(57)【要約】処理のシステムおよび方法は、分離デバイスを備え、このデバイスは、使用の際に、血液または赤血球含有懸濁液からの赤血球の分離を包含する分離プロセスを実施する。これらのシステムおよび方法は、分離プロセスが行われている間に少なくとも部分的に、赤血球を分離デバイスから除去するための、分離デバイスに結合された出口ライン（１０４）を備える。出口ライン（１０４）に付随するセンサ（１４８）は、分離デバイスから除去された赤血球のヘマトクリットを感知し、そして感知されたヘマトクリット出力を生成する。感知されたヘマトクリットに少なくとも部分的に基づいて、分離デバイスからの赤血球所除去を制御するための制御器が、分離デバイスに結合される。
2006517805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理システムであって、以下：
分離デバイスであって、該分離デバイスは、使用の際に、血液または赤血球含有懸濁液からの赤血球の分離を包含する分離プロセスを実施する、分離デバイス、
該分離デバイスに結合された出口ラインであって、該出口ラインは、該分離プロセスが行われている間に、少なくとも部分的に、赤血球を該分離デバイスから除去するためのものである、出口ライン、
該出口ラインに付随するセンサであって、該センサは、該分離デバイスから除去される赤血球のヘマトクリットを感知し、そして感知されたヘマトクリット出力を生成する、センサ、および
該分離デバイスに結合された制御器であって、該分離デバイスからの赤血球の除去を、少なくとも部分的に、該感知されたヘマトクリット出力に基づいて制御する、制御器、
を備える、処理システム。
【請求項２】
前記分離デバイスが、遠心分離場を発生させることによって、前記分離プロセスを実施する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御器が、前記出口ラインにおける赤血球の流量を、少なくとも部分的に、前記感知されたヘマトクリット出力に基づいて調節することによって、赤血球の除去を制御する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御器が、前記感知されたヘマトクリット出力を、予め決定された赤血球ヘマトクリット値と比較し、そして少なくとも部分的に、該比較に基づいて、赤血球の除去を制御する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御器が、前記感知されたヘマトクリット出力と、予め決定された赤血球ヘマトクリット値との間の偏差をモニタリングし、そして該偏差に少なくとも部分的に基づいて、赤血球の除去を制御する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御器が、前記赤血球の除去を、少なくとも部分的に、前記偏差の大きさに基づいて制御する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御器が、赤血球の除去を、少なくとも部分的に、経時的な前記偏差の変化に基づいて制御する、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記センサが、前記分離デバイスから除去される赤血球のヘマトクリットを光学的に感知して、前記感知されたヘマトクリット出力を生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
処理システムであって、以下：
分離デバイスであって、該分離デバイスは、使用の際に、血液または赤血球および血漿を含有する懸濁液からの、赤血球および血漿の分離を包含する分離プロセスを実施する、分離デバイス、
該分離デバイスに結合された入口ラインであって、該分離プロセスが行われている間に、少なくとも部分的に、該血液または懸濁液を該分離デバイスに、制御された流量Ｑｂで運ぶための、入口ライン、
該分離デバイスに結合された血漿出口ラインであって、該分離プロセスが行われている間に、少なくとも部分的に、制御された血漿流量Ｑｐで、該分離デバイスから血漿を運ぶための、血漿出口ライン、
該分離デバイスに結合された赤血球出口ラインであって、該分離プロセスが行われている間に、少なくとも部分的に、赤血球流量Ｑｒｂｃにて、赤血球を該分離デバイスから除去するためのものであり、ここで、Ｑｒｂｃ＝Ｑｂ−Ｑｐである、赤血球出口ライン、
該出口ラインに付随するセンサであって、該デバイスから除去される赤血球のヘマトクリットを感知し、そして感知されたヘマトクリット出力を生成するための、センサ、ならびに
該分離デバイスに結合された制御器であって、該感知されたヘマトクリット出力に少なくとも部分的に基づいて、ＱｂとＱｐとの間の比を制御するための、制御器、
を備える、処理システム。
【請求項１０】
前記分離デバイスが、遠心分離場を発生させることによって、前記分離プロセスを実施する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御器が、Ｑｂを、選択された大きさに設定し、そしてＱｐを、前記比を制御するように変動させる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御基が、前記比を、前記感知されたヘマトクリット出力と、予め決定された赤血球ヘマトクリット値との間の偏差に少なくとも部分的に基づいて制御する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記制御器が、前記比を、前記偏差の大きさに少なくとも部分的に基づいて制御する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御器が、前記比を、経時的な前記偏差の変化に少なくとも部分的に基づいて制御する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記センサが、前記分離デバイスから除去される赤血球の前記ヘマトクリットを光学的に感知し、そして前記感知されたヘマトクリット出力を生成する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１６】
処理方法であって、以下の工程：
血液または赤血球含有懸濁液からの、赤血球の分離を包含する、分離プロセスを実施する工程、
該分離プロセスが行われている間に、少なくとも部分的に、該分離デバイスから赤血球を除去する工程、
該分離デバイスから除去される赤血球のヘマトクリットを感知して、感知されたヘマトクリット出力を生成する工程、ならびに
該分離デバイスからの赤血球の除去を、該感知されたヘマトクリット出力に少なくとも部分的に基づいて制御する工程、
を包含する、方法。
【請求項１７】
前記分離プロセスが、遠心分離場を発生させる工程を包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記制御する工程が、前記分離デバイスから除去される赤血球の流量を、前記感知されたヘマトクリット出力に少なくとも部分的に基づいて調節する工程を包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記制御する工程が、前記感知されたヘマトクリット出力を、予め決定された赤血球ヘマトクリット値と比較する工程、および該比較に少なくとも部分的に基づいて、赤血球の除去を制御する工程を包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記制御する工程が、前記感知されたヘマトクリット出力と、予め決定された赤血球ヘマトクリット値との間の偏差をモニタリングし、そして該偏差に少なくとも部分的に基づいて、赤血球の除去を制御する工程を包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記制御する工程が、前記偏差の大きさに少なくとも部分的に基づいて、赤血球の除去を制御する工程を包含する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記制御する工程が、経時的な前記偏差の変化に少なくとも部分的に基づいて、赤血球の除去を制御する工程を包含する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記感知する工程が、前記分離デバイスから除去される赤血球のヘマトクリットを光学的に感知して、前記感知されたヘマトクリット出力を生成する工程を包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
処理方法であって、以下の工程：
分離でデバイスを用いて分離プロセスを実施する工程であって、赤血球および血漿の、血液または赤血球および血漿を含有する懸濁液からの分離を包含する、工程、
該分離プロセスが行われている間に、少なくとも部分的に、血液または懸濁液を、該分離デバイスに、制御された血液流量Ｑｂで運ぶ工程、
該分離プロセスが行われている間に、少なくとも部分的に、血漿を、該分離デバイスから、制御された血漿流量Ｑｐで運ぶ工程、
該分離プロセスが行われている間に、少なくとも部分的に、赤血球を、該分離デバイスから、赤血球流量Ｑｒｂｃで除去する工程、であって、ここで、Ｑｒｂｃ＝Ｑｂ−Ｑｐである、工程、
該分離デバイスから除去された赤血球のヘマトクリットを感知して、感知されたヘマトクリット出力を生成する工程、ならびに
ＱｂとＱｐとの間の比を、前記感知されたヘマトクリット出力に少なくとも部分的に基づいて、制御する工程、
を包含する、方法。
【請求項２５】
前記分離プロセスが、遠心分離場を発生させる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記制御する工程が、Ｑｂを選択された大きさに設定し、そしてＱｐを変動させて、前記比を制御する工程を包含する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記制御する工程が、前記比を、前記感知されたヘマトクリット出力と予め決定された赤血球のヘマトクリット値との間の偏差に少なくとも部分的に基づいて制御する工程を包含する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記制御する工程が、前記比を、前記偏差の大きさに少なくとも部分的に基づいて制御する工程を包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記制御する工程が、前記比を、経時的な前記偏差の変化に少なくとも部分的に基づいて制御する工程を包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記感知する工程が、前記分離デバイスから除去される赤血球のヘマトクリットを光学的に感知し、前記感知されたヘマトクリット出力を生成する工程を包含する、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２００１年８月１６日に出願された、発明の名称「Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｎｇ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｂｌｏｏｄ  Ｓｐｅｃｉｅｓ  Ｄｕｒｉｎｇ  Ｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ  Ｂｌｏｏｄ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」の、同時係属中の米国出願番号０９／９３１，１４６の利益を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、血液、血液成分、または細胞物質の他の懸濁液を処理および収集するための、システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
今日、人々は、慣用的に、全血を、通常は遠心分離によって、種々の治療成分（例えば、赤血球、血小板、および血漿）に分離している。
【０００４】
従来の血液処理方法は、耐久性のある遠心分離装置を、単回使用の滅菌処理システム（代表的に、プラスチック製）と組み合わせて使用する。操作者は、使い捨てシステムを遠心分離器に装填し、その後、処理し、その後、これらを取り除く。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の血液遠心分離器は、収集部位の間での容易な移送を可能にしない大きさのものである。さらに、装填および取り外しの操作は、時々、時間を浪費し、そして退屈である。
【０００６】
さらに、血液成分を、高容量のオンライン血液収集装置（ここで、非常に必要とされる細胞性血液成分（例えば、血漿、赤血球、および血小板）のより高い収率が合理的な短い処理時間で実現され得る）において使用するような様式で収集するための、さらに改善されたシステムおよび方法に対する必要性が存在する。
【０００７】
このような流体処理システムに対する操作および性能の要件は、さらに複雑かつ成功になっているものの、より小さくかつより可搬性のあるシステムに対する要求が高まっている。従って、操作者が処理および分離の効率を最大にすることを補助する、より詳細な情報および制御信号を収集および生成し得る、自動化血液処理制御器に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の要旨）
本発明の１つの局面に従って、処理システムおよび方法は、使用の際に分離プロセスを実施する分離デバイスを備え、この分離プロセスは、血液または赤血球含有懸濁液からの赤血球の分離を包含する。これらのシステムおよび方法は、分離デバイスに結合された出口ラインを備え、この出口ラインは、少なくとも部分的に、この分離プロセスが行われている間に、赤血球を分離デバイスから除去するためのものである。本発明のこの局面に従って、センサが、出口ラインに付随しており、このセンサは、分離デバイスから除去される赤血球のヘマトクリットを感知し、そして感知されたヘマトクリット出力を生成するためのものである。制御器が、この分離デバイスに結合されて、少なくとも部分的に、感知されたヘマトクリット出力に基づいて、分離デバイスからの赤血球の除去を制御する。
【０００９】
１つの実施形態において、この制御器は、例えば、感知されたヘマトクリット出力に少なくとも部分的に基づいて、出口ラインにおける赤血球の流量を調節することによって、赤血球の除去を制御する。
【００１０】
１つの実施形態意おいて、この制御器は、制御されたヘマトクリット出力を、予め決定された赤血球ヘマトクリット値と比較し、そしてこの比較に少なくとも部分的に基づいて、赤血球の除去を制御する。
【００１１】
１つの実施形態において、この制御器は、感知されたヘマトクリット出力と、予め決定された赤血球ヘマトクリット値との間の偏差をモニタリングし、そしてこの偏差に少なくとも部分的に基づいて、例えば、偏差の大きさまたは経時的な偏差の変化に基づいて、赤血球の除去を制御する。
【００１２】
１つの実施形態において、このセンサは、分離デバイスから除去された赤血球のヘマトクリットを光学的に感知し、そして感知されたヘマトクリット出力を生成する。
【００１３】
本発明の別の局面に従って、システムおよび方法は、使用の際に分離プロセスを実施する分離デバイスを使用し、このプロセスは、赤血球および血漿の、血液または赤血球または血漿を含有する懸濁液からの分離を包含する。入口ラインが、この分離デバイスに結合されて、血液または懸濁液を、少なくとも部分的に、分離プロセスが行われている間に、制御された血液流量Ｑｂで、分離デバイス内に運ぶ。血漿出口ラインは、分離デバイスに結合されて、血漿を、少なくとも部分的に、分離プロセスが行われている間に、分離デバイスから、制御された血漿流量Ｑｐで運ぶ。赤血球出口ラインは、分離デバイスに結合されて、分離プロセスが行われている間に、少なくとも部分的に、赤血球を分離デバイスから、赤血球流量Ｑｒｂｃで除去し、ここで、Ｑｒｂｃ＝Ｑｂ−Ｑｐである。出口ラインに付随するセンサは、分離デバイスから除去された赤血球のヘマトクリットを感知し、そして感知されたヘマトクリット出力を生成する。分離デバイスに結合された制御器は、感知されたヘマトクリット出力に少なくとも部分的に基づいて、ＱｂとＱｐとの間の比を制御する。
【００１４】
全血の分離の間、決定可能な高い閾値の赤血球ヘマトクリットＨＣＴＲＢＣにおいて、血小板は、赤血球と一緒に分離デバイスを出ることをやめることが発見された。この所定の高い閾値のＨＣＴＲＢＣにおいて、血小板は、分離デバイス中に血漿と一緒に残る傾向があり、これによって、血漿との混合に供される。この発見に基づいて、赤血球ヘマトクリットについての血液処理設定点ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣは、この高い閾値の赤血球ヘマトクリット値に近付くが、この値を超えないように、設定され得る。所定の血漿収集手順の間に、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を調節して（ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣ）を達成することによって、そのプロセスに対する血漿収集パラメータが最適化され、そして過剰の漏出状態を満たさないように媒介するか、またはこの状態を回避する。ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣをコントロールとして使用することによって、（ＱＰ）が最大化されて手順時間を最適化し、そして赤血球ヘマトクリットを最大化し、一方で、血小板を赤血球とともにチャンバから去らせ、過剰の漏出状態を回避することを可能にする。
【００１５】
本発明の他の特徴および利点は、以下の説明および添付の図面に記載されている。
【００１６】
本発明は、本発明の精神および本質的な特徴から逸脱することなく、いくつかの形式で実施され得る。本発明の範囲は、後にある具体的な説明においてよりむしろ、添付の特許請求の範囲によって規定される。従って、特許請求の範囲の均等物の意味および範囲内に入る全ての実施形態は、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（好ましい実施形態の説明）
図１は、本発明の特徴を具現化してなる流体処理システム１０を示している。このシステム１０は、種々の流体の処理に使用することができる。
【００１８】
システム１０は、全血および他の生体細胞材料の懸濁液の処理に、とくによく適している。したがって、ここに説明する実施の形態は、この目的のために使用されるシステム１０を示している。
【００１９】
（Ｉ．システムの概要）
システム１０は、２つの基本的な構成要素を含んでいる。それらは、（ｉ）図１においては運搬および保管のための閉じた状態に示され、図２および３においては動作のために広げた状態に示されている血液処理装置１４、および（ｉｉ）血液処理装置１４と相互作用して１つ以上の血液成分の分離および採取を生じさせる液体および血液流通セット１２であり、セット１２は、図１および４においては、使用前の輸送および保管のためトレイ４８内に収容されて示されており、図５および６においては、トレイ４８から取り出され、使用のために血液処理装置１４に取り付けられて示されている。
【００２０】
（Ａ．処理装置）
血液処理装置１４は、長期間の使用が可能な耐久性のある物品であることが意図されている。図示されている好ましい実施の形態においては、血液処理装置１４は、携行用ハウジングまたはケース３６内に取り付けられている。ケース３６は、テーブル上またはその他の比較的小さい表面への配置および稼動に適するよう、コンパクトな占有面積を呈している。さらに、ケース３６は、採取のための場所へと容易に持ち運びできるよう意図されている。
【００２１】
ケース３６は、底部３８およびヒンジ付けされた蓋４０を備えており、運搬のため（図１に示すように）蓋４０が閉じられ、使用のために（図２〜４に示すように）蓋４０が開かれる。底部３８は、使用の際、おおむね水平な支持面に置かれるように意図されている。ケース３６は、例えば成型によって、所望の構成に形成することができる。ケース３６は、好ましくは軽量でありながら耐久性に富んでいるプラスチック材料から作られる。
【００２２】
装置１４には、制御器１６が搭載されている。制御器１６は、操作者によって選択された血液の処理および採取の手順を実行するため、装置１４の構成要素と流通セット１２の構成要素との間の相互作用を管理する。図示の実施の形態において、制御器１６は主処理ユニット（ＭＰＵ）を備えており、主処理ユニットは、例えばＩｎｔｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製造するＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）型のマイクロプロセッサからなることができるが、他の種類の通常のマイクロプロセッサを使用することも可能である。ＭＰＵは、ケース３６の蓋４０の内側に取り付けできる。電源コード１８４を備える電源が、装置１４のＭＰＵおよび他の構成部品に電力を供給する。
【００２３】
好ましくは、さらに制御器１６が、操作者がシステム１０の動作に関する情報を眺めて確認することができるよう、インタラクティブなユーザ・インターフェイス４２を備えている。図示の実施の形態においては、インターフェイス４２は、蓋４０に保持されたインターフェイス画面にて実現されており、情報を操作者に提示すべく、アルファベットや数字の形式にて表示し、グラフィカルな画像として表示する。
【００２４】
制御器１６のさらなる詳細は、Ｎａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号に見つけることができ、この米国特許は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。インターフェイスのさらなる詳細は、Ｌｙｌｅらの米国特許第５，５８１，６８７号に見ることができ、この米国特許も、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【００２５】
図１に示すとおり、蓋４０を、外部の他の装置を制御器１６または装置１４の他の構成部品に接続するため、他の入力／出力を支持するために使用することができる。例えば、イーサネット（登録商標）・ポート５０、バーコード読み取り器など（情報をスキャンして制御器１６に取り込むため）の入力５２、診断ポート５４、血液の処理の際に血液の流速を向上させるべくドナーが装着する加圧カフ６０を接続するためのポート５６（例えば、図２３および２４を参照）、またはシステムのトランスデューサの較正用ポート５８を、すべてアクセスに好都合なように蓋４０の外面に取り付けることができ、あるいは装置１４のケース３６のどこかに取り付けることができる。
【００２６】
（Ｂ．流通セット）
流通セット１２は、無菌の、１回限り使用の、使い捨ての品物であるよう意図されている。所与の血液処理および採取の手順を開始する前に、操作者が、流通セット１２の種々の構成部品を装置１４に組み合わせて取り付ける（図４および５に示すように）。制御器１６が、操作者からの他の入力を考慮に入れつつ、所定のプロトコルにもとづいて手順を実行する。手順が完了すると、操作者は、流通セット１２を装置１４との組み合わせから取り外す。セット１２のうち採取した血液成分を保持している部分が、装置１４から取り外され、保管、輸液、またはさらなる処理のために保持される。セット１２の残りの部分は、装置１４から取り外されて破棄される。
【００２７】
流通セットは、以下でより詳細に特定されるとおり、血液処理チャンバ１８、流体動作ポンプおよびバルブ・カセット２８、アレイに組み合わされた処理容器６４、およびチャンバ１８とカセット２８とに接続された流通チューブを備えている。
【００２８】
（１．血液処理チャンバ）
図示の実施の形態（図５参照）においては、流通セット１２が、遠心分離機との組み合わせにて使用されるように設計された血液処理チャンバ１８を備えている。処理装置１４が、遠心分離機ステーション２０（図２および３を参照）を備えており、使用のため処理チャンバ１８を収容する（図５を参照）。
【００２９】
図２および３に示すように、遠心分離機ステーション２０は、個室２４を底部３８に形成して有している。遠心分離機ステーション２０は、ドア２２を備えている。ドア２２は、処理チャンバ１８を個室２４内へと装填できるよう（図３および５に示すように）開く。動作時、ドア２２は、処理チャンバ１８を個室２４内に封じるべく（図２および６に示すように）閉じる。
【００３０】
遠心分離機ステーション２０は、処理チャンバ１８を回転させる。回転が加えられたとき、処理チャンバ１８が、ドナーから受け取った全血を各構成部分へと遠心分離によって分離し、主として赤血球、血漿、および血小板と白血球とで密集しているバフィコートと呼ばれる中間層に分離する。以下で説明するとおり、チャンバ１８の構成は、意図する血液分離の目的に合わせて変更することができる。
【００３１】
（２．流体圧駆動のカセット）
図示の実施の形態において、さらにセット１２は、流体圧駆動のカセット２８（図５参照）を備えている。カセット２８は、所与の血液処理手順において必要とされるすべてのポンプおよびバルブ機能について、中央集権化され、プログラム可能である、統合化されたプラットフォームをもたらしている。図示の実施の形態においては、流体圧が、正および負の空気圧からなるが、他の種類の流体圧を使用することも可能である。
【００３２】
図５に示すように、カセット２８は、使用のため、ケース３６の蓋４０に配置された空気圧動作のポンプおよびバルブ・ステーション３０に取り付けられている。ポンプおよびバルブ・ステーション３０は、カセット２８の着脱のためポンプおよびバルブ・ステーション３０を露出させる開放位置（図３参照）と、使用のためカセット２８をポンプおよびバルブ・ステーション３０内に収容する閉鎖位置（図６に示されている）との間を運動するようにヒンジ付けされたドア３２を備えている。ポンプおよびバルブ・ステーション３０は、バルブ面ガスケット３１８の背後に位置するマニホルドアセンブリ３４（図４参照）を備えている。マニホルドアセンブリ３４は、カセット２８がポンプおよびバルブ・ステーション３０に取り付けられているとき、カセット２８にガスケット３１８を通じて正および負の空気圧を加える。空気圧が、カセット２８を通る流体の流れを案内する。
【００３３】
カセット２８のさらなる詳細ならびにポンプおよびバルブ・ステーション３０の動作については、後で説明する。さらに、さらなる詳細をＮａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号に見つけることができ、この米国特許は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【００３４】
（３．血液処理容器およびチューブ）
再び図５および６を参照すると、さらに流通セット１６が、チューブおよび容器のアレイを、カセット２８およびチャンバ１８と流通可能に備えている。チューブおよび容器の配置構成は、処理の目的にあわせて変えることができる。代表的な血液処理手順、およびそのような手順に対応した関連する流通セットについては、後で説明する。
【００３５】
臍帯１００が、流通セット１６の一部を構成している。取り付けされたとき、臍帯１００は、回転する処理チャンバ１８をカセット２８に、回転シールを必要とすることなく結び付ける。臍帯１００は、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）共重合体エラストマ（ＤｕＰｏｎｔ）など、回転の応力に耐えるプラスチック材料から製作することができる。
【００３６】
次に図７を参照すると、チューブ１０２、１０４、および１０６が、臍帯１００の近位端から延びている。チューブ１０２が、全血を分離のために処理チャンバ１８へと運ぶ。チューブ１０４および１０６はそれぞれ、遠心分離された赤血球および血漿を処理チャンバ１８から運びだす。血漿は、処理の目的に応じ、血小板に富んでいてもよく、血小板に乏しくてもよい。
【００３７】
図７に示すように、固定具１０８が、臍帯１００に隣接したチューブ１０２、１０４、および１０６を、遠心分離機ステーション２０の外部で、コンパクトであり整理された横並びのアレイに集合させている。固定具１０８は、チューブ１０２、１０４、および１０６を、チャンバ１８の外部かつ遠心分離機ステーション２０近傍に位置する光学検出ステーション４６（図９、１０、および１１を参照）との組み合わせにおいて、グループとして配置および取り外しできるようにしている。
【００３８】
光学検出ステーション４６は、チューブ１０４および１０６によって運ばれる血液中に目的とする血液成分（例えば、赤血球および血小板）が存在するか否かを、光学的に監視する。検出ステーション４６は、そのような血液成分の存在または非存在を反映する出力をもたらす。この出力が、制御器１６へと伝えられる。制御器１６が、この出力を処理し、光学的に検出した事象に部分的にもとづいて、処理の各事象を制御するための信号を生成する。光学的検出にもとづいて処理の各事象を制御するための制御器の動作について、詳細は後で説明する。さらなる詳細は、Ｎａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号にも見つけることができ、この米国特許は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【００３９】
図示（図５および６を参照）のとおり、流通セット１６は、静脈切開ニードル１２８を備えており、静脈切開ニードル１２８によって、血液を処理すべくドナーをシステム１０に接続することができる。図５および６において、流通セット１６は、血液採取アセンブリ１１０をさらに備えている。血液採取アセンブリ１１０によって、所与の血液処理手順の開始において、静脈切開ニードル１２８を通じてドナーの血液の１つ以上のサンプルを採取することができる。採取アセンブリ１１０への血流を制御するため、従来からの手動のクランプ１１４（例えばＲｏｂｅｒｔｓクランプ）が設けられている。
【００４０】
やはり図５および６に示されているとおり、流通セット１６は、直列注入サイト１１２を備えることができる。注入サイト１１２によって、技術者は、必要であれば、生理食塩水や他の生理的な液体あるいは薬剤を、静脈切開ニードル１２８を使用して追加のニードル棒を必要とすることなく、ドナーへと導入することができる。
【００４１】
望ましくは、追加の直列手動クランプ１１６が、血液採取アセンブリ１１０および注入サイト１１２の上流に備えられている。このクランプ１１６によって、ドナーの安全または快適が求められる場合に、ドナーを流通セット１６から迅速に絶縁することができる。あるいは、この目的のために、別個の止血装置（図示されていない）を適用することができる。
【００４２】
さらに図１および２に示すとおり、装置１４は、血液の処理を助けるため、他の構成部品をコンパクトに配置して備えることができる。すでに述べた遠心分離機ステーション２０ならびにポンプおよびバルブ・ステーション３０に加え、装置は、１つ以上の計量ステーション６２、および容器のための他の形式の維持を備えている。これらの構成部品の装置１４における構成配置は、当然ながら変化しうる。
【００４３】
図示の実施の形態（図３参照）においては、計量ステーション６２は、一連の容器ハンガー／重量センサを、蓋４０の上部に沿って配置して有している。図示の実施の形態においては、さらに追加の振り出しハンガー／重量センサが、蓋４０の側面および底部に設けられている。使用時（図５および６を参照）、容器が計量ステーション６２に吊り下げられる。さらに図５および６に示されているとおり、計量ステーション６２の近傍において、絵によるアイコン６６が蓋４０に付されており、容器に付された絵によるアイコン６６と一致する。アイコン６６を一致させることによって、操作者を、適切な容器を目標とする計量ステーション６２に配置するよう、視覚によって案内することができる。
【００４４】
さらに計量ステーション６２は、容器を置くため、底部３８に成型凹所を有している。組み立ての際に容器を正しく置くよう操作者を案内するため、ステーション６２の近傍において底部３８に付された絵によるアイコン６６が、容器に付された絵によるアイコン６６と一致する。
【００４５】
処理の際に、血液または液体が容器へと収容され、さらに／または容器から放出されるとき、計量システム６２は、重量の時間変化を反映した出力をもたらす。この出力が、制御器１６へと伝えられる。制御器１６は、流体処理体積を導出するため、増加する重量の変化を処理する。制御器は、導出した処理体積に部分的にもとづいて、処理の各事象を制御するための信号を生成する。処理の各事象を制御するための制御器１６の動作について、さらなる詳細を後で説明する。追加の詳細は、Ｎａｙａｋらの米国特許第６，２６１，０６５号にも見つけることができ、この米国特許は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【００４６】
（４．血液処理手順）
制御器１６の制御のもとで、システム１０を、種々の血液処理手順を実行するよう調整することができる。ＭＰＵが、アプリケーション制御マネージャを備えており、制御アプリケーションのライブラリの実行を管理する。各制御アプリケーションが、遠心分離機ステーション２０ならびにポンプおよびバルブ・ステーション３０を所定のやり方で使用する所与の機能のタスクを実行するための手順を規定している。アプリケーションは、例えばプロセス・ソフトウェアとしてＭＰＵのＥＰＲＯＭ内に置くことができる。
【００４７】
後で説明するとおり、圧力をカセット２８へと選択的に加えることによって、同じカセット２８を、別の血液採取手順を実行するために使用することができる。
【００４８】
実例を示す目的で、２つの臨床手順、すなわち（１）血漿採取手順、および（２）２単位の赤血球採取手順の実行について説明する。血漿採取手順においては、ドナーからの全血が遠心分離によって処理され、採取のために最大８８０ｍｌの血漿がもたらされる。すべての赤血球は、ドナーへと戻される。２単位の赤血球採取手順においては、ドナーからの全血が遠心分離によって処理され、採取のために２単位（約５００ｍｌ）の赤血球がもたらされる。すべての血漿成分は、ドナーへと戻される。
【００４９】
詳しくは説明しないが、システム１０によって他の臨床手順も実行することも可能である。例えば、ドナーからの全血を遠心分離によって処理して、最大約５５０ｍｌの血漿と最大約２５０ｍｌの赤血球とを採取する血漿／赤血球の採取手順を実行することができる。赤血球のうち採取のために保持されない部分は、血液の分離の際に周期的にドナーへと戻される。目標とする５５０ｍｌを超えて集められた血漿、および目標の２５０ｍｌを超えて集められた赤血球も、手順の終わりにドナーへと戻される。他の例としては、血漿採取および／または赤血球採取の手順の過程において、バフィコート境界をチャンバ１８から取り出して集めることができる。引く続く白血球除去の手順によって、このバフィコートを血小板の源として利用することができる。
【００５０】
システム１０にて実現できるさまざまな血液採取手順のさらなる詳細は、米国特許第６，２６１，０６５号に記載されており、この米国特許は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【００５１】
（ＩＩ．本システムの血液分離のための構成部品の他の技術的特徴）
望ましくは、システム１０の血液処理チャンバ１８および遠心分離機ステーション２０は、さまざまな血液処理プロトコルの実行を支援する他の技術的特徴を有している。
【００５２】
（Ａ．血液処理チャンバ）
図示の実施の形態（図７および８を参照）においては、処理チャンバ１８が、医療用品質の硬質アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）などの剛である生体適合性プラスチック材料から、例えば射出成型によって、所望の形状および構成に前もって形成されている。この構成においては、チャンバ１８は、基部部品２００および蓋部品２０２という２つの主要な構成部品を備えている。
【００５３】
基部部品２００は、中心ハブ２０４を備えている。ハブ２０４は、円周状の血液分離チャネル２１０を規定している内側および外側の環状壁２０６および２０８によって囲まれている。１つ以上の半径方向の通路２１２が、ハブ２０４から延びてチャネル２１０と連通している。血液または他の流体が、これらの通路２１２を通ってハブ２０４からチャネル２１０へと案内され、チャネル２１０から案内される。成型による壁２１４が、分離チャネル２１０の軸方向の境界を形成している。さらに、蓋部品２０２が、分離チャネル２１０の軸方向のもう１つの境界を形成している。軸方向の境界が、両方ともおおむね平坦（すなわち、回転軸に直交）に示されているが、軸方向の境界が、先細り、丸、Ｖ字などでもよいことを、理解すべきである。
【００５４】
基部部品２００の下面は、臍帯１００の遠方端の成型取り付け具２１８を収容する成型ソケット２１６を備えている。取り付け具２１８は、臍帯１００をチャネル２１０と流体流通可能に接続するため、密な乾式圧入、溶剤による接着、または超音波溶着など、さまざまな方法でソケット２１６に固定することができる。臍帯１００の遠方端と基部部品２００とは、一体となって回転する。
【００５５】
血液分離プロセスの力学に影響するすべての輪郭、ポート、チャネル、および壁面は、１つ以上の射出成型作業によって、基部部品２００に前もって形成されている。基部部品２００に前形成される輪郭、ポート、チャネル、および壁面は、所望する特定の分離の目的に応じて変えることができる。代表例について、後でさらに詳しく説明する。
【００５６】
（Ｂ．遠心分離機ステーション）
遠心分離機ステーション２０（図９参照）は、遠心分離機アセンブリ６８を備えている。遠心分離機アセンブリ６８は、使用のため、成形による処理チャンバ１８および臍帯１００を収容して支持するように構成されている。
【００５７】
図９に示されているとおり、遠心分離機アセンブリ６８は、底部、上部、および側部の壁７２、７４、７６を有するフレームまたはヨーク７０を備えている。ヨーク７０は、底部壁７２に取り付けられたベアリング素子７８（図９）上で回転する。軸８２を中心としてヨーク７０を回転させるため、電動モータ８０が、ヨーク７０の底部壁７２に接続されている。図示の実施の形態においては、軸８２が基本的に水平（図３参照）であるが、他の角度の配置も使用可能である。モータ８０は、制御器１６によって出される指令に応じ、ヨーク７０を時計方向または反時計方向に回転させることができる。
【００５８】
キャリアまたはロータ・プレート８４が、ヨーク７０内で、ヨーク７０の上部壁７４に取り付けられた自身の固有のベアリング素子８６を中心として回転する。回転プレート８４は、ヨーク７０の回転軸８２におおむね一致する軸を中心として回転する。
【００５９】
図７に示すとおり、処理チャンバ１８の上部は、蓋部品２０２が取り付けられる環状のリップ２２０を備えている。図１０に示すように、ロータ・プレート８４は、処理チャンバ１８を回転のためにロータ・プレート８４に取り付けるため、リップ２２０を着脱可能に把持する係止用のアセンブリ８８を備えている。
【００６０】
係止用のアセンブリ８８の詳細は、２００１年１０月１３日に出願され本件出願と同時係属中である「Ｂｌｏｏｄ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｗｉｔｈ  Ｑｕｉｃｋ  Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ  ｏｆ  ａ  Ｂｌｏｏｄ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｃｈａｍｂｅｒ  ｔｏ  ａ  Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ  Ｒｏｔｏｒ」という名称の米国特許出願第０９／９７６，８２９号に見つけることができ、この米国特許出願は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【００６１】
図１０に最もよく示されているとおり、臍帯１００の近位端の鞘１４４が、遠心分離機ステーション２０の前形成の凹んだポケット９０にはまり込んでいる。ポケット９０は、臍帯１００の近位端を、相互に整列したヨーク７０およびロータ・プレート８４の回転軸８２に整列した回転しない静止位置に保持している。
【００６２】
さらに、前成形のポケット９０は、臍帯の鞘１４４が挿入されるのと同時に、固定具１０８の組み込みを収容するような形状とされている。これにより、チューブ１０２、１０４、および１０６は、図１１に示すようにやはりポケット９０内に配置される検出ステーション４６と関連して、グループとして配置および取り外しされる。
【００６３】
臍帯駆動または支持部材９２および９４（図９および１０を参照）は、ヨーク７０の側壁７６によって保持されている。ロータ・プレート８４が、所定の回転位置にあるとき、支持部材９２および９４は、臍帯１００を収容するため、処理チャンバ１８の左側に位置しており、同時に、鞘１４４および固定具１０８が、ポケット９０へとはめ込まれるよう操作される。
【００６４】
図１０に示すように、１つの部材９２が、臍帯１００の中間部分を収容する。部材９２は、臍帯１００の中間部分が当接して位置する表面を備えている。この表面が、おおむねヨーク７０へと向かうチャネル９６を形成している。チャネル９６は、臍帯１００の中間部分の通過を収容し、臍帯の上部を他方の部材９４に向かって導いている。チャネル９６は、臍帯１００の中間部分の移動を、回転軸８２へと向かい回転軸８２から離れる半径方向について規制する。一方で、チャネル９６は、臍帯１００の軸を中心とする臍帯１００の回転またはねじれを許容する。使用前、チャネル９６の表面はおおむね凸状である。この凸状の構成は、凸状の表面の材料が使用時に臍帯１００との回転接触によって磨耗するように意図されている点で、犠牲的であるように意図されている。この凸状の構成は、使用時に臍帯との接触によって動的に変化し、使用時にチャネル９６と臍帯１００との間の機械的および摩擦による相互作用によって決定される最終的な接触構成を形成する。
【００６５】
他方の部材９４は、部材９２によって部材９４へと導かれた臍帯１００の上部を収容する。部材９４は、臍帯１００の上部が当接して位置する表面を有している。この表面は、ヨーク７０の上部壁７２に向かって傾斜したチャネル９８を形成している。チャネル９８は、おおむねヨーク７０から離れるように向いており、したがって、チャネル９６とは反対向きの関係にある。２つの反対向きのチャネル９６および９８の間に臍帯のための移行経路をもたらすため、チャネル９６は、チャネル９８からわずかに外側にずれている。チャネル９８が、臍帯１００の上部を、ヨーク７０の上部壁７２の上方に軸方向に位置する凹んだポケット９０に向かって案内し、臍帯の鞘１４４および固定具１０８が、ポケットにはめ込まれる。チャネル９６と同様、チャネル９８は、臍帯１００の上部の移動を、回転軸８２へと向かい回転軸８２から離れる半径方向について規制する。一方で、チャネル９８は、チャネル９６と同様、臍帯１００の軸を中心とする臍帯１００の回転またはねじれを許容する。
【００６６】
支持チャネル９６および９８が、反対向きの関係で配置されているため、チャネル９６および９８が、ヨーク７０の回転方向にかかわらず、相補的な「逆向き把持」の様相で臍帯の中間部分に相互に係合する。
【００６７】
チャネル９６の内向き配置によって、ヨーク７０が反時計回り（ロータ・プレート８４の上部から見たとき）に回転する際に臍帯が最も良好に捉えられる。これにより、この方向への回転の際に、臍帯の残りの部分が、チャネル９８と係合するよう固定される。処理チャンバ１８は、血液処理の操作において、反時計回りに回転するように意図されている。
【００６８】
部材９４は、外向きのチャネル９８に向かって内向きに先細りになっている対向する側縁９９および１０１を備えている。先細りの側縁１０１が、臍帯の中間部分を、ヨーク７０の反時計回りの回転に応答して外向きのチャネル９８と係合するよう、さらに案内している。
【００６９】
チャネル９８の外向きの案内縁９９が、回転軸８２に向かって延びる大きく曲がった表面または傾斜を規定している。傾斜９９は、ヨークが通常の血液処理のために意図された方向（すなわち、反時計方向）と反対の方向であるこの時計方向（ロータ・プレート８４の上部から見たとき）に回転するとき、臍帯のチャネル９８内への自動装填が実現されるような寸法および構成とされている。その後、さらに傾斜９９は、ヨーク７０が反時計方向に回転するとき、臍帯１００の上部をチャネル９８から滑り出ないように保つ。これにより、臍帯の残りの部分が、この方向への回転の際にチャネル９６と係合するように固定される。
【００７０】
このように、チャネル９６および９８の構成が、ヨーク７０の回転に応じ、かつヨーク７０の回転の方向にかかわらず、臍帯の中間部分をチャネル９６および９８と係合した状態に保つため、お互いを補完する。
【００７１】
図示の実施の形態においては、支持部材９２および９４のチャネルの表面９６および９８が、外部からの潤滑を不要にし、あるいは臍帯１００そのものに回転ベアリングを設ける必要をなくすため、好ましくは摩擦の小さい材料から製造されている。使用される材料は、例えば、テフロン（登録商標）ポリテトラフルオロエチレン材料（ＤｕＰｏｎｔ）または超高分子量ポリエチレンからなることができる。そのような材料から作られることで、チャネル表面９６および９８が、臍帯の駆動における摩擦を最小にし、臍帯の磨耗による粒子状物質の存在を最小にする。
【００７２】
支持部材９２および９４のさらなる詳細は、２００１年１０月１３日に出願され本件出願と同時係属中である「Ｂｌｏｏｄ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｗｉｔｈ  Ｕｍｂｉｌｉｃｕｓ  Ｄｒｉｖｅｎ  Ｂｌｏｏｄ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｃｈａｍｂｅｒｓ」という名称の米国特許出願第０９／９７６，８３０号に見つけることができ、この米国特許出願は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【００７３】
遠心分離機ステーションのドア２０を閉じることによって、ドア２０の下面の保持ブラケット２１（図５参照）が、鞘１４４を押さえるように位置する。ドア２０が閉じられたとき、ドア２０の下面のもう１つの保持ブラケット２３（図５に示すとおり）が、固定具１０８を押さえるように位置する。好ましくは解除可能なラッチ２５が、遠心分離機アセンブリ６８の動作時、（図６に示すように）ドア２０を閉じた状態に保つ。
【００７４】
遠心分離機アセンブリ６８の動作時、支持部材９２および９４が、ヨーク７０の回転が臍帯１００を軸８２を中心として同調して回転させるよう、臍帯１００を保持する。近位端において（すなわち、鞘１４４において）ポケット９０内に拘束され、遠方端において（すなわち、取り付け具２１８によって）チャンバ１６に接続されているため、臍帯１００は、軸８２を中心として回転するとき、チャネル表面９６および９８が回転軸８２に対する臍帯の半径方向の移動を規制するときでも、チャネル表面９６および９８上で自身の軸を中心としてねじれる。チャネル表面９６および９８上をヨーク７０に対し１オメガ（通常は、約２２５０ｒｐｍの速度）で回転するとき、自身の軸を中心とする臍帯１００の回転は、回転のためにロータ・プレート８４に固定された処理チャンバ１８に、２オメガの回転を与える。
【００７５】
１オメガの回転速度にあるヨーク７０と２オメガの回転速度にあるロータ・プレート８４の相対回転によって、臍帯１００がねじれないように保たれ、回転シールの必要をなくしている。さらに図示の構成は、相互に回転するヨーク７０およびロータ・プレート８４に保持された処理チャンバ１８に、臍帯１００を通じて、ただ１つの駆動モータ８０によって回転を与えることを可能にしている。この構成のさらなる詳細は、Ｂｒｏｗｎらの米国特許第４，１２０，４４９号に開示されており、この米国特許は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【００７６】
すでに述べたように、チャネル表面９６および９８は、時計方向または反時計方向のいずれかについて臍帯１００の回転および処理チャンバ１８の駆動に対応するため、望ましくは相補的なやり方で構成および配置されている。したがって、チャンバ１８を、例えば血液処理に先立つ呼び水および空気の排出に対応するため、所望の１つの処理目的につながる１つの方向に回転させることができ、例えば血液の分離など、別の処理目的につながる反対の方向へと回転させることができる。さらに、ロータ・プレート８４が処理チャンバ１８の取り付けに対応すべく所定の回転位置にあるときの臍帯支持具９２および９４の臍帯１００への近接配置、および臍帯の近位端を支持ポケット９０に向かって導く支持具９２および９４に形成されたチャネル９６および９８の相補的な配置が、使用のための処理チャンバ１８の取り付けおよび使用後の処理チャンバ１８の取り外しについて、大部分を協調して実行することができる直感的ステップからなる「容易な取り付け」手順を可能にする。チャネル９６および９８の輪郭および配置は、ヨーク７０のいずれかの方向の回転の結果としての臍帯１００の「捕捉」を助け、たとえ操作者が最初に臍帯１００を完全に正しく取り付けることができなかった場合でさえも、臍帯１００をチャネル表面９６および９８上に適切に位置させる。
【００７７】
さらに詳しくは、チャネル９６および９８の相補的な特徴を、使用のための臍帯１００の自動取り付けに好都合に使用できる。望ましくは、ひとたび処理チャンバ１８がロータ・プレート８４に取り付けられ、最初に臍帯１００の中間領域をチャネル９６および９８内に置きつつ、臍帯の鞘１１４がポケット９０内に配置されると、次いでヨーク７０を、まず緩やかな速度（例えば、３００ｒｐｍ）で、血液処理の作業の際にヨーク７０が回転する方向である時計方向に回転させることができる。この方向への回転が、細長い傾斜９９を利用して、臍帯１００が確実にチャネル９８へと完全に装填されるようにする。その後、臍帯１００の位置が、使用のため両方のチャネル９６および９８内で確実に固定されるよう、ヨーク７０を反対（反時計回り）方向へと緩やかな速度で回転させることができる。次いで、ヨーク７０を、反時計回り方向に、血液処理をもたらす回転速度まで完全に立ち上げることができる。
【００７８】
（Ｃ．光学検出による境界制御）
前記血液処理手順のいずれにおいても、処理チャンバ１８内に存在する遠心力が、全血を（図１２に模式的に示すように）パックされた赤血球の領域および血漿の領域に分離する。遠心力が、パックされた赤血球の領域を、チャンバの外側の壁すなわち高Ｇの壁に沿って集まるようにする一方で、血漿の領域は、チャンバの内側の壁すなわち低Ｇの壁へと運ばれる。
【００７９】
中間の領域が、赤血球領域と血漿領域の間の境界を形成する。血小板および白血球などの中間密度の細胞血液種が、この境界の多くを占め、密度に応じて配置されて、血小板が白血球よりも血漿層の近くに位置する。この境界は、血漿領域の淡い黄色および赤血球領域の赤色と比べ、その濁った色合いゆえに「バフィコート」とも称される。
【００８０】
手順に応じてバフィコート材料を血漿から締め出し、あるいは赤血球から締め出すため、あるいはバフィコートの細胞成分を採取するため、バフィコートの位置を監視することが望ましい。この目的のため、本システムは、２つの光学検出アセンブリ１４６および１４８を収容してなる光学検出ステーション４６（図１１Ａ〜１１Ｄにも示されている）を備えている。この構成は、図１２、１３、および１４にも模式的に示されている。
【００８１】
ステーション４６の第１の検出アセンブリ１４６は、血漿採取チューブ１０６を通じての血液成分の通過を光学的に監視する。ステーション４６の第２の検出アセンブリ１４８は、赤血球採取チューブ１０４を通じての血液成分の通過を光学的に監視する。
【００８２】
チューブ１０４および１０６は、少なくともチューブ１０４および１０６が検出ステーション４６と組み合わされて配置される領域において、検出に使用される光学的エネルギに対して透過性であるプラスチック（例えば、ポリ塩化ビニル）材料から作られている。固定具１０８が、チューブ１０４および１０６を、それぞれの検出アセンブリ１４８および１４６に、眺めることができるように整列させている。さらに固定具１０８は、とくに関連のセンサは設けられていないが、全血を遠心分離機ステーション２０へと運ぶチューブ１０２を保持している。固定具１０８は、臍帯１００へと接続されるすべてのチューブ１０２、１０４、および１０６を集めて、コンパクトかつ容易に扱える束として保持するように機能している。
【００８３】
第１の検出アセンブリ１４６は、血漿採取チューブ１０６において、光学的に目標とする細胞種または成分の存在を検出することができる。検出のための光学的目標とされる成分は、手順に応じて変化する。
【００８４】
血漿採取手順においては、第１の検出アセンブリ１４６が、血漿採取チューブ１０６内の血小板の存在を検出し、これにより制御手段を、血漿と血小板細胞層の間の境界を動かして処理チャンバ内へと戻すべく動作させることができる。これにより、基本的に血小板の存在しない血漿製品をもたらすことができ、あるいは少なくとも血漿製品中の血小板の数を顕著に最小化することができる。
【００８５】
赤血球のみの採取手順においては、第１の検出アセンブリ１４６が、バフィコートと赤血球層との間の境界を検出し、これにより制御手段を、この境界を動かして処理チャンバ内へと戻すべく動作させることができる。これにより、赤血球の収量が最大化される。
【００８６】
血漿中のこれら細胞成分の存在は、第１の検出アセンブリ１４６によって検出されたとき、これら成分のすべてまたは一部を血漿採取ラインへと押し流すことができるよう、境界が処理チャンバの低Ｇ側の壁に充分近接していることを示している（図１３参照）。この状況は、「オーバ・スピル」とも称される。
【００８７】
第２の検出アセンブリ１４８は、赤血球採取チューブ１０４における赤血球のヘマトクリットを検出することができる。処理において赤血球ヘマトクリットが所定の最小レベルを下回って低下するとき、血漿が赤血球採取チューブ１０４に進入することができるよう、境界が処理チャンバの高Ｇ側の壁に充分近接していることを示している（図１４参照）。この状況は、「アンダー・スピル」とも称される。
【００８８】
検出ステーション４６ならびに第１および第２の検出アセンブリ１４６および１４８の構成は、変えることが可能である。望ましい実施例においては、第１の検出アセンブリ１４６が、赤または緑の光を選択的に発することができる発光ダイオード（ＬＥＤ）４００を備え、さらに血漿チューブ１０６を透過するＬＥＤ４００による光の強さを測定するため、対向して面するフォトダイオード４０２を備えている。ＬＥＤ４００の異なる波長（緑および赤）は、血小板についておおむね同じ減衰を有するが、赤血球については大きく異なる減衰を有するように選択されている。これにより、第１の検出アセンブリ１４６は、血漿流中の血小板の存在（血漿採取手順においてオーバ・スピルを検出するため）と血漿流中の赤血球の存在（バフィコート採取手順においてバフィコートの赤血球との境界を検出するため）とを見分けることができる。
【００８９】
望ましい実施例においては、第２の検出アセンブリ１４８が、赤外ＬＥＤ４０４ならびに２つのフォトダイオード４０６および４０８を備えており、一方のフォトダイオード４０６が赤外ＬＥＤ４０４に近接し、他方のフォトダイオード４０８が赤外ＬＥＤ４０４に対向している。フォトダイオード４０８が、赤血球チューブ１０４を透過するＬＥＤ４０４による光の強さを測定する。フォトダイオード４０６は、反射光の強度を測定する。
【００９０】
検出ステーション４６および固定具１０８は、赤血球チューブ１０４を、赤外ＬＥＤ４０４およびフォトダイオード４０６に対して、測定された反射光強度と赤血球ヘマトクリットとの間に線形相関がもたらされることが観測される望ましい距離関係に配置する。一例として、ＮＩＲスペクトル（例えば、８０５ｎｍ）に波長を有する入射光源（すなわち、ＬＥＤ４０４）から所定の半径方向の距離（例えば、７．５ｍｍ）にて測定された反射光の強度は、少なくとも１０および９０のヘマトクリット範囲について、ヘマトクリットの線形関数として変化する。したがって、赤血球ヘマトクリットを、赤外ＬＥＤ４０４およびフォトダイオード４０６を使用して、反射光の強度を監視することによって確認することができる。
【００９１】
検出ステーション４６は、さまざまな方法で構成することができる。一実施例においては、図１１Ａ〜１１Ｄに示すとおり、ステーション４６が、２枚の対向プレート５０２および５０４を有する成型による本体５００を備えている。プレート５０２および５０４は、固定具１０８を収容し、赤血球チューブ１０４および血漿チューブ１０６を第１および第２の検出アセンブリ１４６および１４８に正確に整列させて保持するため、間隔を開けて位置している。
【００９２】
プレート５０２および５０４は、それぞれ、望ましくは本体５００の一体成型の部品からなるが、光パイプ５０６Ａ／Ｂ／Ｃおよび５０８Ａ／Ｂ／Ｃの配列を備えている。光パイプ５０６Ａ／Ｂ／Ｃおよび５０８Ａ／Ｂ／Ｃは、第１および第２の検出アセンブリ１４６および１４８を構成しているＬＥＤおよびフォトダイオードと、正確に光学的に整列している。これらのＬＥＤおよびフォトダイオードは、回路基板５１０上に保持されており、これら回路基板５１０が、光パイプに面するように本体５００の外側に、例えば締め具を使用して取り付けられている。
【００９３】
さらに詳しくは、プレート５０２の光パイプ５０６Ａが、第１の検出アセンブリ１４６のフォトダイオード４０２と光学的に整列している。これに対応し、反対側に面しているプレート５０４の光パイプ５０８Ａが、第１の検出アセンブリ１４６の赤／緑のＬＥＤ４００と光学的に整列している。
【００９４】
プレート５０２の光パイプ５０６Ｂは、第２の検出アセンブリ１４８の赤外ＬＥＤ４０４と光学的に整列している。これに対応し、反対側に面しているプレート５０４の光パイプ５０８Ｂが、第２の検出アセンブリ１４８の透過光検出フォトダイオード４０８と光学的に整列している。プレート５０２の光パイプ５０６Ｃは、第２の検出アセンブリ１４８の反射光検出フォトダイオード４０６と光学的に整列している。この構成においては、プレート５０４の光パイプ５０８Ｃは空である。
【００９５】
第１および第２の検出アセンブリ１４６および１４８を支持する制御回路も、変えることができる。代表的な実施の形態（図１１Ｅおよび１１Ｆに概略が示されている）においては、ＣＰＬＤ制御器４１０（図１１Ｆを参照）が、フォトダイオード４０２、４０６、および４０８のうちの選択された１つから、当該選択されたフォトダイオードによって検出された検出光強度（場合に応じ、透過光または反射光である）を表わしているシリアル・データ・ストリーム（図１１Ｅおよび１１Ｆでは、データ・ストリームＢ）を受け取る。ＣＰＬＤ制御器４１０は、データ・ストリームの受信のためにフォトダイオード４０２、４０６、または４０８を選択すべく、フォトダイオード選択信号（図１１Ｅおよび１１Ｆでは、選択信号Ｃ）を生成する。
【００９６】
ＣＰＬＤ制御器４１０は、各フォトダイオード４０２、４０６、および４０８に個々に組み合わされているゲイン増幅器４１２（図１１Ｅを参照）の利得を、制御器４１０内に収容されているシリアル出力ポートによって生成されるデジタル・データ・ストリーム（図１１Ｅおよび１１Ｆにおけるデータ・ストリームＣ）を介して制御する。ゲイン増幅器４１２のそれぞれは、各フォトダイオード４０２、４０６、および４０８に個々に組み合わされて各フォトダイオード４０４、４０６、および４０８の電流出力を電圧に変換する電流‐電圧コンバータ４１４から、電圧信号を受け取る。各ゲイン増幅器４１２の増幅済みのアナログ電圧出力が、このアナログ電圧を選択されたフォトダイオードについてのシリアル・データ・ストリーム（データ・ストリームＢ）へと変換する個々のアナログ‐デジタル・コンバータに加えられ、ＣＰＬＤ制御器４１０が、さらなる処理のためにこのシリアル・データ・ストリーム（データ・ストリームＢ）を受信する。
【００９７】
ＣＰＤＬ制御器４１０によって受信されたシリアル・データ・ストリームＢは、パラレル・データ・ストリームを生成するため、シリアル‐パラレル・ポート４１８に印加される。選択されたゲイン増幅器４１２からの元々のアナログ電圧が、デジタル‐アナログ・コンバータ４２０によって再構成され、帯域通過フィルタ４２２に印加される。帯域通過フィルタ４２２は、変調光源光の搬送周波数（すなわち、図示の実施の形態では２ＫＨｚ）に中心周波数を有している。帯域通過フィルタ４２２の出力（正弦波状である）が、全波整流器に送られ、正弦波状の出力が、検出した光の強度に比例したＤＣ出力電圧に変換される。
【００９８】
電流源４２８が、ＬＥＤ４００および４０４に接続されている。電流源４２８は、ＬＥＤ４００および４０４のそれぞれに、温度および電源電圧水準と無関係に均一な電流を供給する。変調器４３０が、定電流を所定の周波数で変調する。変調４３０は、光学的検出による読み取りから、環境光および電磁妨害（ＥＭＩ）の影響を取り除く。均一な電流源４２８と組み合わされ、さらにＣＰＬＤ制御器４１０は、均一電流の大きさを調整し、したがって各ＬＥＤ４００および４０４の強さを調節する。ＬＥＤ電流制御データは、制御器４１０によってシリアル形式で生成される（図１１Ｅおよび１１Ｆのシリアル・データ・ストリームＡ）。このシリアル・データが、各ＬＥＤ４００および４０４のための各電流源４２８にそれぞれ接続されたデジタル‐アナログ・コンバータ４２６へと印加される。
【００９９】
検出アセンブリ１４６および１４８は、制御器１６によって駆動され、制御器１６が、検出アセンブリ１４６および１４８を周期的に動作させて、検出された強度の出力をサンプリングする。望ましくは、制御の目的で使用される所与のセンサ出力が、所定のサンプリング期間において採取された複数のサンプルの平均からなる。例えば、所与のサンプリング期間（例えば、１００μｓｅｃごと）において、複数のサンプル（例えば、６４）が採取される。これら複数のサンプルの平均が導出される。望ましくは、サンプル平均の変動も従来からの方法によって割り出され、変動が所定の最大値よりも小さい場合、サンプル平均が有効とされる。サンプル平均の変動が所定の最大値以上である場合、そのサンプル平均は、制御の目的のために使用されない。望ましくは、より信頼できる出力をもたらすため、最後の５つの有効なサンプル平均の移動平均が、制御値として使用される。後でさらに詳しく説明するように、サンプル変動の大きさは、所与の血液処理手順の最後において実行される空気パージの際に、気泡の存在を検出するための手段としても使用できる。
【０１００】
光学的検出の構成について、さらなる詳細が米国特許第６，２６１，０６５号に開示されており、この米国特許は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【０１０１】
（ＩＩＩ．本システムの空気圧動作の流通制御部品の技術的特徴）
望ましくは、システム１０のカセット２８ならびにポンプおよびバルブ・ステーション３０が、多種多様な血液処理プロトコルを支援する他の技術的特徴を、さらに有している。
【０１０２】
（Ａ．カセット）
好ましい実施の形態（図１５参照）においては、カセット２８が、剛な医療品質のプラスチック材料で作られた射出成型による本体３００からなる。可撓性のダイアフラム３０２および３０４が、好ましくは医療品質のプラスチックからなる可撓性シートで作られており、それぞれカセット２８の前側および後ろ側に重ねられている。ダイアフラム３０２および３０４は、それぞれの周囲でカセット２８の前側および後ろ側の周縁に密着している。
【０１０３】
図１５に示すように、カセット２８は、内部空洞の配列を、前側および後ろ側の両者に形成して有している。内部空洞は、直列の空気バルブ・ステーションの配列（図１５に符号ＶＳで概略的に示されている）を通過する流体流通経路のパターン（図１５に符号ＦＰで概略的に示されている）によって相互接続された空気ポンプ・ステーション（図１５に符号ＰＳで概略的に示されている）を規定している。
【０１０４】
内部空洞のレイアウトは、種々の血液処理手順の種々の目的に合わせて変えることができる。望ましくは、カセット２８の内部空洞が、プログラム可能な血液処理回路３０６（図１６および１７を参照）を規定する。プログラム可能な回路３０６を、制御器１６によって、例えば赤血球の採取、血漿の採取、血漿および赤血球の両者の採取、あるいはバフィコートの採取など、種々の異なる血液処理手順を実行するように調整することができる。
【０１０５】
図１６は、図１５に示した種類の射出成型による空気圧制御のカセット２８として実施可能なプログラム可能な流体回路３０６を、模式的に示している。図１７は、カセット本体３００内の流体回路３０６の特定の実施例を示している。以下に説明するとおり、カセット２８は、空気圧ポンプおよびバルブ・ステーション３０と相互作用し、種々の血液処理機能を実行できる中央集中型のプログラム可能な統合化されたプラットフォームをもたらしている。
【０１０６】
流体回路３０６は、２つの空気圧ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２を備えている（図１６および２３を参照）。ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２は、汎用目的のドナー・インターフェイス・ポンプとして機能するよう、望ましくは制御器１６によって協調運転される。２つのドナー・インターフェイス・ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２は、並列に動作する。一方のポンプ・チャンバが流体を引き込む一方で、他方のポンプ・チャンバが流体を吐き出す。したがって、２つのポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２が、均一な出口流をもたらすため、引き込みおよび吐出の機能を交互に行なう。静脈切開ニードル１２８が取り付けられてなるドナー・チューブ１２６が、ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２に接続されている。
【０１０７】
さらに流体回路３０６は、望ましくは、外部の容器１５０から抗凝血剤を引き込んで、ドナーから引き取った血液中へと、ドナー・チューブ１２６に接続された抗凝血剤チューブ１５２を通じて抗凝血剤を測り取るため、専用の抗凝血ポンプとして機能する空気圧ポンプ・チャンバＡＣＰを備えている。
【０１０８】
流体回路３０６の外部のドナー・クランプ１５４（図４および５も参照）が、血液処理の際にドナーの快適または安全に影響する特定の状況が生じたとき、ドナー・チューブ１２６および抗凝血剤チューブ１５２を閉じるべく、制御器１６によって運転される。そのような状況が生じたとき、ドナー・クランプ１５４が、ドナーを流体回路３０６から隔離するように機能する。望ましくは、ドナーの安全を向上させるため、ドナー・チューブ‐抗凝血剤チューブ１５２の接点の下流に、手動操作のクランプ１１６または止血具が配置される。
【０１０９】
さらに、図１６に示した流体回路３０６は、望ましくは、全血をリザーバ１５８から処理チャンバ１８へと運ぶため、専用のプロセス中全血ポンプとして機能する空気圧ポンプ・チャンバＩＰＰを備えている。ポンプ・チャンバＩＰＰの専用の機能ゆえ、ドナー・インターフェイス・ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２が、全血を処理チャンバ１８へと供給するという追加の機能から自由になる。このように、プロセス中全血ポンプ・チャンバＩＰＰによって、処理チャンバ１８への血液の連続的供給を維持することができるとともに、ドナー・インターフェイス・ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２を、同時にただ１つの静脈切開ニードルを通じて血液をドナーから引き込み、かつドナーへと戻すため、協調動作させることができる。これにより、処理時間が最小化される。
【０１１０】
さらに流体回路３０６は、望ましくは、処理チャンバ１８から採取容器１６０へと血漿を運ぶため、血漿ポンプとして機能する空気圧ポンプ・チャンバＰＰを備えている。別個のポンプ機能を専用とすることができるため、処理チャンバ１８への血液の連続流および処理チャンバ１８からの血液の連続流、ならびにドナーへの血液の連続流およびドナーからの血液の連続流がもたらされる。
【０１１１】
流体回路３０６は、図１６において符号Ｖ１〜Ｖ２６で示されているバルブの配列を備えており、これらバルブの配列が、ポンプ・チャンバＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰ、およびＡＣＰを、血液および血液成分をドナーへと輸送し、ドナーから輸送し、処理チャンバへと輸送し、処理チャンバから輸送する流通経路の配列へと接続している。バルブＶ１〜Ｖ２６の機能は、以下の表にまとめられている。
【０１１２】
【表１−１】
2006517805.tif 000003
【０１１３】
【表１−２】
2006517805.tif 000004
カセット本体３００の前側および後ろ側を覆っている可撓性ダイアフラム３０２および３０４は、ポンプ・チャンバＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰ、およびＡＣＰ、バルブＶ１〜Ｖ２６、ならびにこれらを接続している流通経路の配列を囲んでいる直立した周囲の縁に当接している。前成形のポートＰ１〜Ｐ１３（図１６および１７を参照）が、カセット本体３００内の流体回路３０６を前記外部の容器およびドナーへと接続するため、カセット本体３００の２つの側縁に沿って突き出している。
【０１１４】
カセット２８は、図５に示すように、使用のためポンプおよびバルブ・ステーション３０内に垂直に取り付けられる。この配置（さらに図１５を参照）において、ダイアフラム３０２が、バルブ・ステーション３０のドア３２に向かって外側に面し、ポートＰ８〜Ｐ１３が下方を向き、ポートＰ１〜Ｐ７が垂直方向に順に重ねられるとともに、内部を向いている。
【０１１５】
以下に説明するとおり、ポンプおよびバルブ・ステーション３０による正および負の流体圧力の背中側ダイアフラム３０４への局所的印加が、バルブ・ステーションＶ１〜Ｖ２６を開閉し、かつ／またはポンプ・チャンバＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰ、およびＡＣＰへと液体を出し入れするため、ダイアフラム３０４をたわませるように機能する。
【０１１６】
前記表に記載したとおり、追加の内部空洞３０８が、カセット本体３００に設けられる。空洞３０８が、血液処理の際に形成されうる凝血塊および細胞の凝縮を取り除くための血液フィルタ材料１７４（図１７参照）を保持するステーションを形成する。図１６に概略的に示されているとおり、回路３０６において空洞３０８は、ポートＰ８とドナー・インターフェイス・ポンプ・ステーションＤＰ１およびＤＰ２の間に配置され、ドナーへと戻る血液がフィルタ１７４を通過する。さらに空洞３０８は、ドナーへの流通通路およびドナーからの流通通路において、空気を捕捉するよう機能する。
【０１１７】
さらに、他の内部の空洞３１０（図１６参照）が、カセット本体３００に設けられている。回路３０６において空洞３１０は、ポートＰ５とプロセス中ポンプ・ステーションＩＰＰのバルブＶ１６との間に配置されている。空洞３１０は、分離チャンバ１８に仕える全血流通経路において、カセット本体３００内のもう１つの空気トラップとして機能する。さらに空洞３１０は、分離チャンバ１８に仕えるプロセス中ポンプＩＰＰの脈動ポンプ行程を緩和するための容量としても機能する。
【０１１８】
（Ｂ．ポンプおよびバルブ・ステーション）
カセット２８は、ケース３６の蓋４０に取り付けられた空気動作のポンプおよびバルブ・ステーション３０と相互作用する（図１５参照）。
【０１１９】
ポンプおよびバルブ・ステーション３０のドア３２の内面３２４（以下で説明するとおり、好ましくは金属である）は、弾性ガスケット３１２を保持している。ドア３２が閉じられたとき、ガスケット３１２が、カセット本体３００の前側と接触する。膨張可能な袋３１４が、ガスケット３１２とドアの内面３２４との間に位置している。ドア３２が開かれた状態（図３参照）で、操作者は、カセット２８をポンプおよびバルブ・ステーション３０内に配置することができる。ドア３２を閉じ、掛け金３１６（図３〜５に示されている）を固定することによって、ガスケット３１２が、カセット本体３００の前側のダイアフラム３０２に面して接触する。袋３１４を膨張させることによって、ガスケット３１２がダイアフラム３０２に向かって押し付けられて密な密封係合に至る。これにより、カセット本体３００が、ポンプおよびバルブ・ステーション３０内に密接な密封のはまり込みで固定される。
【０１２０】
ポンプおよびバルブ・ステーション３０は、図１５に最もよく示されているが、空気圧マニホルドアセンブリ３４を備えている。使用時、ポンプ・ステーション２０のドア３２が閉じられ、袋３１４が膨らまされたとき、袋３１４によってダイアフラム３０４が、マニホルドアセンブリ３４と密に当接するように保持される。望ましくは、漏れを遮るため、バルブ面ガスケット３１８が、空気圧マニホルドアセンブリ３４を覆っている。図３には、バルブ面ガスケット３１８の存在が示されているが、図４および１５においては、マニホルドアセンブリ３４をよりよく示すため、バルブ面ガスケット３１８の一部が除かれている。
【０１２１】
マニホルドアセンブリ３４は、アクチュエータ・ポート３２０の配列を、カセット２８のポンプ・チャンバおよびバルブの配列の鏡像となるように配置して備えている。制御器１６の制御のもと、マニホルドアセンブリ３４が、種々の圧力および真空レベルをアクチュエータ・ポート３２０に選択的に配分し、これらアクチュエータ・ポート３２０が、当該レベルの圧力および真空を、ダイアフラム３０４を通じて体系的にカセット２８のポンプ・チャンバおよびバルブへと印加し、流体回路３０６を通る血液および処理液の経路を意図するとおりに設定する。さらに、マニホルドアセンブリ３４は、制御器１６の制御のもとで、圧力レベルをドア袋３１４（すでに説明した）およびドナー圧力カフ６０（図２３参照）ならびにドナー・クランプ１５４（すでに説明した）に配分する。
【０１２２】
マニホルドアセンブリ３４は、Ｐｈａｒｄまたはハード圧力、およびＰｉｎｐｒまたはプロセス中圧力を生成し、これらは、カセット・バルブＶ１〜Ｖ２６を閉じ、プロセス中ポンプＩＰＰおよび血漿ポンプＰＰから液体を押し出すために印加される高い正の圧力（例えば、＋５００ｍｍＨｇ）である。Ｐｉｎｐｒの大きさは、処理チャンバ１８内に通常存在する約３００ｍｍＨｇの最小圧力に打ち勝つために充分である。ＰｉｎｐｒおよびＰｈａｒｄは、ポンプと組み合わせて使用される上流および下流のバルブが、ポンプを動作させるために加えられる圧力によって押し開かれることがないよう、最も高い圧力に操作される。
【０１２３】
さらにマニホルドアセンブリ３４は、ドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１およびＤＰ２ならびに抗凝血剤ポンプＡＣＰから液体を押し出すために印加されるＰｇｅｎまたは一般圧力（＋３００ｍｍＨｇ）を生成する。
【０１２４】
さらにマニホルドアセンブリ３４は、カセット・バルブＶ１〜Ｖ２６を開くべくマニホルドアセンブリ３４において加えられる最も深い真空であるＶｈａｒｄまたはハード真空（−３５０ｍｍＨｇ）を生成する。さらにマニホルドアセンブリ３４は、ポンプＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰ、およびＡＣＰのそれぞれの吸い込み機能を機能させるために加えられるＶｇｅｎまたは一般真空（−３００ｍｍＨｇ）を生成する。Ｖｇｅｎは、ポンプＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰ、およびＡＣＰが上流および下流のカセット・バルブＶ１〜Ｖ２６を圧倒することがないよう、Ｖｈａｒｄよりも極端でない必要がある。
【０１２５】
ポンプおよびバルブ・ステーション３０の動作のさらなる詳細は、米国特許第６，２６１，０６５号に見つけることができ、この米国特許は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【０１２６】
（Ｃ．容量による流通検出）
制御器１６は、望ましくは、カセット２８のポンプ・チャンバを通過する流体流通を監視するための手段を備えている。図示の実施の形態においては、ポンプおよびバルブ・ステーション３０が、小さなプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）３３２を有している。１つのＰＣＢＡ３２２が、カセットのポンプ・チャンバＤＰ１、ＤＰ２、ＩＰＰ、ＰＰ、およびＡＣＰへと流体を引き込み、流体を吐き出すため、負および正の圧力をダイアフラム３０４に印加する空気圧アクチュエータ・ポート３２０のそれぞれに組み合わされている。ＰＣＢＡ３３２は、それぞれ電力源に接続されるとともに、それらのそれぞれのポンプ・チャンバ内の流体と電気導電性の相互作用にあり、あるいは接触している容量性回路の各部分である。容量性回路は、各ポンプ・チャンバを挟んでいるキャパシタからなる。ＰＣＢＡ３３２のそれぞれが、一方のキャパシタ・プレートを構成し、ポンプおよびバルブ・ステーション３０のドア３２の金属製の内面３２４が、もう一方のキャパシタ・プレートを構成する。プレートとプレートの間が、ポンプ・チャンバそのものである。ポンプ・チャンバ内の流体は、カセットのダイアフラム３０２および３０４、空気圧マニホルドアセンブリ３４を覆っているバルブ面ガスケット３１８、ならびにドア３２の内面３２４を覆っているガスケット３１２によって、回路との実際の物理的接触から遮蔽されている。各ＰＣＢＡ３３２を通る電気エネルギの通過が、それぞれのポンプ・チャンバに電界を生成する。所与のポンプ・チャンバへと流体を引き込み、所与のポンプ・チャンバから流体を吐き出すため、当該ポンプ・チャンバに関係するダイアフラム３０４が周期的に変形すると、電界が変化して、ＰＣＢＡ３３２を通る回路の全容量に変化が生じる。ポンプ・チャンバに流体が引き込まれるとき、容量が大きくなり、ポンプ・チャンバから流体が吐き出されるとき、容量が小さくなる。
【０１２７】
この構成において、ＰＣＢＡ３３２のそれぞれは、容量センサ（例えば、Ｑｐｒｏｘ  Ｅ２Ｓ）を備えている。容量センサは、各ポンプ・チャンバの回路３３２について容量の変化を記録する。所与の回路３３２についての容量信号は、ポンプ・チャンバが液体で満たされたときに信号の大きさが大になり、ポンプ・チャンバの流体が空であるときに信号の大きさが小さくなり、ダイアフラムが中間的な位置を占めているとき、中間的な信号の大きさの範囲となる。
【０１２８】
血液処理手順の手始めにおいて、制御器１６は、各センサについて信号の大きさの高低間の差を、各ポンプ・チャンバの最大行程容積に合わせて較正することができる。次いで、制御器１６は、検出した最大および最小信号値の間の差を、引き続く引き込みおよび吐き出しのサイクルにおいて、ポンプ・チャンバへと引き込まれポンプ・チャンバから吐き出された流体の体積に関連付けることができる。制御器１６は、サンプル時間期間にわたってポンプされた流体の体積を合算し、実際の流量を得ることができる。
【０１２９】
制御器１６は、実際の流量を所望の流量と比較することができる。乖離が存在する場合、制御器１６が、乖離を最小化すべくカセットのポンプ・チャンバのアクチュエータへと届けられる空気圧力パルスを変化させることができる。
【０１３０】
図１５においては、ＰＣＢＡ３３２が、関連するアクチュエータ・ポート３２０内に表面実装され、完全にカセット２８の外に配置されて示されている。代案となる一実施の形態においては、回路３３２の部品（例えば、キャパシタ・プレートの１つ）を、回路の残りの部分への電気的接続をポンプ・チャンバの外へと引き回しつつ、カセット２８のポンプ・チャンバ内に配置することができる。代案となる他の実施の形態においては、回路３３２および電気的接続を、マニホルドアセンブリ３４に表面実装された可撓性電極回路上に実現することができ、あるいはマニホルドアセンブリ３４の本体と一体化された成型回路基板部品として実現することができる。後者の実施の形態において、電気的回路または引き回しは、例えば写真製版によるパターン形成、上乗せ成型、あるいは可撓性回路を構成部品へと密閉することによって、熱可塑性部品上に成型される。電気的機能を実行する熱可塑性部品は、例えば超音波溶着によって、マニホルドアセンブリ３４の空気圧関連の機能を実行する他の部品に一体化され、コンパクトであって多層であり、多機能であるアセンブリを構成する。この構成において、外部の制御器１６および他の外部のセンサとの電気的接続は、例えば制御器１６および関連のセンサからの電気ピンを収容すべく所定の位置にはんだ付けされたメスの電気コネクタによって実現でき、さらに／あるいは統合されたリボン・ケーブルを使用することによって実現できる。
【０１３１】
（ＩＶ．血漿採取手順を実行するための本システムの使用）
典型的な血漿採取手順を実行するための装置１４および制御器１６の組み合わされた血液流通セット１２の使用を、次に説明する。
【０１３２】
血漿採取手順は、採取前サイクル、採取サイクル、および採取後サイクルを含んでいる。採取前サイクルにおいて、流通セット１６は、静脈切開に先立って空気を排気するために、生理食塩水で水通しされる。採取サイクルにおいて、血漿を採取するため、ドナーから引き出された全血を処理しつつ、赤血球をドナーに戻す。採取後サイクルにおいて、後でさらに詳しく説明するとおり、余分な血漿がドナーへと戻され、セット１６が空気で洗浄される。
【０１３３】
（Ａ．血液処理チャンバ）
図１８は、血漿採取手順を実施して血小板、赤血球、および白血球が存在せず、あるいは基本的に存在しない血漿を得るため、図１に示したシステム１０と組み合わせて使用できる遠心分離処理チャンバ１８の実施の形態を示している。図１８に示したチャンバ１８は、血漿／赤血球採取手順を実行するためにも使用可能である。
【０１３４】
図８に示したチャンバの実施の形態（同様の部品には同様の参照番号が付されている）に関してすでに説明したとおり、処理チャンバ１８は、望ましくは、別個に成型された基部部品２００および蓋部品２０２として製造される。成型によるハブ２０４が、周囲の血液分離チャネル２１０を規定する内側および外側の環状壁２０６および２０８に径方向に周囲を囲まれている。成型による壁２１４（図１９参照）が、チャネル２１０の軸方向の境界を形成している。蓋部品２０２が、チャネル２１０の軸方向のもう１つの境界を形成している。軸方向の境界が、両方ともおおむね平坦（すなわち、回転軸に直交）に示されているが、軸方向の境界が、先細り、丸、Ｖ字などでもよいことを、理解すべきである。組み立てのとき、蓋部品２０２がチャンバ１８の上部に、例えば円筒形の音波溶接ホーンを使用することによって固定される。
【０１３５】
図１８に示したチャンバ１８においては、内側の環状壁２０６が、一対の補強壁の間で開いている。対向する補強壁が、チャネル２１０と連通するハブ２０４の開放内部領域２２２を形成している。血液および流体が、この領域２２２を通って臍帯１００から分離チャネル２１０に導入され、分離チャネル２１０から導出される。
【０１３６】
図１８に示した実施の形態においては、成型による内部壁２２４が、領域２２２の内側に形成され、チャネル２１０を完全に横切って延びて外側の環状壁２０８に接続している。壁２２４は、分離チャネル２１０内に、分離の際のチャネル２１０に沿った円周方向の流れを中断する境界を形成している。
【０１３７】
成型によるさらなる内壁が、領域２２２を３つの通路２２６、２２８、および２３０に分割している。通路２２６、２２８、および２３０は、ハブ２０４から延びて、境界壁２２４の両側でチャネル２１０に連通している。血液および他の流体は、これらの通路２２６、２２８、および２３０を通ってハブ２０４からチャネル２１０へと案内され、チャネル２１０から案内される。
【０１３８】
処理チャンバ１８が回転（図１８の矢印Ｒ）するとき、臍帯１００（図示されていない）が、通路２２６を通して全血をチャネル２１０内へと運ぶ。全血は、チャネル２１０内を回転と同じ方向（図１８においては反時計回り）に流れる。あるいは、チャンバ１８を、全血の円周方向の流れと反対の方向、すなわち時計方向に回転させてもよいが、最適な血液分離のためには、全血の流れの方向が回転の方向と同じであることが望ましい。
【０１３９】
全血は、遠心力の結果として、図１２に示したようにしてチャンバ１８内で分離する。赤血球が、高Ｇ側の壁２０８に向かって追いやられる一方で、より軽い血漿成分は、低Ｇ側の壁２０６に向かって変位する。バフィコート層は、壁２０６および２０８の間に位置する。
【０１４０】
円周方向において境界壁２２４の近傍かつ全血導入通路２２６からほぼ３６０°離間し、血漿採取通路２２８および赤血球採取通路２３０が位置している。これらの採取通路２２８および２３０から上流の流れの方向において、バリア２３２が高Ｇ側の壁２０８からチャネル２１０内へと突き出している。バリア２３２は、分離チャネル２１０内に低Ｇ側の壁２０６に沿った規制を形成している。血液の円周方向の流れの方向において、この規制が血漿採取通路２２８へとつながっている。
【０１４１】
図２０および２１に示すとおり、バリア２３２の前縁２３４は、チャネル２１０の環状の境界（図示の実施の形態では、環状壁２１４）に向かって境界壁２２４に向かう方向に斜めにされている。バリア２３２の斜めの縁２３４は、分離チャネル２１０の環状の境界に面する開口２３６へとつながっている。開口２３６は、高Ｇ側の壁２０８に密に隣接する環状の境界に面するが、軸方向においては、この環状の境界から離間している。開口２３６は、赤血球採取通路２３０と連通している。
【０１４２】
棚２３８が、或る軸方向の距離だけ、開口２３６内で低Ｇ側の壁２０６から半径方向に延びている。棚２３８は、高Ｇ側の壁２０８に沿った開口２３６の半径方向の寸法を規制している。棚２３８ゆえ、高Ｇ側の壁２０８の付近の赤血球および他の高密度の成分のみが、開口２３６と連通する。棚２３８は、高Ｇ側の壁２０８に近接しない血漿を、開口２３６と連通しないように保つ。高Ｇ側の壁２０８に沿った半径方向に規制された開口２３６ゆえ、血漿は、血漿採取通路２２８に向かう以外に流れる場所がない。したがって、分離チャネル２１０を出る血漿は、規制された高Ｇ開口２３６を通って分離チャネル２１０から出る高密度の物質をまったく含まず、あるいは基本的に含まない。
【０１４３】
棚２３８は、ほぼ低Ｇ側の壁２０６に整列した軸表面２４０とつながっている。軸表面２４０は、赤血球採取通路２３０へと回転軸に沿って軸方向に延びている。バリア２３２、棚２３８、および他の内壁によって、赤血球採取通路２３０は、血漿採取通路２２８から分離されている（図２２に示すように）。
【０１４４】
さらに、図２２に最もよく示されているとおり、低Ｇ側の壁２０６に沿って位置する血漿は、バリア２３２および棚２３８によって血漿採取通路２２８へと円周方向に導かれ、臍帯１００へと導かれる。赤血球およびバフィコート成分（血小板および白血球）を含んでいる高密度の流体は、高Ｇ側の壁２０８に近く位置しており、バリア２３２の斜めの縁２３４に沿って、環状の境界および規制された高Ｇ開口２３６に向かって軸方向に導かれる。高Ｇ開口２３６から、高密度の流体を構成している赤血球およびバフィコート成分が、半径方向の棚２３８を越えて低Ｇ側の壁２０６に向かって導かれ、さらに赤血球採取通路２３０へと軸方向に導かれ、臍帯１００へと導かれる。
【０１４５】
採取のため高密度材料を分離チャネル２１０の環状の境界に向かって軸方向に導く斜めの縁２３４が、流れの方向の急激な変化を緩和するとともに、高密度および低密度の物質が、それぞれの採取通路２３０および２２８に向かって導かれる。流れの方向が急激に変化すると、バフィコート物質を血漿へと混ぜ合わせる望ましくない渦が生じうる。さらに、開口２３６における半径方向の棚２３８の存在も、血漿からの高密度流体の分離を促進し、所望の高い赤血球ヘマトクリットを維持する。
【０１４６】
斜めの縁２３４が、血液を高Ｇ側の壁２０８に沿って、底部の環状の境界壁から上方の環状の境界壁に向かって軸方向上向きの流れ方向で導くよう、バリア２３２を、血液の流れの方向に対して反対に構成することができることも、理解すべきである。この構成においては、高Ｇ開口２３６が、上方の環状の境界壁の近傍に、この境界壁から軸方向に離間して設けられ、血液の取り出しは、処理チャンバの反対側、すなわち底部の環状壁の側において行なわれるであろう。高Ｇおよび低Ｇの表面間に確立される半径方向の分離場において、血液が環状の境界に向かい高Ｇの表面に沿ってとる軸方向の流れの方向（回転軸に沿った「上方」または「下方」）は、分離の目的を達成する上で重要ではなく、重要なのはむしろ半径方向の場において分離された高密度および低密度の物質をそれぞれの採取通路に向かって導きつつ、流れの方向の急激な変化を緩和することである。
【０１４７】
血液分離プロセスに影響するすべての輪郭、ポート、チャネル、および壁面は、基部部品２００の開放端を通して成型マンドレルの挿入および取り外しを行なってただ１回の射出成型作業によって、基部部品２００に前もって形成することができる。蓋部品２０２は、簡単な平坦な部品で構成でき、成型後に基部部品２００の開放端を閉じるべく、基部部品２００の開放端に容易に溶着させることができる。分離プロセスに影響を及ぼすすべての特徴が、射出成型による１つの部品に盛り込まれているため、基部２００と蓋２０２の間のいかなる許容公差も、チャンバ１８の分離の効率に影響を及ぼすことがない。
【０１４８】
基部２００に前形成される輪郭、ポート、チャネル、および壁面が、基部２００の１つの端部を通じてでは、成型マンドレルの挿入および取り外しが容易には行なえないような表面を生じさせる場合、基部２００を、入れ子のカップ状の部分アセンブリ、あるいは２つの対称的な半分によって、別個の成型部品によって構成することも可能である。
【０１４９】
あるいは、成型マンドレルを、基部２００の両端から挿入し、取り外すことも可能である。この構成（図１９参照）においては、チャンバ１８を、３つの部分、すなわち基部２００、蓋２０２（上側成型マンドレルが挿入され、取り外される基部２００の一端を閉じる）、および別個に成型された挿入具２４２（下側成型マンドレルが挿入され、取り外される基部２００の他端を、図１９に示すように閉じる）で成型することができる。
【０１５０】
チャンバ１８は、回転のため、さまざまな方法で釣り合いをとることができる。チャンバ１８の一方の側に、チャンバ１８の反対側の内部構造との釣り合いを取るため、内部構造を成型することができる。釣り合いを達成するため、チャンバ１８の周囲において、壁の厚さを変化させることも可能である。あるいは、図１８に示すように、適切な釣り合いおもりを保持するための成型ポケット２４８を、チャンバ１８に備えてもよい。
【０１５１】
（Ｂ．カセットおよび流通セット）
図２３は、すでに説明したカセット２８を、血漿採取手順のために使用できる構成について外部の処理容器と組み合わせて示している。血漿採取手順においては、容器には、血漿採取容器１６０、赤血球採取容器またはリザーバ１６２、全血プロセス中容器１５８、抗凝血剤容器１５０、および処理液（例えば、生理食塩水）容器１６４が含まれる。
【０１５２】
（１．血漿採取サイクル）
血漿採取手順の典型的な採取サイクルにおいては、血漿を採取すべくドナーから取り出した全血を処理しつつ、赤血球をドナーへと戻す。カセット内のドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内の抗凝血剤ポンプＡＣＰ、カセット内のプロセス中ポンプＩＰＰ、およびカセット内の血漿ポンプＰＰが、制御器１６によって、関連する空気圧バルブＶ１〜Ｖ２６に関連して、空気圧によって駆動され、抗凝血処理された血液をプロセス中容器１５８に引き込みつつ、血液をプロセス中容器１５８から処理チャンバ１８へと、分離のため制御された速度ＱＷＢで運搬する。さらにこの構成は、処理チャンバ１８から血漿容器１６０へと、制御された速度ＱＰで血漿を取り出しつつ、処理チャンバ１８から赤血球容器１６２へと（速度ＱＲＢＣ＝ＱＷＢ−ＱＰで）赤血球を取り出す。この段階が、目標とする体積の血漿が血漿採取容器１６０に集められる（重量センサによって監視される）まで続けられ、あるいは目標とする体積の赤血球が赤血球採取容器１６２に集められる（やはり、重量センサによって監視される）まで続けられる。
【０１５３】
目標とする体積の血漿または赤血球が集められるよりも前に、プロセス中容器１５８の全血の体積が所定の最大しきい値に達した場合、制御器１６が、血液の分離は継続させつつ、ドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２の動作を終了させて、プロセス中容器１５８への全血の採取を停止させる。血液の分離の際に、プロセス中容器１５８の全血の体積が所定の最小しきい値に達したが、まだ目標とする体積の血漿または赤血球が集められていない場合、制御器１６が、全血を引き出すように復帰し、プロセス中容器１５８へと全血が進入できるようにする。制御器は、目標とする体積の血漿の採取または目標とする体積の赤血球の採取のいずれか早いほうが達成されるまで、プロセス中容器１５８の高低の体積しきい値に従って、これら２つの状態の間を切り替わる。
【０１５４】
（２．赤血球の戻しサイクル）
典型的な戻しサイクル（目標とする体積の血漿が未だ集められていないとき）において、制御器１６が、カセット２８内のドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内のプロセス中ポンプＩＰＰ、およびカセット内の血漿ポンプＰＰを、関連の空気圧バルブと協働して動作させ、抗凝血処理された全血をプロセス中容器１５８から分離のために処理チャンバ１８へと運びつつ、血漿を血漿容器１６０へと取り去り、赤血球を赤血球採取容器１６２へと取り去る。さらにこの構成は、赤血球容器１６２からドナーへと赤血球を運ぶと同時に、容器１６４からの生理食塩水を戻される赤血球に同期して混合する。赤血球に生理食塩水を同期して混合することによって、生理食塩水の温度が上昇し、ドナーの快適さが向上する。この段階が、赤血球容器１６２が空になったことが重量センサによって確認されるまで続けられる。
【０１５５】
赤血球容器１６２が空になるよりも前に、プロセス中容器１５８の全血の体積が指定の低いしきい値に達した場合、制御器１６がプロセス中ポンプＩＰＰの動作を停止させ、血液の分離を停止させる。この段階は、赤血球容器１６２が空になるまで続けられる。
【０１５６】
赤血球容器１６２が空になると、制御器１６がドナー・インターフェイス・ポンプ・ステーションＤＰ１を動作させて、ドナー・チューブ１２６を満たすべくプロセス中容器１５８から全血を引き出し、さらなる全血引き込みサイクルの準備として、赤血球（生理食塩水と混ざっている）をパージする。次いで、制御器１６は、さらなる採取サイクルを実行する。制御器１６は、血漿採取容器１６０に所望の体積の血漿が集められたことを重量センサが示すまで、採取サイクルと戻しサイクルの連続で動作する。制御器１６が、赤血球容器１６２に残っている赤血球をドナーへと運ぶため、カセット２８のドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２を動作させつつ、処理チャンバへの血液の供給および処理チャンバからの血液の取り去りを終了させる。次に、制御器１６は、空気パージのサイクルに入るが、その詳細は後で説明する。
【０１５７】
（Ｄ．境界の制御）
所与の血漿採取サイクルにおいて、望ましくは制御器１６が、血漿採取チューブ１０６に目標とする細胞血液種成分（とくに、血小板または白血球、あるいは両者）が存在することを監視するため、検出ステーション４６を動作させる。血漿中におけるこれらの細胞成分の存在は、第１のセンサ１４６によって検出されるが、オーバ・スピル状態を表わしており、すなわち、これら血液種成分のすべてまたは一部が血漿採取チューブ１０６内へと入ってしまうほど、境界が処理チャンバの低Ｇ側の壁に充分に近い（図１３を参照）ことを表わしている。細胞血液成分を含まない血漿、または事実上含まない血漿（すなわち、血小板の少ない血漿製品）を採取することが目的であるため、これは望ましくない。
【０１５８】
オーバ・スピル状態（図１３に示されている）に応じて、制御器１６は、プロセス中容器１５８から処理チャンバ１８へと所定の流量で全血を引き込むようにプロセス中ポンプＩＰＰを動作させる。赤血球は、採取容器１６２へと集められるべくチューブ１０４を通じてチャンバ１８から流出し続ける。一方で、制御器１６は、予め設定した時間期間（例えば、２０秒）だけ血漿ポンプＰＰの動作を中断させる。この動作によって、チャンバ１８内の血漿の体積が赤血球の体積に対して増加し、境界を低Ｇ側の壁から離れて分離チャンバの中央に向かって戻るように押し戻す（図１２に示すとおり）。予め設定した時間期間が過ぎた後、制御器１６は、ドナーへと戻すため血漿を赤血球採取容器１６２へと経路変更させつつ、短い時間期間（例えば、１０秒）にわたって血漿ポンプＰＰの動作を再開させる。この時間期間の後、スピルが修正されている場合には、綺麗な血漿が第１のセンサ１４６によって検出され、通常の血漿採取を再開できる。綺麗な血漿が検出されない場合、オーバ・スピルが未だ修正されていないことを示しており、制御器１６は、前記の手順を繰り返す。
【０１５９】
前記の手順は、分離チャンバ内の境界の実際の物理的位置の確認によってはおらず、代わりに、細胞成分の存在をそれらが高Ｇ側の壁に近づきすぎてチャンバを出たに相違ないと判断するセンサ１４６の測定の分解能に依存している。所定の許容可能な最大の血小板混入が、所望の低いしきい値に設定されたとき、この血小板混入のしきい値が、センサ１４６の測定分解能を下回って位置する可能性がある。したがって、オーバ・スピル状態の検出にのみ専ら依存する制御の仕組みは、最適でないかもしれない。
【０１６０】
分離チャンバに入る全血の流量（ＱＷＢ）と分離チャンバ１８を出る血漿の流量（ＱＰ）との間の差が、チャンバを出る赤血球の流量（ＱＲＢＣ）を決定する（すなわち、（ＱＲＢＣ）＝（ＱＷＢ）−（ＱＰ））。（ＱＷＢ）は、通常は、処理時間を最適にするため、血漿採取手順については一般に約７０ｍｌ／ｍｉｎである固定された所望の流量に保たれる。したがって、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が、分離チャンバ１８内における境界の物理的位置に相関する。所与の固定の（ＱＷＢ）において、（ＱＰ）の増加が、比の増大をもたらし、より多くの体積の血漿を取り出し、したがって境界を（図１３に示すように）低Ｇ側の壁に向かって移動させる。対照的に、所与の固定の（ＱＷＢ）において、（ＱＰ）の減少が、比の減少をもたらし、取り除かれる血漿の体積がより少なくなり、したがって境界を（図１４に示すように）高Ｇ側の壁に向かって移動させる。
【０１６１】
「理想的」な比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、まず第１に、オーバ・スピル状態を防止すべく境界を（図１２に示すように）チャンバ内の所望の位置に保つような比である。しかしながら、「理想的」な比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、ドナーの全血のヘマトクリットの関数であり、血液処理手順の過程において容易に制御または測定することができない。
【０１６２】
チャンバ１８から出てくる赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）の大きさを、分離チャンバ１８内の境界の物理的位置の制御に使用でき、これによりオーバ・スピル状態を最小化または回避できることが発見された。さらに詳しくは、チャンバ１８から出てくる赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）が、境界と高Ｇ側の壁との間の距離が増加する（すなわち、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が大きくなる）とともに増加する。対照的に、チャンバ１８から出てくる赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）が、境界と高Ｇ側の壁との間の距離が短くなる（すなわち、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が小さくなる）とともに減少する。比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を、チャンバ１８から出てくる赤血球のヘマトクリット（ＨＣＴＲＢＣ）が目標値となるように調節することによって、アンダー・スピルまたはオーバ・スピルの状態を生じることなく、高Ｇ側の壁に対する境界の物理的位置を目標とする位置にすることができる。
【０１６３】
すでに述べたとおり、赤血球採取チューブ１０４のためのセンサ１４８は、望ましくは、ヘマトクリットＨＣＴＲＢＣおよび処理チャンバ１８から出てくる赤血球のヘマトクリットの時間的変化を、光学的に検出するように調節および構成されている。代案として、赤血球ヘマトクリットを検出するための従来からのさまざまな手段を使用することも可能である。
【０１６４】
ＨＣＴＲＢＣについての最適な設定点（ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣ）は、測定された最適な血漿製品品質（血小板、赤血球、および白血球の混入、ならびにとくにはそれらの非存在という観点から）および測定された最適採取時間と相関するシステムの運転の際に生成される経験的臨床データの分析にもとづいて選択することができる。データは、決定できる高いしきい値ＨＣＴＲＢＣにおいて、血小板が赤血球とともに、チャンバ５８から出てこなくなることを示している。この所与の高いしきい値ＨＣＴＲＢＣにおいて、血小板は、血漿とともにチャンバ１８内に残る傾向にあり、血漿との混合にさらされる。この発見にもとづき、ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣが、この高いしきい値赤血球ヘマトクリットに近づくが超えないように設定される。代表的な実施例においては、ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣは、約８０±５に等しい。
【０１６５】
所与の血漿採取手順において（ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣ）を達成すべく比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を調節することは、当該手順についての血漿採取パラメータを最適にするよう機能すると同時に、オーバ・スピル状態を調節または回避するよう機能する。制御としてＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣを使用することにより、オーバ・スピル状態を避けるべく血小板が赤血球とともにチャンバを出るようにしつつ、手順の時間を最適化し赤血球ヘマトクリットを最大化するため、（ＱＰ）を最大化することが可能になる。
【０１６６】
この構成において、制御器１６は、検出したＨＣＴＲＢＣ（センサ１４８によって検出される）を定期的にＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣと比較し、検出したＨＣＴＲＢＣとＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣとの間の差を最小にするよう比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）を調節する。ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣにもとづく制御が、境界を、分離チャンバ内において、オーバ・スピル状態を回避または最小化しつつ、血漿の純度および採取時間を最適化すると経験的に判断される位置に維持する。
【０１６７】
代表的な実施例においては、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が、望ましくは、所与の血漿採取手順の始まりにおいて、「理想」の（ＱＰ）／（ＱＷＢ）よりもいくらか小さい値に設定される。代表的な実施例においては、「理想」の（ＱＰ）／（ＱＷＢ）に、約９５％の減少係数が乗算されて、初期の比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が設定される。この実施例においては、「理想」の（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が（１−Ｈｉ／Ｈｏ）に等しく設定され、ここでＨｉは、分離チャンバ１８に入る抗凝血処理された全血のヘマトクリットであり、Ｈｏは、ＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣである。Ｈｉは、ドナーの実際または推定のヘマトクリット（Ｄｏｎｏｒ＿ＨＣＴ）および抗凝血剤の添加による全血の希釈にもとづいて導出される。Ｈｉは、例えばＤｏｎｏｒ＿ＨＣＴに（１−（抗凝血剤と全血の比）／１００）を乗算することによって導出可能である。
【０１６８】
手順が進行するとき、検出されたＨＣＴＲＢＣが定期的にＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣと比較され、その差を最小化すべく初期の比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が、増減される。好ましくは、オーバ・スピル状態を避けるため、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）の増分は、検出されたＨＣＴＲＢＣとＳＥＴ＿ＨＣＴＲＢＣとの差、ならびに差の変化の速度を考慮に入れて決定される。通常のＰＩＤ制御技法を使用することができる。望ましくは、比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）が、「理想」の比（ＱＰ）／（ＱＷＢ）にもとづく値の所定の最小および最大範囲内で増減される。
【０１６９】
万一にもオーバ・スピルが生じた場合には、上述のとおりのやり方で修正がなされ、次いで処理が続行される。
【０１７０】
すでに述べたように、「理想」の（ＱＰ）／（ＱＷＢ）は、少なくとも部分的に、ドナーの抗凝血処理された全血ヘマトクリット（Ｈｉ）の関数である。ドナーの全血ヘマトクリットは、処理手順の始めにおいて物理的に測定可能であり、あるいは経験的に割り出したデフォルト値（例えば、女性のドナーについて０．４１で、男性のドナーについて０．４３）にもとづくことができる。
【０１７１】
システム１０は、最大容量が既知である血液処理チャンバ１８を備えているため、制御器１６は、ドナーの抗凝血処理された全血ヘマトクリットを、所与の血液処理手順の始めにおいてオンラインで経験的に導出することができる。
【０１７２】
静脈穿刺が実行され、血液の導入および戻しの経路が全血で水通しされた後、制御器１６は、立ち上げ段階を実行するよう遠心分離機ステーション２０を調節する。立ち上げ段階において、処理チャンバ１８が、血液採取速度まで加速される。全血が、分離チャンバ１８へとポンプで送られる。赤血球出口チューブが閉じられる一方で、血漿出口チューブは開放される。制御器１６は、血漿チューブのセンサが赤血球の存在を検知するまで、この状態を維持する。赤血球が検知されたとき、それは処理チャンバ１８が抗凝血処理された全血で満たされたことを示している。これが生じたとき、制御器１６は、処理チャンバ１８へと運ばれた全血の体積を記録する。処理チャンバ１８を満たすために必要とされる全血の体積は、ドナーの抗凝血処理された全血ヘマトクリットに反比例して変化する。成型による処理チャンバ１８の容積は固定であって既知であるため、ドナーの抗凝血処理された全血ヘマトクリット値を、所与の血液処理手順の始めにおいて、処理チャンバ１８を満たすために必要とされる抗凝血処理された全血の体積の測定値から、直接導出することができる。
【０１７３】
（Ｖ．２倍赤血球採取手順の実行のためのシステムの使用）
典型的な２単位赤血球採取手順を実行するための装置１４および制御器１６の組み合わされたセット１２の使用を、あくまで例示を目的として次に説明する。
【０１７４】
（Ａ．血液処理チャンバ）
図８は、意図する赤血球採取手順を実施するために図１に示したシステム１０と組み合わせて使用できる遠心分離処理チャンバ１８の実施の形態を示している。このチャンバ１８は、図１８に示してすでに説明したチャンバと多くの技術的特徴を共有しており、この理由のため共通の参照番号が使用される。すでに説明したとおり、処理チャンバ１８は別個に成型された２つの部品、すなわち基部２００および蓋２０２として製造される。ハブ２０４が、周囲の血液分離チャネル２１０を規定する内側および外側の環状壁２０６および２０８に径方向に周囲を囲まれている。成型による環状の壁２１４（図７参照）が、チャネル２１０の底部を閉じている。蓋２０２が、チャネル２１０の上部を閉じている。組み立てられたとき、蓋２０２がチャンバ１８の上部に、例えば円筒形の音波溶接ホーンを使用することによって固定される。
【０１７５】
すでに述べたとおり、内側の環状壁２０６が、一対の補強壁の間で開いている。対向する補強壁が、チャネル２１０と連通するハブ２０４の開放内部領域２２２を形成している。血液および流体が、この領域２２２を通って臍帯１００から分離チャネル２１０に導入され、分離チャネル２１０から導出される。成型による内部壁２２４が、領域２２２の内側に形成され、チャネル２１０を完全に横切って延びて外側の環状壁２０８に接続している。壁２２４は、分離チャネル２１０内に、分離の際のチャネル２１０に沿った円周方向の流れを中断する境界を形成している。
【０１７６】
成型によるさらなる内壁が、領域２２２を３つの通路２２６、２２８、および２３０に分割している。通路２２６、２２８、および２３０は、ハブ２０４から延びて、境界壁２２４の両側でチャネル２１０に連通している。血液および他の流体は、これらの通路２２６、２２８、および２３０を通ってハブ２０４からチャネル２１０へと案内され、チャネル２１０から案内される。
【０１７７】
すでに述べたように、チャンバ１８は、回転のため、さまざまな方法で釣り合いをとることができる。
【０１７８】
図８に示した処理チャンバ１８が回転する（図８の矢印Ｒ）とき、臍帯１００が、通路２２６を通して全血をチャネル２１０内へと運ぶ。全血は、チャネル２１０内を回転と同じ方向（図８においては反時計回り）に流れる。あるいは、チャンバ１８を、全血の円周方向の流れと反対の方向、すなわち時計方向に回転させてもよいが、血液分離効率のためには、全血の流れの方向が回転の方向と同じであることが望ましいと考えられる。
【０１７９】
全血は、遠心力の結果として、図１２に示したようにして分離する。赤血球が、高Ｇ側の壁２０８に向かって追いやられる一方で、より軽い血漿成分は、低Ｇ側の壁２０６に向かって変位する。
【０１８０】
図８に示すとおり、ダム２４４が、高Ｇ側の壁２０８に向かってチャネル２１０内へと突き出している。ダム２４４は、高Ｇ側の壁２０８に凹まされたチャネル２４６への血漿の通過を阻止する一方で、赤血球の通過は許容する。チャネル２４６は、赤血球を、半径方向の通路２３０を通って臍帯１００へと導く。血漿成分は、チャネル２１０から半径方向の通路２２８を通って臍帯１００へと運ばれる。
【０１８１】
赤血球出口チャネル２４６が、高Ｇ側の壁２０８よりもさらに回転軸から離間して高Ｇ側の壁２０８の外へと延びているため、この赤血球出口チャネル２４６によって、血液処理の際に赤血球とバフィコートとの間の境界の位置を、バフィコートを赤血球採取通路２３０にこぼす（オーバ・スピル状態を生じさせる）ことなく、高Ｇ側の壁２０８にきわめて接近させることができる。したがって、この凹まされた出口チャネル２４６が、（赤血球採取手順において）赤血球の収量の最大化を可能にし、あるいは（血漿採取手順において）血小板を基本的に含んでいない血漿の採取を可能にする。
【０１８２】
すでに述べたように、血液分離プロセスに影響するすべての輪郭、ポート、チャネル、および壁面は、基部２００の開放端を通して成型マンドレルの挿入および取り外しが行なわれるただ１回の射出成型作業によって、基部２００に前もって形成することができる。基部２００に前形成される輪郭、ポート、チャネル、および壁面が、基部２００の１つの端部を通じてでは、成型マンドレルの挿入および取り外しが容易には行なえないような表面を生じさせる場合、基部２００を、入れ子のカップ状の部分アセンブリ、あるいは２つの対称的な半分によって、別個の成型部品によって構成することができ、あるいは基部２００の両端を通じて成型資材を取り除き、図１９に示すように挿入具２４２を使用することによって、構成することができる。
【０１８３】
（Ｂ．カセット）
２単位赤血球手順に使用されるカセット２８について、ポンプ・チャンバ、バルブ、および流体通路の内部構成は、血漿手順において使用されるカセット２８と同じであり、この理由のため共通の参照番号が使用される。図２４は、すでに説明したカセット２８を、２単位赤血球採取手順に使用できる構成で外部の処理容器に接続して示している。２単位赤血球採取手順においては、容器には、血漿採取手順において使用されるものと同じ配列の容器が含まれ、すなわち血漿採取容器１６０、赤血球採取容器またはリザーバ１６２、全血プロセス中容器１５８、抗凝血剤容器１５０、および処理液（例えば、生理食塩水）容器１６４が含まれる。２単位赤血球採取手順においては、追加の容器が使用され、すなわち赤血球添加溶液容器１６８、ならびに白血球除去フィルタ１７０、１つ以上の赤血球貯蔵容器１７２、および付随のチューブ１７８からなる白血球低減採取アセンブリ１７６が使用される。図５および６は、２単位赤血球採取手順について、図２４に示したカセット２８および採取容器の装置への取り付けを示している。
【０１８４】
（１．採取サイクル）
２単位赤血球採取手順の典型的な採取サイクルにおいては、２単位の赤血球を採取すべくドナーから取り出した全血を処理しつつ、血漿をドナーへと戻す。カセット内のドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内の抗凝血剤ポンプＡＣＰ、カセット内のプロセス中ポンプＩＰＰ、およびカセット内の血漿ポンプＰＰが、制御器１６によって、関連する空気圧バルブに関連して空気圧によって駆動され、抗凝血処理された血液をプロセス中容器１５８に引き込みつつ、分離のため血液をプロセス中容器１５８から処理チャンバ１８へと運搬する。さらにこの構成は、処理チャンバから血漿容器１６０へと血漿を取り出しつつ、処理チャンバから赤血球容器１６２へと赤血球を取り出す。この段階が、或る増分の体積の血漿が血漿採取容器１６０に集められる（重量センサによって監視される）まで続けられ、あるいは目標とする体積の赤血球が赤血球採取容器１６２に集められる（重量センサによって監視される）まで続けられる。
【０１８５】
目標とする体積の血漿または赤血球が集められるよりも前に、プロセス中容器１５８の全血の体積が所定の最大しきい値に達した場合、制御器１６が、血液の分離は継続させつつ、ドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２の動作を終了させて、プロセス中容器１５８への全血の採取を停止させる。血液の分離の際に、プロセス中容器１５８の全血の体積が所定の最小しきい値に達したが、まだ目標とする体積の血漿または赤血球が集められていない場合、制御器１６が、全血を引き出すように復帰し、プロセス中容器１５８へと全血が進入できるようにする。制御器は、必要な体積の血漿の採取または目標とする体積の赤血球の採取のいずれか早いほうが達成されるまで、プロセス中容器１５８の高低の体積しきい値に従って、これら２つの状態の間を切り替わる。
【０１８６】
（２．戻しサイクル）
典型的な戻しサイクル（目標とする体積の赤血球が未だ集められていないとき）において、制御器１６が、カセット２８内のドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２、カセット内のプロセス中ポンプＩＰＰ、およびカセット内の血漿ポンプＰＰを、関連の空気圧バルブと協働して動作させ、抗凝血処理された全血をプロセス中容器１５８から分離のために処理チャンバ１８へと運びつつ、血漿を血漿容器１６０へと取り去り、赤血球を赤血球採取容器１６２へと取り去る。さらにこの構成は、血漿容器１６０からドナーへと血漿を運ぶと同時に、容器１６４からの生理食塩水を戻される血漿に同期して混合する。血漿に生理食塩水を同期して混合することによって、生理食塩水の温度が上昇し、ドナーの快適さが向上する。この段階が、血漿容器１６０が空になったことが重量センサによって確認されるまで続けられる。
【０１８７】
血漿容器１６０が空になるよりも前に、プロセス中容器１５８の全血の体積が指定の低いしきい値に達した場合、制御器１６がプロセス中ポンプＩＰＰの動作を停止させ、血液の分離を停止させる。この段階は、血漿容器１６０が空になるまで続けられる。
【０１８８】
血漿容器１６０が空になると、制御器１６は、さらなる採取サイクルを実行する。制御器１６は、赤血球採取容器１６２に所望の体積の赤血球が集められたことを重量センサが示すまで、採取サイクルと戻しサイクルの連続で動作する。制御器１６は、血漿容器１６０に残っている血漿をドナーへと運ぶため、カセット２８のドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２を動作させつつ、処理チャンバへの血液の供給および処理チャンバからの血液の取り去りを終了させる。次に、制御器１６は、プロセス中容器１５８に残る血液成分ならびに生理食塩水をドナーへと運ぶため、重量センサで監視される所定の置換体積量が注入されるまで、カセットのドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２を動作させる。
【０１８９】
（３．強制アンダー・スピル（最終の赤血球パージ））
別の実施の形態においては、制御器１６が、手順の終わりの近くにおいて、分離チャンバから赤血球採取容器へと赤血球の強制アンダー・スピルを生じさせることによって、全体の手順の時間を短縮する。故意による強制アンダー・スピルが、手順の終わりにおいて残留する赤血球の体積を分離チャンバからパージし、採取および最終の戻しサイクルを簡単にして時間を短縮する。
【０１９０】
この実施の形態においては、制御器１６が、所与の手順において採取すべき残りの赤血球の体積を定期的に監視し、あるいは常時監視する。制御器１６は、採取すべき残りの赤血球の体積が分離チャンバ１８を占めている赤血球の体積と等しくなり、あるいは近くなったとき、強制アンダー・スピルの状態を開始させる。分離チャンバを占めている赤血球の体積は、（ｉ）分離チャンバ１８の面積（ＫＡ）（チャンバの形状にもとづく既知の量である）、（ｉｉ）赤血球パージにおける境界の位置の変化（ＫＩ）（これも、チャンバの形状にもとづく既知の量である）、（ｉｉｉ）注入された抗凝血処理された全血のヘマトクリット（Ｈｉ）（これの導出はすでに説明したとおりであり、あるいは性別によって決まるデフォルト値であってもよい）、（ｉｖ）流出する赤血球のヘマトクリットＨＣＴＲＢＣ（これの導出もすでに説明した）、および（ｖ）赤血球パージ手順の開始時にチャンバ１８内に存在する赤血球の絶対体積（ＫＲＢＣ）（分離チャンバ１８の形状にもとづき一定である）にもとづいて導出することができる。上記の係数にもとづいて分離チャンバを占めている赤血球の体積（Ｆｏｒｃｅｄ  Ｕｎｄｅｒ  ＳｐｉｌｌＲＢＣ）を導出するための代表的なアルゴリズムは、
Ｆｏｒｃｅｄ  Ｕｎｄｅｒ  ＳｐｉｌｌＲＢＣ＝（ＫＲＢＣ）＋ΔＩＰ＊ＨＣＴＲＢＣ
であり、ここで、ΔＩＰは、アンダー・スピルを実現するために必要なプロセス中血液の体積であり、（ＫＩ）／［（１−（Ｈｉ））／ＨＣＴＲＢＣ／（ＫＡ）］である。
【０１９１】
強制アンダー・スピルにおいて、赤血球採取チューブ１０４は閉じられ、血漿採取チューブ１０６は開かれる。この状態において、境界の血小板および白血球層は、ドナーへと戻るため血漿と一緒にチャンバ１８から運ばれる。これにより、赤血球について白血球の混入が低減される。制御器１６は、赤血球が血漿採取チューブ１０６に進入したことを検知（センサ１４６が検知するであろう）したとき、血漿採取チューブを閉じて、赤血球採取チューブを開く。この状態において、分離チャンバ内に蓄積されている赤血球を、赤血球採取容器へと運ぶことが可能である。通常は、この状態の間に血球の採取目標が達成される。目標に到達しない場合、制御器１６は、通常の赤血球採取状態へと復帰する。
【０１９２】
赤血球採取手順が完了すると、制御器１６は、空気パージのサイクルに入るが、その詳細については後で説明する。
【０１９３】
（４．白血球濾過）
赤血球の採取ならびに血漿および残りの血液成分の戻しが完了したとき、制御器１６は、自動的または操作者を促した後に、インラインの白血球濾過サイクルに切り替わることができる。このサイクルにおいて、赤血球が赤血球採取リザーバ１６２から取り出され、白血球除去フィルタ１７０を通して赤血球貯蔵容器１７２へと運ばれる。同時に、容器１６８からの所望の量の赤血球貯蔵溶液が、赤血球に混合される。
【０１９４】
白血球フィルタ１７０は、さまざまに構成することが可能である。フィルタは、例えば濾過用媒体を収容してなるハウジングで構成でき、濾過用媒体は、膜からなることができ、あるいは溶融吹き付けまたは不織の合成繊維（例えば、ナイロン、ポリエステル、又はポリプロピレン）、半合成繊維、再生繊維、または無機繊維などの繊維材料から作ることができる。繊維質である場合、媒体は、深層濾過によって白血球を取り除く。膜である場合、媒体は、ふるい分けによって白血球を取り除く。ハウジングは、周囲において密封された剛なプラスチック・プレートで構成できる。あるいは、ハウジングが、ジ‐２‐エチルヘキシル‐フタレートで可塑化させたポリ塩化ビニル（ＰＣＶ‐ＤＥＨＰ）などの医療用品質のプラスチック材料からなる可撓性のシートで構成されてもよい。使用時、フィルタ１７０を、装置の基部の保持用固定具１８２に保持することができる。
【０１９５】
白血球濾過サイクルの最初の段階において、制御器１６は、赤血球貯蔵容器１７２、フィルタ１７０、およびチューブ１７８から空気を引き、この空気を赤血球採取リザーバ１６２へと移動させるため、カセット内のドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２を動作させる。この段階は、白血球除去プロセスの開始に先立って、赤血球貯蔵容器１７２内に残る空気の量を最小にする。さらにこの段階は、或る量の空気を赤血球採取容器１６２内に提供し、これを、白血球除去プロセスが完了したのちに、赤血球をフィルタ１７０から赤血球採取容器１７２へとパージするために使用することができる。
【０１９６】
次の段階において、制御器１６は、水通しの量の貯蔵溶液を溶液容器１６８から赤血球採取リザーバ１６２へと引き込むため、カセット２８内のドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２を動作させる。この段階は、容器１６８とカセット２８との間のチューブ１８０を水通しし、最終の赤血球貯蔵容器１７２へと送り込まれる空気の量を最小にする。
【０１９７】
次の段階において、制御器１６は、赤血球採取リザーバ１６２から赤血球採取容器１７２への赤血球の送り込み（フィルタ１７０を介する）と、容器１６８から赤血球採取容器１７２への赤血球貯蔵溶液の送り込み（やはり、フィルタ１７０を介する）とを交互に行なうため、カセット２８内のドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２を動作させる。この交互のプロセスが、貯蔵溶液を赤血球に混合させる。制御器１６は、赤血球および貯蔵溶液について、空気圧ポンプの行程をカウントし、貯蔵溶液の体積に対する赤血球の体積の所望の比を得る（例えば、赤血球についてポンプが５回行程し、続いて貯蔵溶液についてポンプが２回行程し、この交互の手順を繰り返す）。この赤血球および貯蔵溶液の交互の供給は、赤血球採取リザーバ１６２についての重量計が、リザーバ１６２が空であることを示すまで続けられる。
【０１９８】
赤血球採取リザーバ１６２が空であるとき、制御器１６は、所定の量の空気を赤血球採取リザーバ１６２からフィルタ１７０を通して送るため、ドナー・インターフェイス・ポンプＤＰ１／ＤＰ２を動作させる。空気の量は、白血球除去プロセスの開始に先立って赤血球採取リザーバ３０８に引き込まれた空気の量にもとづいて予め決められている。この空気は、フィルタ１７０から赤血球をパージして、チューブ、カセット２８、およびフィルタ１７０における残留赤血球の存在を最小にする。さらに、このステップは、赤血球採取リザーバ１６２が完全に空であることを確実にする。
【０１９９】
次に制御器１６は、貯蔵溶液の体積と赤血球の体積との間に所望の比が存在することを確実にするために必要であるとおり、追加の貯蔵溶液をフィルタ１７０を通して赤血球貯蔵容器１７２へと送出する。次いで、最後のステップとして、制御器１６は、依然として残っているあらゆる赤血球をフィルタ１７０から貯蔵容器１７２へと洗い流すため、最後の所定の量の貯蔵溶液をフィルタ１７０を通して送出する。この最終ステップは、濾過後の赤血球回収の割合を最大にする。望ましくは、制御器１６が、フィルタ１７０が完全に水切りされるよう所定の時間期間（例えば、２０秒）の間待機する。
【０２００】
白血球濾過サイクルおよび白血球濾過フィルタ１７０のさらなる詳細は、２００１年１０月１３日に出願されて本件出願と同時係属中である「Ｂｌｏｏｄ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｔｈａｔ  Ａｌｔｅｒｎａｔｅ  Ｆｌｏｗ  ｏｆ  Ｂｌｏｏｄ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ａｎｄ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ａｎ  Ｉｎ‐Ｌｉｎｅ  Ｌｅｕｋｏｆｉｌｔｅｒ」という名称の米国特許出願第０９／９７６，８３２号に見つけることができ、この特許出願は、ここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。
【０２０１】
（ＶＩ．空気パージ）
所与の血液採取手順の終わりにおいて、チャンバ１８は、残余量の赤血球および血漿を含むであろう。これら残余量の血液成分をドナーへと戻すことが望まれる。これは、赤血球の場合にとくに当てはまる。できるだけ多くの赤血球を戻すことができる能力は、ドナーの赤血球の喪失を極力少なくし、引き続く延期期間、すなわち当該ドナーからの赤血球の採取が許されない期間を短くする。
【０２０２】
ドナーへと戻すべく分離チャンバから赤血球を洗い流すための最も効果的なやり方は、分離チャンバを通過する無菌空気の送出であることが見出された。血液処理後に分離チャンバから赤血球を洗い流すため、液体の代わりに無菌空気を使用することで、血液処理後に廃棄しなければならない潜在的バイオハザード廃棄物の重量を少なくすることができる。
【０２０３】
所与の血液処理手順に先立ち、最初の呼び水サイクルにおいて、システムから無菌空気がパージされ、プロセス中全血リザーバに留まる。これが、後に、血液処理手順の完了後に赤血球を分離チャンバから洗い流すための無菌空気の源となる。
【０２０４】
空気による洗い流しの最初の段階において、赤血球採取チューブ１０４が閉じられる。空気が、全血注入チューブ１０２を通って分離チャンバ１８へと送出される一方で、残余の赤血球が、血漿ポンプＰＰの動作によって、血漿排出チューブ１０６を通ってチャンバ１８から引き取られる。この段階が、血漿チューブ１０６にて空気が検出されるまで続けられる。次いで、空気による洗い流しの第２の段階が開始される。
【０２０５】
第２の段階において、血漿排出チューブ１０６が閉じられ、赤血球チューブ１０４が開かれる。分離チャンバ１８が、赤血球を除去のためにチャンバ１８の高Ｇ側の壁に向かって変位させるに充分であり、分離チャンバ１８内に残る空気を分離チャンバ１８の低Ｇ側の壁に向かって変位させるに充分である、比較的穏やかな回転速度（例えば、３００ｒｐｍ）を達成すべく回転するよう加速される。この第２の段階は、赤血球チューブ１０４にて空気が検出されるまで続けられる。この時点で、空気による洗い流しが終了する。
【０２０６】
赤血球チューブ１０４および血漿チューブ１０６内の空気の検出は、通常の超音波空気検出器を使用して実現できる。しかしながら、血漿チューブ１０６および赤血球チューブ１０４内の細胞成分を光学的に検出するために使用されるセンサ１４６および１４８そのものを、これらチューブ１０６および１０４内の空気の存在の検出にも利用できることが見出された。
【０２０７】
すでに述べたように、血漿チューブ１０６のセンサ１４６は、チャンバ１８から出る血漿中の血小板および／または赤血球の濃度を割り出すため、赤および緑の光の透過を使用している。赤血球チューブ１０４のセンサ１４８は、分離チャンバ１８から出る赤血球のヘマトクリットを割り出すため、赤外（８０５ｎｍ）の反射および透過を利用している。センサ１４６および１４８は、センサ１４６および１４８を定期的に動作させて出力をサンプリングする制御器１６によって運転される。所与のセンサ出力は、複数のサンプルの平均である。
【０２０８】
気泡の通過の存在は、センサ１４６または１４８のいずれかにおいて、センサによって得られた測定サンプル間に明らかな変動が生じることによって判断され、そのような変動は、通常動作においてサンプル平均を有効とするために使用される変動を大きく超える変動である。或るサンプル期間において採取されたサンプル間の所定のしきい値変動を、空気による洗い流しサイクルの際の空気の存在に相関させることができる。所与のサンプリング期間の間に採取された複数のサンプルの変動は、例えば各サンプルおよびサンプル平均間の差を合計し、差の合計を二乗し、この量をサンプル数から１を引いた数で除算することによって、割り出すことができる。
【０２０９】
血漿ラインのセンサ１４６の場合には、赤または緑の透過測定値のいずれかについての変動が、約４０００であるしきい値変動（通常の境界検出の目的においてサンプルが有効であると判断される変動よりも大きい）を超えた場合、制御器１６が、血漿チューブ１０６について気泡検出信号を生成する。制御器１６が、空気による洗い流しプロトコルの第１段階から第２段階へと移行する。
【０２１０】
赤血球ラインのセンサ１４８の場合には、赤外透過または赤外反射の測定値のいずれかについての変動が、約２０００であるしきい値変動（やはり、通常の境界検出の目的においてサンプルが有効であると判断される変動よりも大きい）を超えた場合、制御器１６が、赤血球チューブ１０４について気泡検出信号を生成する。制御器１６が、空気による洗い流しプロトコルの第２段階を終了させる。
【０２１１】
（ＶＩＩ．カセットの完全性確認）
血液流通セット１２の取り付けには、ポンプおよびバルブ・ステーション３０へのカセット２８の正確な配置、ドナー・クランプ１５４を通じてのドナー・チューブ１２６および抗凝血チューブ１５２の正確な取り回し、ならびにドナー・チューブ‐抗凝血チューブ１５２の接点の下流のクランプ１１６または止血具の正確な配置が含まれる。カセットの正確な配置、ドナー・クランプ１５４を通じてのこれらチューブ１２６および１５２の正確な取り回し、ならびにクランプ１１６または止血具の存在は、望ましくは、ドナーを流通セットに接続するのに先立って、手順のたびに確認される。
【０２１２】
カセットのダイアフラム３０４と空気圧マニホルドアセンブリ３４の間の空気の密封は、流体圧力駆動のバルブおよびポンプを適切に機能するようにするとともに、カセット内の流体流通チャネルの完全性を確保するために必要である。空気の密封の他に、カセットのダイアフラム３０４と空気圧マニホルドアセンブリ３４のバルブ面ガスケット３１８との間に捉えられる空気の量も、流体バルブおよびポンプの効果的な動作のため、極力少なくしなければならない。マニホルドアセンブリ３４に対してカセット２８を完全に取り付ける前に、ドア袋３１４を膨張させると、密封を危うくする可能性がある。さらに、切れ目や凹みなどのカセットの密封面における欠陥、ならびにカセット・ホルダ２６へのカセット２８の不適切な装填も、密封を危うくする可能性がある。これらの状態も、ドナーを流通セット１２へと接続する前に検出することが望ましい。
【０２１３】
これらの理由から、望ましくは、制御器１６が、カセットの取り付けおよび完全性に関する一連の確認を行なう。代表的な実施例においては、これら取り付けおよび完全性に関する確認が、（１）ドア袋３１４の膨張に先立ち、ポンプおよびバルブ・ステーション３０にカセット２８が存在することを確認するカセット存在チェック、（２）カセットのダイアフラム３０４とバルブ面ガスケット３１８との間に捉えられた空気を最小にする空気抜きルーチン、（３）マニホルドアセンブリ３４に対するカセット２８の適切な着座を確認し、バルブ面ガスケット３１８に漏れがないことを確認するバルブ・クロストーク・チェック、（４）ドナー・クランプ１５４を通じてドナー・チューブ１２６および抗凝血チューブ１５２が正しく取り回されていることを、空気を使用して確認する乾式カセット完全性テスト、および（５）バルブの密封および流体チャネルの完全性を損ないかねないカセットの欠陥が存在しないことを、液体（例えば、生理食塩水）を使用して確認する湿式カセット完全性テストを含んでいる。
【０２１４】
（Ａ．カセット存在チェック）
このテストは、ドナーを接続して所望の血液処理セッションを開始する前に、カセット２８が取り付けられており、ポンプおよびバルブ・ステーション３０のドア３２が閉じられていることを確認する。
【０２１５】
図１５を参照すると、操作者が、ポンプおよびバルブ・ステーション３０にカセット２８を取り付け、ステーションのドア３２を閉じる。カセット２８が存在する場合、ドア袋３１４の膨張に利用できる体積が少なくなる。したがって、所与の圧力レベルに達するために要する時間が短くなる。この特性が、カセット存在チェックにおいて、ポンプおよびバルブ・ステーション３０内のカセット２８の存在を確認するために使用される。
【０２１６】
制御器１６が、真空を加えてカセットのすべてのバルブおよびポンプを開くよう、マニホルドアセンブリ３４を制御する。次いで、制御器１６は、ドア袋３１４に空気の圧力を加えるよう、マニホルドアセンブリ３４を制御する。制御器１６が、袋３１４内の圧力の蓄積を記録しつつ、さらに経過時間を記録する。袋３１４の圧力が、所定の時間期間（例えば、３０秒）内に所定のしきい値圧力（ＰＢＬＡＤ）（例えば、８００ｍｍＨｇ）に達し、あるいは超えた場合、制御器１８は、ステーション内にカセット２８が存在すると判断する。そうでない場合、制御器１６は、警報を発して操作者にカセット２８を装填するように促す。
【０２１７】
ひとたびカセット２８の存在が確認されると、制御器１８は、次の完全性テストである空気抜きルーチンへと進む。
【０２１８】
（Ｂ．空気抜きルーチン）
空気抜きルーチンは、ドア３２が閉じられた（一般に図１５を参照）後に、バルブ面ガスケット３１８とカセットのダイアフラム３０４との間に捉えられた空気の量を最小にする。捉えられた空気は、カセット２８のバルブおよびポンプの性能に不都合な影響を及ぼしうる。
【０２１９】
制御器１６は、カセット２８の存在が確認された後に、空気抜きルーチンを発動する。空気抜きルーチンにおいては、ドア袋３１４が所定のより低い圧力レベル（例えば、約８００ｍｍＨｇよりも低い）まで膨らまされ、これによって、カセット２８がマニホルドアセンブリ３４に当接して着座するが、バルブ面ガスケット３１８との空気の密封は生じない。続いて、ドア袋３１４がこの低い圧力にある状態で、制御器１６がマニホルドアセンブリ３４を制御して、所定の時間期間の間ＰＨＡＲＤを規定し、次いでＰＧＥＮを規定する。バルブ面ガスケット３１８に対して異なる圧力をこのように規定することで、バルブ面ガスケット３１８が短く膨らむ。この動作が、カセットのダイアフラム３０４とバルブ面ガスケット３１８との間に捉えられた残留空気を吐き出す。この動作が、所定の時間期間にわたって続けられ、その後にドア袋の圧力が、指定の完全な密封圧力（例えば、約９００ｍｍＨｇ）へと調整される。制御器１８は、次の完全性テストであるバルブ・クロストーク・テストへと進む。
【０２２０】
（Ｃ．バルブ・クロストーク・テスト）
バルブ・クロストーク・テストの目的は、生理食塩水による流通セット１２の水通しの開始に先立って、バルブ面ガスケット３１８の漏れを検出することにある。制御器１６がマニホルドアセンブリ３４を制御し、ドア袋３１４を密封のための圧力に設定する。制御器１６によって、隣り合うバルブおよびポンプ・チャンバが、例えば以下のとおり圧力カテゴリおよび真空カテゴリにグループ分けされる（これらバルブの配置の模式概略図については、図２５Ａを参照されたい）。
【０２２１】
【表２】
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制御器１６が、圧力領域へとＰＨＡＲＤ、ＰＧＥＮを順次印加し、真空領域にＶＨＡＲＤおよぶＶＧＥＮを印加するよう、マニホルドアセンブリ３４を制御する。それぞれの圧力／真空レベルにおいて各領域の圧力漏れの速度が割り出され、受忍可能な指定レベル（例えば、約２〜３ｍｍＨｇ／秒よりも小さい）と比較される。制御器は、いずれかの領域において前記指定の受忍可能レベル以上の漏れ速度に直面した場合に、バルブ面ガスケット３１８の漏れを示す警報を生成する。
【０２２２】
すべての領域において漏れ速度が前記指定の受忍可能レベルを下回る場合、制御器１８は、次の完全性テストである乾式カセット完全性テストへと進む。
【０２２３】
（Ｄ．乾式カセット完全性テスト）
乾式によるカセットの完全性テストは、生理食塩水による流通セットの水通しの実行に先立って、ドナー・チューブ１２６および抗凝血チューブ１５２に関する誤装着状態を検出する。誤装着状態は、（１）ドナー・チューブ１２６および／または抗凝血チューブ１５２が、ドナー・クランプ１５４を迂回している、（２）ドナー・チューブ１２６および／または抗凝血チューブ１５２が、挟み込まれている、（３）ドナー・チューブ１２６／抗凝血チューブ１５２の接点において、クランプ１１６または止血具が設けられていない、のいずれか１つ、または組み合わせでありうる。誤装着状態のほかにも、このテストは、例えば輸送時や使用前の取り扱い時など、製造直後の品質管理テストの後で生じうるドナー・チューブ１２６、抗凝血チューブ１５２、あるいは抗凝血容器１５０におけるピンホールまたはポートの破損など、流通セットの欠陥を検出することができる。
【０２２４】
乾式カセット完全性テストは、カセット２８の選択された領域を、空気を使用して加圧する。乾式カセット完全性テストは、液体の代わりに空気を使用するため、カセットが適切に取り付けられていることを、カセット２８に流体を導入する前に確認することができる。したがって、誤装着が検出された場合、カセット２８を、未使用の無菌の状態で容易に再装着することができる。
【０２２５】
乾式カセット完全性テスト（図２５Ａ／２５Ｂおよび２６Ａ／２６Ｂに図式的に描かれている）において、制御器１６がマニホルドアセンブリ３４を制御し、カセット２８の指定のポンプ・チャンバを駆動して選択された領域へと臍帯１００から空気を引き込み、指定のバルブを閉鎖して当該領域の圧力を保持する。初期の圧力が、当該領域と連通しているポンプ・チャンバにて検出される。ポンプ・チャンバは、閉状態に設定されているドナー・クランプ１５４を通じて、目標とするチューブに接続されている。マニホルドアセンブリ３４が、ポンプ・チャンバから空気を吐出させようと試みるため、前記領域に仕えるポンプ・チャンバへと正の圧力を加えるように制御される。指定の時間期間の後、最終の圧力が検出される。目標としたドナー・チューブ１２６または抗凝血チューブ１５２が、ドナー・クランプ１５４に適切に装着されている場合、ドナー・クランプ１５４が空気の流れを防止するに相違なく、したがって圧力低下の発生が防止される。所定のしきい値よりも大きい圧力低下比（最終の圧力／初期の圧力）に直面した場合、ドナー・クランプ１５４が空気の流れを防止しておらず、語装着があるものと判断される。
【０２２６】
代表的な実施例においては、乾式カセット完全性テストは、２つの段階からなる。第１の段階においては、ドナー・チューブ１２６に関する誤装着状態が検出される。第２の段階においては、抗凝血チューブ１５２の誤装着状態が検出される。
【０２２７】
（１．段階１（ドナー・チューブの誤装着状態））
段階１の開始時の流体回路３０６の状態が、図２５Ａに示されている。
【０２２８】
段階１において、制御器１６が、ＰＧＥＮ、ＰＨＡＲＤ、ＶＧＥＮ、およびＶＨＡＲＤをシステムによる圧力レベルに調節する。ドナー・クランプ１５４が開放され、カセット２８全体が、血液処理チャンバ１８へと通気される。次いで、カセットのバルブが、血漿ポンプＰＰの動作によって空気を臍帯からドナー・ポンプ・チャンバＤＰ１へと引き込むことができるようにする経路にあるバルブを除いて、すべて閉じられる。流体回路３０６において、この経路は、例えばＶ２／Ｖ２１を開き（臍帯１００から赤血球容器１６２までの赤血球チューブ１０４を開く）、Ｖ１／Ｖ１６を開き（臍帯１００へプロセス中ポンプＰＰＰを通ってプロセス中容器１５８までの全血チューブ１０２を開く）、さらにＶ５／Ｖ６／Ｖ１０／Ｖ１１／Ｖ１７を開く（臍帯１００から血漿ポンプＰＰを通ってドナー・ポンプＤＰ１までの血漿チューブ１０６を開く）ことによって、生成することができる。ドナー・クランプ１５４が、流体回路３０６内の他のバルブと同様に閉じられる。
【０２２９】
制御器１６が、マニホルドアセンブリ３４を制御し、指定された数のポンプ行程だけ、血漿ポンプＰＰを動作させる。これにより、（図２５Ａに矢印ＡＩＲの経路で示されるとおり）臍帯１００からドナー・ポンプＤＰ１へと空気が引き込まれる。
【０２３０】
次いで、制御器１６が、バルブＶ６を閉じるようにマニホルドアセンブリ３４を制御し、臍帯１００からの空気の経路を閉鎖する。次いで、制御器１６は、バルブＶ１２／Ｖ１３／Ｖ１８を開くようにマニホルドアセンブリ３４を制御して、ドナー・ポンプＰＰ１からドナー・チューブ１２６への経路を開き、この経路は、依然閉じたままであるドナー・クランプ１５４によってのみ規制されている。段階１のこの段階における流体回路３０６の状態が、図２５Ｂに示されている。
【０２３１】
続いて制御器１６は、マニホルドアセンブリ３４を制御してＰＧＥＮおよびＶＨＡＲＤを保持し、ＶＧＥＮを通気し、所定の遅延時間の後に、ドナー・ポンプＤＰ１の初期のＰＧＥＮ１を記録する。
【０２３２】
次いで制御器１６は、マニホルドアセンブリ３４を制御して所定の時間期間にわたってＤＰ１に圧力を加える。これにより、図２５Ｂに矢印ＡＩＲの経路で示されるとおり、空気がドナー・ポンプＤＰ１からドナー・クランプ１５４に向かって導かれる。制御器１６が、現在のＰＧＥＮ２を記録する。
【０２３３】
比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が指定の値よりも小さい場合、制御器１６は、ドナー・クランプ１５４を通じて空気の漏れが生じたと判断し、ドナー・チューブ１２６がドナー・クランプ１５４に適切に取り付けられていないと判断する。制御器１６が、操作者に、カセット２８を取り付け直すように促す。比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が指定の値以上である場合、制御器１６は、ドナー・クランプ１５４を通じての空気の漏れは生じていないと判断し、ドナー・チューブ１２６がドナー・クランプ１５４に適切に取り付けられていると判断する。この場合、制御器１６は、乾式カセット完全性テストの段階２へと移行する。
【０２３４】
（２．段階２（抗凝血チューブの誤装着状態））
段階２の開始時の流体回路３０６の状態が、図２６Ａに示されている。
【０２３５】
段階２の最初において、制御器が、ＰＧＥＮ、ＰＨＡＲＤ、ＶＧＥＮ、およびＶＨＡＲＤをシステムによる圧力レベルに調節する。ドナー・クランプ１５４が開放され、カセット２８全体が、血液処理チャンバ１８へと通気される。次いで、カセットのバルブが、空気を臍帯１００から血漿ポンプＰＰ、ドナー・ポンプＰＰ１、およびドナー・クランプ１５４を通って抗凝血ポンプ・チャンバＡＣＰへと引き込むことができるようにする経路にあるバルブを除いて、すべて閉じられる。流体回路３０６において、この経路は、例えばＶ２／Ｖ２１を開き（臍帯１００から赤血球容器１６２までの赤血球チューブ１０４を開く）、Ｖ１／Ｖ１６を開き（プロセス中容器１５８からプロセス中ポンプＰＰＰを通って臍帯１００へと入る全血チューブ１０２を開く）、Ｖ５／Ｖ６／Ｖ１０／Ｖ１１／Ｖ１７を開き（臍帯１００から血漿ポンプＰＰを通ってドナー・ポンプＤＰ１までの血漿チューブ１０６を開く）、さらにＶ１２／Ｖ１３／Ｖ２２を開く（ドナー・ポンプＰＰ１からドナー・チューブ１２６および抗凝血チューブ１５２を通って抗凝血ポンプ・チャンバＡＣＰへと入るドナー・チューブ１２６を開く）ことによって、生成することができる。さらに、クランプ１１６または止血具が、閉じた状態に固定される。制御器１６が、マニホルドアセンブリ３４を制御し、指定された数のポンプ行程だけ、血漿ポンプＰＰを動作させる。これにより、（図２６Ａに矢印ＡＩＲの経路で示されるとおり）臍帯１００から抗凝血ポンプＡＣＰへと、ドナー・チューブ１２６と抗凝血チューブ１５２との接点を通過して空気が引き込まれる。次いで、制御器１６が、マニホルドアセンブリ３４を制御してバルブＶ２２およびドナー・クランプ１５４を閉じる一方で、臍帯１００への経路の残りの部分を開いた状態に保つ。
【０２３６】
続いて制御器１６は、マニホルドアセンブリ３４を制御してＰＧＥＮおよびＶＨＡＲＤを保持し、ＶＧＥＮを通気し、所定の遅延時間の後に初期のＰＧＥＮ１を記録する。次いで制御器１６は、マニホルドアセンブリ３４を制御して、Ｖ２２を開きつつ所定の時間期間にわたってＡＣＰに圧力を加える。Ｖ２２を越えて抗凝血チューブ１５２を通過する空気の流れは、閉じた状態に保たれているドナー・クランプ１５４によってのみ規制されている。制御器１６が、現在のＰＧＥＮ２を記録する。段階２のこの段階における流体回路３０６の状態が、図２６Ｂに示されており、ＡＣＰからドナー・クランプ１５４までの経路が、矢印ＡＩＲで示されている。
【０２３７】
比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が指定の値よりも小さい場合、制御器は、ドナー・クランプ１５４を通じて空気の漏れが生じたと判断し、抗凝血チューブ１５２がドナー・クランプ１５４に適切に取り付けられていないと判断する。制御器が、操作者に、カセット２８を取り付け直すように促す。比ＰＧＥＮ２／ＰＧＥＮ１が指定の値以上である場合、制御器は、ドナー・クランプ１５４を通じての空気の漏れは生じていないと判断し、抗凝血チューブ１５２がドナー・クランプ１５４に適切に取り付けられていると判断する。この場合、制御器は、最後の完全性チェックである湿式カセット完全性チェックへと移行する。
【０２３８】
（Ｅ．湿式カセット完全性テスト）
湿式によるカセットの完全性テストは、カセット２８そのものにおいて生じうる製品の品質およびドナーの安全に関する欠陥を検出するよう設計されている。このチェックは、流体回路が、例えば生理食塩水などの水通し用の流体で完全に水通しされた後に実行される。このチェックは、流体通路が水通し用流体で満たされたときに、流体回路が選択されたテスト領域において空気密封を維持する能力を有するかどうかを判断するため、容量検出を使用する。
【０２３９】
湿式カセット完全性テストにおいては、ポンプ・チャンバを少なくとも１つ含むようにテスト領域が生成され、選択される。テスト領域は、当該テスト領域の境界に位置するバルブを閉鎖することによって、流体回路３０６の残りの部分から気密にされる。テストの際、ポンプ・チャンバは、水通し用の流体で満たされている。制御器１６がマニホルドアセンブリ３４を調節し、水通し用流体をポンプ・チャンバから閉じられているテスト領域へと移してポンプ・チャンバを空にしようと試みる。制御器１６が、容量検出を使用して、空にしようとする試みの後にチャンバ内に残る流体の量を評価する。試みの後にポンプ・チャンバ内に残っている流体の量が、所定の最低量よりも多い場合、制御器１６は、テスト領域が、テスト領域からの流体の漏れに抗するために充分に気密に密封されていると判断する。試みの後にポンプ・チャンバ内に残っている流体の量が、所定の最低量以下である場合、制御器１６は、テスト領域から流体の漏れが生じたと判断し、欠陥警報を生成する。望ましくは、このテストにおいては、一連のテスト領域が生成されて順次テストされる。
【０２４０】
種々のテスト領域の境界は、回路が直面しうる考えられるさまざまな密封不良の態様を評価することによって、定めることができる。
【０２４１】
代表的な実施例においては、制御器１６が、対象とする第１のテスト領域を生成するため以下のバルブ、すなわちバルブＶ３、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ１５、Ｖ２０、Ｖ２５を開く。図２７は、このテスト領域を太い実線で示している。このテスト領域は、ドナー・ポンプＤＰ１およびＤＰ２を含んでおり、さらに血液および血液成分がドナーへと運ばれドナーから運ばれる経路を含んでいる。
【０２４２】
制御器１６は、生理食塩水容器１６４からテスト領域へと生理食塩水を引き込み、テスト領域を生理食塩水で所定の検出圧力まで加圧するため、ドナー・ポンプＤＰ１／ＤＰ２を動作させるとともに、適切なバルブを駆動する。このプロセスにおいて、ポンプ・チャンバＤＰ１／ＤＰ２が生理食塩水で満たされる。
【０２４３】
図２７において、テスト領域は、境界のバルブＶ２、Ｖ４、Ｖ１０、Ｖ８、Ｖ１３、およびＶ１４によって気密に封じられている。制御器１６は、望ましくは、テスト領域を出る流体が境界のバルブを通過して流れることができる漏れの経路をもたらすため、境界のバルブの下流にある他のバルブを開放し、特定の境界バルブそのものについてのテストをより敏感にする。図２７において、境界のバルブの下流に続く以下のバルブ、すなわちバルブＶ１、Ｖ１１、Ｖ１７、Ｖ２２、Ｖ２３、抗凝血ポンプＡＣＰ、血漿ポンプＰＰ、プロセス中ポンプＩＰＰ、およびドナー・クランプ１５４を、漏れ経路をもたらすべく開放することができる。考えられる流体漏れ経路は、図２７に想像線で示されており、漏れ経路において境界のバルブの外側にあって開放することができるバルブには、アスタリスク（＊）が印されている。
【０２４４】
制御器１６は、バルブＶ６／Ｖ７／Ｖ１３／Ｖ１４を閉じることによってポンプ・チャンバＤＰ１／ＤＰ２を隔離し、容量検出によって、各チャンバのポンプ満容積を記録する。制御器１６は、バルブＶ６およびＶ７を開くことによってテスト対象の領域をドナー・ポンプに対して開き、流体をテスト領域へと移動させるため、ドナー・ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２を所定の短縮された押し時間にわたって閉じる。次に制御器１６は、バルブＶ６およびＶ７を閉じてサンプル遅延期間にわたって待機する。次いで制御器１６は、容量センサの読み取り値を取得する。いずれかのポンプ・チャンバにおいて最終の値がしきい値最小値（例えば、完全に空のチャンバの上方の基準体積を代表することができる）よりも小さい場合、テスト領域からの流体の漏れが生じており、警報が生成される。両方のポンプ・チャンバについて、最終の値が最小しきい値以上である場合、流体の漏れは生じておらず、テストが続行される。
【０２４５】
他のテスト領域の完全性は、次のバルブ、すなわちＶ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ１５、Ｖ２０、Ｖ２５を開くことによって、テストすることができる。図２８は、このテスト領域を太い実線で示している。制御器１６は、流体の漏れ経路をもたらしてテストをより敏感にするため、境界のバルブの下流に続く以下のバルブ、すなわちＶ１１、Ｖ１７、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、抗凝血ポンプＡＣＰ、血漿ポンプＰＰ、プロセス中ポンプＩＰＰ、およびドナー・クランプ１５４を開放することができる。流体漏れ経路は、図２８に想像線で示されており、漏れ経路において境界のバルブの外側にあって開放することができるバルブには、アスタリスク（＊）が印されている。
【０２４６】
テスト対象の領域を外部の生理食塩水容器１６４からの生理食塩水で加圧するため、ドナー・ポンプＤＰ１／ＤＰ２が、所定数のポンプ行程だけ運転される。このときにおいて、ドナー・ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２が、生理食塩水容器１６４からの生理食塩水で満たされる。制御器１６は、バルブＶ６／Ｖ７／Ｖ１３／Ｖ１４を閉じることによってポンプ・チャンバＤＰ１／ＤＰ２を隔離し、容量検出によって、各チャンバのポンプ満容積を記録する。制御器１６は、バルブＶ６およびＶ７を開くことによってテスト対象の領域をドナー・ポンプＤＰ１／ＤＰ２に対して開き、流体をテスト領域へと移動させるため、ドナー・ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２を所定の短縮された押し時間にわたって閉じる。次に制御器１６は、バルブＶ６およびＶ７を閉じてサンプル遅延期間にわたって待機する。次いで制御器１６は、容量センサの読み取り値を取得する。いずれかのポンプ・チャンバにおいて最終の値がしきい値（空のチャンバの上方の基準体積を代表することができる）よりも小さい場合、テスト領域への流体の漏れが生じており、警報が生成される。両方のポンプ・チャンバについて、最終の値がしきい値（空のチャンバの上方の基準体積を代表することができる）以上である場合、流体の漏れは生じておらず、テストが続行される。
【０２４７】
他のテスト領域の完全性を、次のバルブ、すなわちＶ４、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５、およびＶ２０を開くことによってテストすることができ、これらのバルブが、さらに他のテスト領域を生成するために開かれる。図２９は、このテスト領域を太い実線で示している。先のテスト領域におけるのと同様、境界のバルブの下流に続く以下のバルブ、すなわちＶ３、Ｖ５、Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、抗凝血ポンプＡＣＰ、血漿ポンプＰＰ、プロセス中ポンプＩＰＰ、およびドナー・クランプ１５４を、漏れ経路を生成するために開放することができる。流体漏れ経路は、図２９に太い想像線で示されており、漏れ経路において境界のバルブの外側にあって開放することができるバルブには、アスタリスク（＊）が印されている。
【０２４８】
臍帯１００を通過させることによって、テスト対象の領域をプロセス中容器１５８からの生理食塩水で加圧するため、ドナー・ポンプＤＰ１／ＤＰ２が、所定数のポンプ行程だけ運転される。このときにおいて、ドナー・ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２が、生理食塩水で満たされる。制御器１６は、バルブＶ６／Ｖ７／Ｖ１３／Ｖ１４を閉じることによってポンプ・チャンバＤＰ１／ＤＰ２を隔離し、容量検出によって、各チャンバのポンプ満容積を記録する。制御器１６は、バルブＶ１３およびＶ１４を開くことによってテスト対象の領域をドナー・ポンプに対して開き、流体をテスト領域へと移動させるため、ドナー・ポンプ・チャンバＤＰ１およびＤＰ２を所定の短縮された押し時間にわたって閉じる。次に制御器１６は、バルブＶ１３およびＶ１４を閉じてサンプル遅延期間にわたって待機する。次いで制御器１６は、容量センサの読み取り値を取得する。いずれかのポンプ・チャンバにおいて最終の値がしきい値（空のチャンバの上方の基準体積を代表することができる）よりも小さい場合、テスト領域への流体の漏れが生じており、警報が生成される。両方のポンプ・チャンバについて、最終の値がしきい値（空のチャンバの上方の基準体積を代表することができる）以上である場合、流体の漏れは生じておらず、この代表的な実施例の３段階テストが完結する。
【０２４９】
当然ながら、他のテスト領域を、上記理論的説明に従って設定し、テストしてもよい。
【０２５０】
一式のカセット完全性テストに続き、静脈穿刺およびシステム１０を使用した血液処理を進めることができる。
【０２５１】
（ＶＩＩＩ．結論）
本発明の多数の特徴を、それらの保存および血液成分治療のための全血の構成部分への分離における使用を説明することによって示した。これは、本発明が、これらの血液処理手順の実行における使用に、よく適合しているためである。しかしながら、本発明の特徴が他の処理手順における使用についても等しく役に立つことを、理解すべきである。
【０２５２】
例えば、プログラム可能なカセットを血液処理チャンバと組み合わせて利用する前記システムおよび方法は、手術の際の血球の洗浄または回収の目的に使用することができ、治療上の血漿交換の実施の目的に使用することができ、あるいは血液が処理のために体外の経路を循環する他の任意の手順に使用することができる。さらに、前記システムおよび方法は、血管循環系から引き出した人間または動物の血液の処理には限られず、血管循環系外で生成され、細胞血液成分または天然の発生源から遺伝子技術によって生成されあるいは採取された物質を含んでいる懸濁液を処理または分離するためにも使用することができる。
【０２５３】
本発明の特徴は、以下の特許請求の範囲に記載される。
【図面の簡単な説明】
【０２５４】
【図１】図１は、血液処理のために理想的に適合された、流体処理システムの斜視図であり、このシステムは、血液処理デバイス（輸送および貯蔵のための閉じた状態で示される）ならびに使い捨て液体および血液流れセットを備え、これは、血液処理デバイスと相互作用して、１つ以上の血液成分の分離および制御を引き起こす（使用前の輸送および貯蔵のためのトレイ内にパッケージされて示される）。
【図２】図２は、作動のための開状態で示される、図１に示される血液処理デバイスの斜視図である。
【図３】図３は、図２に示される血液処理デバイスの斜視図であり、遠心ステーションが、血液処理チャンバを受容するために開いており、そしてポンプおよびバルブステーションが開いて、流体圧作動式カセットを受容する。
【図４】図４は、図３に示される血液処理デバイスの斜視図であり、トレイが、デバイス上の流れセットを装填するために配置された、使い捨て液体および血液流れセットを収容する。
【図５】図５は、液体および血液流れセットが使用のためにデバイスに装填された後の、図２に示される血液処理デバイスの右側斜視図である。
【図６】図６は、液体および血液流れセットが使用のためにデバイスに装填された後の、図２に示される血液処理デバイスの左側斜視図である。
【図７】図７は、図５および６に示される液体および血液流れセットの一部分を形成する臍に取り付けられた、血液処理チャンバの斜視図である。
【図８】図８は、図７に示される型の血液処理チャンバの例示的な実施形態の内部の斜視図であり、このチャンバの内部は、図５および６に示されるデバイスを使用する、赤血球分離および収集手順を実施するように構成されている。
【図９】図９は、図５および６に示されるデバイスの遠心分離ステーションの内部の斜視図であり、このステーションのドアは、図７に示される型の血液処理チャンバを受容するように、開いている。
【図１０】図１０は、図７に示される型の血液処理チャンバが、使用のために装填された後の、図９に示される円深部Ｒにステーションの内部の斜視図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図７に示される臍によって備えられる備品の拡大斜視図であり、図５および６に示されるデバイスの一部分を形成する光学感知ステーションとの素の意図される付随を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示される光学感知ステーションの側断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図１１Ａに示される光学感知ステーションの分解斜視図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、図１１Ａに示される光学感知ステーションの上面図である。
【図１１Ｅ】図１１Ｅは、図１１Ａに示される光学感知ステーションに付随して使用され得る回路の概略図である。
【図１１Ｆ】図１１Ｆは、図１１Ａに示される光学感知ステーションに付随して使用され得る回路の概略図である。
【図１２】図１２は、図７に示される型の血液処理チャンバの内部の模式図であり、赤血球層、血漿層、および中間のバフィコート層への全血の分離を示し、これらの層の分離は、所望の関係で示される。
【図１３】図１３は、バフィコート層が低Ｇ壁の非常に近くに移動しており、収集されている血漿内にバフィコート成分を吐き出す、望ましくない過剰漏出状態を生じている、図７に示される型の血液処理チャンバの内部の模式図である。
【図１４】図１４は、バフィコート層が、高Ｇ壁の非常に近くに移動しており、収集されている赤血球のヘマトクリットの減少を導く、望ましくないか過少漏出状態を生じている、図７に示される型の血液処理チャンバの内部の模式図である。
【図１５】図１５は、図５および６に示される液体および血液流れセットの一部分を形成する、流体圧作動式カセットの分解斜視図であり、図５および６に同様に示されるデバイス上のポンプおよびバルブステーションに作動可能に付随しており、これは、正および負の空気圧をカセットに付与して、このカセットを通して液体および血液を循環させる。
【図１６】図１６は、図１５に示されるカセットにおいて実施され得る流体回路の概略図であり、異なる血液処理および収集手順の実施を可能にする。
【図１７】図１７は、図１７に示される流体回路が実施されるカセットの平面図である。
【図１８】図１８は、図７に示される型の血液処理チャンバの例示的な実施形態の内部の上面斜視図であり、このチャンバの内部は、図５および６に示されるデバイスを使用して、血漿の分離および収集手順を実施するように構成されている。
【図１９】図１９は、図１８に示される血液処理チャンバの底面斜視図である。
【図２０】図２０は、図１８に示される血液処理チャンバにおける内部領域の拡大側面斜視図であり、血漿からの分離経路内の分離ゾーンから赤血球を方向付ける、テーパ状の表面を有する障壁を示す。
【図２１】図２１は、図２０に示される領域の拡大底面斜視図であり、障壁によって分離ゾーンから方向付けられる際に赤血球がとる経路を示す。
【図２２】図２２は、図２０に示される領域の拡大上面斜視図であり、障壁によって分離ゾーンから方向付けられる際に赤血球および血漿がとる分離経路を示す。
【図２３】図２３は、血漿収集手順のために使用され得る遠心分離器内の、液体および血液流れセットに結合された、図１６および１７に示される型のカセットの概略図である。
【図２４】図２４は、図１６および１７に示される型のカセットの概略図であり、二重ユニット赤血球収集手順のために使用され得る遠心分離機において、液体および血液流れセットに結合されており、この血液流れセットはまた、図５および６に示されており、血液処理デバイスに装填された後である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、空気を制御された様式で移送するための、正および負の空気圧の適用によって条件付けられる、図１６に示される流体回路の概略図であり、この様式は、ドナーへおよびドナーから血液および液体を運ぶために挿入されたチュービングが、図５および６に示されるように、デバイスに適切に設置されたことを検証する。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、空気を制御された様式で移送するための、正および負の空気圧の適用によって条件付けられる、図１６に示される流体回路の概略図であり、この様式は、ドナーへおよびドナーから血液および液体を運ぶために挿入されたチュービングが、図５および６に示されるように、デバイスに適切に設置されたことを検証する。
【図２６Ａ】図２６Ａは、空気を制御された様式で移送するための、正および負の空気圧の適用によって条件付けられる、図１６に示される流体回路の概略図であり、この様式は、ドナーから引き抜かれた血液中に抗凝固剤を運ぶために挿入されたチュービングが、図５および６に示されるように、デバイスに適切に設置されたことを検証する。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、空気を制御された様式で移送するための、正および負の空気圧の適用によって条件付けられる、図１６に示される流体回路の概略図であり、この様式は、ドナーから引き抜かれた血液中に抗凝固剤を運ぶために挿入されたチュービングが、図５および６に示されるように、デバイスに適切に設置されたことを検証する。
【図２７】図２７は、液体を制御された様式で移送するための、正および負の空気圧の適用によって条件付けられる、図１６に示される流体回路の概略図であり、この様式は、使用前のカセットの物理的一体性を検証する。
【図２８】図２８は、液体を制御された様式で移送するための、正および負の空気圧の適用によって条件付けられる、図１６に示される流体回路の概略図であり、この様式は、使用前のカセットの物理的一体性を検証する。
【図２９】図２９は、液体を制御された様式で移送するための、正および負の空気圧の適用によって条件付けられる、図１６に示される流体回路の概略図であり、この様式は、使用前のカセットの物理的一体性を検証する。
【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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【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１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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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２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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