用于使用和控制具有吸附柱的自动分离器的系统和方法

用于使用和控制具有吸附柱的自动分离器的系统和方法
【专利摘要】本发明提供用于结合一种血液分离系统和一种吸附装置的血液处理系统和方法。所述血液分离系统被配置成从血液分离血液组分，而所述吸附装置被配置成接收至少一部分分离的血液组分，并且处理所述血液组分。所述血液分离系统包括流体流动元件和控制器。所述流体流动元件被配置成，使所述分离的血液组分流入所述吸附装置。所述控制器至少部分地基于一个或更多处理参数，控制所述流体流动元件。所述处理参数包括流入所述吸附装置的所述经分离的血液组分的最大流率、流入所述吸附装置的所述分离的血液组分的最大压力和/或所述系统某一位置中的流体体积。
【专利说明】用于使用和控制具有吸附柱的自动分离器的系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及血液处理系统和方法。更具体地，本公开涉及用于结合吸附装置和血液分离系统的系统和方法。
【背景技术】
[0002]现在，各种血液处理系统使得可能从供血者或患者采集特殊的血液成分，而非全血。通常，在这种系统中，从供血者抽取全血，移除和收集特殊的血液组分或成分，并且使剩余血液成分返回供血者。因而，通过仅移除特殊成分，供血者的身体恢复到供血前水平所需的潜在时间较短，并且与收集全血时相比，能够以更频繁的间隔供血。这提高了诸如血浆和血小板的可用于医疗的血液成分的总体供应。
[0003]通常，通过离心分离将全血分为其成分。这要求在从供血者抽取全血之后并且使其返回供血者之前，使全血穿过离心分离机。为了避免污染和对供血者的可能感染，优选地，在整个离心分离过程期间，将血液容纳在密封的、无菌流体流动系统中。因而，典型的血液处理系统包括:永久性、可再用离心分离组件，其包括旋转和泵送血液的硬件(驱动系统、泵、阀门致动器、可编程控制器，等等)；和一次性、密封和无菌流体处理组件，其被协作地安装在硬件上。离心分离组件在血液分离步骤期间，接合和旋转流体处理组件中的一次性离心分离室。然而，血液使得仅实际接触流体处理组件，该组件仅使用一次，然后抛弃。
[0004]随着离心分离机使全血旋转，较重(比重较大)的组分、诸如血红细胞，远离旋转中心地径向向外，朝着作为流体处理组件的一部分包括的分离室的外部或“高G”壁移动。较轻(比重较小)的组分、诸如血浆，朝着分离室的内部或“低G”壁移动。能够通过在流体处理组件的分离室中形成适当定位的通道密封和出口端口，从全血选择性地移除这些组分中的各种组分。例如，一种治疗性血浆置换应用涉及:将血浆与细胞血液组分进行分离；收集血浆；和使细胞血液组分以及替换流体返回至供血者。
[0005]在已经将血液分离为其组成部分后，可能期望进一步处理一种或更多经分离的组分。例如，在治疗血浆置换术的可替换版本中，与通过不同的流体代替患者的血浆不同地，可在分离后处理和返回患者自身的血浆。这可能通过使血液分离系统和次级处理装置，诸如吸附装置或吸附柱配对，最有效地实现。吸附装置将通过免疫吸附，从血浆中移除不想要的物质。移除的确切的物质取决于患者的需求。例如，被吸附装置从血浆中移除的物质可能包括使患者患有严重的血胆脂醇的低密度脂蛋白和脂蛋白(a)。在另一实例中，可能对于患有自身免疫疾病和器官移植排斥反应的患者，或者作为移植前的预处理，从血浆中移除致病性抗体。在又另一实例中，可从血浆中移除纤维蛋白原、血纤维和/或C反应蛋白，以治疗微循环障碍和缺血性组织受损。示例性吸附装置包括，来自德国贝尔吉施-格拉德巴赫(Bergisch Gladbach)市美天旎生物技术有限公司(Miltenyi Biotec GmbH Corporation)
W TheraSorb'产品线。在Strahilevitz的美国专利N0.6，569，112中，更详细地描述了适
用于从血浆移除不想要物质的吸附装置实例的其他实例，通过引用将其包含在此。
[0006]使血液分离系统和吸附装置结合的已知系统的一个缺点在于，需要手动干涉量和监督。通常，操作员必须监控吸附装置，以确保适量血浆正在进入吸附装置，以便装置不过载。如果操作员未适当地监控吸附装置，就将不能适当地处理血浆，并且可能未从血浆中移除不想要物质地，使血浆返回患者。此外，当使用“活性”吸附柱时，操作员必须积极地监控任何贮存袋，以确保未经适当组分替换，不从患者体内移除大量血液组分，因为降低有效循环学容量(“ECV”)能够严重地影响患者的健康。因此，仍对下列血液处理系统和方法存在需求，其结合分离和进一步的处理功能，同时消除或至少降低所需的手动干涉量和监督。

【发明内容】

[0007]存在本主旨的下列几个方面，其可在下文所述和要求装置和系统中单独或一起具体实施。这些方面可单独，或者与本文所述的主旨的其他方面结合地具体实施，并且这些方面的整体说明书无意排除单独使用这些方面，或者单独或以所附权利要求中提出的不同组合要求这些方面。
[0008]一方面，提供一种血液处理系统，其包括血液分离系统和吸附装置的组合。血液分离系统被配置成从血液分离血液组分，同时，吸附装置被配置成从血液分离系统接收至少一部分分离的血液组分，并且处理该组分。血液分离系统包括流体流动元件和控制器。流体流动元件被配置成，使分离的血液组分流入吸附装置中。控制器至少部分地基于一个或多个处理参数，控制流体流动元件，该一个或多个处理参数包括流入吸附装置的分离血液组分的最大流率和/或流入吸附装置的分离血液组分的最大压力。
[0009]另一方面，提供一种血液处理系统，其包括血液分离系统和吸附装置的组合。血液分离系统被配置成从血液分离血液组分，同时，吸附装置被配置成从血液分离系统接收至少一部分分离的血液组分，并且处理该组分。血液分离系统和吸附装置每个都包括流体流动元件，而血液分离系统的流体流动元件被配置成，使分离血液组分流动至某一位置，并且吸附装置的流体流动元件被配置成，使分离血液组分从该位置流动并且流入吸附装置。血液分离系统包括控制器，其至少部分地基于所述位置的一个或多个特性，控制血液分离系统的流体流动元件。
[0010]在仍另一方面，提供一种使用血液分离系统和吸附装置，从血液分离血液组分的方法。本方法包括在血液分离系统中，从血液分离血液组分的方法。至少一部分分离血液组分以实际流率和实际压力流入吸附装置。至少部分地基于一个或多个下列处理参数，控制流入吸附装置的分离血液组分的实际流率和/或实际压力，该参数包括最大流率和/或最大压力。该方法还包括使用吸附装置处理分离血液组分。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1是根据本公开一方面的可结合吸附装置使用的血液分离系统的示例性离心分离系统的透视图；
[0012]图2是可结合图1的离心分离系统使用的示例性一次性流路的图解视图；
[0013]图3是图1的离心分离系统的脱离和截面部分的侧正视图，示出系统的离心分离转筒和轴套处于它们的操作位置；
[0014]图4是图1的离心分离系统的脱离和截面部分的侧正视图，示出离心分离转筒和轴套处于直立位置，用于接收血液分离室；[0015]图5是图4的离心分离系统的轴套处于其直立位置，并且承载图2的流路的血液分离室的顶部透视图；
[0016]图6是未结合轴套的图5的血液分离室的平面图；
[0017]图7是图2的流路的流体处理盒的分解透视图；
[0018]图8是图7的流体处理盒下侧的透视图；
[0019]图9是图1的离心分离系统的盒保持器的透视图；
[0020]图10是结合血液分离室的离心分离机承载的界面坡道的放大透视图，其示出当处于坡道上的期望位置上时，分离室中的离心分离的血红细胞层、血浆层和界面；
[0021]图11是图10中所示的界面坡道的放大透视图，其示出处于坡道上的不想要高位的血红细胞层和界面；
[0022]图12是图10中所示的界面坡道的放大透视图，其示出处于坡道上的不想要低位的血红细胞层和界面；
[0023]图13是处于操作位置时的离心分离系统的离心分离转筒和轴套的侧透视图，其示出形成一部分界面控制器的观察头部由离心分离机承载，以在离心分离转筒旋转期间观察界面坡道；
[0024]图14是具有脱离和截面部分的观察头部的透视图，其示出当从离心分离轴套和转筒内观察时，由观察头部承载的光源和光检测器与界面坡道对齐；
[0025]图15是当观察头部与界面坡道对齐时，转筒、轴套和观察头部的侧截面图；
[0026]图16是包含吸附装置的图2的流路的一个实施例的图解视图；
[0027]图17是包含吸附装置的图2的流路的可替换实施例的图解视图；
[0028]图18是示出对用于控制流体流入图17的吸附装置的流率的控制器编程的流程图；和
[0029]图19是示出对用于控制流体流出图17的吸附装置的流率的控制器编程的流程图。
【具体实施方式】
[0030]本文公开的实施例是为了提供本主旨的说明书，应理解，可通过未详细示出的各种其他形式和组合具体实施本主旨。因此，不应将本文公开的特定设计和特征解释为限制如所附权利要求所限定的主题。
[0031]根据本公开的血液处理系统包括血液分离系统和吸附装置。在一个实施例中，该血液分离系统包括可再用分离装置和单次使用管套件的组合。可不偏离本公开的范围地，不同地提供分离装置，但是图1示出可在根据本公开的血液处理系统中利用的示例性耐用离心分离系统10。可根据已知设计提供离心分离系统10，诸如美国专利N0.5，868，696中更
详细描述的，美国伊利诺伊州苏黎世城的汾沃公司当前以AMICW分离器商标市售的系统，在此通过引用将其包含。离心分离系统10能够用于处理各种流体，但是特别适用于处理全血,和生物细胞材料的其他悬浮液。虽然本文将参考一个具体系统描述流体处理原理，但是应理解，在不偏离本公开的范围的情况下，这些原理和与其他血液分离装置一起使用。此外，也应明白，根据本公开的血液处理系统不限于通过离心分离进行血液分离，因为本文描述的原理也可与通过其他手段分离血液的血液分离装置一起使用，诸如Schoendorfer的美国专利N0.5，194，145中所述类型的“旋转膜”，在此通过引用将其包含。
[0032]图2示出了可结合图1的离心分离系统10使用的一次性流路12，以提供血液分离系统。流路12包括多种管和许多组件，本文仅更详细地描述其中一些。应理解，图2仅示出了可结合图1的离心分离系统10使用的流路的一个实例，并且在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用不同构造的流路。
[0033]例示的流路12是“双针”系统，其包括用于流体连接血液源和流路12的一对血液源接入装置14和14a (例如，采血针)。血液源接入装置14和14a通过管连接至左流体处理盒16，本文将更详细地描述该流体处理盒。血液源接入装置14中的一个用于将血液从血液源抽入流路12中，并且通过I—连接器18连接至左流体处理盒16。j-连接器18的另一腿连接至管20，其通往中间流体处理盒16a。管20通过中间流体处理盒16a连接至另外的管22，其包括用于接入抗凝血剂容器(未示出)内部的容器接入装置24 (例如，尖头套管或者插接式连接器)。在血液处理操作期间，血液进入左流体处理盒16之前，来自抗凝血剂容器的抗凝血剂在I—连接器18处加入来自血液源的血液。
[0034]另一血液源接入装置14a用于将血液、血液组分和/或一些其他置换流体传送或返回至血液源，并且也通过I—连接器26连接至左流体处理盒16。j-连接器26的另一腿连接至管28，管28在其另一端连接至容器接入装置30。虽然未示出，但是容器接入装置30可结合具有一定流体(例如，盐水)量的容器，从而用于灌注流路12，和/或经由血液源接入装置14a传送至血液源。
[0035]左流体处理盒16也包括管32，其连接至流路12的血液分离室34，用于使抗凝血流入其中。血液分离室34将血液分为其组成部分(如本文中更详细描述的)，并且使血液组分返回流路12。在一个实施例中，细胞血液组分从血液分离室34，经由管36返回至流路12的中间流体处理盒16a，同时基本无细胞的血浆从血液分离室34，经由管38返回至流路12的右流体处理盒16b。细胞血液组分被经由管40泵送至左流体处理盒16，它们从左流体处理盒16返回至血液源。血浆被经由管42泵送回左流体处理盒16，以返回至血液源，和/或经由不同的管46将血浆泵送到容器44中。如本文将更详细所述的，血浆(以及通过处理盒的其他流体)的目的地取决于对流体处理盒的各个阀门的致动。连接至血液分离室34的各种管被扎成脐管48，本文将更详细地描述该脐管48。
[0036]另外的管可从流体处理盒的一个端口连接至同一流体处理盒的另一端口，以便形成管环50，管环50与流体流动元件或泵相互作用，以使流体通过流路12流动，如本文将更详细所述的。
[0037]A.离心分离机
[0038]离心分离系统10包括用于离心分离血液组分的离心分离机52 (图3和4)。离心分离系统10可经编程，以将血液分为多种组分(例如，富血小板血浆和红细胞)。为了例示，本文将描述一种治疗血浆置换程序，其中离心分离机52将全血分为细胞组分(例如，血红细胞和血小板)和基本无细胞的血浆。然而，在不偏离本公开的范围的情况下，本文描述和要求的原理可与其他血液分离程序一起使用。
[0039]例示的离心分离机52是Brown等人的美国专利N0.5，316，667中示出的那种类型，在此通过引用将其包含。离心分离机52包括转筒54和轴套56。转筒54和轴套56在轭架58上，在操作位置(图3)和装载/卸载位置(图4)之间枢轴旋转。离心分离机52被容纳在离心分离系统10的内部中，所以如本文将更详细描述的，提供门60，以允许接入离心分离机52用于装载和卸载血液分离室34。门60在操作期间保持闭合，以保护和封闭离心分尚机52。
[0040]当处于装载/卸载位置时，如图4所示，能够由至少部分离开转筒54的运动，开启轴套56。在该位置中，操作员绕轴套56缠绕柔性血液分离室34(参见图5)。轴套56和转筒54的闭合封闭了血液分离室34用于处理。当闭合时，轴套56和转筒54枢轴旋转为图3的操作位置，以绕轴线旋转。
[0041]B.血液分离室
[0042]图6示出可结合本公开使用的血液分离室34的代表性实施例。图6中所示的血液分离室34允许单级或多级处理。当用于多级处理时，第一级62将全血分为第一和第二组分。取决于分离程序的特性，可将一种组分转移至第二级64，用于进一步处理。
[0043]如图5和6中最佳示出，存在与第一级62相关联的三个端口 66、68和70。取决于具体的血液处理程序，端口可能具有不同的功能性，但是在治疗血浆置换程序中，标有70的端口用于将来自血液源的血液输送到第一级62中(经由流路12的管32)。在这种治疗血浆置换程序期间，其它两个端口 66和68用作出口端口，以将来自第一级62的分离的血液组分传送至流路12 (分别经由管36和38)。更具体地，第一出口端口 68传送来自第一级62的低密度血液组分，而第二出口端口 66传送来自第一级62的高密度血液组分。
[0044]在执行单级处理的方法中，如本文将更详细描述的，一种分离组分返回至血液源，而另一种组分被从第一级62移除，以经由吸附装置进一步处理。例如，当执行治疗血浆置换程序时，第一级62中的全血被分为细胞组分(即，高密度组分)和基本无细胞的血浆(即，低密度组分)。经由第一出口端口 68，从第一级62移除血浆，用于通过吸附装置进一步处理，同时经由第二出口端口 66，从第一级62移除细胞组分，并且使其返回至血液源。如本文将更详细描述的，在已经通过吸附装置处理了血浆后，可使其返回至血液源。
[0045]如果需要多级处理，就将经由与第二级64相关联的端口 72，将一种组分从第一级62传送至第二级64。被传送至第二级64的组分被进一步分为子组分，经由出口端口 74，从第二级64移除一种子组分，并且另一子组分保留在第二级64中。在例示实施例中，沿血液分离室34的顶部横向边缘，并排地布置端口 66、68、70、72和74。
[0046]虽然与上述治疗血衆置换程序一样，也使用第一级62的相同端口 66、68和70,但是在多级分离程序中，端口 66和70具有不同的功能性。在一种多级操作方法中，血液经由端口 66进入第一级62，并且被分为血红细胞(即，高密度血液组分)和富血小板血浆(即，低密度血液组分)。血红细胞返回至血液源(经由端口 70)，而富血小板血浆被送出第一级62(经由第一出口端口 68)，并且进入第二级64 (经由进口端口 72)。在第二级64中，富血小板血浆被分为贫血小板血浆和浓缩血小板。从第二级64 (经由出口端口 74)移除贫血小板血浆，并且在第二级64中保留浓缩血小板，用于再悬置，并且转移至一个或多个存储容器。
[0047]如图5中最佳示出的，流路12的管脐管48附接至端口 66、68、70、72和74。脐管48使第一和第二级62和64彼此互连，并且与流路12位于离心分离机52外部的流路12的组件互连。如图3所示，非旋转(O欧米伽)保持器76将脐管48的上部保持在轴套56和转筒54之上的非旋转位置中。轭架58上的保持器78以绕悬置轴套56和转筒54的第一(I欧米伽)速度，旋转脐管48的中部。另一保持器80 (图4和5)以两倍于轴套56和转筒54以之旋转的I欧米伽速度的第二速度(2欧米伽)，旋转脐管48的下端。脐管48的该已知相对旋转保持其不扭转，通过该方式避免旋转密封的需要。
[0048]如图6所示，第一内部密封件82位于低密度出口端口 68和高密度出口端口 66之间。第二内部密封件84位于高密度出口端口 66和血液进口端口 70之间。内部密封件82和84在第一级62中形成流体通道86 (治疗血浆置换程序中用于高密度血液组分的出口)和低密度收集区域88。第二密封件84也在第一级62中形成流体通道90 (治疗血浆置换程序中的血液进口)。
[0049]C.流体处理盒
[0050]通过在从流路12 (图2)的流体处理盒16_16b延伸的一个或多个管环路50上作用的，离心分离系统10 (图1和2)的一个或多个泵92，将进入血液分离室34的血液泵送到其中。在图7和8中更详细地例示了示例性流体处理盒16，而在图9中更详细地示出泵92和关联的盒保持器94。
[0051]在开始给定的血液处理和收集程序之前，操作员将流路12的各种组分装载到离心分离系统10的倾斜前面板96和离心分离机52上。如上所述，血液分离室34和流路12的脐管48被装载到离心分离机52中，一部分脐管48延伸到离心分离系统10内部之外，如图3中所示。离心分离系统10的倾斜前面板96包括至少一个盒保持器94(例示实施例中有3个)，其每个都被配置成，接收和抓握流路12的关联流体处理盒16-16b。
[0052]在图7和8中示出其中之一的每个流体处理盒16_16b都包括注塑主体98，其由呈现或形成顶侧102 (图7)和下侧104 (图8)的内壁100 (图8)间隔化。为了说明的目的，顶侧102是流体处理盒16的这样一侧，在使用中，该侧背离该离心分离系统10，而下侧104面朝离心分离系统10。柔性隔板106覆盖并且外围密封流体处理盒16的下侧104。大致刚性的上部面板108覆盖流体处理盒16的顶侧102，并且被外围地密封至流体处理盒16中的升高通道限定壁。
[0053]在一个实施例中，流体处理盒16、内壁100和上部面板108由刚性医用级塑料材料制成，而隔板106由柔性医用级塑料片制成。上部面板108和隔板106分别被绕其外围，密封至流体处理盒16的顶侧和下侧102、104的外围边缘。
[0054]如图7和8所示，流体处理盒16的顶侧和下侧102、104含有预先成型腔。在流体处理盒16的下侧104上(图8)，腔体形成阀门站110阵列和压力感测站112的阵列。在流体处理盒16的顶侧102上(图7)，腔体形成用于输送液体的通道或路径114的阵列。阀门站110通过内壁100与液体路径114连通，以预定方式使其互连。感测站112也通过内壁100与液体路径连通，以感测选择区域中的压力。液体路径114、阀门站110和感测站112的数目和布置能够变化，但是在例示实施例中，流体处理盒16提供19个液体路径114、10个阀门站110和4个感测站112。
[0055]阀门和感测站110、112类似于在流体处理盒下侧104上敞开的浅井(图8)。直立边缘116从内壁100升高，并且外围围绕阀门和感测站110、112。阀门站110被流体处理盒16顶侧102上的内壁100封闭，此外，每个阀门站110还包括内壁100中的一对通孔或端口 118。每个端口 118都通往流体处理盒16顶侧102上的所选不同液体路径114。
[0056]同样地,感测站112也被流体处理盒16顶侧102上的内壁100封闭,此外,每个感测站112都包括内壁100中的3个通孔或端口 120(图8)。端口 120通往流体处理盒16顶侧102上的所选的液体路径114。这些端口 120引导液体，通过相关的感测站112，在所选择的液体路径114之间流动。
[0057]在一个实施例中，通过超声波焊接，将覆盖在流体处理盒16下侧104上的柔性隔板106密封至阀门和感测站110、112的直立外围边缘116。这使阀门站110和感测站112彼此隔离，以及与系统的其他部分隔离。在可替换实施例中，能够通过由盒保持器94抵靠隔板106施加的外部正向力，使柔性隔板106坐落抵靠直立边缘116。与超声波焊接一样，该正向力也外围地密封阀门和感测站110、112。
[0058]在覆盖在阀门站110上的隔板106的中间区域上，局部施加另外的正向力(下文称为“闭合力”)用于使隔板106弯曲到阀门站110中。如本文将更详细描述的，由盒保持器94提供这种闭合力。隔板106坐落抵靠一个端口 118以密封端口 118，这以使阀门站110对液体流动闭合。一旦移除闭合力，阀门站110内的流体压力、向隔板106的外部表面施加的真空和/或隔板106本身的塑性记忆本身就使隔板106与端口 118脱离，使阀门站110对液体流动敞开。
[0059]直立通道侧或边缘122从内壁100升高，以外围围绕和限定液体路径114，该液体路径在流体处理盒16的顶侧102上敞开。除了阀门和感测站110、112的端口 118和120之外(图8)，液体路径114都被流体处理盒16下侧104上的内壁100闭合。通过超声波焊接，将覆盖在流体处理盒16顶侧102上的刚性面板108密封至直立的外围边缘122，将液体路径114彼此密封，和与其余的系统密封。
[0060]在例示实施例中，10个预成型管连接器124沿每个流体处理盒16的相对侧边缘126、128延伸出来。管连接器124被布置成，在一个侧边缘126上为5个，在另一侧边缘128上为5个。如图所示，流体处理盒16的其他侧边缘130无该管连接器。管连接器124关联外部管(图2)，以使流体处理盒16和流路12的其余部分关联，如上文所述。
[0061]管连接器124与组成流体处理盒16的液体路径的各种内部液体路径114连通，流体经由流体处理盒16的液体路径进入或流出流体处理盒16。流体处理盒16的剩余内部液体路径114组成分支路径，其经由阀门站110和感测站112，将与管连接器124相关联的液体路径114彼此链接。
[0062]D.盒保持器和泵
[0063]现在参考盒保持器94 (图9)，其每个都接收并且在期望操作位置沿两个对置侧边缘130抓握流体处理盒16-16b中的一个。盒保持器94包括一对蠕动泵站92。当流体处理盒16被盒保持器94抓握时，从流体处理盒16延伸的管环50操作接合泵站92。操作泵站92，以导致流体通过流体处理盒16流动。
[0064]通过盒保持器94，迫使覆盖流体处理盒16的下侧104的柔性隔板106紧密接触阀门和传感器阵列或组件132。阀门组件132与流体处理盒16的阀门站110和感测站112协同地起作用。图9中例示的阀门组件132包括10个阀门致动器134和4个压力传感换能器136。阀门致动器134和压力传感换能器136被互相布置成，与流体处理盒16的下侧104上的阀门站110和感测站112的布局相同。当流体处理盒16被盒保持器94抓握时，阀门致动器134就与盒阀门站110对齐。同时，压力传感换能器136与盒感测站112互相对齐。
[0065]在一个实施例中，每个阀门致动器134都包括电致动的螺线管销(pin)或活塞138。每个活塞138都可在延伸位置和缩回位置之间独立运动。当处于其延伸位置时，活塞138压靠在隔板106的覆盖相关阀门站110的区域上。在该位置中，活塞138使隔板106弯曲到相关的阀门站110中，由此密封相关阀门端口 118。这使阀门站110对液体流动闭合。当处于其缩回位置时，活塞138不抵靠隔板106施加力。如上所述，隔板106的塑性记忆可能使得移除的力足以使隔板与阀门端口 118脱离，由此使阀门站110对液体流动开启。作为替换方式,可向隔板106施加真空，例如通过图9所示的真空端口 140施加，以使隔板106与阀门端口 118主动脱离。
[0066]压力传感换能器136感测流体处理盒16的感测站112中的液体压力。所感测的压力被发送至离心分离系统10的控制器，作为其整体系统监控功能的一部分。视需要，盒保持器94的真空端口 140可向流体处理盒16的隔板106提供吸力，从而为了更精确的压力读数，将隔板106吸引为紧密接触换能器136。
[0067]E.血液分离
[0068]如上所述，离心分离机52旋转血液分离室34，由此将从血液源接收的全血离心地分离为组分部分，例如血红细胞、血浆以及包含血小板和白细胞的血块黄层。
[0069]在治疗血浆置换程序中，流体通道90将血液直接引导至紧邻低密度收集区域88的圆周流径。如图10所示，血液分离为含有细胞组分的光密层142，其随着细胞组分在离心力的影响下朝着高G (外)壁144移动而形成。光密层142将包括血红细胞(并且因此在本文中将其称为“RBC”层)，但是取决于离心分离机52旋转的速度，在RBC层142中也可能存在其他细胞组分(例如，较大的白细胞和血小板)。
[0070]RBC层142的(一种或多种)组分运动使较低密度的血液组分朝着低G (内)壁146径向位移，形成第二、较低光密层148。较低光密层148包括血浆(并且因此在本文中将其称为“血浆层”)，但是取决于离心分离机52的旋转速度和血液滞留在离心分离机中的时间长度，在血浆层148中也可能存在其他组分(例如，血小板和较小的白细胞)。
[0071]通常，将所形成的细胞血液组分和液体血浆组分之间的过渡称为界面150(图10)。如本【技术领域】众所周知的，血小板和白细胞(其密度比血浆重，但是通常低于血红细胞)通常占用该过渡区域，但是其也随着离心分离的速度和滞留时间而变化。
[0072]如图11和12所示，在血液处理期间，界面150在血液分离室34内的位置能够动态位移。如果界面150的位置太高(也就是说，如图11所示，如果其太靠近低G壁146和移除端口 68)，细胞组分就能够溢出，并且进入低密度收集区域88，不利地影响低密度组分(通常是血浆)的质量。另一方面，如果界面150的位置太低(也就是说，如图12所示，如果其位置离低G壁146太远)，就可能影响离心分离系统10的收集效率。
[0073]如图10所示，坡道152以跨低密度收集区域88的一定角度，从转筒54的高G壁144延伸。在一个实施例中，关于第一出口端口 68的轴线测量的该角度约为30°。图10示出当从轴套56的低G壁146观察时，坡道88的方向。图6以虚线示出当从转筒54的高G壁144观察时，坡道152的方向。
[0074]能够在Brown等人的美国专利N0.5，632，893中找到坡道152和第一出口端口 68的角度关系的进一步细节，在此通过引用将其包含。
[0075]坡道152形成锥形楔，其限制流体朝着第一出口端口 68的流动。坡道152的顶部边缘延伸，以沿着低G壁146形成收缩通道154。血浆层148必须流经收缩通道154，以抵达第一出口端口 68。
[0076]如图10所示，坡道152使得RBC层142和血浆层148之间的界面150更可辨用于检测，显示RBC层142、血浆层148和界面150，用于通过血液分离室34的高G壁144观察。
[0077]离心分离机52包括第二突出体(除了坡道152之外)可能有利，其与血液分离室34的第一级62相互作用。随着坡道152贯穿通往第一出口端口 68的路径延伸，第二突出体可贯穿通往第二出口端口 66的路径延伸，以防止血浆流入第二出口端口 66，而非第一出口端口 68。在2011年4月13日提交的美国临时专利申请N0.61/474,951中更详细地描述了一种示例性离心分离机，其包括有助于调节流体在多级血液分离室的第一级中的流动的第二突出体，在此通过引用将其包含。
[0078]可在美国专利N0.5，316，667中找到分离室34的进一步细节和及其操作，在此通过引用将其包含。
[0079]F.界面控制器
[0080]界面控制器的功能在于，确定界面150在坡道152上的位置，并且如果界面150不位于适当位置(例如，在图11或12中的位置)，就修正界面150的位置。
[0081]接口控制器包括轭架58上承载的观察头部156 (参见图3和13)。观察头部156被定向为，光学观察坡道152上的RBC层142和血浆层148之间的光学密度的过渡。参考图13-15，观察头部156包括光源158，其发射被血红细胞吸收的光。在例示实施例中，光源158包括红光发光二极管的圆形阵列160，但是也能够使用被血红细胞吸收的其它波长，如绿色或红外。
[0082]在例示实施例中，7个发光二极管160组成光源158。取决于期望的光学特性，可使用更多二极管160，或者能够使用更少的二极管160。此外，在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用非LED光。
[0083]观察头部156也包括光检测器162 (图14和15)，其与光源158相邻地安装。在一个实施例中，光检测器162包括PIN 二极管检测器，其大致位于发光二极管160的圆形阵列的几何中心。也可使用其他类型的光检测器。
[0084]随着轴套56和转筒54以2欧米伽的速度旋转，轭架58和观察头部156以I欧米伽的速度旋转。光源158将光引导到旋转转筒54上。在例示实施例中，转筒54仅在区域164中对光源158发出的光透明，在该区域164中，转筒54覆盖在接口坡道152上(图13)。在例示实施例中，区域164包括转筒54中切出的窗口。位于观察头部156的路径中的转筒54的剩余部分包括不透明的或光吸收材料。
[0085]界面坡道152由透光材料制成。由此，每次旋转转筒54和观察头部156对齐时，来自光源158的光都将穿过转筒54的透明区域164和坡道152。轴套56也在界面坡道152之后载有光反射材料166 (图14和15)，以提高其反射性。轴套56将从光源158接收的入射光通过转筒54的透明区域164反射出去，其中光被检测器162感测。在例示实施例中，从光源158发出和朝着检测器162的光穿过聚焦透镜168 (图14和15中所示)，其形成观察头部156的一部分。
[0086]这种布置使得界面坡道152和转筒54的其余部分的反射性光学地区分。能够通过其他方式实现该目标。例如，能够通过坡道152相对于其视线的抵达和通过，开启和闭合光源158。作为另一实例，透明区域164外部的转筒54能够承载反射光的材料，但是与界面坡道152之后的反射材料166的强度不同。
[0087]随着转筒54的透明区域164与观察头部156对齐，检测器162将首先感测到通过坡道152上的血浆层148反射的光。最后，与坡道152上的界面150相邻的RBC层142将进入观察头部156的光学路径。RBC层142吸收来自光源158的光，并且由此降低反射光的先前感测强度。检测器162感测的反射光的强度代表了来自光源158的下列光量,其未被与界面150相邻的RBC层142吸收。通过该形成，处理元件或模块能够确定界面150在坡道152上相对于收缩通道154的位置。可在Brown等人的美国专利N0.6，312，607中发现对算法的更详细讨论，界面控制器通过该算法接收和处理信号，以确定界面150在坡道152上的位置，在此通过引用将其包含。
[0088]当已经确定了界面150在坡道152上的位置时，处理元件就向界面命令元件或模块输出该信息。命令元件包括比较器，其比较界面位置输出和期望的界面位置，以产生差错信号。差错信号可采取许多种形式，但是在一个实施例中，表达为目标血红细胞百分比值(即，应被RBC层142占用的坡道152的百分比)。
[0089]当以目标血红细胞百分比值表达控制值时，正差错信号就指示坡道152上的RBC层142太大(如图11所示)。因此，界面命令元件产生信号，以据此调整操作参数，诸如通过降低在一个或多个泵92的作用下，通过第一出口端口 68移除血浆的速率。界面150远离收缩通道154朝着差错信号为O的期望控制位置(如图10所示)移动。
[0090]负差错信号指示，坡道152上的RBC层142太小(如图12所示)。因此，界面命令元件产生信号，以据此调整操作参数，诸如通过提高经第一出口端口 68移除血浆的速度。界面150朝着收缩通道154移动至差错信号再次为O的期望控制位置(图10)。
[0091]G.吸收装置
[0092]如上所述，在示例性治疗血浆置换操作中，在血液分离室34的第一级62中，从细胞血液组分分离血浆，并且使血浆经由第一出口端口 68返回至流路12，以经由吸附装置进一步处理。虽然取决于装置，操作可能不同，但是吸附装置通常通过在基质上提供配体或键合剂运行。基质被装入外壳(通常为柱的形式)中，并且血浆穿过该外壳，以便来接触基质。配体键合至血浆中的特殊物质(或多种物质)，由此从血浆中移除该(一种或多种)物质。配体的性质取决于将从血浆移除的(一种或多种)物质。在已知吸附装置中，使用肽-GAM或蛋白质A作为配体，从血浆中移除抗体和/或免疫复合物，而在其他已知装置中，可使用硫酸葡聚糖作为配体，从血浆中移除所选择的脂蛋白。在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用其他配体。在Christie等人的美国专利N0.5，277，701中描述了选择配体，并且准备和使用吸附装置的方法，在此通过引用将其包含。
[0093]可结合该血液分离系统使用任何多种吸附装置，包括(但不限于)来自德国巴特洪堡市弗雷森纽斯医疗护理德国有限责任公司的Globaffin?和Immunosorba?装置，以及来
自日本大阪市钟渊化学工业株式会社的丨」posodxTK装置。
[0094]可将吸附装置不同地连接至该血液分离系统，诸如以所谓的“被动”血液处理系统(图16)，或者以所谓的“主动”血液处理系统(图17)。在被动系统中，吸附装置仅由吸附柱(等等)组成，用于通过吸附从被分离的血浆中移除不想要物质。在主动系统中，吸附装置172包括多种组件，包括用于移除不想要物质的吸附柱174 (等等)、流体流动元件176和控制器178。[0095]1.被动血液处理系统
[0096]例示图2的流路12(也在图16中示出)具有连接至右流体处理盒16b的管42。管42包括连接器180，其允许管42的下游部分选择性地与管42的上游部断开。在一个实施例中，连接器180包括鲁尔连接器，其包括可选择性地彼此连接和断开的公和母匹配部分，但是在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用不同构造的连接器。
[0097]如图16所示，在被动系统中，连接器180的匹配部分分离，以使管42的下游和上游部分断开，然后，匹配部分连接至吸附装置170，以与管42的下游和上游内联地，流体连接吸附装置或柱170。通常，这在将血液源连接至流路12和在血液分离开始前完成。在将吸附装置170连接至流路12之前，对其灌注可能有利。
[0098]在从抗凝血的全血分离血浆后，经由管38将血浆从血液分离室34泵送到右流体处理盒16b中。血浆途径右流体处理盒16b，并且经由管42流出，以流经吸附装置170。由于吸附装置170不包括其自身的泵或流体流动元件，所以通过离心分离系统的一个或多个泵，将血浆泵入、通过和泵出吸附装置170。在例示实施例中，与右流体处理盒16b相关联的下部泵92将血浆泵出右流体处理盒16b，并且使其通过吸附装置170，本文中将其称为被动系统的“血浆泵”。在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用其他泵送和流体流动布置。
[0099]吸附装置170从血液分离系统接收分离的血浆，并且对其处理，以通过吸附移除不想要物质。经处理的血浆流出吸附装置170，并且流回到血液分离系统的流路12中，其中，血浆可返回至血液源。
[0100]给定的吸附装置将仅能够处理特定量的流体，超过该量，吸附装置就将受阻塞，或者无功能。通常，通过流入吸附装置的最大流体流率和/或流入吸附装置的流体压力，表达可处理的最大流体量。因此，当操作员已经选择了“被动”血液处理方案(例如，使用触屏用户界面等等)，以确保不将过量血浆泵入吸附装置170时，离心分离系统10的控制器就可能要求操作员输入处理参数，其指定泵入吸附装置170流体的最大流率和/或最大压力。作为替换方式，代替提示操作员输入处理参数，可通过用于相关吸附装置170的最大流率和/或最大压力，对控制器预先编程。控制器也可向操作员提供指令，以将吸附装置170连接至流路12，并且执行整体性检查，以帮助确保适当地连接了吸附装置170。这也适用于主动血液处理系统和其中使用的吸附装置172。
[0101]离心分离系统10的(一个或多个)血浆泵使血浆以实际流率和实际压力，流入吸附装置170中。如上所述的，流体处理盒(包括右流体处理盒16b)包括许多感测站112，其能够确定流体处理盒的各个区域中的压力，可使用该信息以确定流入吸附装置170的血浆的实际流率和/或压力。在不偏离本公开的范围的情况下，也可或者可替换地使用其他用于确定实际流率和/或实际压力(例如，使用测定计，以测量流路12的不同位置处的流体重量)的装置。
[0102]可通过离心分离系统10的控制器，将进入吸附装置170的血浆的实际流率和实际压力与最大流率和/或最大压力进行自动比较。如果实际流率等于或超过最大流率，控制器就可命令(一个或多个)血浆泵，使血浆以较低流率流入吸附装置170。如果实际压力等于或超过最大压力，控制器就可做出类似的调节，从而使实际压力降低至适当水平。作为实例，例示的流路12包括与右流体处理盒16b相关联的排气容器182。可手动控制或选择性地建立(在控制器的命令下)排气容器182和流路12剩余部分之间的流体连通，以降低流入吸附装置170的流体压力。在不偏离本公开的范围的情况下，流路12的其他区域(包括容器44)也可起排气手段的作用。这也适用于主动血液处理系统和其中使用的吸附装置172。
[0103]当检测出升高的流率或压力时，除了补救动作之外，控制器还可采取其他动作。例如，控制器可命令激发警报，由此警告操作员高流率和/或压力。控制器可向操作员提供下列选项，即在警报条件的情况下，或者在特定数目的警报条件，或者在警报条件下耗费了特定时间量之后，取消该程序。
[0104]除了监控对吸附装置170提供血浆之外，如上所述的，离心分离系统10的控制器还监控界面150的位置。为了避免吸附装置170过载，可能需要降低血浆流率，但是也可能趋向于将界面150从坡道152上的理想位置移开。因此，如果吸附装置170的需要会使血浆流率降低至这样的点，其干扰将界面150保持在适当的位置处，就可这样调整系统的运行，使得以大于血浆流入吸附装置170的速度的更大流率，将血浆从血液分离室34移除。在该情况下，可将过量血浆(流出血液分离室34和流入吸附装置170的流率差)转送至不同位置(例如，贮存容器)，用于随后由吸附装置170处理，或者作为废产品，或者不经过吸附装置170处理地返回至血液源。通常能够通过适当地选择与血液分离系统一起使用的吸附装置170，避免这种情况，但是血液的成分将影响将界面150保持在理想位置所需的血浆流率，所以这样对控制器编程，使得其将准备响应这种情况是有利的。这也适用于主动血液处理系统和其中使用的吸附装置172。
[0105]组合血液分离系统和吸附装置170时的分离和再输注过程，可能基本与单独使用血液分离系统时的分离和再输注过程相同。然而，取决于吸附装置170是否连接至系统，对离心分离系统10的控制器编程，以执行不同的血液分离过程可能有利。例如，当使用吸附装置170时，再输注步骤不同可能有利。通常，在分离后，以流体(例如，盐水)冲洗流路12，以使系统中的任何细胞组分返回至血液源。当使用吸附装置170时，优选引导来自血液分离室34的任何冲洗细胞组分沿绕过吸附装置170的路径，到达血液源。期望避免使细胞组分流经吸附装置170，这是因为它们能够阻塞或者损坏吸附装置170。可通过对盒保持器94的阀门致动器134适当地编程，绕过吸附装置170。可在分离的血浆在进入吸附装置170之前被细胞组分污染的情况下，在分离程序期间采取类似的步骤。特别地，如果控制器确定血浆已经被污染，就使血浆绕吸附装置170转送，以避免损害装置。这也适用于主动血液处理系统和其中使用的吸附装置172。
[0106]2.主动血液处理系统
[0107]在图17中例示主动血液处理系统的流路12和吸附装置172。除包括具有吸附装置172之外，图17的流路12基本与图2的相同，除了其包括与中心流体处理盒16a相关联的另外容器或贮液器184。在图17的实施例中，示出贮液器184连接至通往中心流体处理盒16a顶部的管185，但是贮液器184可通过其他方式连接至中心流体处理盒16a。例如，作为代替，贮液器184可连接至从中心流体处理盒16a的底部延伸的管187。如本文将更详细描述的，容器184可能为根据已知设计的柔性流体容器，并且被配置成接收和分配经处理的血浆。
[0108]吸附装置172设有连接器186，其适合将吸附装置172与流路12流体关联。在例示实施例中，连接器186包括尖头套管，其适合刺入柔性容器或贮液器44和184，或者接入其端口。取决于其中吸附装置172流体连接至流路12的方式，在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用不同的连接器。
[0109]与图16的吸附装置170相比，图17的吸附装置172包括超过一个吸附柱。在例示实施例中，图17的吸附装置172包括:组件174，用于从血浆移除不想要物质(通常作为吸附柱提供)；流体流动元件176 (诸如泵)，用于使血浆流经吸附柱174 ;和控制器178，用于控制流体流动元件176的运行，和吸附装置172性能的其他方面。可不同地提供控制器178，但是通常作为计算机提供，其监控吸附装置172的各个组件。已知控制器的一个实例是Citem 10监控器，其与来自弗雷森纽斯医疗护理德国有限责任公司的Immunosorba?装置一起，或者作为其一部分使用。
[0110]图17例示了具有一个流体流动元件176和一个吸附柱174的吸附装置172，但是可能提供具有多个流体流动元件和多个吸附柱的吸附装置。如果使用多个流体流动元件和吸附柱，每个吸附柱都可包括相关的流体流动元件或泵。吸附装置的控制器可在柱-泵对之间切换，一对运行的同时，另一对再生，准备再次运行。
[0111]吸附装置172的流体流动元件176独立于离心分离系统10的控制器地运行，所以做出其他规定，使得控制器对吸附装置172的流体流动元件176的运行有一些了解。这可通过许多方式实现，但是在优选实施例中，分离的血浆通过离心分离系统10的(一个或多个)泵92流入一定位置，然后血浆通过吸附装置172的流体流动元件176从该位置流入吸附装置172。可在吸附装置172的出口处使用类似的布置(即，经由吸附装置172的流体流动元件176，使经处理的血浆流动至一定位置，然后离心分离系统10的(一个或多个)泵92使血浆从该位置流走)。离心分离系统10的控制器监控该(一个或多个)位置的特性，以确定流体流动元件176的速度,可使用该速度控制离心分离系统10的(一个或多个)泵92的运行。
[0112]在例示实施例中，上述位置是流路12的柔性容器或贮液器44和184。更具体地，如图17所示，进入吸附柱174的进口与流路12的容器或贮液器44中之一流体关联，同时，吸附柱174的出口与流路12的另一容器或贮液器184流体关联。在例示实施例中，贮液器44和184每个都关联称重测定仪或传感器，其测量贮液器中的流体重量。如本文将更详细描述的，称重测定仪电联接至离心分离系统10的控制器，并且控制器使用贮液器44和184中之一或两者中的流体体积(可通过使用贮液器44和184的重量确定的)作为处理参数。在例示实施例中，离心分离系统10包括多个钩或吊架188 (图1)，贮液器44和184可从该吊架188悬挂。根据上述说明，每个吊架188都可包括相关的称重测定仪。在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用用于测量贮液器44和188重量的其他手段(例如，通过将贮液器放置在具有相关称重测定仪的水平平台上)。此外，除了测量贮液器44和188的重量之外，也可使用用于确定其中的流体的量或体积的其他手段(例如，使用光学传感器，以检测流体液位)。
[0113]在分离程序中，从抗凝血的全血分离血浆，并且通过离心分离系统10的一个或多个泵92，将其从血液分离室34泵送至右流体处理盒16b中。然后，离心分离系统10的(一个或多个)血浆泵使血浆流经右流体处理盒16b、流经管46，并且进入吸附前贮液器44。在图17的实施例中，与右流体处理盒16b相关联的下部泵92起单血浆泵的作用，并且在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用其他泵送布置。
[0114]吸附装置172的流体流动元件176从吸附前贮液器44抽取血浆且通过吸附装置172。吸附装置172的吸附柱174从血液分离系统接收分离的血浆，并且通过吸附处理该血浆以移除不想要物质。经处理的血浆流出吸附柱174，并且回流到血液分离系统的流路12中，其中，血浆进入吸附后贮液器184。然后，可通过离心分离系统10的一个或多个返回或RF (“返回流体”)泵的运行，使经处理的血浆从吸附后贮液器184返回至血液源。在图17的实施例中，与中间流体处理盒16a相关联的下部泵92起单RF泵的作用，但是在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用其他泵送布置。
[0115]与被动血液处理系统一样，可大致根据传统设计，或者可包括特定规定(例如，在再输注阶段，或者在血浆污染的情况下，可使任何冲洗的细胞组分绕吸附装置172转送)进行使用主动血液处理系统的血液分离程序。
[0116]如上所述，给定的吸附装置仅能够处理特定量的流体，在该量之上，吸附装置可能被阻塞或者无功能。与上述被动血液处理系统类似地，当实施主动血液处理系统时，离心分离系统10的控制器就采用进入吸附装置172的血浆流的一个或多个特性，作为输入或处理参数。然而，在主动系统中，流体流动元件176的运行(其独立于离心分离系统10的控制器起作用)确定流入和流经吸附柱174的血浆的速率和压力。在主动系统中，离心分离系统10的控制器可能具有其他责任，包括起安全机构的作用，因为其能够计算身体外部和正在处理的血液量，并且采取步骤，以预防危险的低ECV。
[0117]a.进口流监控
[0118]监控吸附前贮液器44中的流体体积，以确保一旦其达到适当的水平，并且流体流动元件176开始将血浆抽入吸附装置172中，该体积就保持稳定(在可允许的范围内)。多个指示器可用于确定吸附前贮液器44中的流体体积。在本文将更详细描述的优选实施例中，监控贮液器44的重量，以确定流体体积，但是也可在监控贮液器44的流体体积时，考虑其他因素(例如，使流体流入贮液器44的流体流动元件执行的冲程数)。
[0119]当吸附前贮液器44的重量在吸附阶段保持至少大致或基本稳定时，流入吸附前贮液器44的血浆量(由于离心分离系统10的血浆泵的运行)将至少大致或基本等于，流出吸附前贮液器44进入吸附装置172的血浆量(由于流体流动元件176的运行)。另一方面，如果吸附前贮液器44的重量处于目标范围之外，就指示从流路12至吸附装置172的不适当流体流动和交换，在该情况下，离心分离系统10的控制器将修正(一个或多个)血浆泵的运行，以稳定吸附前贮液器44的重量。在一些情况下，如下文将更详细描述的，控制器也可指导技术人员调整吸附装置172的运行。在图18中例示用于监控吸附前贮液器44的重量(以及，因此，进入吸附装置172的血浆的流率)的例证控制方案。
[0120]在分离的血浆进入吸附前贮液器44之前，贮液器44至少被部分地充满用于灌注流路12的盐水。因而，首先被抽入吸附装置172的流体将为盐水。最初，离心分离系统10的血浆泵将经编程，从而以血浆泵流率Qp (在图18中以顶部矩形框例示的)运行。血浆泵流率Qp等于确定的最大安全流率乘以调节因子Qp_Adj。确定的最大安全流率会根据系统不同而不同，但是在例示实施例中，确定的最大安全流率将等于数个可能限制速率中的最小一个。这些可能速度包括:全血进入血液分离室34的流率；保持界面150在坡道152上处于适当位置(图10)的，流出血液分离室34的血浆流率；和进入吸附装置172的流体的最大可允许流率。调节因子是不超过I的变量，其确定(一个或多个)血浆泵将以其实际运行的确定最大安全流率的百分比。如果条件是这样的，即(一个或多个)血浆泵可在确定的最大安全流率下安全运行，就将调节因子设为I。如果条件是这样的，即(一个或多个)血浆泵将失活，就将调节因子设为O。如果条件是这样的，即期望(一个或多个)血浆泵以较低速度运行，就可将调节因子设置为在O和I之间的数。本文将更详细地描述用于将调节因子设置为不同值的各种条件。
[0121]随着通过吸附装置172的流体流动元件176从该吸附前贮液器44移除盐水，分离的血浆将开始流入吸附前贮液器44。取决于离心分离系统10的泵92和176以及吸附装置172的相对速度，吸附前贮液器44的重量(在图18中标以“Wp”)可增大或减小。最初，吸附前贮液器44的重量增大，以确保将血浆适当地供应至吸附装置172可能有利。这可称为“积聚”阶段。
[0122]在“积聚”阶段(并且当离心分离系统10的控制器已经设置或重置血浆泵的流率时)，控制器就检查吸附前贮液器44的重量是否处于预定范围内，如图18的顶部菱形框表示的。在不偏离本公开的范围的情况下，可使用任何目标范围，但是在例示实施例中，目标范围为从贮液器44的预定最小重量(“血浆低重量”)至超过血浆低重量100克的上限。
[0123]如果贮液器44的重量在目标范围之外(B卩，当询问图18的顶部菱形框的答案为“否”时)，就指示，吸附前贮液器44中的流体对于优选处理条件来说太多或者太少。然后，离心吸附系统10的控制器将执行多次其他检查(由图18的其他菱形框表示)，以确定将使贮液器44的重量移动到目标范围内的适当响应。在“积聚”阶段期间，在吸附前贮液器44中应没有太多流体，所以离心分离系统10的控制器有效地检查(以图18中的顶部菱形框表示的重量检查)是否已经允许充足量的血浆积聚在贮液器44中。
[0124]如果控制器确定，吸附前贮液器44的重量处于目标范围之外，则其将首先检查该重量是否小于血浆低重量。在图18中，由第二菱形框代表该步骤。如果该重量低于血浆低重量(即，当第二菱形框的询问答案为“是”时)，控制器会将调节因子设为1，并且返回“设置血浆泵流率(QP)”步骤。通过被设为I的调节因子，离心分离系统10的(一个或多个)血浆泵将以100%上述确定最大安全流率运行，由此趋向于提高吸附前贮液器44中的血浆量。如下文将更详细描述的，控制器也检查是否已经启动了警告状态。在“积聚”阶段期间，未启动警告，所以不会将低重量处理为差错，并且控制过程将重新开始而不激活警告。
[0125]将重复图18的顶部两个菱形框代表的两次重量检查，直到吸附前贮液器44的重量落入目标范围内(即，超过血衆低重量)。当该重量落入目标范围内(即，当对顶部菱形框的询问答案为“是”时)时，就将启动警告状态，并且只要吸附前贮液器44的重量保持在目标范围内，并且调节因子仍设为1，控制器就将继续周期性地执行第一重量检查(图18的顶部菱形框)。
[0126]如果吸附前贮液器44的重量再次移出目标范围，或者如果调节因子被设为不等于I的值(即，当对顶部菱形框的询问答案为“否”时)，如图18的第二菱形框代表的和如上所述的，离心分离系统10的控制器就将继续检查重量是否小于血浆低重量。如果警告状态已经启动，并且控制器确定贮液器44的重量小于血浆低重量，就指示，吸附装置172的流体流动元件176正在以下列速度从贮液器44抽取流体，该速度对于离心分离系统10的血浆泵而言太高，难以安全匹配。离心分离系统10的控制器不能控制吸附装置172的运行，所以作为代替，其可显示“柱速度高”操作员提示，这指导操作员降低吸附装置172的流体流动元件176的流率。除了触发警告之外，控制器也将调节因子设为1，这导致离心分离系统10的血浆泵以100%上述确定最大安全流率运行，由此按允许尽可能快地向贮液器44供应血浆，并且趋向于提高吸附前贮液器44中的血浆量。在警告和随后的对其响应(或者同时，由操作员执行响应)之后，控制过程本身可重复，并且周期性地触发“柱速度高”警告，直到忙液器44的重量回到目标范围内。
[0127]在第一和第二重量检查(图18的顶部和第二菱形框)之后，如果离心分离系统10的控制器确定贮液器44的重量不小于血浆低重量(B卩，当第二菱形框的询问答案为“否”)，就指示，贮液器44的重量超过目标范围的上端，和/或调节因子未被设为I。为了确定呈现了这些条件中的哪种条件，控制器可首先检查贮液器44的重量是否落入目标范围的预定下部子范围内。由图18中的第三菱形框代表该步骤。在例示实施例中，控制器检查贮液器44的重量是否在目标范围的低半部内(即，贮液器44的重量是否不超过血浆低重量+50克)。如果控制器确定贮液器44的重量在该下部子范围内(B卩，当第三菱形框的询问答案为“是”时)，就指示，调节因子被设为小于I的值，并且离心分离系统10的血浆泵正在使血浆以小于上述最高安全血浆流率的速度，流入吸附前贮液器44中。由于贮液器44的重量在目标范围的下端上，所以另外的血浆可流入贮液器44，而没有超过目标重量范围上端的不当风险。因此，控制器可将调节因子设为I (由此提高离心泵的速度，并且趋向于提高贮液器44的重量)，并且回到控制环的开始。
[0128]如果控制器确定贮液器44的重量未落入上述下部子范围(即，当图18的第三菱形框的询问答案为“否”时)内，控制器就继续确定重量是否落入目标范围内，以及调节因子是否为O (即，不使血浆流入贮液器44)。由图18的第四菱形框代表该步骤。如下文将更详细描述的，如果贮液器44的重量超过预定最大重量(“血浆高重量”)，就仅将调节因子设为O。使血浆停止流入贮液器44将导致贮液器44的重量下降，这是因为吸附装置172的流体流动元件176继续从贮液器44抽出血浆。当离心分离系统10的血浆泵已经失活适当时间量时，贮液器44的重量就将恢复至目标范围，并且第四菱形框的询问答案将为“是”。此时，随着重量再次回到目标范围，控制器将调节因子重置为更大的值(例如，在例示实施例中被设为值1)，由此导致血浆泵使血浆再次流入贮液器44。
[0129]作为代替，如果在第四重量检查(图18的第四菱形框)期间，控制器确定贮液器44的重量未落入目标范围内，和/或调节因子未被设为O (B卩，当图18的第四菱形框的询问答案为“否”时)，控制器就继续确定重量是否处于高于目标范围上线的可允许裕度内，且调节因子是否大于或等于具体的减少值。由图18的第五菱形框代表该步骤。在例示实施例中，可允许裕度为超过目标范围的上限25克(B卩，总共超过血浆低重量125克)，并且调节因子的具体较小值为0.9，但是在不偏离本公开的范围的情况下，可使用不同的裕度和调节因子。当满足这些条件(即，当第五菱形框的询问答案为“是”时)时，就意味着，贮液器44的重量仅稍微超过目标范围的上端，所以可接受血浆泵以稍微减少的速度运行。因此，离心分离系统10的控制器通过将调节因子设为具体减少的值(例示实施例中为0.9)响应，这导致取决于吸附装置172的流体流动元件176的速度，贮液器44的重量或者以较低速度升高，或者降低。
[0130]如果在第五重量检查(图18的第五菱形框)期间，控制器发现，贮液器44的重量不处于可允许裕度之内，和/或调节因子不大于或等于具体减少的值(即，当第五菱形框的询问答案为“否”时)，控制器就继续确定重量是否小于血浆高重量，和调节因子是否大于或等于具体进一步减少的值。由图18的第六菱形框代表该步骤。该进一步减少的值小于上述减少的值，并且在例示实施例中，调节因子的该具体进一步减少的值为0.8，但是在不偏离本公开的范围的情况下，也可使用不同的调节因子。当满足了这些条件(即，当第六菱形框的询问答案为“是”时)时，就意味着，贮液器44的重量超过上述可允许裕度，并且接近最大可允许重量，所以虽然仍可接受血浆泵运行，但是优选其以进一步减少的速度运行。因此，离心分离系统10的控制器通过将调节因子设为具体进一步减少的值(例示实施例中为
0.8)响应，这导致取决于吸附装置172的流体流动元件176的速度，贮液器44的重量或者以较低速度升高，或者降低。
[0131]除了将调节因子设置为进一步减少的值之外，控制器也显示“柱速度低”操作员提示，这指导操作员提高吸附装置172的流体流动元件176的流率(如果这样做将不使速度提高至超过吸附装置172能够适应的最大速度)。在警告和随后对其的响应(或者同时，由操作员执行响应)之后，控制过程本身可重复，并且周期性地触发“柱速度低”警告，直到贮液器44的重量回到目标范围内。
[0132]如果在执行图18的第六菱形框代表的重量检查之后，离心分离系统44的控制器对询问记录“否”响应，控制器就移动至最终检查，其由图18的底部菱形框代表。在最终检查中，控制器比较贮液器44的重量和血浆高重量。如果该重量低于血浆高重量(即，当底部菱形框的询问答案为“否”时)，控制过程就将重启，而不对血浆泵速度做出任何调整或者触发任何警告。另一方面，如果贮液器44的重量高于血浆高重量(B卩，当底部菱形框的询问答案为“是”时)，控制器就将调节因子设为0，由此失活血浆泵，并且防止贮液器44的重量变得大于最大可允许速度。随着血浆泵失活，吸附装置172的流体流动元件176的继续运行将导致贮液器44的重量最终降低至可接受水平，此时，可重启血浆泵。作为安全机制，将贮液器44的重量保持在给定水平以下也有利，因为贮液器44中流体过量指示对于患者来说可能危险的低ECV。
[0133]b.出口流监控
[0134]与吸附前贮液器44 一样，也可使用吸附后贮液器184的流体体积(可通过多种手段确定，包括测量贮液器184重量的优选方法)作为处理参数。监控吸附后贮液器184的重量，以确保一旦其达到适当水平，并且离心分离系统10的RF泵开始将血浆抽出贮液器184，该重量就保持稳定(在可允许范围内)。当在吸附阶段期间，保持吸附后贮液器184的重量至少大致或基本稳定时，流出吸附装置172的血浆量(由于吸附装置172的流体流动元件176的运行)将至少大致或基本等于被泵出流路12并且返回血液源(由于离心分离系统10的RF泵的运行)的经处理血浆量。另一方面，如果吸附后贮液器184的重量处于目标范围外部，就指示从吸附装置172至流路12的不适当流体流动和交换，在该情况下，离心分离系统10的控制器将修正RF泵的运行，以稳定吸附后贮液器184的重量。在一些情况下，如下问更详细描述的，控制器也可指导技术人员调节吸附装置172的运行。在图19中例示用于监控吸附后贮液器184的重量(并且因此监控流出吸附装置172的血浆流率)的示例性控制方案。
[0135]在盐水或经处理的血浆进入吸附后贮液器184之前，贮液器184将基本为空的。因为不从贮液器184抽取流体，所以RF泵最初将失活。当贮液器184达到阈值重量时，RF泵可开始以RF泵流率Qrf运行。RF泵流率可等于任何数的不同值，但是在例示实施例中，RF泵流率可被设置为三个水平中的之一。在“低速度”设置下，RF泵失活，并且不从吸附后贮液器184抽出流体。“低速度”设置也防止空气进入流路12。在贮液器184达到上述阈值重量之前，将RF泵设置为低速度(B卩，失活)。在“正常速度”设置下，RF泵以等于血浆泵流率Qp的速度运行，使得流入吸附装置172的流率(Qp)将基本等于流出吸附装置172的流率(Qrf)。如下文将更详细描述的，当贮液器184的重量第一次达到上述阈值重量时，将RF泵设置为以正常速度运行。最后，在“高速度”设置下，RF泵以可能的最高速度运行，而返回组分的总量(包括不穿过吸附装置172流动至血液源的流体)不超过预定柠檬酸盐注入速度，可将该速度定义为最大速度，在该最大速度下，血液源能够代谢全血分离后返回其中的抗凝血剂。更具体地，在一个实施例中，高速度等于EqQb-Qwb+Qp, EqQb代表等效安全流体返回速度(其基于各种因素，诸如柠檬酸盐注入速度、患者/供血者的体重(如果血液源是人类)、抗凝血剂比例和使用的抗凝血剂类型)，并且Qwb代表从血液源将全血抽取到流路12中的速度。下文将更详细地描述下列条件，在该条件下，RF泵的速度被改变。
[0136]由图19的顶部菱形框代表检查的步骤，以了解贮液器184的重量(在图19中以“Wrf”标识)是否已达到了阈值水平。该阈值水平可能为任何值，但是在例示实施例中，其等于贮液器184和其中的返回流体的预定最小重量(“RF低重量”)加上50ml。随着通过吸附装置172泵送盐水和血浆，贮液器184的重量将逐渐增大。在该重量小于阈值水平并且最初积聚的同时，控制器将通过继续许多重量检查(在图19中由各个菱形框代表)，直到其达到最终重量检查(图19的底部菱形框)，其中控制器检查贮液器184的重量是否低于RF低重量。控制器验证，该重量仍低于RF低重量(B卩，其响应具有“是”的图19的底部菱形框询问)，所以控制器将RF泵的流率维持在低速度，并且返回至控制环的开始。
[0137]在通过控制环循环足够次数之后，贮液器184的重量将最终超过阈值水平，此时，控制器将检查(图19的顶部菱形框)RF泵是否以低速运行。如果RF泵未以低速运行(SP，当顶部菱形框的询问答案为“否”时)，控制器就将继续通过图19中例示的其他重量检查。另一方面，与最初“积聚”阶段一样，如果RF泵以低速运行(S卩，当顶部菱形框的询问答案为“是”时)，就发出“积聚”阶段已经终止，并且现在从吸附后贮液器184抽出流体是安全的信号，所以控制器继续将RF泵的运行速度变为正常速度。随着RF泵以正常速度运行，取决于吸附装置172的流体流动元件176的速度，贮液器184的重量将以较低速度增大，或者可能开始降低。
[0138]随着RF泵以正常速度运行，控制器将返回图19的控制环的开始，并且响应具有“否”的第一重量检查(即，顶部菱形框)，并且前进至第二重量检查(第二菱形框)。在第二重量检查期间，控制器检查贮液器184的重量是否低于阈值水平，并且RF泵的流率是否被设为高速度。RF泵以高速度运行将趋向于降低贮液器184的重量，所以由于重量降低至低于RF低重量的风险，当重量低于阈值时，不应进行该步骤。如果控制器发现存在这种条件(SP，当第二菱形框的询问答案为“是”时)，就将RF泵的流率设为正常速度，这降低了贮液器184的重量降低到RF低重量以下的风险。如果控制器发现不存在这种条件(即，当第二菱形框的询问答案为“否”时)，就将移动至下一重量检查。
[0139]在下一重量检查(图19的第三菱形框)中，离心分离系统10的控制器检查贮液器184的重量是否正在接近预定最大重量(“RF高重量”)。在例示实施例中，控制器通过下列方式完成该步骤，即检查贮液器184的重量是否至少超过RF低重量100ml，同时仍低于RF高重量。在不偏离本公开的范围的情况下，也可能使用估算贮液器184的重量接近最大值的其他方法。如果控制器确定，贮液器184的重量足够接近RF高重量(即，当第三菱形框的询问答案为“是”时)，控制器就将RF泵的流率设置为高速度，以试图降低贮液器184的重量。如果控制器发现贮液器184的重量不够靠近RF高重量(即，当第三菱形框的询问答案为“否”时)，就将移动至下一重量检查。
[0140]在下一重量检查(图19的第四菱形框)中，控制器检查贮液器184的重量是否超过RF高重量。如果控制器发现该重量超过RF高重量(S卩，当第四菱形框的询问答案为“是”时)，就指示，吸附后贮液器184中的流体量正在继续增大，这是因为吸附装置172的流体流动元件176以离心分离系统10的RF泵不能安全匹配的速度运行。离心分离系统10的控制器不能控制吸附装置172的运行，所以作为代替，显示“柱速度高”操作员提示，这指示操作员降低吸附装置172的流体流动元件176的流率。除了触发警告之外，控制器也将RF泵的流率设为高速度，这视图降低吸附后贮液器184中的返回流体量。在警告和随后的对其响应(或者同时，由操作员执行响应)之后，控制环本身可重复，并且周期性地触发“柱速度高”警告，直到贮液器184的重量低于RF高重量。
[0141]最后，如果离心分离系统10的控制器确定贮液器184的重量未超过RF高重量(即，当图19的第四菱形框的询问答案为“否”时)，控制器就将检查该重量是否低于RF低重量(图19的底部菱形框)。如果控制器发现贮液器184的重量低于RF低重量(S卩，当底部菱形框的询问答案为“是”时)，控制器就将RF泵流率设为低速度，以失活RF泵，并且视图提高贮液器184的重量。另一方面，如果控制器发现贮液器184的重量超过RF低重量(S卩，当底部菱形框的询问答案为“否”时)，就返回至图19的控制环的开始，而不对RF泵的流率做出任何变化或者触发任何警告。
[0142]除了图19中所示的“柱速度高”警告外，离心分离系统10的控制器还可检查血液处理系统的其他特征和参数，并且如果发现任何问题，就触发其他安全警告。例如，如果条件暗示未适当地连接吸附后贮液器184 (例如，如果运行期间贮液器184变为脱离，并且控制器测量出O重量或者不正常的低重量)，控制器就可能触发“返回袋移除”警告。类似地，离心分离系统10的控制器也可在最初“积聚”阶段期间监控贮液器184的重量，并且如果重量不增加，就可触发警告，以指示未适当地连接贮液器184。
[0143]应理解，上述实施例是本主旨的一些原理应用的例示。在不偏离要求主旨的精神和范围的情况下，本领域技术人员可做出多种变型，包括本文单独公开或要求的特征的那些组合。出于这些原因，其范围不限于上述说明书，而是在以下权利要求中阐述，并且应理解，权利要求可能针对其特征，包括本文单独公开或要求的特征的组合。
【权利要求】
1.一种血液处理系统，包括结合: 血液分尚系统，所述血液分尚系统被配置成从血液分尚血液组分；和 吸附装置，所述吸附装置被配置成从所述血液分离系统接收至少一部分所述血液组分，并且处理所述至少一部分所述血液组分，其中，所述血液分离系统包括: 流体流动元件，所述流体流动元件被配置成使所述至少一种血液组分流入所述吸附装置，和 控制器，所述控制器至少部分地基于一个或多个处理参数控制所述流体流动元件，所述一个或多个处理参数包括流入所述吸附装置的所述至少一部分所述血液组分的最大流率，和/或流入所述吸附装置的所述至少一部分所述血液组分的最大压力。
2.—种血液处理系统，包括结合: 血液分尚系统，所述血液分尚系统被配置成从血液分尚血液组分；和 吸附装置，所述吸附装置被配置成从所述血液分离系统接收至少一部分所述血液组分，并且处理所述至少一部分所述血液组分，其中， 所述血液分离系统和所述吸附装置每个都包括流体流动元件，所述血液分离系统的所述流体流动元件被配置成使所述至少一种血液组分流动至一定位置，而所述吸附装置的所述流体流动元件被配置成使所述至少一种血液组分从所述位置流动至所述吸附装置中，和 所述血液分离系统包括控制器，所述控制器至少部分地基于所述位置的一个或多个特性，控制所述血液分离系统的所述流体流动元件。
3.根据权利要求 2所述的血液处理系统，其中，所述控制器至少部分地基于所述位置中的流体体积，控制所述血液分离系统的所述流体流动元件。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的血液处理系统，其中，所述控制器至少部分地基于一个或多个处理参数控制所述血液分离系统的所述流体流动元件，所述一个或多个处理参数包括流入所述吸附装置的所述至少一部分所述血液组分的最大流率，和/或流入所述吸附装置的所述至少一部分所述血液组分的最大压力。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的血液处理系统，其中，所述吸附装置的所述流体流动元件独立于所述控制器地运行。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的血液处理系统，其中，所述位置包括吸附前贮液器。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的血液处理系统，还包括所述血液分离系统的第二流体流动元件和第二位置，其中 所述吸附装置的所述流体流动元件被配置成使经处理的流体流出所述吸附装置，并流入所述第二位置， 所述血液分离装置的所述第二流体流动元件被配置成使经处理的流体流出所述第二位置，和 所述控制器至少部分地基于所述第二位置的一个或多个特性，控制所述血液分离系统的所述第二流体流动元件。
8.根据权利要求7所述的血液处理系统，其中，所述控制器至少部分地基于所述第二位置中的流体体积，控制所述血液分离系统的所述第二流体流动元件。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的血液处理系统，其中，所述第二位置包括吸附后贮液器。
10.一种使用血液分离系统和吸附装置从血液分离血液组分的方法,包括: 在血液分离系统中从血液分离血液组分； 使至少一部分所述血液组分以实际流率和实际压力流入吸附装置； 至少部分地基于包括最大流率和/或最大压力的一个或多个处理参数，控制所述至少一部分所述血液组分流入所述吸附装置的所述实际流率和/或所述实际压力；以及 使用所述吸附装置处理所述至少一部分所述血液组分。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括自动比较所述实际流率和所述最大流率，和/或自动比较所述实际压力和所述最大压力。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的方法，还包括在所述使至少一部分所述血液组分流入吸附装置之前，使所述至少一部分所述血液组分流入吸附前贮液器。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括确定所述吸附前贮液器中的流体体积，其中，所述处理参数中的一个是所述吸附前贮液器中的流体体积。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，还包括在所述使用所述吸附装置处理所述至少一部分所述血液组分之后，使所述至少一部分所述血液组分流入吸附后贮液器。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括确定所述吸附后贮液器中的流体体积。
16.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，还包括将所述吸附装置连接至所述血液分离系统，以便通过所述吸附装置，执行所述使至少一部分所述血液组分流入吸附装置。
17.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述吸附装置连接至所述血液分离系统，以便通过所述血液分离系统，执行所述使至少一部分所述血液组分流入吸附装置。
18.根据权利要求17所述的方法，使用根据权利要求1所述的系统。
19.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，使用根据权利要求2至9中任一项所述的系统。
【文档编号】B01D61/00GK103476484SQ201180070106
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2011年4月13日 优先权日:2011年4月13日
【发明者】约翰·福利, 乔纳森·普伦德加斯特, 兰·恩古延, 布赖恩·凯斯 申请人:汾沃有限公司