(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体外血液処理中に流体の移動を制御するための装置において、
前記流体を内部に受容するための複数の流体流入ポートと当該流体を外部に排出するための複数の流体流出ポートを有する中空の包容体と、
体外血液処理中に前記中空の包容体を通して前記流体の少なくとも１種をポンプ処理するための第１のローラポンプ配管であって、ローラポンプ流入ポートおよびローラポンプ流出ポートを介して前記中空の包容体に連結された第１のローラポンプ配管と、
前記中空の包容体の中に配置された内部流体通路であって、前記流体流入ポート、前記流体流出ポート、および前記ローラポンプ流入ポートおよび流出ポートを一体に連結するための内部流体通路と、
前記中空の包容体の中に配置された少なくとも１個の内部弁であって、体外血液処理中に当該中空の包容体の中の前記流体の移動を制御するための少なくとも１個の内部弁と、
前記中空の包容体内に配されたフィルタであって、前記流出ポートを介して処理前血液流体を遠心処理に供給する前に、前記処理前血液流体全体をろ過するための第１のドリップチャンバーと、前記流出ポートを介して処理済み血液流体を患者に戻す前に、前記処理済み血液流体をろ過するための第２のドリップチャンバーとを有するフィルタと、を含む、装置。
【請求項２】
前記第１のドリップチャンバーは、前記中空の包容体の上方の外側表面上および下方の外側表面上にそれぞれ配置される弾性膜材料から成る第１の層および第２の層により形成されており、当該第１のドリップチャンバーがさらに前記弾性膜材料から成る第１の層および第２の層の間に配置されるメッシュ層を含み、当該第１のドリップチャンバーが前記内部流体通路を介して前記流体流入ポート、前記流体流出ポート、および前記ローラポンプ流入および流出ポートに連結している請求の範囲１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２のドリップチャンバーは、前記中空の包容体の上方の外側表面上および下方の外側表面上にそれぞれ配置される弾性膜材料から成る第１の層および第２の層により形成されており、当該第２のドリップチャンバーがさらに前記弾性膜材料の間に配置されるメッシュ層を含み、当該第２のドリップチャンバーが前記内部流体通路を介して前記流体流入ポート、前記流体流出ポート、および前記ローラポンプ流入および流出ポートに連結している請求の範囲２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１のドリップチャンバーおよび第２のドリップチャンバーにおけるメッシュ材料が約２００ミクロンの気孔サイズを有している請求の範囲３に記載の装置。
【請求項５】
第２，第３のローラポンプ配管および第４のローラポンプ配管をさらに含み、当該第２，第３のローラポンプ配管および第４のローラポンプ配管の各々がローラポンプ流入ポートおよびローラポンプ流出ポートを介して前記中空の包容体に連結している請求の範囲４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のローラポンプ配管が前記中空の包容体を通して血しょうをポンプ処理するために備えられており、前記第２のローラポンプ配管が前記中空の包容体を通して白血球流体をポンプ処理するために備えられており、前記第３のローラポンプ配管が前記中空の包容体を通して前記処理中に患者から受け取る血液流体をポンプ処理するために備えられており、前記第４のローラポンプ配管が前記中空の包容体を通して抗凝固剤流体をポンプ処理するために備えられている請求の範囲５に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の流体流入ポートが、前記処理中に患者から前記中空の包容体の中に受け取った前記血液流体を受け入れるための第１の流入ポートと、前記白血球流体を前記中空の包容体の中に受け入れるための第２の流入ポートと、赤血球流体を前記中空の包容体の中に受け入れるための第３の流入ポートと、前記血しょうを前記中空の包容体の中に受け入れるための第４の流入ポートと、前記抗凝固剤流体を前記中空の包容体の中に受け入れるための第５の流入ポートと、塩類溶液を前記中空の包容体の中に受け入れる第６の流入ポートを含む請求の範囲６に記載の装置。
【請求項８】
前記複数の流体流出ポートが、前記処理中に患者に血液流体を戻すための第１の流出ポートと、白血球流体を前記中空の包容体から排出するための第２の流出ポートと、前記抗凝固剤流体を前記中空の包容体から排出するための第３の流出ポートと、前記塩類溶液を前記中空の包容体から排出するための第４の流出ポートと、廃棄物流体を前記中空の包容体から排出するための第５の流出ポートを含む請求の範囲７に記載の装置。
【請求項９】
前記第２，第３の流入ポートおよび第４の流入ポートおよび前記第２の流出ポートが遠心分離機に連結している請求の範囲８に記載の装置。
【請求項１０】
前記中空の包容体が廃棄可能であり、当該中空の包容体が駆動手段に連結するように構成されていて、当該駆動手段が常時動作し、当該常時動作駆動手段が前記第１，第２，第３のローラポンプおよび第４のローラポンプを含む請求の範囲９に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１個の弁が弁膜から成り、当該弁膜が一定のチャンバーの中のリップ部において終結する第１の通路から成り、当該チャンバーが柔軟性の膜材により少なくとも部分的に形成されていて、当該膜材が前記リップ部に接触する第１の位置を有し、当該第１の位置において前記通路が当該膜材により閉塞され、かつ、当該通路と前記チャンバーとの間の流体連通が前記膜材により遮断され、さらに、前記膜材が前記リップ部と接触しない第２の位置を有し、当該第２の位置において前記通路が膜材により閉塞されず、かつ、当該通路と前記チャンバーが互いに流体連通する請求の範囲１に記載の装置。
【請求項１２】
体外血液処理中に前記中空の包容体を通して前記流体の少なくとも１種をポンプ処理するためのポンプ手段と、
前記流体流入ポートの１個と流体連通する負圧弁とをさらに含み、当該負圧弁が、流入口と、流出口と、これらの間に配置された閉塞部材とを有し、当該閉塞部材が、前記流入口と流出口との間の流れを可能にする第１の開口位置と当該流入口および流出口の間を遮断する第２の閉塞位置を有すると共に、当該閉塞部材が、前記負圧弁の流入口において負圧により第２の閉塞位置に向って移動するように配置され、かつ、当該閉塞部材が同閉塞部材を前記第１の開口位置に付勢するための付勢手段をさらに備えている請求の範囲１に記載の装置。
【請求項１３】
前記閉塞部材は、膜と、前記流入口および流出口の間に設けられた開口部と、当該開口部の周りのシールリップ部とを含み、当該閉塞部材が前記第２の閉塞位置にある時に、前記膜が前記シールリップ部に対してシールを形成して前記開口部を閉塞する請求の範囲１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記付勢手段は、前記膜の一側面に対して当該膜を前記流入口から引き離すように加えられる一定の基準圧力を構成するものである請求の範囲１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は一般に流体の流れを制御するためのシステムに関し、特に、本発明は医療を受けている患者に流体を注入したり患者から流体を取り出すためのシステムに関する。さらに詳しくは、本発明はフォトフォレーシス処理の間に患者に流体を注入したり患者から流体を取り出すためのシステムに関する。
発明の背景
幾つかの病気の治療方法においては、患者から血液を取り出し、その血液の１種以上の成分を処理し、その処理した成分を戻すことによって治療効果を得るものが幾つかある。これらの体外処理（extracorporeal treatments）は患者から安全に血液を取り出して、必要であればこれを各成分に分離し、さらにこの血液を患者に戻すためのシステムを必要とする。
フォトフォレーシス（photopheresis）は血液から白血球を分離して、光活性の薬剤を投与し、この白血球を患者に再注入する前に紫外線照射する処理を含む治療方法の一つである。図１に示すシステム１００のような既知のフォトフォレーシス用システムにおいては、血流が蠕動ローラポンプ１１０によってポンプ処理される。このシステム１００においては、複雑な配管組立体が患者１２０を体外血液処理システムに連結するために使われ、このシステムは細胞分離装置１３０、白血球光活性化室１４０、塩類溶液（saline）バッグ１５０ａ、抗凝固剤（anti-coagulant:A/C）バッグ１５０ｂおよび廃棄物（waste）バッグ１５０ｃを含む。さらに、弁１６０、バブルチャンバー１７０、空気検出器１８０および圧力センサー１９０が配管組立体に内部接続されていてシステム内の流体の流れをモニターして制御する。この図１に示すような複雑な配管組立体は高い出口圧力条件下において細胞を損傷する恐れがある。また、血液は複雑な配管組立体を要する別々のポンプ室および弁体によってもポンプ処理される。しかしながら、このような別々のポンプ室および弁体は高い出口圧力条件下において細胞を損傷するおそれが少ないと考えられる。
血液駆動システムは常時、使用可能な設備を代表するものである反面、配管組立体は各処理後に交換されるか廃棄する必要があるので、図１に示すようなシステムにおける配管の大きさおよび複雑さが減少できれば、血液駆動システムがより複雑になっても、フォトフォレーシス処理において極めて実質的な進歩に結びつく。同様の効果が腹膜透析（peritoneal dialysis）システムの場合に得られ、この場合は、透析物がプラスチック膜を介して成形カセットに供給される空気パルスにより駆動されるダイアフラム・ポンプと弁によって完全に制御される。（この点については、）例えば、本明細書に参考文献として含まれる１９９３年１月１２日に付与された米国特許第５，１７８，１８２号および１９９７年６月３日に付与された米国特許第５，６３４，８９６号を含むDean Kamenによる幾つかの特許を参照されたい。
上記のカセットは、患者への配管および透析物コンテナからの短い供給配管群を除いて、これまでの複雑な配管組立体の全ての構成要素を含んでいる。また、カセットに供給される空気パルスは、ダイアフラム・ポンプに供給される空気の圧力変化の連続的な分析、コンピュータによる圧力変化の計算処理、および結果としての連続的な補正の実行を行なうことにより制御される。しかしながら、この結果として得られる腹膜透析システムは供給される流体を正確に計測できるが、流量（flow rate）の定常的な安定を得ることができない。このような腹膜透析システムに対して、連続的な血液細胞分離処理を含むフォトフォレーシス・システムのようなシステムは、極めて安定な流量と当該流体の流量の制御能力の両方が必要とされる。加えて、このようなシステムは、その対象とする流体、すなわち細胞成分を全く含まない透析物とは逆に血液のポンプ処理時に血液凝固、溶血および細胞溶解を促進させやすい。
発明の概要
本発明は上記およびその他の従来技術における制限点を解消して、血液凝固、溶血または細胞溶解を生じることなく血液を処理することができ、病気の体外処理中に正確で安定な流量を確実に供給できるシステムを提供する。このシステムはフォトフォレーシス処理中の流体の移動を制御するための装置を備えている。中空の包容体（enclosure）が、流体を当該包容体の中に受容するための複数の流体流入ポートと当該包容体から流体を排出するための複数の流体流出ポートを有している。第１のローラポンプ配管がフォトフォレーシス処理中に中空の包容体を介して上記流体の少なくとも１種をポンプ処理するために備えられている。このローラポンプ配管はローラポンプ流入ポートおよびローラポンプ流出ポートを介して中空の包容体に連結している。中空の包容体の中に配置された内部流体通路が各流体流入ポート、各流体流出ポート、およびローラポンプ流入ポートおよび流出ポートを一体に連結するべく備えられている。少なくとも１個の内部弁が中空の包容体の中に配置されて、フォトフォレーシス処理中に中空の包容体内の流体移動を制御する。
【図面の簡単な説明】
図１は従来技術のフォトフォレーシス・システムを示すブロック図である。
図２は本発明の好ましい実施形態の一例に従って、フォトフォレーシス処理中に血液流体の移動を弁操作、ポンプ処理および制御するための一体型廃棄可能カセットの底面図である。
図３は図２に示す一体型廃棄可能カセットの断面図である。
図４は図２に示す一体型廃棄可能カセットの上面図である。
図５乃至図２７は本発明に従う体外血液処理システムの、同処理を実行する各段階を含む、別の実施形態の概略的態様を示す図である。
図２８は本発明に従う体外血液処理システムのさらに別の実施形態の概略的態様を示す図である。
図２９は本発明に従う体外血液処理システムの、新規な負圧弁および圧力逃がし弁を含む、さらに別の実施形態の概略的態様を示す図である。
図３０は図２９の負圧弁の断面図である。
図３１は図２９の圧力逃がし弁の内の１個の断面図である。
図３２は本発明に従うカセットにおけるヘマトクリット検出ウインドウの平面図である。
図３３は図３２の線３３−３３に沿う断面図である。
発明の詳細な説明
図２において、フォトフォレーシス処理中の血液流体の移動をバルブ操作、ポンプ処理および制御するための一体型廃棄可能カセット２００の底面（アクチュエータ側）図を示している。カセット２００は流体を受容するための流体流入ポート２０４，２０６，２０８，２１０，２１２および流体流入ポート２１４と、流体を排出するための流体流出ポート２１４，２１６，２１８，２２０および流体流入ポート２２４を有する中空の射出成形包容体２０２により形成されている。また、カセット２００内への流体の流入および同カセット２００からの流体の流出のために流入／流出ポート２２２が備えられている。以下にさらに詳述するように、これらの流体流入ポートおよび流出ポートはカセット２００を治療する患者に連結するとともに、細胞分離装置１３０および光活性化室１４０および塩類溶液、抗凝固流体および廃棄流体をそれぞれ収容するバッグ１５０ａ，１５０ｂおよびバッグ１５０ｃのようなフォトフォレーシス処理システムにおける各装置を連結する。また、ボックス１９５（図１参照）の中に示される配管、センサー、ドリップチャンバーおよびポンプの全てが廃棄可能なカセット２００の中に備えられている。
フォトフォレーシス処理中は、カセット２００は常時、カセット作動または駆動ユニット（図示せず）の中に組込まれており、カセット２００からの流入ポートおよび流出ポートは種々の処理装置および患者に連結されている。これらの連結態様については後にさらに詳しく述べる。処理の終結時には、カセット２００は常時カセット作動ユニットから取り外されて廃棄される。
図２において、ポート２０４，２０６，２０８およびポート２１４は遠心分離機または細胞分離装置に廃棄可能カセット２００を連結するために備えられている。特に、流出ポート２１４は血液全体をカセット２００から遠心分離機に供給するように備えられており、流入ポート２０４，２０６および流入ポート２０８はそれぞれプラズマ（plasma:血しょう）、白血球細胞（ＷＢＣ）および赤血球細胞（ＲＢＣ）をカセット２００に帰還（returning）させるために備えられている。ポート２０４，２０６，２０８およびポート２１４は、好ましくは、廃棄可能な配管（図示せず）とともに遠心分離機に連結されている。同様に、ポート２１０，２１６，２１８およびポート２２０は廃棄可能カセット２００を患者に連結するために備えられている。より具体的には、流入ポート２１０は患者からの未処理の血液をカセット２００に供給するために備えられており、出力ポート２１６，２１８および出力ポート２２０はカセット２００から未処理の血液、塩類溶液および抗凝固剤を患者に帰還するためにそれぞれ備えられている。ポート２１０，２１６，２１８およびポート２２０は、好ましくは廃棄可能な配管（図示せず）とともに患者に連結されている。さらに、流入／流出ポート２２２はカセット２００から未処理の白血球細胞（ＷＢＣ）を光活性化室に供給して、同活性化室から処理済みの白血球細胞をカセット２００に戻すために備えられている。加えて、ポート２２２は、好ましくは、廃棄可能な配管（図示せず）とともにカセット２００に連結されている。また、流入ポート２１２および流入ポート２１４は貯蔵バッグ（図示せず）から塩類溶液および抗凝固剤流体をカセット２００に供給するためにそれぞれ備えられており、流出ポート２２４はカセット２００から排出される廃棄流体を収集バッグ（図示せず）に供給するために備えられている。
本発明の好ましい実施形態の一例においては、４個のローラポンプがカセット２００の内部を通して血液流体を上述のように駆動するために使用される。これらのローラポンプは常時カセット作動または駆動ユニットの一部であり、同ユニットの中にカセット２００が各処理の始めに組込まれる。特に、ローラポンプ配管２３０，２３２，２３４およびローラポンプ配管２３６はカセット２００を常時カセット駆動ユニットの中に組込む時に、常時カセット駆動ユニットの中のローラポンプに係合する。各ローラポンプ配管２３０，２３２，２３４およびローラポンプ配管２３６は２個のポートによってカセット２００に連結しており、当該ポートはそれぞれ血液のカセット２００からの受容および／または同カセット２００への供給を行なう。この好ましい実施形態においては、ローラポンプ２３０はカセット２００の中の白血球細胞の駆動のために備えられており、ローラポンプ２３２はカセット２００の中のプラズマ（血しょう）の駆動のために備えられており、ローラポンプ２３４はカセット２００の中の抗凝固剤流体の駆動のために備えられており、ポンプ配管２３６は患者からの未処理の血液をカセット２００の中で駆動するために備えられている。
射出成形包容体２０２はカセット２００の内部に配置された内部流体通路２４０を含む。図２および図４に示すように、内部流体通路２４０はカセット２００の内部において流体ポート２０４，２０６，２０８，２１０，２１２，２１６，２１８，２２０，２２２，２２４およびローラポンプ配管２３０，２３２，２３４およびローラポンプ配管２３６を一体に連結する。好ましくは、これらの通路２４０は中空包容体２０２と一体であり、当該包容体および通路２０４がプラスチック材による単一の射出成形体により形成されている。
内部ダイアフラム弁２４２はカセット２００の内部全体に配置されている。これらの弁２４２はフォトフォレーシス処理中に内部通路２４０を移動する血液流体の移動を制御するために供えられている。弁２４２は、好ましくは、包容体２０２および通路２４０を形成するのに使用されるプラスチック材による単一の射出成形体として形成されている。弾性材の膜２５０（図３参照）は包容体２０２の上面および下面を被覆している。フォトフォレーシス処理中において、常時カセット駆動ユニット内に配置されるソレノイド弁が、膜２５０を介してダイアフラム弁２４２に制御した空気または液体パルスを送って、各バルブ２４２の開閉を行なう。また、常時カセット駆動ユニットに配置されるソレノイド弁は膜２５０に直接連結していてもよく、これによって、駆動用の空気または液体を介在させることなく弁２４２を直接駆動することができる。
一対のドリップチャンバー２６０，２６２が包容体２０２の内部に配置されている。図３においてより詳細に示すように、各ドリップチャンバーはメッシュ材２６５により分離されるコンパートメント（隔室）２６４およびコンパートメント２６６によって形成されている。このメッシュ材２６５は約２００ミクロンの気孔サイズ（孔径）を有しているのが好ましい。各コンパートメント２６４，２６６は膜２５０により一端側をシールされている。加えて、各コンパートメント２６４，２６６は包容体２０２の中の内部流体通路２４０に接続している。好ましくは、コンパートメント２６４，２６６を形成している壁部２６８は、包容体２０２、通路２４０および弁２４２を形成するために使用されるプラスチック材による単一の一体成形体の一部として形成されている。本発明の好ましい実施形態においては、ドリップチャンバー２６０は処理済み血液を流出ポート２２０を介して患者に戻す前に、当該血液をフィルタ処理するために使用され、ドリップチャンバー２６２は流出ポート２１４を介して遠心分離機に供給する前に、血液全体をフィルタ処理するために使用される。ドリップチャンバー２６０，２６２を形成するのに用いた膜２５０の位置をモニターすることによって、常時カセット駆動装置がドリップチャンバー２６０，２６２内の流体の圧力をモニターできる。従って、好ましい実施形態においては、ドリップチャンバー２６０およびドリップチャンバー２６２の内側の圧力をモニターするために、圧力センサーが常時カセット駆動装置の対向位置２６０ａおよび対向位置２６２ｂに配置されている。さらに、患者から流入ポート２１８を介して受け取った未処理の血液の圧力をモニターするために、圧力センサーが常時カセット駆動装置の対向位置２７０に配置されているのが好ましい。
図５は本発明の別の実施形態を概略的に示している図である。この実施形態は図２乃至図４と同様のカセット３００を使用しているが、異なる弁操作処理および入出口を使用している。第１のローラポンプ３０２は抗凝固剤流体をポンプ処理し、第２のローラポンプ３０４は患者３０６からの血液をポンプ処理する。抗凝固剤バッグ３０８、塩類溶液バック３１０、遠心分離血液細胞分離装置３１２、プラズマバッグ３１４、再循環バッグ３１６および光処理室３１８がカセット３００に以下のようなポートを介して接続している。すなわち、抗凝固剤バッグ３０８は抗凝固剤溶液ポート３２０に、塩類溶液バッグ３１０は塩類溶液ポート３２２に、細胞分離装置３１２の流入口３２４は分離装置流入ポート３２６に、分離装置３１２の排出口３２８は分離装置排出ポート３３０に、プラズマバッグ３１４の流入口３３２はプラズマ流入ポート３３４に、プラズマバッグ３１４からの排出口３３６はプラズマ排出ポート３３８に、再循環バッグ３１６からの排出口３４０は再循環排出ポート３４２に、さらに処理室３１８への流入口３４４は処理室流入ポート３４６に接続している。加えて、ポート３４８およびポート３５０は抗凝固剤ローラポンプ３０２に接続し、ポート３５２およびポート３５４は血液ローラポンプ３０４に接続し、ポート３５６は抗凝固剤排出管３５８に接続し、ポート３６０は患者用アクセス配管３６２を介して患者３０６に接続している。患者用アクセス配管内のクランプ３６４は抗凝固剤配管３５８が患者用アクセス配管３６２に接続している場所の上流側に位置している。さらに、配管３６８は処理室３１８からの排出口と再循環バッグ３１６への流入口３７２とを接続している。
カセット３００の内部において、通路３７４がポート３５０およびポート３５６を接続している。カセット３００の膜（図示せず）に接触している電子圧力トランスデューサから成る圧力センサー３７６は患者用アクセス配管ポート３６０に接続している。センサー３７６からは、通路３７８が第１弁３８０および第２弁３８２に接続している。図２乃至図４に示すように、カセット３００の各弁は弁室内の垂直通路を開閉するように作用するカセット膜を伴うダイアフラム弁から構成されている。第２弁３８２からは、通路３８４が第３弁３８６および第５弁３８８に接続している。通路３８４は、上述の実施形態のドリップチャンバーフィルター２６０と同様に、フィルター３９２の流入口３９０に接続している。通路３９４は第３弁３８６を塩類溶液ポート３２２および第１１弁３９６に接続している。通路３９８は第５弁３８８をポート３４２に接続している。通路４００は第１１弁３９６を第６弁４０２、第８弁４０４、第９弁４０６および血液ポンプ３０４のためのポート３５２に接続している。通路４０８は第６弁４０２をポート３２６に接続し、通路４１０は第８弁４０４をポート３３８および第４弁４１２に接続している。通路４１４は第４弁を血液ポンプ３０４用のポート３５４およびフィルター３９２のポート３９０に接続している。通路４１６はフィルター３９２から第１弁３８０に延在している。通路４１８は第７弁４０６を第９弁４２０およびヘマトクリット検出器４２２に接続しており、この検出器４２２は発光ダイオードおよび当該検出器４２２を通過する赤血球細胞の存在を検出するための光検出器から構成されている。さらに、通路４２４はヘマトクリット検出器４２２をポート３４６に接続し、通路４２６は第９弁４２０を第１０弁４２８およびポート３３０に接続している。通路４３０は第１０弁４２８をポート３３４に接続し、通路４３２はポート３２０をポート３４８に接続している。
図５乃至図２７はカセット３００を使用する処理における種々の段階をカセット３００内の黒線および矢印で示している図である。図５乃至図１２は初期始動（initial priming）段階を示しており、ここでは、空気がシステムから排除されて流体に置換される。図１３は患者配管３６２からクランプ３６４が除去されることによって始まる血液収集（collection）処理を示している図である。この段階中に、プラズマが分離装置３１２によって白血球から分離されてプラズマ収集バッグ３１４に送りこまれる。一定の時間遅延をもって、最後のプラズマが分離装置３６２から取り出される時に、分離装置３６２内の赤血球用の検出器（図示せず）がカセット３００を図１４の状態に設定する。まず、適当量のプラズマ、その後にバッフィコート（buffy coat:B.C.）または白血球細胞がヘマトクリット検出器４２２を通過して処理室内に入る。ヘマトクリット検出器４２２が最後の血液フラクション、すなわち赤血球細胞を検出すると、カセットが図１５の状態に設定され、分離装置３１２内に残るすべての血液を空にしてプラズマ収集バッグ３１４に送る。その後、プラズマは図１６に示すように患者３０６に戻される。一般に、これらの図１３乃至図１６に示す段階は約６回繰り返されて十分な白血球細胞が処理室３１８の中に蓄積される。
図１７乃至図２０は洗浄（rinsing）段階を示しており、最終の洗浄段階によって処理室３１８の光（図示せず）がオンになり、その中における白血球の処理を開始する。図２１は処理室３１８を介する白血球の再循環（recirculated）を示している図である。図２２および図２３は患者３０６に処理した細胞を戻す（return）段階を示しており、図２４乃至図２６はカセット３００からの血液を最終的に洗浄および患者に戻す段階を示している図である。最後に、塩類溶液バッグ３１０からの塩類溶液が図２７に示すように患者に供給される。
図２８は、抗凝固剤ポンプ４３６、血液ポンプ４３８および再循環ポンプ４４０を含む３個のローラポンプを使用できるカセット４３４を示している図である。備えられた再循環ポンプ４４０によって処理サイクルが動作可能となり、これによって、プラズマの患者への帰還中においても白血球細胞が処理室を通して循環される。しかし、図５乃至図２７において、再循環処理は血液ポンプ３０４が上述の処理から遊離しない限り開始することはできない。
図２９はカセット３００と基本的に同一のカセット５００を示しており、さらに通路３７８の中の負圧弁５０２と血液ポンプ３０４のポート３５２およびポート３５４の間の一対の圧力逃がし弁５０４および圧力逃がし弁５０６が加えられている。負圧弁５０２は患者の配管３６２に連通する通路３７８の中の過剰の負圧を防止する。また、圧力逃がし弁５０４および圧力逃がし弁５０６はこのような事態におけるポンプ３０４を通る再循環の流れによる血液ポンプ３０４の中の過剰の加圧を防ぐ。
図３０は負圧弁５０２の断面図である。その構造はカセット５００の他方の弁膜構造に類似していて、弁流入チャンバー５１０において終結する出口通路５０８を有しており、この弁流入チャンバー５１０は柔軟な膜５１２によって少なくとも部分的に弁流入チャンバー５１０の範囲が定められている。弁流入チャンバー５１０に至る通路５０８の終結部における開口部５１５の膜５１２とシール・リップ５１４との間の接触によって、負圧弁５０２を介する流れを阻止する。しかしながら、負圧弁５０２においては、チャンバー５１０内に流れ込み、通路５０８を介して流れ出る流れにより流れが逆になっている。それゆえ、過剰の流れがポンプ３０４によって引き込まれて弁流入チャンバー５１０が負圧になると、膜５１２はリップ５１４に向けて引っ張られることになる。すなわち、膜５１２は所定の負圧で弁５０２を閉じるように付勢される。この膜５１２は、膜５１２の引っ張り、その反対面５１６に一定の基準流体圧力を加えること、スプリング、弾性部材または当該技術分野における熟練者により明らかな他の既知の付勢方法により膜５１２を付勢すること等、多くの方法で付勢することができる。さらに、弁５０２は市販の圧力弁のような負圧弁の他の既知の手段を形成する好ましい方法の一例により構成されるが、さらに、当該技術分野における熟練者により明らかなように置換することが可能である。
図３１は圧力逃がし弁５０４および圧力逃がし弁５０６の一方の断面図を示している図である。この正圧逃がし弁は同様に構成されていて、膜５２２により部分的に形成される弁チャンバー５２０において終結する流入通路５１８を備えている。この場合、流れは正常の（normal）方向であるが、膜５２２が流入通路５１８の終結部において通常はリップ５２４に接触して弁を通常において閉塞状態に保っている。この場合も、膜が引っ張りやその反対面５２６に一定の基準圧力を加えること等によって付勢されている。この膜５２２の付勢力よりも流入通路５１８の中の圧力が十分に大きくなると、この膜はリップ５２４から離れ、弁５０４または弁５０６を通る流れが生じてポンプ３０４に戻る。弁５０４および弁５０６は特定の好ましい実施形態を示したが、当該技術分野における熟練者により明らかなように、他の付勢手段および圧力逃がし弁がこれらに置換できる。
図３２および図３３は血球容積率（hematocrits）を検出する好ましい態様を示している図である。カセット６０２および膜６０４の中に凹所６００が備えられている。膜６０４は凹所６００においてカセット６０２に弛んだ状態にすることなく取付けられている。このような構成によって、発光ダイオード（ＬＥＤ）６０６または他の光源が凹所６００に嵌合してカセット６０２の外端部６１０における通路６０８を通して光を照射できる。さらに、光検出装置６１２がカセット外端部６１０の近傍に配置されていて、この位置でＬＥＤ６０６からの光をモニターする。赤血球はプラズマや白血球よりも光を多く吸収するので、通路６０８内で成分が変化すると、光検出装置６１２に到達する光の減少によって赤血球の存在が分かる。好ましくは、この通路６０８は狭くなり、高くなって効果的なウインドウ６１４を形成しており、当該ウインドウ６１４を通してＬＥＤ６０６からの光が照射される。
以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明したが、本明細書に記載する（請求の範囲における）幾つかの請求の範囲に述べる本発明の範囲に逸脱しない限りにおいて、当該技術分野における熟練者に既知である種々の変更を、その構造ならびに各処理段階に加えることが可能であると解すべきである。
【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３２】
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【図３３】
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