(57)【要約】  全血を分離するための装置は、供給源より全血を採血するためのアクセス装置、血液成分分離装置、採血ライン、採血ポンプ、およびコントローラを含む。血液成分分離装置は、採血した全血を第一の血液成分および第二の血液成分へと分離する。採血ラインはアクセス装置と血液成分分離装置とを流体接続し、そして採血ポンプは供給源よりアクセス装置と採血ラインを経て全血を引き出し、そして血液成分分離装置へと送る。コントローラは装置を通る流体の流れと採血ポンプの操作を制御する。コントローラはまた、供給源より採血される全血の全容量と回収される第一の血液成分の全容量とを観測する。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全血を分離するための装置であって、
供給源より全血を採血する際に通過するアクセス装置；
採血された全血が第一の血液成分と第二の血液成分とに分離される血液成分分離措置；
静脈アクセス装置と血液成分分離装置とを流体接続する採血ライン；
供給源から全血をアクセス装置と採血ラインを通過させて採血し、血液成分分離装置へと入れる採血ポンプ；
装置中の液体の流れを制御するためのコントローラ
を含み、
前記コントローラが採血ポンプの操作を制御し、供給源から採血される全血の全容量と回収される第一の血液成分の全容量とを観測し、前記コントローラが第一の目標の全血の容量が採血されるときかまたは第一の血液成分の目標の容量が回収されるときに採血ポンプを停止するように設計されている、
装置。
【請求項２】
血液成分分離装置から流出する液体を観測し、液体を表すシグナルを出力するよう設計されている光学センサをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コントローラが出力されたシグナルを受信し、少なくとも部分的に出力されたシグナルに基づいて採血ポンプの操作を制御するよう設計されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
全血の目標の容量が４００ミリリットルである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
全血の目標の容量が４５０ミリリットルである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
コントローラが採血ポンプの回転数に基づいて採血された全血の全容量を決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
供給源がドナーである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
血液成分分離装置が遠心ボウルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
遠心ボウルが第一の血液成分の目標の容量を保持するのに十分な容量を持つ、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
供給源が全血の目標の容量と実質的に等しい容量の全血を含有する全血貯蔵コンテナである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
目標の容量の第一の血液成分が回収されたあとに、全血貯蔵コンテナがまだ全血を含有しているとき、コントローラが採血ポンプを再起動するようさらに設計されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
全血貯蔵コンテナ中に残っている第一の血液成分の容量を少なくとも部分的に全血のヘマトクリット値に基づいてコントローラが計算するようさらに設計されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
コントローラが血液成分分離装置から第一の血液成分貯蔵コンテナへと第一の血液成分を移送するように設計され、移送される第一の血液成分の容量が全血貯蔵コンテナに残される第一の血液成分の計算された容量に基づく、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
第一の血液成分が第一の血液成分貯蔵コンテナに移送されたあとに、コントローラが採血ポンプを再起動するよう設計されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
血液成分分離装置の速度を、少なくとも部分的に採血される全血のヘマトクリット値に基づいて制御するようコントローラが設計されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
使用者がヘマトクリット値を入力できるよう設計されている使用者入力装置をさらに含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
追加の溶液を含む追加の溶液コンテナ；
追加の溶液コンテナと血液成分分離装置とを流体接続する追加の溶液ライン；および
追加の溶液コンテナから追加の溶液ラインを経て追加の溶液を引き出して血液成分分離装置へと入れ、血液成分分離装置中の第一の血液成分を洗浄するよう設計された、第二のポンプ
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
血液成分分離装置中の第一の血液成分を洗浄することが、第一の血液成分中のたんぱく質の濃度を減少させることを含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
全血を分離するための方法であって、
供給源から全血を採血するステップ；
供給源より採血された全血に抗凝固剤を導入するステップ；
採血ポンプを用いて抗凝固化された全血を分離チャンバへと導入するステップ；
血液を供給源より採血する間に分離チャンバ中で全血を第一の血液成分と第二の血液成分に分離するステップ；
供給源から採血される全血の全容量と分離チャンバ中に回収される第一の血液成分の全容量を観測し、全血の目標の容量が採血されるときと第一の血液成分の目標の容量が回収されるときとを確定するステップ；
全血の第一の目標の容量に到達するときか第一の血液成分の目標の容量に到達するときにコントローラを用いて供給源からの採血を停止するステップ；
を含む、方法。
【請求項２０】
光学センサを用いて血液成分分離装置から流出する液体を観測するステップをさらに含有し、ここで光学センサが液体に対応するシグナルを出力する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
コントローラが出力されたシグナルを受信し、少なくとも部分的に出力されたシグナルに基づいて採血ポンプの操作を制御する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
全血の目標の容量が４００ミリリットルである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
採血ポンプの回転数に基づいてコントローラが採血された全血の容量を決定する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
供給源がドナーである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
血液成分分離装置が遠心ボウルを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
遠心ボウルが、第一の血液成分の目標の容量を保持するのに十分な容量を持つ、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
供給源が、全血の目標の容量に実質的に等しい容量の全血を含有する全血貯蔵コンテナである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
全血貯蔵コンテナ中に全血が残っていることを決定するステップ；および
第一の血液成分の目標容量が回収されたあとに、全血貯蔵コンテナが全血をまだ含有するときに、採血ポンプを再起動させるステップ、
をさらに含有する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
全血貯蔵コンテナに残る第一の血液成分の容量を、少なくとも部分的に全血のヘマトクリット値に基づいてコントローラが計算する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
コントローラが血液成分分離装置から第一の血液成分貯蔵コンテナに一定容量の第一の血液成分を移送し、取り出される第一の血液成分の容量が全血貯蔵コンテナに残される第一の血液成分の計算される容量に基づく、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
第一の血液成分が分離装置より移送されたあとに、コントローラが採血ポンプを再起動する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも部分的に採血された全血のヘマトクリット値に基づいて、血液成分分離装置の速度をコントローラが制御する、請求項１９に記載の方法。
【請求項３３】
追加の溶液コンテナから追加の溶液を引き出し、血液成分分離装置へと入れるステップをさらに含有し、追加の溶液が分離装置に入るときに血液成分分離装置中の第一の血液成分を洗浄する、請求項１９に記載の方法。
【請求項３４】
全血を分離するためのシステムであって、
供給源より全血を採血する手段；
供給源より採血された全血に抗凝固剤を導入する手段；
採血された全血を第一の血液成分と第二の血液成分とに分離するための血液成分分離装置；
抗凝固化された全血を分離装置へと導入する手段；
供給源から採血される全血の全容量と、分離手段中に回収された第一の血液成分の全容量との観測手段；
観測手段と連携し、全血の目標の容量が採血されるときと第一の血液成分の目標の容量が回収されるときとを確定するための制御手段であって、全血の第一の目標の容量と第一の血液成分の目標の容量に到達するときに供給源からの全血の採血を停止するように設計されている制御手段、
を含む、システム。
【請求項３５】
血液成分分離装置から流出する液体を観測する検知手段であって、血液成分分離装置から流出する液体に対応するシグナルを出力する検知手段をさらに含む、請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
制御手段が出力されたシグナルを受信し、少なくとも部分的に出力されたシグナルに基づいて採血手段の操作を制御する、請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
全血の目標の容量が４００ミリリットルと５００ミリリットルとの間である、請求項３４に記載のシステム。
【請求項３８】
全血を採血する手段が採血ポンプを含み、制御手段が採血ポンプの回転数に基づいて採血された全血の全容量を決定する、請求項３４に記載のシステム。
【請求項３９】
供給源がドナーである、請求項３４に記載のシステム。
【請求項４０】
血液成分分離装置が遠心ボウルを含む、請求項３４に記載のシステム。
【請求項４１】
遠心ボウルが第一の血液成分の目標の容量を保持するのに十分な容量を持つ、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
遠心ボウルが第一の血液成分の目標の容量よりも小さい容量を持つ、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４３】
供給源が、全血の目標の容量と実質的に等しい全血の容量を含む全血貯蔵コンテナである、請求項３４に記載のシステム。
【請求項４４】
分離チャンバ中に第一の血液成分の目標の容量を回収した後に全血貯蔵コンテナがまだ全血を含んでいるときに、制御手段が採血手段を再始動するよう設計されている、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
血液成分分離装置が空になった後に、制御手段が採血手段を再始動するように設計された、請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
全血貯蔵コンテナに残された第一の血液成分の容量を少なくとも部分的に全血のヘマトクリット値に基づいて計算するように制御手段が設計された、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４７】
制御手段が血液成分分離手段から第一の血液成分貯蔵コンテナへと第一の血液成分を移送するよう設計され、移送される血液成分の容量が全血貯蔵コンテナ中に残される第一の血液成分の計算された量に基づく、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
少なくとも部分的に、採血された全血のヘマトクリット値に基づいて、制御手段が血液成分分離装置の速度を制御する、請求項３４に記載のシステム。
【請求項４９】
追加の溶液コンテナから追加の溶液を取り出して血液成分分離装置へと入れるための手段をさらに含有し、ここで追加の溶液が分離装置に入るときに血液成分分離装置中の第一の血液成分を洗浄する、請求項３４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１１年５月６日出願された、「全血の自動分離のためのシステムおよび方法」と題される、代理人整理番号１６１１／Ａ６７であり、かつＭｉｃｈａｅｌ  Ｒａｇｕｓａ、Ｓｈｉｖｅｎ  ＲｕｐａｒｅｌおよびＤｏｍｉｎｉｑｕｅ  Ｕｈｌｍａｎｎを発明者とする、米国特許仮出願連続番号６１／４８３，４２６の優先権を主張し、ここでの参照によってそのすべての開示内容をここに組み入れる。
【０００２】
本発明は血液処理のためのシステムおよび方法に関し、より詳細には全血の自動分離のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
全血の回収および分離のための従来技術による方法において、技術者は、ドナーの腕の静脈に針を入れ、全血を、回収した血液が凝固するのを防ぐための一定量の抗凝固剤を持つ貯蔵バッグへと流れさせ（例えば重力によって）る必要があった。ドナーから一定量の全血を回収したのち（例えばおおよそ４００ミリリットル＋／−１０％）、技術者が針を除いてドナーは開放された。技術者は異なるヘマトクリット値（血中の赤血球の容量対全血の容量の比率、典型的に３８％〜６０％）を持つ多数のドナーからの血液回収ステップを繰り返す。それぞれのドナーから全血を回収したのち、技術者は全血バッグを処理するために製造所へと運搬する。
【０００４】
製造所に入ると、技術者は全血バッグをバッグ中の全血をその構成成分へと分離するために高速で回転する大きな遠心機へと配置する。その後、技術者は遠心機からバッグを取り出し（分離した血液成分を再混合しないように気をつけながら）、バッグを、バッグから血漿を（例えば赤血球をバッグの中に残しつつ）取り出すための搾り出し機のような装置へと移送する。さらなるいくつかの処理の後、個別の成分のそれぞれは分離して保存され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
予想されるように、上述のような従来技術の方法は労働集約的であり、かつ多数の手動の操作を必要とする。さらに、全血を製造所へと運搬する必要があり、処理の前に数時間全血を保存する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施態様によると、全血を分離するための装置は、供給源（例えば、被験者、ドナー、全血コンテナ）より全血を採血するためのアクセス装置、血液成分分離装置、採血ライン、採血ポンプならびにコントローラを含む。全血分離装置は、採血された全血を第一の血液成分と第二の血液成分に分離するよう設計される。
【０００７】
採血ラインは、アクセス装置と血液成分分離装置とを流体接続し得る。採血ポンプは供給源より全血をアクセス装置と採血ラインを経て引き出し、そして血液成分分離装置へと送り得る。コントローラは装置中の液体の流れを制御し得、そして採血ポンプの操作を制御し得る。コントローラはまた、供給源より採血される全血の全容量と回収される第一の血液成分の全容量とを観測し得る。コントローラは、第一の目標の全血容量（例えば４００ミリリットル）が採血されるか、または、第一の血液成分の目標の量が回収されるときに採血ポンプを停止し得る。
【０００８】
装置は、血液成分分離装置より流れ出る液体を観測し、液体を表すシグナルを出力するような光学センサを含み得る。コントローラは光学センサと連携し、光学センサからの出力シグナルを受信し得る。コントローラはまた、少なくとも部分的に出力シグナルに基づいて採血ポンプの操作を制御し得、そして採血ポンプの回転数に基づいて供給源から採血した全血の全容量を決定し得る。
【０００９】
さらに、血液成分分離装置は、第一の血液成分の目標容量を保持するのに十分な容量を持つ遠心ボウルを含み得る。さらに、全血貯蔵コンテナが全血をまだ含有しているならば、第一の血液成分の目標容量を回収したのちにコントローラは採血ポンプを再始動し得る。例えば、コントローラは全血貯蔵コンテナ中に残る第一の血液成分の容量を少なくとも部分的に全血のヘマトクリット値に基づいて計算し得、その後に一定容量の第一の血液成分を血液成分分離装置から第一の血液成分貯蔵コンテナへと移送し得る。移送された一定容量の第一の血液成分は、全血貯蔵コンテナ中に残された第一の血液成分の計算された容量に基づく。その後、コントローラは、血液成分分離装置を空にしたのち、および／もしくは第一の血液成分の一定量が移送されたのちに採血ポンプを再始動し得る。
【００１０】
システム／装置は、ユーザが採血した全血のヘマトクリット値を入力できるようなユーザ入力装置を含み得る。コントローラは、成分分離装置の速度を少なくとも部分的に該ヘマトクリット値に基づいて制御し得る。装置／システムはまた、追加の溶液コンテナ、追加の溶液コンテナと分離装置とを流体接続する追加の溶液ライン、および第二のポンプを含み得る。第二のポンプは、追加の溶液コンテナからの追加の溶液を引き出し、追加の溶液ラインを経て血液成分分離装置中の第一の血液成分を洗浄するために血液成分分離装置へと送り得る。
【００１１】
さらなる実施態様によると、全血を分離するための方法は、（１）供給源から全血を採血するステップ、（２）供給源から採血した全血に抗凝固剤を導入するステップ、（３）採血ポンプを用いて、抗凝固化された全血を、全血を第一の血液成分と第二の血液成分に分離する分離チャンバへと導入するステップ、（４）供給源から採血される全血の全容量と、分離チャンバ中に回収された第一の血液成分の全容量とを観測し、全血の目標の容量が採血される時と第一の血液成分の目標の容量が回収される時とを確定するステップ、ならびに（５）全血の第一の目標の容量と第一の血液成分の目標の容量に到達する時にコントローラを用いて供給源からの採血を停止するステップを含み得る。方法は、血液成分分離装置から流れ出る液体を光学センサを用いて観測するステップを含み得る。光学センサは液体を表すシグナルを出力し得る。コントローラは出力シグナルを受信し得、少なくとも部分的に出力シグナルに基づいて採血ポンプの操作を制御し得る。
【００１２】
ある実施態様において、コントローラは、供給源より採血した全血の全容量を採血ポンプの回転数に基づいて決定する。供給源は、ドナーもしくは全血貯蔵コンテナ（例えば全血の目標の容量を含む）であり得、そして血液成分分離装置は、第一血液成分の目標容量を保持するのに十分な容量を持つ遠心ボウルを含み得る。さらなる実施態様において、方法は、追加の溶液コンテナから追加の溶液を取り出して血液成分分離装置へと送るステップを含み得る。追加の溶液は、分離装置に入るときに血液成分分離装置中の第一の血液成分を洗浄し得る。
【００１３】
方法は、第一の血液成分の目標の容量を回収した後に全血コンテナがまだ全血を含有するときに、採血ポンプを再始動するステップを含み得る。コントローラは、全血貯蔵コンテナに残される第一の血液成分の容量を、少なくとも部分的に全血のヘマトクリット値に基づいて計算し得る。その後にコントローラは、第一の血液成分の一定容量を血液成分分離装置から第一の血液成分貯蔵コンテはへと移送し得る。移送される第一の血液成分の容量は、全血貯蔵コンテナ中に残される第一の血液成分の計算された容量に基づき得る。第一の血液成分が分離装置から移送された後に、コントローラは採血ポンプを再始動し得る。さらに、コントローラは、少なくとも部分的に採血される全血のヘマトクリット値に基づいて血液成分分離装置の速度を制御し得る。
【００１４】
さらなる実施態様によると、全血を分離するためのシステムは、（１）供給源から全血を採血する手段、（２）供給源から採血された全血に抗凝固剤を導入する手段、（３）採血された全血を第一の血液成分と第二の血液成分に分離するための血液成分分離装置、（４）抗凝固化された全血を分離装置へと導入するための手段、（５）供給源から採血される全血の全容量と分離装置中で回収される第一の血液成分の全容量とを観測するための手段、ならびに（６）観測するための手段と連携して制御手段を含み得る。制御手段は、全血の目標の容量が採血されるときと第一の血液成分の目標の容量が回収されるときとを確定する。制御手段はまた、第一の全血の目標の容量と第一の血液成分の目標の容量に到達した時、供給源からの全血の採血を停止するよう設計され得る。
【００１５】
システムはまた、血液分離装置から流れ出る液体を観測するための検知手段を含み得る。検知手段は液体を表すシグナルを出力し得る。制御手段は出力シグナルを受信し得、そして少なくとも部分的に出力シグナルに基づいて採血する手段の操作を制御し得る。全血を採血する手段は、採血ポンプを含み得、そして制御手段は採血ポンプの回転数に基づいて採血された全血の全容量を決定し得る。血液成分分離装置は、第一の血液成分の目標容量を保持するのに十分な容量を持つ遠心ボウルを含み得る。
【００１６】
ある実施態様において、供給源は、全血の目標の容量と実質的に等しい一定容量の全血を含む全血貯蔵コンテナである得る。制御手段は、第一の血液成分の目標の容量が分離チャンバに回収された後に全血貯蔵コンテナがまだ全血を含有する場合に採血する手段を再始動するよう設計されている。例えば、制御手段は血液成分分離装置が空になったあとに採血する手段を再始動し得る。さらに、もしくは代替的に、制御する手段は、全血貯蔵コンテナに残された第一の血液成分の容量を、少なくとも部分的に全血のヘマトクリット値に基づいて計算し得る。その後、制御する手段は、一定容量の第一の血液成分を血液成分分離装置から第一の血液成分貯蔵コンテナへと移送し得る。移送された第一の血液成分の容量は、全血貯蔵コンテナ中に残される第一の血液成分の計算された容量に基づき得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
上述の実施態様は、添付される図を参照しながら以下の詳細な記載を参照すればより容易に理解できるであろう。
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施態様による自動全血分離システムの概略図である。
【図２】図２は、本発明の一実施態様による、図１のシステムと共に使用するための使い捨てセットの概略図である。
【図３】図３は、本発明の一実施態様による、図１の全血分離システムと共に使用するための遠心ボウルの側面図を概略的に示す。
【図４】図４は、本発明の一実施態様による全血分離のための方法を表すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明のさらなる実施態様による全血を分離するための代替的な方法を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
具体的な実施態様の詳細な記載
図１および２を参照にすると、自動全血回収システム１００は、全血をその構成要素に分離するために、参照によりここに組み入れる米国特許第４，９８３，１５８号に記載される遠心ボウルのような遠心機１１０を用いる。参照によりここに組み入れる米国特許第３，１４５，７１３号および米国特許第５，８８２，２８９号に記載されるような標準的なＬａｔｈａｍ型の遠心機のような他の型の分離チャンバおよび装置も用いられ得るが、それには限定されない。遠心機１１０は、回転ボウル１２０、ならびに典型的にボウル内部にロータリーシール７４によって密に接続されている定常流入ポートおよび定常流出ポートであるＰＴ１およびＰＴ２を含む（図３を参照）。ボウル１２０の材質及びサイズは、用途ならびに処理すべき全血および／または回収すべき赤血球の容量によって変化し、本発明の好ましい実施態様は、好ましくは２００から３００ミリリットル、より好ましくは２１０から２７５ミリリットル、より好ましくは２２０から２３０ミリリットル、そして最も好ましくは約２２５ミリリットルの範囲の容量を持つボウルを用いる。他のボウルのサイズもまた使用できることは注目すべきである。例えば、ボウルは２１０ミリリットルよりも小さくても良く、３００ミリリットルよりも大きくても良い。好ましいボウルの材質はＫ樹脂である。
【００２０】
図３に見られるように、ある実施態様においては、参照によってここに組み入れられる米国特許第４，９４３，２７３号に記載される遠心ボウルのように、遠心ボウル１２０がボウル１２０の内部に配置されるコア１２１を含み得る。処理すべき液体（例えば全血など）が、流入ポートＰＴ１を通ってボウル１２０に入る時、液体はフィードチューブ１２４を通って流れ、ボウル１２０の底部に入る。遠心力は、液体が外向きかつ上向きに流れるようにさせて分離領域１２５へと入るようにさせる。より詳細に後述されるように回収される血液成分（例えば赤血球細胞）が洗浄されるべきであるとき、洗浄溶液（もしくは追加の溶液）がボウル１２０へと入るとき、洗浄溶液は同様にフィードチューブ１２４を通って流れボウル１２０の底部へと入り、そして分離領域１２５に入る。
【００２１】
遠心ボウル１２０の流入ポートＰＴ１は、バルブＶ１が開口しているとき、チューブ２８、５６および６０ならびにＹ−コネクタ３０、５４および５８を経て静脈アクセス装置２４（例えば静脈針）と流体接続される。より詳細に後述されるように全血が最初に貯蔵されたのちに供給される（または処理の前に回収され／貯蔵される）ような場合において、静脈アクセス装置２４は全血バッグ（図示されない）と入れ替えることができる。チューブ２８は、システム１００における全てのチューブがそうであるように血液と適合性を持つ。遠心機１１０／ボウル１２０の流出ポートＰＴ２は、チューブ３６、バルブＶ２、コネクタ７２、およびチューブ３７によって、フィルタ前の血漿とラベルされる第一のコンテナ１８へと選択的に接続されている。廃液とラベルされる第二のコンテナ２２は、流出ポートＰＴ２へとチューブ３６、バルブＶ３およびチューブ３９を経て選択的に接続されている。さらに、第三のコンテナ２０（例えばフィルタされた血漿のための）が、フィルタ前の血漿コンテナ１８へとチューブ３５、バルブＶ４およびフィルタＦ３を経て選択的に接続され得る。それぞれのコンテナ１８／２０／２２は、重量計によって吊るされていてもよい（図示されない）。
【００２２】
抗凝固剤を貯蔵するためのバッグもしくはコンテナ１６は、バクテリアフィルタＦ２、チューブ３２およびＹコネクタ３０を経て静脈アクセス装置／静脈針２４と流体接続している。チューブ３２はまた、抗凝固剤ライン３２中で空気泡の存在を検出する空気検出器ＡＤ１を含み得る。バクテリアフィルタＦ２は抗凝固剤コンテナ１６中の（または、コンテナ１６がコネクション２３２と接続されるときにコンテナ１６／抗凝固剤中に導入される）すべてのバクテリアがシステムに入るのを防ぐ。コンテナ１６、１８、２０および２２は、好ましくは、血液と適合性の材質によって作製されるプラスチックバッグである。
【００２３】
システム１００中の圧を観測するために、システムは一つもしくはそれ以上の圧センサを含み得る。例えば、システム１００は、ポンプＰ１と全血の供給源（例えば被験者もしくは全血コンテナ）との間の圧を測定するためにチューブ５６上に圧センサを含み得る。同様にシステム１００は、遠心ボウル１２０と廃液コンテナ２２／フィルタ前の血漿コンテナ１８との間の圧を測定するためにチューブ３６と接続し得る圧センサを含み得る。チューブ３２に存在し得る血液および生物材料からシステム１００の滅菌性を保つために、フィルタ１３６／１８８（例えば０．２マイクロメートル疎水性フィルタおよび／もしくは抗バクテリアフィルタ）が、それぞれの圧センサとチューブ３２との間に配置され得る。
【００２４】
フィルタ１３６／１８８はチューブラインの末端に位置し得、そして、フィルタメンブレンを含有する筐体（例えばプラスチック筐体）を含み得る。システム１００のセットアップの際に、フィルタ１３２／１８６の一端は、フィルタ１３６／１８８と関連するセンサとを接続するためにシステム１００に配置されるポートへ挿入され得、そして結果としてシステム１００と接続され得る。
【００２５】
システム１００はまた、全血を処理する間に回収される赤血球を貯蔵するための赤血球回収コンテナ５０（ＲＢＣコンテナ）を持ち得る。ＲＢＣコンテナ５０は、ボウル１２０へとライン５２、フィルタＦ４、バルブＶ６、コネクタ５４、ライン５６、コネクタ５８およびライン６０を経てボウル１２０へと流体接続され得る。他のコンテナのように、ＲＢＣコンテナ５０はまた、好ましくは血液と適合性の材料によって製造されるプラスチックバッグである。より詳細に後述されるように、全血の処理が完了したのち、ボウル１２０中の赤血球は、貯蔵のためおよび／もしくはさらなる処理のため、ＲＢＣコンテナ５０へと移送される。
【００２６】
ある実施態様において、システム１００は、システム１００および遠心機１１０の全体の操作を制御するコントローラ１９０を含み得る。例えば、コントローラ１９０は、システム１００を通る流れの方向および期間を制御するためにペリスタポンプＰ１、Ｐ２およびＰ３、ならびにバルブＶ１／Ｖ２／Ｖ３／Ｖ４／Ｖ６／Ｖ７の操作を制御し得る。コントローラ１９０はまた、システムの操作者へ情報を提示するディスプレースクリーン１９６と、システムの操作者が情報を入力してコントローラ１９０に情報を提供することができるような入力装置１９８とに接続され得る。例えば、入力装置１９８は、採血すべき全血の目標の容量、回収すべき赤血球の目標の容量、および／もしくはシステム１００へと取り出す全血のヘマトクリット値を使用者が入力できるようにし得る。より詳細に後述されるように、コントローラ１９０は、遠心機１１０の速度を、少なくとも部分的に全血のヘマトクリット値に基づいて制御し得る（例えばコントローラは高ヘマトクリットのドナーのためには速度を増加し得る）。コントローラ１９０はまた、圧センサおよびラインセンサ１４０からの出力を受信し得る。ラインセンサ１４０は、流出ポートＰＴ２からラインセンサ１４を経て流出する血液成分の存在を検出する光学センサであり得る。
【００２７】
図２に示されるように、さまざまな構成要素は使い捨てセット２００として一括包装され得る。例えば、使い捨てセット２００は、チューブ２８／５２／５６／３２／６０／３６／３７／３５／３９／７１、コネクタ３０／５４／５／７２、バルブＶ１／Ｖ２／Ｖ３／Ｖ４／Ｖ６／Ｖ７、遠心ボウル１２０、フィルタＦ１／Ｆ２／Ｆ３／Ｆ４／Ｆ５、廃液コンテナ２２、フィルタ前の血漿バッグ１８、フィルタされた血漿バッグ２０、ならびに赤血球（ＲＢＣ）貯蔵バッグ５０を含み得る。さらに、使い捨てセット２００はまた、抗凝固剤コンテナ１６および追加のコンテナ６５のための接続ポートをも含み得る。例えば、使い捨てセット２００は、赤血球（ＲＢＣ）の追加の溶液コンテナ６５を接続するための第一の滅菌接続２３１、ならびに抗凝固剤コンテナ１６を接続するための第二の滅菌接続２３２を含み得る。全血分離手順を開始する前に、使い捨てセット２００は、パッケージより取り出され、そしてシステム１００へと取り付けられ得る。
【００２８】
図４は、本発明の一実施態様による全血を分離する方法を表すフローチャートである。使い捨てセットがシステム１００へと取り付けられ、そして抗凝固剤コンテナおよび追加のコンテナ１６／６５がそのそれぞれの滅菌接続２３２／２３１へと接続されると、システムは対象物からの全血の採血を開始し得る（ステップ４１０）。全血がチューブ２８を通って流れると、抗凝固剤ポンプＰ３はコンテナ１６からの抗凝固剤と全血とを混合する（ステップ４２０）（例えば、抗凝固剤はライン３２を通って流れ、コネクタ３０で全血と混合され得る。）さらに、バルブＶ１が開口し、流入ポートＰＴ１を通って遠心ボウル１２０へとポンプで送達される前に抗凝固化された全血がチューブ２８と血液フィルタＦ１（任意追加）を通過できるようになる。血液フィルタＦ１は任意追加であることと、いくつかの実施態様（例えば単一サイクル実施態様）は血液フィルタＦ１を使用していないことは注目すべきである。
【００２９】
上述のように、全血は、フィードチューブ１２４を通ってボウル１２０の底部へと導入される（ステップ４３０）。さらに、抗凝固剤対全血の比率は典型的には約１：１０であるが、ある実施態様では例えば１：８のような他の比率も使用できる。システム１００中のそれぞれのポンプおよびバルブ操作は、例えばマイクロプロセッサであるコントローラ１９０による制御下にある所望の手順によることができる。
【００３０】
ボウル１２０が回転すると、遠心力は抗凝固化された全血を分離領域１２５へと移動させ、全血を多くの血液成分（例えば赤血球と血漿）へと分離する。ボウル１２０の回転数は、例えば７０００から７５００ｒｐｍの範囲から選択し得る。血液は、成分の密度によってさまざまな分画へと分離される。高密度の成分、すなわち赤血球がボウル１２０の外部壁１２７へと移動させられる一方で、低密度の成分である血漿はコア１２１の近傍に存在する。血漿とＲＢＣとの間にバフィーコートが形成し得る。バフィーコートは血小板の内部層、血小板と白血球の転移層、ならびに白血球の外部層からなる。血漿は分離領域からの流出ポートにもっとも近い成分であり、そして追加の抗凝固化された全血が流入ポートＰＴ１を経てボウル１２０に入る際、流出ポートＰＴ２を経てボウル１２０から動かされる第一の液体成分である。
【００３１】
図１に戻ると、追加の全血がボウル１２０に入るとき、動かされる血漿は、ラインセンサ１４、チューブ３６、バルブＶ２（開口状態）、コネクタ７２、およびライン３７を経て移動し、そしてフィルタ前の血漿コンテナ１８へと入る（ステップ４４０）。フィルタ前の血漿コンテナ１８に入る血漿はその後フィルタＦ３を通ってフィルタされ、フィルタされた血漿コンテナ２０で貯蔵される。
【００３２】
抗凝固化された全血がボウル１２０へと導入され、血漿がフィルタ前の血漿コンテナ１８へと動かされる（例えば移送される）とき、コントローラは（１）供給源より採血される全血の全容量、および（２）ボウル１２０中に回収される赤血球の容量を観測／計算できる（ステップ４５０）。例えば、コントローラ１９０は供給源から採血される全血の全容量を採血ポンプＰ１の回転数に基づいて計算できる（例えば、採血される全血の全容量は、回転数と知られている回転当たりの容量を乗じたものに等しい）。
【００３３】
さらに、コントローラ１９０は光学センサ１４からの出力シグナルを観測し、ボウル１２０が赤血球で満たされるときを確定する。例えば、光学センサ１４はボウル１２０から流出ＰＴ２を経て出てくる液体を観測でき、液体が一つの成分から次の成分に変化するときを検出できる。光学センサ１４は、ボウル１２０から出てくる液体が、血漿からバフィーオートへ変化するとき、およびバフィーコートから赤血球に変化する時を検出できる。センサ１４がボウル１２０から出る液体がバフィーコートの細胞であると決定すると、コントローラ１９０はボウル１２０が満ちており、かつ赤血球の目標の容量が回収されたと判断するであろう。
【００３４】
さらに、または代替的に、ボウル１２０はボウル１２０の肩部分１２８に配置されるセンサ（例えば光学センサ）を持ち得る。肩部分に配置されるセンサは血液成分のそれぞれの層がボウル１２０の外壁１２７からコア１２１に徐々に同軸的に進む時に、血液成分のそれぞれの層を観測できる。肩部分のセンサーは、赤血球（もしくはバフィーコート）が特定の半径に到達することを検出できるような位置に配置され得る。コントローラ１９０は、ボウル１２０が赤血球で満たされるのを確定するために肩部分のセンサーからの出力を観測できる。
【００３５】
ある実施態様において、コントローラ１９０は代替的に、ボウル１２０が赤血球で満たされることを採血される全血の量および全血のヘマトクリットに基づいて決定できる。例えば、ボウル１２０に回収される赤血球の量は、供給源より採血される全血の容量に採血された血液のヘマトクリットを乗じたものに等しいであろう。
【００３６】
上述のように、被験者／患者より安全に採血できるであろう全血の全容量は制限される（例えば典型的に４００ミリリットル＋／−１０％もしくは４５０ミリリットル＋／−１０％）。上述のように、全血の全容量および全血のヘマトクリット値は（システム効率に沿って）回収されるであろう赤血球の容量を決定できる。例えば、３５％のヘマトクリットの４００ミリリットルの全血の処理は、６０％のヘマトクリットの同量の全血の処理よりもより少ない赤血球を得るであろう。
【００３７】
そのため、システム１００のさまざまな実施態様は、採血できる全血の最大容量（例えば目標の容量）ならびに全血を処理するときの所望の赤血球の目標容量について考慮する。例えば、本発明のある実施態様において、コントローラ１９０が採血される全血の容量およびボウル１２０に回収される赤血球の容量（例えばラインセンサの出力もしくは肩部分のセンサに基づく）を観測するとき、コントローラ１９０はその値と目標の値とを比較し得る。換言すると、コントローラ１９０は採血される全血の今の容量と目標値／最大値とを比較できる（ステップ４６０）。同様に、コントローラ１９０は、ボウル１２０が赤血球で満たされる（赤血球の目標の容量が回収されたことを示す）ときを確定するために光学センサ１４（もしくは肩部分のセンサ）を観測し得る（ステップ４６５）。全血の目標の容量が供給源より採血されるときか、赤血球の目標の容量が回収される（例えばボウル１２０が赤血球で満たされる）ときかのいずれかであるとき、コントローラ１９０はドナー／供給源からの全血の採血を停止でき（ステップ４７０）、そしてボウル１２０の回転を停止できる。コントローラ１９０が全血の採血を停止し、ボウル１２０が回転を停止するとき、コントローラ１９０は、ボウル１２０に含有される赤血球の部分もしくはすべてをＲＢＣ貯蔵コンテナ５０へと移送できる（例えば、採血ポンプＰ１を逆転させ、チューブ６０、コンテナ５８、チューブ５６、コネクタ５４、バルブＶ６、フィルタＦ４、チューブ５２を経て赤血球をＲＢＣコンテナ５０へと移す）（ステップ４８０）。従って、ボウル１２０が赤血球を回収するのを停止させられるため、このシステム１００は非連続的なシステムである。
【００３８】
コントローラ１９０がボウル１２０中の赤血球をＲＢＣ貯蔵コンテナ５０へと移送するとき、システム１００はまた、ＲＢＣの追加の溶液コンテナ６５からの追加の溶液を赤血球へと導入できる。例えば、上述のように、コントローラ１９０は、ポンプＰ２を起動してコンテナ６５からバルブＶ７、チューブ７１、およびフィルタＦ５を経て追加の溶液を引き出し得る。追加の溶液は、コネクタ５８へと移送される赤血球と混合できる。さらに、または代替的に、赤血球をＲＢＣ貯蔵コンテナ５０へと移送する前に、追加の溶液がボウルへと導入されてボウル１２０中の赤血球と混合され得る。
【００３９】
被験者から採血される全血の量を観測することによってボウル１２０中に回収される赤血球の量を観測し、そして目標の値に到達するときに採血ステップを停止することによって、本発明のさまざまな実施態様は回収される赤血球の量を最大化でき、さらに全血の許容される最大容量を超えないことが確かなものとされ得る。さらに、従来技術と異なり、本発明のさまざまな実施態様は「ｃｈａｉｒ−ｓｉｄｅ」で実施でき、システムのコストと複雑さを減少させる単一の容量固定のボウル１２０を用いることができる。例えば、可変容量の分離チャンバと異なり、固定容量のチャンバを用いる本発明の実施態様は、チャンバ容量を制御するための別の制御システムを必要とせず、そのためより安価に製造でき、製造時間も減少させ得る。
【００４０】
図４に示されるステップに加えて、本発明のある実施態様はさらなる任意追加のステップを持つ。例えば図５に示されるように、回収された赤血球をＲＢＣコンテナ５０へと移送する前に、システム１００は赤血球中に含まれるたんぱく質を除去するために赤血球を洗浄できる（ステップ５１０）。そのため、システム１００／コントローラ１９０は、ポンプＰ２を起動し、コンテナ６５から追加の溶液を引き出し、バルブＶ７、ライン７１、フィルタＦ５、コネクタ５８、およびライン６０を経てボウル１２０へと入れる（例えば流入ポートＰＴ１を経て）。さらに追加の溶液はボウル１２０に入ると（例えばボウル１２０が回転中に）、洗浄溶液／たんぱく質の混合物は、流出ポートＰＴ２を経てボウル１２０から離れ、廃液コンテナ２２へと送られるであろう（例えばライン３６、コネクタ７２、バルブＶ３およびライン３９を経て）。洗浄ステップが完了すると、システム１００は分離装置中の洗浄された赤血球をＲＢＣ貯蔵コンテナ５０へと移送できる（ステップ４８０）。移送の際、システム１００は（任意追加で）、赤血球の貯蔵に必要とされる追加の溶液を添加し得る。システム１００が赤血球／添加の溶液の混合物を移送するとき、混合物は、赤血球から白血球（例えばリューコサイト（白血球））を除去する白血球減少フィルタＦ４を通過し得る。
【００４１】
さらに、特に全血が全血バッグに最初に回収されるような実施態様において、赤血球をＲＢＣコンテナ５０へと移送したのち、ある実施態様は、処理される全血の全容量が目標の容量より低い場合（または全血バッグ中に回収される容量よりも低い場合）において追加の赤血球を回収するためにさらなる全血を処理できる（ステップ５２０）。例えば、システム１００／コントローラ１９０は、十分な全血が全血バッグ中に残されているとき、第二の赤血球回収サイクルを開始することを決定する。システム１００が十分な量の全血があることを決定するとき、システム１００は、全血バッグより全血を再び引き出し、ボウル１２０へと入れ、全血の目標の容量に到達するまでかまたは赤血球の目標の容量が（２回目に）ボウルに回収されるまで上述されるのと同様の方法によって全血を処理することを続ける（例えばシステムはステップ４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４６５および４７０を繰り返し得る）。
【００４２】
全血バッグから追加の全血を取り出す前に全血バッグ中に十分な量の全血があることを決定することに加えて、または、決定することの代わりに、システムは全血バッグ中に十分な容量の赤血球が残されているかどうかを決定できる。例えば、コントローラ１９０は、残された全血の容量（例えば、全血バッグ中の全血の開始容量から、既に取り出された／処理された全血の容量を差し引く）と全血のヘマトクリット（例えば、残される赤血球の容量は、全血バッグ中に残される全血の容量に全血のヘマトクリットを乗じたものに等しい）とに基づいて全血バッグ中に残される赤血球の容量を計算できる。システム１００／コントローラ１９０が全血バッグ中に十分な容量の赤血球が存在すると決定するとき、システム１００／コントローラ１９０は第二の回収サイクルを開始できる。
【００４３】
さらに、第二のサイクルの全血の処理をするのに十分な空きの容量がボウル１２０にあることを確かにするために、システム１００はボウル１２０中の赤血球の部分もしくは全てを赤血球貯蔵バッグ５０へと移送できる。例えば、システム１００は赤血球のすべてを貯蔵バッグ５０移送できるか、またはシステム１００は第二のサイクル中にボウル１２０に回収されるであろう追加の赤血球（例えば全血バッグ中に残される赤血球の容量）に適応するのに十分な量の赤血球のみを移送できる。
【００４４】
赤血球／追加の溶液混合物がＲＢＣコンテナ５０へと移送されると、システム１００は、フィルタＦ４からＲＢＣコンテナ５０へとフィルタＦ４に捕われたすべての赤血球を洗い流すためのリンスステップを実行できる（ステップ５３０）。例えば、コントローラ１９０はポンプＰ２を起動し、さらなる追加の溶液（例えば７０ミリリットル）をコンテナ６５からライン７１、ライン５６、ライン５２およびフィルタＦ４を経て移送する。追加の溶液がフィルタＦ４を通過するとき、それは捕われた赤血球をフィルタＦ４から洗い流し、ＲＢＣコンテナ５０へと入れ、結果的にＲＢＣの回収を増大する。
【００４５】
例えば、本発明のさまざまな実施態様は、遠心ボウル１２０の速度を調整し／増加させることによって、回収される血漿の容量を増加させ、および／もしくは最終的な赤血球産物のヘマトクリットを増大させることができる。例えば、比較的高いヘマトクリットの全血を処理するとき、コントローラ１９０は遠心機１１０の速度を増大できる。遠心機１１０の速度を増大することによって、入ってくる全血から追加の血漿が分離され（例えば分離効率が増大して）、回収される。さらに、高いヘマトクリットのドナーにおいて、最終の赤血球産物のヘマトクリットは増大するであろう（例えば、ボウル１２０の赤血球はボウルの壁１２７に対してより強固にまとまるため）。
【００４６】
上述のように、本発明の実施態様において、さまざまなサイズのボウルが使用できる。そのため、ある実施態様において、赤血球のおおよその容量（例えば、処理すべき全血のヘマトクリットと全血の供給源とに基づく）に適応することのできる容量を持つボウル１２０を選択することが望ましい。例えば供給源が全血バッグである実施態様において、最も少ないヘマトクリットのドナーの赤血球の容量に適応できるボウルサイズを選択することが好ましい。供給源がドナーである実施態様において、赤血球の目標の容量（例えば１８０ミリリットル）を保持できるボウルサイズを選択することが好ましい。ボウルサイズは１５０〜２１０ミリリットルの赤血球に適応するように選択することが好ましく、より好ましくは１６０〜２００ミリリットルの赤血球に適応し、より好ましくは１７０〜１９０ミリリットルの赤血球に適応し、そしてもっとも好ましくは約１８０ミリリットルの赤血球に適応する。
【００４７】
しかしながら、代替的な実施態様において、より小さいボウル１２０が使用できる。そのような実施態様において、処理は複数のステップで実施される。例えば、システム１００は一定容量の全血を取り出し（例えば、全血の目標の容量より少ない）、血液を処理し、そして赤血球及び血漿を回収する。システム１００は、その後、全血の目標の容量を採血するか、赤血球の目標の容量が回収されるまで、採血／処理ステップを繰り返す。
【００４８】
上述される本発明の実施態様は例示のみを意図し、数多くの変更および修正は当業者に明らかであろう。そのような変更および修正は、添付される請求項に定義される本発明の範囲内に入ると意図される。
【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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【国際調査報告】
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