れる用意が整えられる。
【０１２５】
例４：
２単位の白血球低減ＲＢＣ：
本発明の他の実施形態では、ドナーから充分な全血が収集され、貯蔵溶液中に２単位の白血球低減ＲＢＣを作る。この実施形態が図３４に示されている。このシステムは、ドナーニードル１１０と、サンプルパウチ２２と、サンプルサイト２１と、手動クランプ３１、３２、３３、３４と、超音波空気センサＵＳ１、ＵＳ２、ＵＳ３、ＵＳ４と、ロータリ弁ＲＶ１Ａ、ＲＶ１Ｂ、ＲＶ２Ａ、ＲＶ２Ｂ、ＲＶ３Ａ、ＲＶ３Ｂと、圧力センサＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と、抗凝固剤バッグ１３８と、貯蔵溶液バッグ１２２と、食塩水バッグ１２４と、バクテリアフィルタ１４１、１４２と、クロットフィルタ１０５と、抗凝固剤ポンプ１６２と、溶液ポンプ１６３と、血液ポンプ１６１と、ＲＢＣポンプ１６４と、血漿バッグ１３１と、ＣＦＣ５００と、白血球フィルタ１５０と、ＲＢＣバッグ１３２、１３３と、ラインセグメント４１、４２に連結された空気パウチ２５、２６とを有している。
【０１２６】
２ＲＢＣプロセスは、各単位について、１８０、２００、２１０ｍｌの最大ターゲット絶対ＲＢＣ体積の白血球低減されたＡＳ−５ＲＢＣの２つの製品（バッグ）を作る。全ての血漿はドナーに戻される。
【０１２７】
抗凝固剤（ＡＣ）ライン、貯蔵溶液（ＳＳ）ラインおよび食塩水ラインはプライミングされる。ターゲットＲＢＣ体積を蓄積しかつ全ての血漿を戻すため、各ドナーについて、全部で３から４回の吸引および戻しサイクルが使用される。
【０１２８】
最初のドナー吸引において、ディスクには抗凝固剤処理されたドナー血液が充填され、これにより、ディスク内および血漿保持バッグへのドナーライン内の空気が押し退けられる。最初は低速で回転し次に約４２５０ＲＰＭで回転するディスクは、血液を、パックされた赤血球とパックされた血漿とに分離する。全血がディスクに流入すると、ＲＢＣと血漿との界面が形成されかつ半径方向内方に移動する。ＲＢＣポンプは、界面がディスク内のパックされたＲＢＣの約５０ｍｌに到達するまで、最初は停止されている。次に、この界面を、パックされたＲＢＣの５０ｍｌと９５ｍｌとの間のどこかに維持するため、ＲＢＣポンプ速度が制御される。最大ディスク体積は約９５ｍｌである。ＲＢＣポンプは、貯蔵溶液の添加後に、ＲＢＣを、白血球フィルタを通してＲＢＣ製品バッグ内にポンプ送出する。この最初の吸引サイクルに特定されたドナー血液体積に到達したときは、ドナー吸引およびＲＢＣポンプの流れが停止される。血漿は、この最初の吸引の全体を通して、血漿保持バッグへと流れる。
【０１２９】
次に、血漿バッグ内の全ての血漿を、全血ポンプによりこのバッグからドナーへとポンプ送出することにより、ドナーへの血漿の最初の戻りが開始される。ロータリ弁の１つ（ＲＶ１）が、血漿バッグとＴ継手（ディスクと全血ポンプとの間に配置されている）との間のチューブ連結を開く。この弁はまた、Ｔ継手とディスクとの間のチューブ連結を閉じて、ディスクからＲＢＣがポンプ送出されることを防止する。この戻り流れ中に、幾分かのＲＢＣが、ディスクから白血球フィルタを通ってＲＢＣ製品バッグへとゆっくりポンプ送出される。この戻り時に食塩水が血漿に添加され、このサイクルの終時および各吸引および戻りサイクルの終時に、ほぼゼロの血管内体積変化を達成する。
【０１３０】
第二ドナー吸引段階は、この第二吸引の終時に、ＲＢＣ界面を、パックされたＲＢＣ体積の５０ｍｌと９５ｍｌとの間に制御する。この段階中に、ＲＢＣは、白血球フィルタを通ってＲＢＣ製品バッグにポンプ送出される。血漿は、血漿保持バッグに流れる。この段階は、この吸引中に特定体積のドナー血液が収集されたときに終了する。第二戻り段階は第一戻り段階と同様である。最終サイクルでない場合には、第三吸引および戻りサイクルは、第二サイクルと同様である。
【０１３１】
ＲＢＣ製品バッグにポンプ送出されるＲＢＣが、ＲＢＣ製品バッグスケールで測定したターゲット体積に到達すると、最終（第三または第四）吸引段階が終了する。次に、ドナーへの最終戻りが、ディスクおよび血漿バッグ内の全ての内容物を、全血入口ポートを介してドナーにポンプ送出する。血漿バッグの内容物は、最初にドナーに戻される。この戻りは蓄積されたバフィーコートを含むことがある。またはバフィーコートはディスク内に留めてもよいし、白血球フィルタにポンプ送出してもよい。血漿バッグからの空気は、ディスクを埋め戻し（backfill）する。戻り血漿および全ての戻りＲＢＣには、食塩水が添加される。ディスクおよびドナーラインからは、血漿およびＲＢＣが空にされる。
【０１３２】
ここで、ドナーが、Ｍ２０００システムとの連結から解放される。このプロセスは、白血球フィルタを貯蔵溶液でパージして、できる限り多くのＲＢＣを除去することにより終了する。或いは、ディスクは、ドナーの連結を解放した後に、ほぼ完全に空にすることができる。残余のＲＢＣおよびバフィーコートはディスク内に留まるか、白血球フィルタにポンプ送出される。次に、白血球フィルタがパージされる。
【０１３３】
例５：
１単位の白血球低減ＲＢＣおよび多単位の血漿（ＲＢＣＰプロセス）：
ＲＢＣＰプロセスは、１８０ｍｌから２１０ｍｌの最大ターゲット絶対ＲＢＣ体積の添加剤溶液中に１単位の白血球低減ＲＢＣを作る。このプロセスはまた、約４５０ｍｌから５５０ｍｌの最大ターゲット血漿体積を作る。血漿はドナーには全く戻されず、ＲＢＣのみがドナーに戻される。
【０１３４】
このプロセスは、図３５に概略的に示されている。このシステムは、ドナーニードル１１０と、サンプルパウチ２２と、サンプルサイト２１と、手動クランプ３１、３２、３３と、超音波空気センサＵＳ１、ＵＳ２、ＵＳ３、ＵＳ４と、ロータリ弁ＲＶ１、ＲＶ２、ＲＶ３と、圧力センサＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と、抗凝固剤バッグ１３８と、貯蔵溶液バッグ１２２と、食塩水バッグ１２４と、バクテリアフィルタ１４１、１４２と、クロットフィルタ１０５と、抗凝固剤ポンプ１６２と、溶液ポンプ１６３と、血液ポンプ１６１と、ＲＢＣポンプ１６４と、空気バッグ１２８と、血漿バッグ１３１と、ＲＢＣバッグ１３２と、セグメントライン４１に連結された空気パウチ２５とを有している。
【０１３５】
抗凝固剤（ＡＣ）ライン、貯蔵溶液（ＳＳ）ラインおよび食塩水ラインはプライミングされる。これらの血液製品を得るには、ドナーの吸引段階および戻し段階の全部で多分３から８回のサイクルが必要である。サイクル数は、ドナーのヘマトクリット、体重、および体外および血管内体積の考察により定まる。
【０１３６】
最初のドナー吸引において、ディスクには抗凝固剤処理されたドナー血液が充填され、これにより、ディスク内および空気バッグへのドナーライン内の空気が押し退けられる。ディスクはパックされたＲＢＣと血漿との界面を形成し、この界面は徐々に移動して、ディスクをパックされたＲＢＣ（多分、７０ｍｌから９０ｍｌのＲＢＣ）でほぼ完全に充填する。血漿は血漿製品バッグに流入する。貯蔵溶液を添加しかつ白血球フィルタに通した後に、幾分かのＲＢＣがＲＢＣ製品バッグにポンプ送出される。
【０１３７】
最初の戻り段階において、ディスク内の全てのＲＢＣが、全血ポンプおよびディスクの全血入口ポートを介してドナーに戻される。食塩水が、溶液ポンプによりこれらの赤血球内に定量供給される。パックされたＲＢＣが取出されると、血漿がディスク内に流れて戻される。ディスクは、全戻り段階中に回転し続け、血漿と赤血球との分離を維持しかつ極めて赤血球の少ない血漿を達成する。
【０１３８】
これらの吸引段階および戻し段階は、２つの製品バッグの重量を別々に計量するスケールにより決定された絶対ＲＢＣターゲット体積および血漿ターゲット体積の両方が達成されるまで反復される。
【０１３９】
ディスクは、少なくともドナー吸引段階の後、およびディスク内の全てのパックされたＲＢＣをＲＢＣ製品バッグ内にポンプ送出することにより血漿ターゲット体積に到達した後に、空にされる。空気バッグからの空気がディスクを埋め戻す。次に、白血球フィルタが貯蔵溶液によりパージされ、ＲＢＣの回収を改善する。
【０１４０】
ドナーは、最終ドナー吸引段階の直後に、このシステムから取外される。
【０１４１】
例６：
血漿オンリープロセス：
血漿オンリープロセスは、約４５０ｍｌから８００ｍｌの最大ターゲット血漿体積を作る。血漿はドナーに全く戻されず、ＲＢＣのみがドナーに戻される。
【０１４２】
このプロセスの概略が図３６に示されている。このシステムは、ドナーニードル１１０と、サンプルパウチ２２と、サンプルサイト２１と、手動クランプ３１、３２と、超音波空気センサＵＳ１、ＵＳ２、ＵＳ３、ＵＳ４と、ロータリ弁ＲＶ１、ＲＶ２、ＲＶ３と、圧力センサＰ１、Ｐ２、Ｐ４と、抗凝固剤バッグ１３８と、食塩水バッグ１２４と、バクテリアフィルタ１４１、１４２と、クロットフィルタ１０５と、抗凝固剤ポンプ１６２と、溶液ポンプ１６３と、血液ポンプ１６１と、空気バッグ１２８と、血漿バッグ１３１とを有している。
【０１４３】
抗凝固剤（ＡＣ）ライン、貯蔵溶液（ＳＳ）ラインおよび食塩水ラインはプライミングされる。これらの血液製品を得るには、ドナーの吸引段階および戻し段階の全部で多分３から８回のサイクルが必要である。サイクル数は、ドナーのヘマトクリット、体重、および体外および血管内体積の考察により定まる。
【０１４４】
最初のドナー吸引において、ディスクには抗凝固剤処理されたドナー血液が充填され、これにより、ディスク内および空気バッグへのドナーライン内の空気が押し退けられる。ディスクはパックされたＲＢＣと血漿との界面を形成し、この界面は徐々に移動して、ディスクをパックされたＲＢＣ（多分、７０ｍｌから９０ｍｌのＲＢＣ）でほぼ完全に充填する。血漿は血漿製品バッグに流入する。貯蔵溶液を添加しかつ白血球フィルタに通した後に、幾分かのＲＢＣがＲＢＣ製品バッグにポンプ送出される。
【０１４５】
最初の戻り段階において、ディスク内の全てのＲＢＣが、全血ポンプおよびディスクの全血入口ポートを介してドナーに戻される。食塩水が、溶液ポンプによりこれらの赤血球内に定量供給される。パックされたＲＢＣが取出されると、血漿がディスク内に流れて戻される。ディスクは、全戻り段階中に回転し続け、血漿と赤血球との分離を維持しかつ極めて赤血球の少ない血漿を達成する。
【０１４６】
これらの吸引段階および戻し段階は、２つの製品バッグの重量を別々に計量するスケールにより決定された絶対ＲＢＣターゲット体積および血漿ターゲット体積の両方が達成されるまで反復される。
【０１４７】
ディスクは、少なくともドナー吸引段階の後、およびディスク内の全てのパックされたＲＢＣをＲＢＣ製品バッグ内にポンプ送出することにより血漿ターゲット体積に到達した後に、空にされる。空気バッグからの空気がディスクを埋め戻す。次に、白血球フィルタが貯蔵溶液によりパージされ、ＲＢＣの回収を改善する。
【０１４８】
ドナーは、最終ドナー吸引段階の直後に、このシステムから取外される。
【０１４９】
例７：
１単位の白血球低減されたＲＢＣ、血漿およびバフィーコート：
本発明の他の実施形態は、図２に示すものと同じ血液収集および処理プロセスを用いて、収集されたバフィーコートが製品バッグに取出される点を除き、貯蔵溶液および血漿中に１単位の白血球低減されたＲＢＣを作る。全血がドナーから収集されて、貯蔵溶液、血漿およびバフィーコート中に１単位の白血球低減されたＲＢＣを作る。
【０１５０】
バフィーコートおよび白血球と血小板との混合物が、ＣＦＣ５００（図２）内で赤血球と血漿との界面を形成する。バフィーコートおよび白血球と血小板との混合物は、献血および分離プロセスの全体を通して、ＣＦＣ５００のディスク分離チャネル内に収集される。図２に示すように、バフィーコートは、血漿除去の終時に空気バッグ１２８内にポンプ送出される。この実施形態では、幾分かの血漿と一緒にバフィーコートがＣＦＣ５００から血小板製品バッグ内にポンプ送出される。血小板製品バッグは、バフィーコートのための取出しポートを備えた空気バッグ１２８で構成できる。
【０１５１】
以上、本発明の特定実施形態について説明したが、本発明の精神から逸脱することなく多くの変更をなし得るであろう。特許請求の範囲の記載は、このような変更が本発明の範囲および精神内に包含されるものとして、これらの変更をカバーするものである。従って、本願に開示した実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えるべきであり、本発明の範囲は、本願の上記説明により定められるものではなく、特許請求の範囲の記載により定められるべきである。従って、特許請求の範囲の記載と均等の範囲および意味内に包含される全ての変更は、特許請求の範囲内に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１５２】
２２  サンプルパウチ
１１０  ドナーニードル
１２２  貯蔵溶液バッグ
１２８  空気バッグ
１３１  赤血球製品バッグ
１３２  血漿製品バッグ
１３８  抗凝固剤バッグ
１４１、１４２  バクテリアフィルタ
１５０  白血球フィルタ
５００  ＣＦＣ
【図１】
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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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２Ａ】
2011218218.tif 000034
【図３２Ｂ】
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【図３２Ｃ】
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【図３２Ｄ】
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【図３２Ｅ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
2011218218.tif 000040
【図３３Ｃ】
2011218218.tif 000041
【図３３Ｄ】
2011218218.tif 000042
【図３３Ｅ】
2011218218.tif 000043
【図３３Ｆ】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
2011218218.tif 000047
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月12日(2011.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全血をその構成成分に分離する方法であって、
連続フロー遠心分離機ディスクを通してドナーから収集された全血を処理する段階を含み、
前記連続フロー遠心分離機ディスクは、
内側ディスク壁と、
外側ディスク壁と、
前記内側ディスク壁と前記外側ディスク壁との間の分離チャネルとを有し、
前記分離チャネルは、
内側面と、
外側面と、
全血を前記分離チャネル内に導入する入口ポートと、
濃縮された赤血球を前記分離チャネルから取出す第一出口ポートと、
血漿を前記分離チャネルから取出す第二出口ポートとを備え、
前記分離チャネルの内側面および外側面の各々は、回転軸線に対して非ゼロ角度で独立的に構成されており、
前記方法は、さらに、以下に示す体積の群のうちの１つから選択される体積を前記ディスクから取り戻す段階を含み、
前記体積の群は、前記ディスクからの赤血球の一定体積と、前記ディスクからの血漿の一定体積と、前記ディスクからの赤血球の一定体積および血漿の一定体積の両方とからなる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記赤血球に貯蔵溶液を添加する段階を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記全血に抗凝固剤を添加する段階を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ディスクは、前記ディスクの軸線方向中心領域に位置し、または、この近くに位置するシール組立体を更に有し、前記シール組立体は静止シールおよび回転シールを備え、前記方法は、前記回転シールに対する前記静止シールの回転移動を可能にするように、ディスク駆動カップ内の前記ディスクを構成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、さらに、
第一体積の血漿を収集する段階と、
全血を処理した後に連続フロー遠心分離機ディスク内に残留している第一体積の赤血球の少なくとも一部を取り除く段階と、
第二体積の血漿を収集する段階と、
所望の全体積の血漿が収集されるまで、赤血球を戻す段階および血漿を収集する段階を反復する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、さらに、
第一体積の赤血球を収集する段階と、
第一体積の血漿を収集する段階と、
第一体積の赤血球の少なくとも一部を取り除く段階と、
第二体積の赤血球を収集する段階と、
第二体積の血漿を収集する段階と、
所望の全体積の血漿が収集されるまで、赤血球を戻す段階、血漿を収集する段階および赤血球を収集する段階を反復する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、さらに、
第一体積の白血球低減された赤血球を、前記第一体積の全血から収集する段階と、
前記第一体積の全血を処理した後に、連続フロー遠心分離機ディスク内に残留している第一体積の血漿を、第一体積の全血から取り除く段階と、
第二体積の全血を、連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理する段階と、
第二体積の白血球低減された赤血球を、前記第二体積の全血から収集する段階と、
前記第二体積の全血を処理した後に、連続フロー遠心分離機ディスク内に残留している第二体積の血漿を、第二体積の全血から取り除く段階と、
所望の第三体積の白血球低減された赤血球が収集されるまで、付加全血を、連続フロー遠心分離機ディスクを通して処理しかつ分離された白血球低減された赤血球を収集する段階と、
を含むことを特徴とする方法。