专利名称：处理生物液体的自动化系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于自动化处理生物液体的方法，特别是用于从捐献的生物液体，例如，全血，制备封装的血红细胞(以后称PRC)，血小板悬浮液，通常是浓缩的，如血小板浓缩物(以后称PC)和血浆的改进方法和设备。
捐献的全血可以分离成它的不同的成份和类似制品，由此使这些不同的血液制品能够作为灌输制品来使用。例如，装有全血的塑料收集袋可以离心分离成(1)一个含大量血小板血浆(PRP)的清液层和一个密集的血红血细胞(PRC)的沉积层，以及介于两者间的血沉棕黄层(BC);或(2)一个含少量血小板血浆(PPP)的沉积层，一个PRC的沉积层，和一个介于两者的中间的层，如血沉棕黄层(BC)。含PRP的袋可以离心分离成血浆的清液层和沉淀的含血小板层，后者可以处理成血小板浓缩(PC)。同样地，含血沉棕黄层的袋可以离心分离成含血小板的清液层和含血红细胞的沉积层，而清液层可以分离和处理成PC。
如上所述的把全血分离出来的成份还会产生了白血球混杂成份，这就要求把每种血液成份中的白血球深度至少减少70%，因为白血球的存在它对所说的成份的贮存寿命起相反的作用，和/或当所说的成份输注到病人时会引起不良的效果。因此，血液的成份必须去除白血球，优选地是使它们通过多孔介质，如白血球去除介质。
另外，为所得到的血液成份，特别是为所得到的去除掉白血球的血液制品而进行的血液处理，可能导致在血液组份或在装血液组份的容器中例如，贮存容器，如卫星袋，存在气体或空气，特别是氧气。这就有可能导致损害血液成份的质量和降低贮存期限。因此，在卫星袋中存在的空气或气体对输注血液成份的病人来说是会存在着危险因素的。
为此，把血液分离成的各成份实际上具有治疗价值和货币价值。加压在血液贮存器上以便增加成份的回收和减少每单位处理过生物液体的花费。
按照这个观点，存在着日益增长的需要以有效的系统和方法把生物液体(例如，全血)分离为它的成份。血库的工作人员曾试图的各种方式来增加血液成份的产量，然而，如果处理系统的操作人员必须连续且仔细地对系统进行监视来增加产量，那么，任何由增加产品带来的节约的结果都将受到增加劳动的花费而抵消。
然而，增加产量也可能是反生产的(Counterproductive)，例如，为了增加在卫星容器中的血小板产量，就必须从收集容器中挤出更多的清液层PRP，这可能导致血红细胞进入卫星容器中。由于血红细胞是不希望得到的，浮在上面的液体就必须去掉或者重新离心处理。由此血红细胞才能从血小板中分离出来。
因此，上述的方法反映出在为了从全血样品中取得最大的历史上有价值血液成份，如PC，血浆和血红细胞的产量而需要的压榨和以最低的努力和花费求得去掉白血球之间的一个通常没有令人满足的折衷方案。
因为高的花费和受限制的血液成份可得到性，包括用于从生物液中去掉白血球的多孔介质的一个装置应该输送存在于捐献血液中的最大比例的成份，同时，特别是用于自动化系统中，应减少或消除在处理过程中操作人员的干预。一种理想的用于从血液成份中去掉白血球的装置应该是不昂贵的，相对小的，且能很快地把从一个或多个单位取得的生物液(例如，全血)处理成血液成份。更优选的，当白血球去除装置用于自动化系统中时，各成份被分离出来和白血球被去掉应在，例如，不超过1小时时间内。理想地是当用这种装置自动地处理血液时，应当把白血球的含量降低到最低水平，且使系统的操作人员的昂贵的、复杂的、有劳动强度的工作减至最小来取得最多的有价值的血液成份。血液成份的产量应该最大，同时，输送有生命力的和生理上活性的成份-例如，减少由于处理和/或气体或空气的存在产生的危险。
按照本发明的装置和方法能够处理生物液。例如，生物液体可以从一个位置通到另一个位置和/或被分离成一种或几种成份或部份。典型地是生物流体通过多孔介质。
在包括把生物液体(例如，全血)分离成一个或几个成份的那些方面中，分离应在血液取出6-8个小时内进行。所分离的成份在这期间是通过多孔介质，例如，白血球去除多孔介质。因此，按照本发明，当生物液体从装它的袋中转换时，应该由适当的多孔介质去掉白血球的生物液体应该没有或以最少的操作人员干预收集在卫星袋中。按照本发明所提供的系统，生物液体(例如，全血)是自动地处理成任何所要求的成份或部份，如含大量血小板的血浆(PRP)和PRC。
按照本发明的处理方法和系统也包括血红细胞隔离介质，它允许生物液体的一种成份通过，但减慢或甚至不允许液体中所含血红细胞通过，并阻止血红细胞进入卫星袋，因此，减少或者甚至消除了要操作人员连续监视的需要，并提高了把生物液体，如全血或PRP或血沉棕黄层，分离成一种或几种成份的效率。
按照本发明使用了下列定义(A)血液制品或生物液体意指与活组织有关的任何处理过的或非处理过的液体，特别是血液，包括全血，热的血或冷的血、和贮存的或新鲜的血液;处理过的血液，包括用生理溶液稀释的血液，所说的溶液包括但不限于生理食盐水，营养液和/或抗凝溶液;一种或多种血液成份，如血小板浓缩物(PC)，含大量血小板的血浆(PRP)，新鲜的冷冻血浆(FFP)，无血小板血浆，少量血小板血浆(PPP)血浆，血浆衍生物，如冷冻蛋白质，血浆分馏(fractimation)制品，因子浓缩物;密集血红细胞(PRC)，或血沉棕黄层;和从血液或血液成份获得的或从骨髓中获的模拟血液制品。生物液体可以是含白血球的或者处理过去的去掉白血球的。在此使用血液制品或生物液体意指上面说明的成份，和用其它方法获得的并具有相同特性的类似的血液制品或生物液体。
一个“单位”意指从一个供血者或者从一个单位的全血得到的生物液体的量，也可以意指在一次献血时所抽得的量，一个单位的体积是随不同病人或供血者变化的。某种血液成分的多个单位，特别是血小板和血沉棕黄层可以是被组合或者被结合，典型地由4个或更多个单位组合的。
(B)多孔介质意指一个或多个血液成份或生物液体要通过一个多孔的结构。例如，PRC多孔介质能从含溶液或清液层的血红细胞例如密集的血红细胞中去掉白血球。血小板或PRP多孔介质通常意指任何一个能从非-PRC溶液，例如BC，PRP或PC中去掉白血球的介质。在此使用血红细胞阻挡介质意指是一种有效地把含上层漂浮的非血红细胞成分与含血液成分的沉积的血红细胞分离开的多孔介质，因此，非血红细胞可以回收在容器内，而不会有血红细胞进入容器，例如当从PRC中分离PRP时。
在此使用的过滤器装置意指位于适当的腔室内的多孔介质。适当的腔室包括在下列美国专利中所公开的，US-4880548;US-4925572;US-4923620;US-5100564;US-5152905;和美国专利申请流小号07/846587。
多孔介质适合于两个方面，一是用于任何从捐献者的血液中获得的生物液体，它包括抽下血液后不久通常在8小时的内，获得的液体;二是用于贮存的生物液体。它可以要求包括预过滤器，例如，为了减少堵塞，这特别是过滤经贮存的生物液体时。
多孔介质可以是预成形的，多层的，和/或可以经过处理的，以改进介质的表面。如果使用含纤维的介质，过滤器在形成纤维结层(lay-up)前后者可以处理，优选地为了改进纤维表面，是在纤维结层之前处理，因为在热压成整体的过滤器元件之后可获得更粘附的，更坚固的产品。
多孔介质至少包括一个预过滤器元件或层和一个过滤器元件或层。多孔介质可以附带的包括至少一个元件或层，以便提供支承特性，更好的导液特性，和/或改进流量特性，如更均匀的流量分布。
多孔介质可以做成一个平的片状，带波纹的片状，网状或膜。多孔滤波器可以是单层的或者是由至少两种纤维和/或膜层组成的深度过滤器，优选的是多孔介质在它装在腔室内在它的边缘形成过盈配合。
(C)分离介质分离介质意指至少一个多孔介质通过分别把生物液体与多孔介质横向流动或切向流动方式流过而有效地把一种生物液体成份从另一种成份分离出来。按照本发明的分离介质适合于使至少一种血液制品或生物液体，特别是血浆的成份从其中通过，但没有血液制品或生物液体的其它成份，特别是血小板和/或血红细胞从其中通过。
分离介质可以是预成形的，多层的，和/或经处理以改进介质的表面的。如果使用含纤维的介质，纤维可以在形成含纤维的结层前后处理，优选的为了改进纤维表面，是在形成含纤维的结层之前处理，因为在热压成整体的过滤元件之前可获得更加粘附的，更坚固的产品。
分离介质可以做成任何合适的形状，如一个平的片状，带波纹的片状，网状，中空纤维或膜状。分离介质可以是单层的或至少两种纤维和/或膜层组成的深度过滤器。
图1是按照本发明的一个生物液体处理系统的实施例;
图2是按照本发明的另一个生物液体处理系统的实施例;
图3是含分离介质的一个可选择的生物液体处理装置部分;
图4是含气体进口和出口的一个可选择的生物液体处理装置部份;
图5是按照本发明的一个典型的第一程序的流程图;
图6是按照本发明第二个典型程序的流程图;
图7是按照本发明的第三个典型程序的流程图;
图8是可选择的主要程序的流程图;
图9是按照本发明的典型程序的流程图;
图10是按照本发明的排放部份程序的流程图;
图11是按照本发明的典型程序的流程图;
图12是用于按照本发明的生物液体处理系统的一个压差发生器的第一个实施例的透视图;
图13是用于按照本发明的生物液体处理系统的一个压差发生器的第二个实施例的透视图;
图14是按照本发明的压差发生器的第三个实施例的部份横向剖视的侧视图;
图15是图14的压差发生器的第三个实施例的部份横向截面的侧视图;
图16是图13的压差发生器的第三个实施例的顶视图;
图17是按照本发明的生物液体处理系统的一个实施例的前视图;
图18是表示按照本发明的生物液体处理系统的一个实施例的方框图;
图19是按照本发明的典型程序的流程图;
图20是按照本发明的典型程序的流程图;
图21是按照本发明的典型程序的流程图;
图22是按照本发明的典型程序的流程图;
图23是按照本发明的部份生物液体处理系统的实施例的方框图;
图24是按照本发明的压力差发生器的第四个实施例的局部横向剖视图;
图25是图24的第四个实施例的视图;
图26是图24的第四个实施例的电动机安装的视图;
图27是图24的第四个实施例的揉捏器(的)块和揉捏器拳的示意图;
图28按照本发明的压力差发生器的部份横向剖面图;
图29是图28所示优选实施例的顶视图;
图30是压力差发生器耦合到控制部份上的部份横向剖视图;
图31是按照本发明的生物液体处理系统的又一个实施例;
图32是按照本发明的反压力差发生器实施例的一个典型视图。
实现本发明的模式本发明包括一个生物液体处理系统，该系统由一个压力差发生器，一个生物液体处理装置和一个自动控制装置所组成。所说的生物液体处理装置包括一个第一容器，如收集装置，它在操作上与压力差发生器相联接，一个与收集装置液体相通的第二装置，以及置于收集容器和第二容器间的多孔介质。所说的自动控制装置至少耦合到压力差发生器和生物液体处理装置中的一个，以便控制收集容器和第二容器之间的流量。
在一个优选的实施例中，生物液体处理装置包括第一多孔介质，它至少包括一个去掉白血球介质，一个血红细胞阻挡介质，和一个组合去掉白血球并阻挡血红细胞的介质;和/或第二多孔介质，它可以是去掉白血球介质，该介质可以任选地包括微聚集过滤器元件和/或凝胶过滤器元件。
本发明还包括用于自动地处理生物液体的方法，它包括把生物液体从第一容器中挤出到至少一个多孔介质，如一个去掉白血球介质，一个血红细胞阻挡介质，一个血红细胞阻挡且白血球介质和一个分离介质。该方法还包括把该液体通过附加容器、流动通道和多孔介质，且系统设计成能同时处理多于一个分离单位。
优选地，该方法包括把生物液体从第一容器中挤到第一多孔介质，第一多孔介质包括一个血红细胞阻挡介质;和把生物液体从第一容器挤到第二多孔介质。
本发明包括用于自动地处理生物液体的方法，它包括a)把生物液体的容器放入压力差发生器的密闭腔室内;
b)将来自自动控制装置的信号供给所说的压力差发生器;和c)响应于所说的信号，改变在所说的腔室内的压力，以便确立进入容器的流出容器的液体流动。
本发明也包括用于自动地处理一种生物液体的方法，包括a)把生物液体的容器放入压差发生器的封闭腔室内;
b)将来自自动控制装置的信号供给所说的压差发生器;和c)响应于所说的信号，改变在所说腔室内的压力，以确定进入容器和流出容器的液体流动。
按照本发明的方法包括自动地处理一种生物液体的方法，它包括a)确立生物液体的第一部份沿第一液体流动路线流到至少一个去掉白血球多孔介质，一个血红细胞阻挡介质或组合的白血球去除血红细胞阻挡介质;
b)发出一个指示生物液体第一部份和第二部份分离的信号;并把该信号供到一个自动控制装置上;
c)响应所说的信号，终止通过第一液体流动路线的流动。
按照本发明用于处理生物液体的方法包括把生物液体分离成浮在上面的部份和沉积部份;至少把浮在上面的部份和沉积部份中的一个通过至少一个多孔介质，其中所说的“通过”包括由自动控制装置控制各部份的起始、监视和终止流动。
本发明也包括用于自动地处理一种生物液体分成清液层和沉淀层的方法，包括把生物液体分离出清液层通过第一多孔介质，第一多孔介质至少包括一个白血球去除介质，一个血红细胞阻挡介质和一个组合的去掉白血球且阻挡血红细胞介质;和使生物液体分离出沉淀层通过第二多孔介质，第二多孔介质包括一个白血球去除介质。
本发明还包括把生物液体分离成三层-如上面说的清液层和沉淀层以及一个夹在其间的中间层，在本发明的实施例中，形成了一个中间层或带，典型的是血沉棕黄层，它可以进一步处理成第二清液层和第二沉淀层。第二清液层因可以通过第三多孔介质，它包括至少一个白血球去除介质，一个血红细胞阻挡层和一个组合的去除白血球且阻挡血红细胞的介质。第二沉淀层可以通过包括一个白血球去除介质的第四多孔介质。
典型的自动生物液体收集和处理系统如图1、2、17、18、23和31。按照本发明的系统可以包括一个压力差发生器51，例如，一个挤压器或类似物。它适合于把液体流从一个容器(如收集容器(1)引入系统的其它部分，或者把液体流从系统的另一部份引入收集容器11。压力差发生器操作上与生物液体处理装置相连，例如图1中所示的标号10。
组成生物液体处理装置10的各个部份可以按照计划中的使用要求变化。在所说的实施例中，生物液体处理装置10可以包括一个第一容器或收集袋11;一个注射针或类似于能插入或连接到供体身上的装置1;一个血红细胞阻挡装置12;一个第一白血球去除装置13，优选的是从含血小板的溶液或清液层(如PRP)中除去白血球的;一个适合于接收和/或贮存含血小板的溶液或清液层的第二容器41(例如，一个第一卫星袋);一个适合于接收和/或贮存血小板浓缩物或血浆的第四容器42(如一个第三卫星袋);一个第二白血球去除装置17，优选地是适合于从含在溶液或清液层的血红细胞中(如PRC)除去白血球;和第三容器(如一个第二卫星袋)18，它适合于接收和/或贮存含溶液的血红细胞;和至少一个流量控制装置61、62、63、64。在其它的实施例中，例如在图3和图31中所示的，生物液体装置10包括一个分离装置81，优选的是非离心分离装置。生物液体处理装置10至少包括一个气体控制元件，典型的如在图1、3和4中的气体入口99、74和气体出口98、73、74。
每一个装置或容器通过管道20、21、25、26、27或28在液体上是相通的。一个密封，阀、夹持器、弹簧夹或传输脚闭塞物或插管可以装在管内或管上或在收集袋内和/或卫星袋内。按照本发明，这些装置、容器、流量控制装置、气体控制元件和管道都是事先以密封、消毒方式连接的，或者系统的组成是以消毒方式插入形成密封的系统的。
按照本发明，对经过系统进行的生物液体的处理是通过把自动控制装置耦合到生物液体处理装置10和/或压力差发生器51上而自动进行的。组成自动控制装置的每一个部份可以按计划中的用途变化。在所说明的实施例中，自动控制装置可以包括一个控制器50，典型的是微机控制器，和一个或多个传感器，它可以耦合至少一个压力差发生器51和生物液体处理装置10，以便控制第一容器11和另一个容器41和/或18的流量。
下面将对装置的每一个组成部份作详细说明。
生物液体通过系统的运动是由保持在装生物液体的容器，如收集容器和生物液体的终点(例如，一个容器，如卫星袋)之间的压力差实现的。建立这种压力差的典型装置可以是用机械件的，如直接压在收集容器上的板，挤压器，如机械的、气动的或液压的挤压器，重力头，用手或用压力套箍把压力施加到收集袋上，可以用在腔室内，例如，真空腔室内，放入其它的容器(例如卫星袋)来建立收集袋和其它袋之间的压力差，或者用泵，如轴向的泵。
按照本发明，也可以使用实际上在整个收集袋上产生相等压力的挤压器，也包括振动或搅动生物液体的挤压器，以及能够在轴向转动的挤压器，以使上排出管道可以成为下排出管道。相反，收集容器能沿其水平轴转动，以改变排放管道的相对位置。
一个典型的压力差发生器包括一个有确定腔室的适合于在此内安装容器的壳体。壳体或腔室与压力调节机构在液体上相通的，所说的机构适合于改变施加到装在腔室内的容器外面的液体压力。在一个优选的实施例中，压力差操作器包括一个有确定腔室的密封的壳体，这就是说腔室内的压力可以大大地增加或减少，甚至于可以超过容器整个外面的压力。
压力差发生器也可以这样设置，以便阻止容器变形和控制容器内的液体均匀和完整地挤压。压力差发生器还可以这样设置，以便混合容器内的不同成份，例如PRC和附加的或保存的溶液。
生物液体处理装置可以包括任何数目的及组合的装置，多孔介质，流量控制装置，气体控制元件、容器和它们之间相互连接的管道。本专业的普通技术人员应该认识到本发明可以重新配置不同组合。典型的生物液体处理装置在美国专利US-5100564和国际出版物WO92/07656中已经公开。
按照本发明，组成生物液体处理装置的管道、装置、多孔介质，气体控制元件、容器和流量控制装置可以调整，以便对生物液体和/或气体确定不同流动路线。例如，当处理全血时，PRP可以沿第一流动路线流动，如通过一个血红细胞阻挡装置(如果有的话)，一个PRP白血球去除装置，进入卫星袋(例如，第二卫星袋)。同样地，PRC可以沿第二流动路线流动，例如通过PRC白血球去除介质并流入一个卫星袋(例如，第三容器)。因为存在着独立的流动路线，包括在本发明范围内的通过生物液体处理装置分离的生物液体(例如，PRP和PRC)是同时或按顺序通过的。
用在生物液体处理装置的容器和管道可以用任何与生物液体和气体，如全血或血液成份，相容的材料制造。优选的实施例是能够经得住离心和消毒的环境。各种各样的容器在已有技术中是公知的，例如，血液收集袋和卫星袋可以用增塑的聚氯乙烯制造，如用邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二乙基己基脂或偏苯三酸辛酯增塑的PVC。袋也可以用聚烯烃，聚氨基甲酸乙酯、聚酯和聚碳酸酯制作。
管道可以是任何的管或装置，它们在容器间提供了液体通道，典型地是和用于容器的相同的柔软的材料制作，优选的是增塑的PVC。管道可以与自动密封系统相容。意图是本发明并不受用于制造容器和连接容器的管道的材料类型限制。
容器和/或管道可以按照计划中的用途改进。例如，容器可以包括至少一个内通道，以便使液体流到位于靠近通道附近的容器特定部份或从此处流出。容器和/或管道可以是分段的，分区的，和/或放大的，典型地是为提供部份生物液体的隔离，例如，为了采样。
管道可以延伸到容器的里面。可以有多个管子，以便使液体与任何一个单个的容器内相连通，管子可以按许多方式安装，例如，在收集袋的顶部至少装有二根管子，或者装在袋的底部、或者管子装在袋的每一端，或者一根管子从袋的中间部份伸出。包括在本发明范围内的有一根输入和/或排放管的容器(上面和下面);二根输入和/或排放管的容器(上面、下面和二者);三根管的(上面、下面、和/或中间)和在这些结构上的变换。包括在本发明范围内的还有为了物理上的把容器内的一层与另一层分离，至少使用一个与容器相联的夹。
流量控制装置，如密封件、阀、夹、弹簧夹、滚柱、传送脚密封件或类似物，典型地是装在管道和/或容器内或其上。按照本发明，流量控制装置可以装在所有的管道和/或容器上或其内，以便有助于所要求的功能，如，为生物液体或气体建立所要求的流动路线。优选地，流量控制装置是响应于自动控制装置进行控制，例如，开和关。本发明意图不受流量控制装置在数目、位置和用途上的限制。
用于从生物液体中去掉白血球的多孔介质可以是任何介质，只要它能有效地去掉白血球，且在生物液体通过时没有有害的影响。在本发明的实施例中，供生物液体用的多孔介质，如含液体的非血红细胞(如PRP)的，可包括在美国专利US-4880548中公开的那种介质。在本发明的一个优选实施例中，供生物液体用的多孔介质，如含液体的非血红细胞(如PRC)的，可包括在美国专利US-4925572和US-4923620中所公开的介质，同样还有英国专利申请GB-2231282A中所公开的。
按照本发明，管道、过滤器装置，多孔介质和容器可以按照计划中的用途安装。例如，如图17所示，卫星袋18、41和42可以放在流量计72的上面。在另一实施例中(未示出)至少有一个支承装置，它包括但不限于托架、刻度盘、悬壁、钩和腔室，它们可以用于把至少一个容器袋与支承或支托在要求的位置内和/或在要求的位置上。例如，支承装置可以按倒置或者直立和/或比收集袋11低的不同平面上支托卫星袋。支承装置也可以适合承担至少一个容器的重量。
按照本发明的血红细胞阻挡介质包括一个多孔介质，它能够从含血红细胞生物液体中分离出的生物液体含非血红细胞。如浮在上面的血小板和血浆。该血红细胞阻挡介质使含生物液体的血红细胞不能进入容器，如卫星袋或阻挡介质下游的接收容器。血红细胞阻挡介质允许含非血红介质的液体通过，但当含血红细胞液体接近阻挡介质时明显地减慢或有效地阻止生物液体的流动。因此，浮在上面的含非血红细胞液体，如血小板清液层，可以通过血红细胞阻挡介质从含液体的沉淀的血红细胞中分离出来。例如，血红细胞介质可以使含的血小板的液体能够通过，而当血红细胞阻塞介质时，立即停止流动。
由于减慢了生物液体的流动，阻挡介质使操作人员或者自动控制装置能够人工地停止流动，以使含生物液体的血红细胞不进入容器如卫星袋或阻挡介质下流的接收容器。本发明的这个实施例使操作人员或自动控制装置有更多的时间去中止和停止液体的流动。例如，浮在上面的含血小板的液体开始能以15ml/min的速率通过血红细胞阻挡介质流动，但是，当含液体的沉淀的血红细胞流近介质时，流量下降到5ml/min。在流量上的减少，例如，减少到33%，可以对操纵人员提供足够长的时间在适当的时机去停止液体的流动。在某些情况下，例如，当含血小板液体是从多个分开的袋在接近于相同的时刻挤压时，在流量上的这种下降使操作人员能够更有效地处理更多数量的容器。
血红细胞阻挡介质的主要功能是把生物液体中含生物液体的血红细胞的成分与含非血红细胞成分分离，血红细胞阻挡介质通过减慢或甚至停止含血红细胞的生物液体的流动实际上起到了自动阀的作用。在一些实施例，自动阀的作用能够很快地或瞬时地停止含血红细胞生物液体的流动。因此，它避免了操作人员对这个步骤进行监视的要求。
类似于阀的作用还没搞清，但应该相信，流量减慢或停止是由于在生物液体中的一个或多个成份聚集在介质内或其上。例如，在目前的情况下，应该相信，当含非血红细胞生物液体的通过介质时，白血球就从该液体中去除，这些白血球看来象是积聚在介质内或其上，但是含液体的非血红细胞的剩余部份却典型地通过介质流动，然而，一旦血红细胞直接或间接地接触介质，例如，直接的接触介质，或接触白血球，而白血球又接触介质，在这种情况下，通过介质的流动显然减慢，甚至停止。对于这种类似于阀作用的机理的任何特殊的说明并没有打算作限制，现在可以相信，流动减慢和停止反映血红细胞单独的积聚和/或在与白血球组合情况下的积聚，从而形成了阻挡层，它阻止或切断了再通过多孔介质的流动。这也可能是其它因素造成的，例如Z电势、CWST和/或纤维或多孔介质的其它特征对类似于阀的作用有贡献。
在本发明的一个实施例中，血红细胞阻挡介质和白血球去除效率是增加的，因此，血红细胞阻挡介质也起到类似于白血球去除介质的功能。典型的血红细胞阻挡介质在美国专利US-5100564，US-5152905，美国专利申请07/846587和07/896580以及国际出版物WO91/04088中已经公开。
在另一个优选的结构中，生物液体处理装置包括一个分离装置81，优选的是非离心分离装置，如图3和图31所示。
本发明的这个实施例包括把生物液体分离成一个或多个成份，而没有使生物液体经受离心分离。按另一种观点，所分离的一个或多个成分是没有使生物液体经受用手旋转的离心。按照本发明，生物液体，特别是全血或PRP，可以暴露在适合于至少通过生物液体的一种成份的分离介质上，特别是能通过血浆，但没有生物液体的其它成份通过，特别是血小板和/或血红细胞。由其它成份造成的分离介质阻塞能变得最小或防止。优选地是粘到分离介质上的血小板是最少的。
一个包括分离介质的分离装置的实施例可以被认为是非离心的分离装置。生物液体通过非离心分离装置时，在此它被分离成各种成份并分别收集在各容器内。
按照本发明，生物液体通过处理形成清液层和沉淀层，而清液层(例如，PRP)至少通过一个过滤器装置，如一个白血球过滤器装置，一个血红细胞过滤器装置或血红细胞阻挡/白血球去除过滤器装置。然后通过一个非离心分离装置，在该处可以被处理并分离成各种成份并分别收集在容器41和42中。在一个优选的实施例中，如果清液层的液体是PRP，它可以通过血红细胞阻挡过滤器装置12或血红细胞阻挡过滤器/白血球去除过滤器装置，然后通过非离心的分离装置当PRP通过非离心装置时，分离出含大量血浆的液体，亦即血浆，和不含血浆的液体，例如，作为血小板浓缩物的含血小板液体。本发明的装置的尺寸大小，性质和结构是可以调节的，以便能改变其能力，以便适合于想要使用的场合，且是适合于使生物液体通过分离装置循环，此外，也可以使用多个介质分离装置。典型的分离介质和分离装置可以包括但不限于在国际出版物WO92/07656和93/08904所公开的。
在一个优选的实施例中，本发明还可以利用横向或切向流过分离介质。例如，差压发生器，如蠕动泵300，可以用于使生物液体(如PRP)切向地朝着分离介质的表面，以使含大量的血浆液体，亦即血浆通过分离介质，而去除血浆的液体，例如含血小板液体，是切向地穿过分离介质。
切向穿过分离介质的去除血浆液体可以重复地通过分离装置循环，典型地，循环直到在卫星袋内的去除血浆液体装到要求的成份，例如，血小板的预定的数量或浓度。
在一个更优选的实施例中，通过分离装置的生物液体也可以包括提供横切过分离介质的反压力差，亦即通过产生一个穿过介质的回流。在此并没有打算限制对机理的任何解释，现在应该相信，反压力差可以用于减少血小板粘附到分离介质上或与之接触。反压力差也可以用于减少各血液成份，如血小板和/或血红细胞对分离介质的阻塞。
用于产生反压力差的典型装置包括但不限于至少一个泵，如蠕动泵，一个阀，如节制阀和类似物。
产生反压力差的装置的数目、形式和安装，同样还有产生反压力差的方法都可以根据所要的使用而改变。在本发明一个优选实施例中，如在图31的例子，至少一个反压力差发生器，如蠕动泵400，可以装在分离装置81和容器(如卫星容器42)之间，以便提供横切过分离介质的回流。如图3所示，生物液体处理装置也包括管道301、303和304，同样还有流量控制装置65、66和67。
在一个优选的实施例中，反压力差发生装置在分离装置81中提供了一个横切过分离介质的脉冲回流，当存在着横过分离介质的连续地横向的或穿过的流动时。以后使用术语“脉冲的”意指非连续的，周期的或间断的横过分离介质的回流。
在图31所示的实施例中，脉冲回流是通过反压差发生器400提供，而横向流动由压力差发生器300提供。
关于压力差发生器400，具有有荷因数低于100%的蠕动泵可用于提供脉冲回流，典型地，使用低于75%的有荷因数，更优选的低于50%。如图32所示，所使用的蠕动泵400包括用单个滚柱321的转子320，也可以用多个滚柱的蠕动泵，优选地是在至少去掉一个滚柱之后。
对比之下，压力差发生器300应该优先提供连续的流动而不是脉冲的。因此，如果压力差发生器是蠕动泵，其有荷因数应大于75%。当压力差发生器300和400两者都包括蠕动泵时，在一个优选的实施例中，300可以是多滚柱蠕动泵，而400则如上所述的是单滚柱蠕动泵。
按照本发明，生物液体处理系统至少包括一个气体控制元件，以便使气体如空气能够在处理过程中按所要求的运动或转移。例如，气体控制元件可以用于从系统中排除气体，以便使从系统中的这一部份的气体分离或排到系统的另一部份，以便把气体引入生物液体处理系统或者从正在处理的生物液体中分离出气体。典型的气体控制元件包括但不限于至少一个气体入口，一个气体出口，一个气体收集和转移回路，一个气体容器，旁通管道和伸入到在容器中的液体中的管道或它们的任何组合。气体控制元件可以在一起使用或分开使用。例如，通风口，如气体输入口和气体排出口可以与系统中的至少一个装置，多孔介质或容器连接一起使用。或者它们可以分开使用。
当在此使用气体一词时，意指任何一种气体的液体，如空气、消毒空气、氧气、二氧化碳、和类似物，本发明并不打算受所使用的气体类型的限制。
转移或去掉气体是所希望的，这是因为，例如，在生物液体前面的气体可能阻塞多孔介质或者影响多孔介质的功能，如用于处理生物液体的白血球去除多孔介质。同样，在接收容器中的气体也会影响处置过的生物液体贮入该容器。因此本发明的一个方面是提供用于减少气体体积的装置和方法，所说的气体是在贮存时保持在生物液体内或与之接触的。
要求转移，引入和/或去掉气体也是所希望的，目的在于最大限度的回收在生物液体处理系统的不同元件中保持或收集的生物液体，不然，这些有价值的液体可能受损失。例如，在典型的条件下使用典型的装置，生物液体将通过系统排放，直到流动停止，这时在系统中还留有一些液体。在本发明的一个优选实施例中，剩在系统中的液体可以通过至少一个气体控制元件回收，该元件包括例如，一个气体收集和转移回路，一个气体容器，至少一个气体入口和/或至少一个气体出口。
例如，关于在图1和图4中所示的实施例，气体入口99或74可以使气体进入生物液体处理系统，例如，以便增加液体的回收，反之，它将在处理时留在系统的不同部份内。关于图1、3和图4，气体出口98、73和75可以使存在于生物液体处理系统中的气体能从正在处理的生物液体中分离出去，例如，通过从系统中分离气体，或者通过把气体转移到系统的另一部份内。在本发明的一个优选实施例中，无论是气体入口或气体出口或者两者都可以通过控制装置在开和关的位置之间可选择的操作。
在另外的实施例中，至少一个气体收集和转移回路和气体容器(未给出)可以用于去除气体，更优选的从生物液体和/或从生物液体的容器中分离气体。或者回收留在系统的不同组成中的生物液体。例如，生物液体可以通过过滤器装置12、13和/或17，通过上述过滤器的液体，与由液体转移的气体一道被收集在卫星容器中，气体可以通过它分离进入收集和转移回路。在一些实施例中，分离的气体用于吹洗装置，例如，使气体进入装置的入口，由于把存留液体吹赶到下游的容器内。在另一方面，气体可以贮存或收集在气体容器中，且该气体可以通过至少一根管道，一个多孔介质和过滤器装置反馈，以便清除生物液体，因此，促进了在处理期间存留的生物液体的回收。
一种典型的气体入口和气体出口可以参照图3和图4说明，这两张图说明了加到生物液体处理装置10的可选择的附加流动路线。当这种流动路线插入装置时，就可以希望能从流动路线中去除气体。在图3中，这可以通过开启或打开气体出口73实现。在图4中，可以打开或开启气体出口75从流动路线中去掉空气，而气体入口74也可以打开和开启。以便能从过滤器装置17中增加生物液体的回收。在一个优选的实施例中，气体出口73和气体出口75都是自动的出口，亦即在与生物液体接触时自动地关闭出口。其它典型的气体入口和出口已经在国际出版物91/17809和美国专利US-5126054中公开。
气体入口和气体出口是可这样选择以便系统的消毒不受损害。气体入口和气体出口特别适用于闭路系统，或者在后面使用，例如，在24小时内系统是打开的。
每个气体入口和气体出口至少包括一个设计成使气体通过的多孔介质，可以使用各种材料，只要它能提供实现特殊的多孔介质所不可缺少的特性，这些包括必需的强度，以便应付在使用中所遇到的不同的压力差和在没有施加过量的压力条件下提供所要求的渗透性的能力。在消毒系统中，多孔介质也应该优选地具有0.2微米的孔率，或比阻碍细菌通路小。
气体入口和气体出口可以包括生物液体处理系统的不同元件。作为说明，气体入口和气体出口可以至少包括在一个连接不同容器的管道内，或者在接收已处理的生物液体的容器(例如，接收容器)的壁上，或者在这些容器之一上或之内的一个开口上。气体入口或出口也可以包括在如上所述的元件组合上或之内。一个装置或多孔介质可以有一个或多个气体入口或气体出口。通常优选的是在连接容器的管道内或在过滤器装置内包括一个气体入口和一个气体出口。在任何管道，回收容器、装置和多孔介质中使用多于一个气体入口或气体出口也在本发明要求保护的范围之内。
对于本专业技术领域内的普通技术人员应该明白，至少一个气体控制元件(如气体入口或气体出口)的布置是可选择的，以达到所要求的效果。例如，可以要求把多孔介质的气体入口上游位于在实际上尽可能靠近生物液体源的容器，以便获得最大量的生物液体回收。也可以要求把多孔介质的气体出口的下游尽可能靠近位于接收容器，以便获得最大量的生物液体回收。
在本发明的一个实施例中，空气或气体可以贮存和/或收集在至少一个容器内，如气体容器由流量控制装置的打开，气体被通入它们以吹洗管道和各装置，由此，促进在处理相间存留的生物液体的回收。
优选地，吹洗的空气或气体输送到管道，在位置上尽可能合理地靠近源容器，以便使回收到的生物液体的体积最大。气体容器优选的是柔软的，因此，其中的气体可以仅仅通过简单的压缩就可以输送到系统内。
按照本发明，从生物液体处理系统的不同元件取得的回收可以最大。例如，生物液体可以被处理并通过适当的管道或多孔介质压入接受容器。既使有，在处理期间在这些元件中存留的生物液体可以通过用吹洗的气体通过管道和多孔介质回收。或者通过在系统中至少产生部分真空，以便吸出所保持的生物液体，并使它能排入适当的接受容器或容器内。
吹洗气体可以来自任意数目的气源，例如，生物液体处理系统可以提供用于贮存吹洗气体的贮存容器，吹洗气也可以是来自系统去除的气体或是在处理期间从系统的这一部份转移到系统的另一部份的气体，或者吹洗气是从外部气源(例如，通过注射器)注入系统的。例如，也可以要求使用在远离生物液体处理系统分离容器中已经消毒的消毒吹洗气体。
通过至少一个气体控制元件(例如，气体出口)分离的气体可以从系统中排出，或者它们可以在气体收集器中收集(未给出)或者作为吹洗的气体回到系统中，以便促进在系统的不同部份存留的生物液体的回收。
按照本发明的一个实施例，气体收集和转移回收可以与所选择的生物液体处理装置10的管道在液体上相通的，例如，回路的一端可以与滤波器装置的上游端在液体上相连，如与管道25，路的另一端可以与过滤器装置的下游端在液体上相通，如与管道26。在一个优选的实施例中，气体收集和转移回路至少包括一个流量控制装置。
按照本发明，气体收集和转移回路提供用于从生物液体流动路线分离出气体的流动路线，并且可选择地用收集的气体，以附加回收生物液体，回路也可以包括一个容器，如气体容器，该容器插在回路中，用于收集和贮存转移的气体，并用于收集和隔开已处理过和(例如，去除白血球)生物液体。例如，去除白血球的生物液体可以作为采样收集在气体收集和转移回路中。在一个更为优选的实施例中，容器可以是一种柔软的袋，它可以受挤压以便转移气体。具有上述功能的其它结构，如注射器和类似物都包括在本发明的范围内，所说的功能可以把来自收集装置的气体吸收在回路内，并可以把在注射器内收集的气体转换到另一个容器和/或管道内。气体收集和转移的回路的功能是为了把充满白血球的液体与去除白血球的液体隔开。
在一个变换的实施例中，气体收集和转移回路包括可通过气体的液体阻挡介质。液体阻挡介质可以是各种各样的装置，它能够把可能存在于血液处理系统内的气体与在该系统内被处理的生物液体分离开，液体阻挡介质可以包括在壳体内，以便形成一个液体阻挡装置。合适的液体阻挡介质和阻挡装置包括在国际出版物WO91/17809中公开的。在一个更为优选的实施例中，气体收集回路至少包括一根管道，一个气体收集容器，优选的是一种柔软的气体容器，和一个在气体容器上游的液体阻挡介质。在该实施例中，处理过的生物液体(例如，通过过滤器装置的白血球去除的生物液体)可以收集在卫星袋内，在卫星袋内的气体可以通过气体收集和转移回路转移到气体收集容器内。如果需要的话，被处理过的生物液体也可以从卫星袋转移到气体收集容器内。按该实施例，被混杂的(含白血球的)生物液体是不能通过液体阻挡介质，因此，把混杂的生物液体与无混杂的生物液体隔开。
许多附加的容器可以与生物液体处理系统相联，并可以用来确定不同的流动路线。例如，含生理溶液的附加卫星袋可以置在与生物液体处理系统的白血球去除装置上游相联，或者与白血球去除装置的下游相联，且所说的溶液可以通过白血球去除装置，因此，在装置中被阻滞的生物液体可以被收集。
应该理解，当来自收集袋11的生物液体被压向一个或几个收集袋时，一些生物液体可以存留在管道和/或多孔介质中。
按照本发明，自动控制装置50，它响应于预定的条件发送和接收信号，并控制整个流程和从第一个容器(如收集容器11)到任何一个收集或卫星容器的流动。例如，自动控制装置可以包括一个或多个装置，开关和/或指示器，传感器，或监视器，以便达到所要求的目的。它包括但不限于电源开关;起动开关;停止开关;顺序选择开关;重量传感器装置，开关和/或指示器;时间传感器装置、开关和/或指示器;光学传感器装置、开关和/或指示器;液体流量传感器装置、开关和/或指示器;温度装置、开关和/或指示器;和至少一个用于传感生物液体的第一部份或成份和生物液体的第二部份或成份之间分离状态(Point)的交接面监视器。在此使用的对交接面的监视包括与多孔介质，如血红细胞阻挡介质，相联的监视器，它用于监视第一部份的流率或多孔介质(如血红细胞阻挡介质)上游的背压;一个光学传感装置，它用于监视生物液体的第一部份和第二部份之间的转换;一个重量传感器装置和总流量监视器，它用于传感生物液体的预定重量或总量，它确定了生物液体第一部份和第二部份之间，或者各成份间的分离状态;和其它机构，它用于传感从生物液体的一部份或成份中与另一部份或成份的分离。
意图是这些传感器中的每一个监视一个预定的状态，并按照预定的或预置的变量组反应或提供反馈。因此用于处理一种生物液体的任何一步和/或程序(例如，包括两个或多个步骤)都可以按照本发明实现。因此，生物液体可典型地分成各个部份、成份和/或组成;生物液体从一个位置通到另一位置，它可以包括作为采样的独立的生物液体的一部份，至少通过一个多孔介质的通道，至少穿越一个分离介质的通道，结合或组合生物液体，对病人供给生物液体，和/或用气体吹洗生物液体。生物液体，例如，可以加热、冷却、稀释、精馏、冷冻洗涤和暴露于杀病毒剂和/或上途的组合。至少一种液体包含，但不作限制的，如添加剂、抗凝剂、防腐剂、杀病毒剂，而气体可以加到生物液体内或从生物液体中分离出来。
例如，在一个程序内，包括切向地引导控制生物液体从一个源容器到分离介质，以使血浆通过分离介质到卫星袋收集器，并使血红细胞和/或白血球通过分离介质到源容器和返回到分离介质，接收来自至少一个容器信号的重量传感器可以触发在自动控制装置中的预定的指令，从而终止该程序。
按照本发明的一个实施例，包括使生物液体通过多孔介质，如血红细胞阻挡介质或血红细胞阻挡/白血球去除介质，当通过介质的流动减慢或停止时，流量传感器可以触发在自动控制装置中的预定指令，终止程序1，并起动程序2和/3，如在图中所示的。
自动控制装置50可以连接到系统的不同元件上，它包括一个或多个与生物液体处理装置的连接，包括连到容器，或流量控制装置，气体控制元件，管道上，和在生物液体处理装置中特殊元件上或压差发生器上。
按照本发明一个方面，自动生物液体处理系统的操作可以参照图1所示的自动处理系统和图5-11所示的流程图说明。
在步骤1(以后称为S1，S2，S3，等等)，程序1起动，该初始程序包括直接把生物液体收集在收集袋11内，选择第一程序选择，把收集容器放入差压发生器51内，并把收袋容器连接到任何一个卫星容器内，如果需要的话。在本发明的一个优选的实施例中，收集容器11装有生物液体，典型的是全血，在把收集容器11放入差压发生器和选择第一程序之前，生物液体已经分离成清液层31和沉淀层32。如果使用全血，清液层主要是PRP，沉淀层主要是PRC。在本发明的一个优选实施例中，生物液体可以在一定的条件下分离，在分离中，形成一个跨在清液层和沉淀层间界面的过渡层或中间层(典型的是血沉棕色层)。按照本发明的另一个实施例，清液层主要是PPP，而沉淀层主要是血红细胞，以及夹在它们中间的是血沉棕黄层。生物液体也可以从收集袋中压出，当分别分离出清液层、中间层和沉淀层时。这些层可以以任何顺序压出。
在S2中，阀61和62是关闭的，另一方面，在程序初始代中的第一步骤中，阀也可以关闭。在S3，在收袋容器和卫星器41间产生压差。
在S4中，阀或夹61被打开，收集容器和第一卫星袋41间产生的压差使清液层朝卫星袋41的方向流动，当清液层从收集袋向第一卫星袋41流动时，它至少要通过一个多孔介质，如去掉白血球介质、血红细胞阻挡介质或组合的白血球去除且血红细胞阻挡介质。在另一个实施例中(未给出)，浮在上面的液体可以通过分离装置81，该装置装在容器(如收集容器材)和容器(如卫星容器41之间。)在S5和S6，监视清液层的初始流率，如果流率太大或太小，就产生一个信号，借此压差提高或下降。另一方面，如果流率典型地稳定在常压下，就不需要调节压力。
在S6中适当的初始流量达到后，在S7中，流率在监视下继续流动，直到达到预定值，在这种情况下，产生一个信号，以使指出流动应该停止。按照本发明，信号的性质将取决于用于区分生物液体这一层与另一层的监视类型。例如，在本发明一个优选的实施例中。使用了血红细胞阻挡多孔介质或组合的白血球去除血红细胞阻挡多孔介质，且当流率足够低时，监视器就发出一个信号，例如，停止。在本发明的一个实施例中，包括一个称重装置，当预定的清液层的量已进入卫星袋41时，监视器可以发出一个信号。在本发明的一个实施例中，包括一个光学读出器，当流经光学读出器的液体达到预定密度时，监视器发出一个信号。本发明是想要不受流动方向的形式和所使用的监视系统限制。
在S8中，相应于指示流动应该终止的信号，关掉在S6和S7产生的信号从而关闭阀或夹61。在S9，整个处理已经停止，或者一个或几个附加程序，如程序2，3或4，可以人工地或自动地被选择。
在程序1中，清液层是从收集袋中首先被挤出。在另外一个实施例中，初始顺序可以包括首先挤出不是清液层，而是如沉淀层或血沉棕色层。
如果选择程序2，处理，典型的是处理沉淀层是从S10开始。
按照本发明，可以要求从系统中去掉气体或空气，或者从系统的一部份中分离或移动气体/空气到另一部份。按照本发明，有效地去掉或转移系统中的气体/空气的装置或方法在本发明中都可以使用。
按照本发明，可以要求混合容量，如收集袋和/或卫星袋内的东西，如生物液体与附加溶液或类似物混合，和/或混合成血液成份。
按照本发明的实施例，处理可以包括S11，在该步骤中，可以通过在压差发生器范围内转动收集袋或者通过转动压差生器本身使收集容器倒置或摆动。袋和/或压力差发生器的倒置可以是一个所要求的处理步骤，以使达到各种不同的结果，它包括但不限于在收集袋内转移气体和生物液体与附加溶液的混合、稀释或类似的手段，以使在所要求的位置内定位所说的袋，或者倒置装有空气的袋。在倒置步骤完成之后，管道62以在所要求的位置内定向，典型地从它在S11开始时的位置大约为180℃。
在S12，产生一个正的压力，阀62打开(S13)，在收集袋11中的沉淀层32通过白血球去除装置17并进入容器，如第二卫星袋18。S14和S15相应于S5和S6，以便确保所要求的初始流率已被保持。在达到合适的初始流量后，流动在S16继续被监视，当流率减慢或停止时(S16)，特别是当所有的沉淀层实际上已从收集袋中挤出，阀62关闭(S17)，停止开关启动(S18)，压力差优选地降至零。
如选择程序3替代顺序1，在第二卫星袋18内的抗凝溶液或添加溶液或其它或以通过第二卫星袋18进入收集容器袋11。在S30，阀62由控制单元50打开。在S31，收集容器袋11通过转动在压差发生器内的收集袋或通过转动压力差容器本身倒置，因此，沉淀层32就移动到收集容器11与管道25相通的一端，而空气则移到收集容器材的另一端。在S32，收集容器材和第二卫星袋18之间产生反向的压力或负压，在第二卫星袋18中的排放液体进入收集容器。另方面，先产生负压差。然后打开阀62，或者第二卫星袋18可以装在另一个压力差发生器51内，而该发生器迫使添加剂流到收集袋11内。在S33-S35，流量受到监视，直到流量降到某一个值，例如零，它表示足够的溶液量已排放到收集容器11内。在S36，溶液和沉淀层12的混合开始。溶液和沉淀层32可以按各种不同的方式混合，例如，通过转动或摆动收集容器材和/或差压发生器51，或者通过提供一个在压差发生器51内的控制收集容器11的机构。阀62关闭之后(S37)，在差压发生器51中的压力降低到零，和如上所述的程序2可以起动。
因此，如图1所示，程序1，2，3在自动液体处理系统中是可以实现。使用起初贮存在第二卫星袋18内的生理上可接收的溶液，控制器50可以先通过程序1的步骤，把在收集袋11内的清液层压入第一卫星容器41，然后通过包括步骤S30和S37的程序3把在第二卫星袋18中的溶液加到在收集袋11中的沉淀层中，再通过程序2，除出用于倒向的步骤S11，把在收集袋11中的沉淀层压入第二卫星袋18。在第二程序中的倒向步骤S11是不需要的，因为收集容器材已经在程序中的S31倒向。
正如在上面S9中所注意到的，清液层可能遇到附加处理，如需要的话，优选是在多孔介质12和/或13的下游或者连接到系统中或者在从系统分离之后，例如，当所要求的清液层液体的量已经收集在第一卫星袋41，它可以从卫星袋41通到分离介质，亦即，从血小板中分离出血浆。另一方面，清液层液体可以分离成第二清液层和第二沉淀层。典型地，如清液层液体是PRP，它可以分离出包括血浆的第二清液层和包括血小板的第二沉淀层，而后者可以处理成PC。
例如，如在程序后选取程序4，自动处理系统可以用于从血小板中分离出血浆，在S21中，阀或夹63和64关闭。另一方面，当处于在程序3初始化中的第一步，阀可以关闭。在步骤22中，在卫星袋41和卫星袋42之间产生一个正压差，该压差通过由第二卫星袋41替代在差压发生器51中的收集袋11，或者通过提供另一个压差发生器51B给第二卫星袋41来产生。一旦达到所要求的压力，阀64打开(S23)，使第二清液层能通过管道28流入卫星袋42。
在S24和S25中，流动是连续的，直到预定的值或条件被达到，亦即，足够数量第二清液层进入第二卫星袋42。按照本发明，可以预先确定清液层流入卫星袋41的量，亦即，基于时间、重量或密度，但这不意味着本发明由此受外限制。
在S26，已经收集到预定量的第二清液层之后，阀64闭合，停止开关可以接通(S27)，且压差下降到零(S28)。
按照本发明的另一个方面，自动生物液体处理系统的操作可以通过参照如图2所示的自动处理系统和图9所示的流程图说明。在这个典型的实施例中，包括已经分离成清液层31和沉淀层32的生物液体的收集容器11可以位于压差发生器51中。在这个典型的实施例中，优先的是一个组合的压力和真空的压缩机。收集容器11可以在液体上与适合于接收清液层31的第一卫星袋42、适合于接收沉淀层32的第二卫星袋18、和适合于贮存重量上可接受的溶液(如培养液或防腐液)的第四卫星袋71相通。收集容器11和第一卫星袋41之间的液体流动路线优选地包括一个血红细胞阻挡多孔介质或组合的白血球去除血红细胞阻挡多孔介质，收集容器11和第二卫星袋18间的液体流动路线优选的包括一个白血球去除多孔介质。
三个卫星袋可以放在适合于通过各个卫星袋内的液体重量的流量监视器72内或之上。流量监视器72可以连接到控制器50上，优选的是微机控制器。控制器50可以可以通过适合于在收集容器11产生压力和真空的泵73和阀74，特别是双通阀，连接到压力差发生器51上。在一个优选的实施例中，泵73可以通过管道75在收集11上产生一个正压力，还可以产生一个反向的或负压力，亦即通过管道76在收集袋11内产生真空。
当这个程序起始时，关闭从收集袋11导入所有卫星袋18的流动路线(S41)。在S42，通过程序1的S8的步骤S1可以进行，由此，建立了收集袋11和卫星袋41之间的压差，且清液层被挤到卫星袋41。因此阀61闭合(S8)，阀63打开(S43)。
在S44，通过程序3的步骤S31到S36可以进行，因此，在第四卫星袋71中的抗凝溶液或添加溶液或其它从卫星袋71进入收集袋11，在S31，收集袋11倒置，亦即，如在S11中所描述的。因此，沉淀层32移到与管道90相通的收集袋11的一端，而空气则移到收集袋11相反的一端，在S32，在收集袋11和第四卫星袋71之间产生一个反向的压力或负压，把在第四卫星袋71中的液体排入收集容器11。相反，可以先产生负压差压力，然后打开阀65。在S33-S35，监视溶液的流动，直到落到一个值，如零，它表示足够量的溶液已排入收集袋11内。然后在S36开始溶液和沉淀层的混合，溶液和沉淀层32可以以各种不同的方式混合，例如，通过转动或摆动收容器11和/或差压发生器51，或通过在压差发生器51中提供一个控制收集容器51的机构。阀56关闭后(S45)，然后通过程序2的S19步骤到S12把沉淀层压入第二卫星袋18卫星袋18(S16)。
按照本发明的一个附加实施例，按所提供的方法，在通过使大量气体在存留或保持的生物液体后面去推动所说的液体通过这些元件进入收集容器11，或者通过把这些存留的和保留的液体吸入所定的容器，或者通过用压力差(例如，重量头，压力袖套，吸入和类似物)因此对存留或保持在系统各条件中的各种生物液体的回收是最大的。这就提供了许多完全空的容器、装置或多孔介质，一旦容器、装置或多孔介质完全是空的，流动将自动停止。
图10包括一个用于本发明实施例的典型的流程，它包括在处理系统中从生物液体中分离出气体，在一个优选实施例中，系统中的气体可转移到和生物液体分开的系统的一部分上，在更优选的实施例中，系统中的气体从系统中排出。
在一个典型的实施例中，其中气体出口和附加的/起动液体用于起动白血球去除过滤器装置17，气体入口和气体出口位于如图1所示位置，容器18装有附加的/起动溶液。在S50夹62闭合。在S51，气体出口98被开启或打开，并在容器18和大气环境下的气体出口98之间产生一个压力差，大量的附加的溶液流经管道26，通过白血球去除过滤器装置17流入管道25。在一些实施例中，压力差可以由重力头产生，且容器18可以倒置。在所说的实施例中，压力差由压力差发生器51A产生。当溶液推进时，它推动在管道中在它前面的气体，直到气体到达气体出口98，在附加溶液柱前面的气体通过气体出并从系统中排出。
在S52中，如果气体出口是自动的气体出口的话，溶液到达气体出口上游的预定位置之前，附加溶液将触发一个监视器，它关闭在液体流动路线上的引导到气体出口的阀门，或者降低压差发生器了51B的压力。如果气体出口是自动的出口，就不需要监视，或者监视器发生附加溶液位置的信号。在S53，夹62打开，停止或完成附加的/初始溶液的流动。容器11和容器18的流动路线是供按照本发明的用途准备的，例如，在程序2的起始中使用。
生物液体经系统后，例如，在程序2中，周围空气或消毒气体可以通过气体入口99进入系统，以便回收留在系统中的生物液体。如果气体入口99是一个手动的开口，则打开开口或释放夹子;如果气体开口99是自动的，则气体入口和卫星袋11之间产生的压力差将使气体经过管道25，通过白血球过滤器装置17流向卫星袋18。在一些实施例中，容器18和白血球过滤装置17可以位于容器11的下面，优选的是在开启气体入口99之前与容器18在直立位置上。在处理下，在处理过程中在这些元件吸收所留下的生物液体是从这些元件上回收并收集在卫星袋18内。
图11示出了用于本发明如图1所示实施例的另一个典型的流程图。开始将含清液层31和沉淀层32的收集袋11放在压差发生器51中，然后系统开始工作并允许在S60中稳定，阀61和62在S61闭合。另外，阀61和61可以在系统开始工作前闭合。
在S62产生一个正压力，在S63阀62打开并使流动开始，清液层的流动在S64监视，以便压出少于清液层总量的量，例如，液体监视器可以监视收集袋11和/或卫星袋41的重量。另外，也可以监视整个时间内的流率。在清液层的预定量被挤出后，阀61在S65关闭，在收集袋11内留下所要求的清液层31的数量和沉淀层32。
所要求的留在收集袋11中清液层31的液体量将处决于留在袋内的成份的用途，例如，沉淀层和/或清液层与沉淀层之间的中间层。
例如，沉淀层是PRC，清液层是PRP，且PRC打算用于输液，那么在收集袋11中应留下足够数量的PRP，以便生产大约52%或更多的血细胞比例，更优选为70%-80%或更多的血细胞比容。
另一方面，如果清液层是PPP，且PPP和沉淀层PRC之间的血沉棕黄层的中间层，那么PPP留在收集袋11内的量要能与血沉棕黄层一起处理。
在S65关闭阀61之后，在S66正的压力下降到零。可选择地，留在收集袋11内的成份，亦即留下的清液层和沉淀层在S67混合，适合于混合的技术包括在程序4中所描述的这些。混合时收集容器11可以倒置和/或搅拌，且可以在S68混合步骤结束时留在倒置位置上。在S69产生一个正的压力，然后阀在S70打开，从收集袋11中挤出剩余的液体到第二卫星袋18中，从收集袋11流出的液体在S71监视，以便确定何时流完。
然后在S72关闭阀62，在S73泵关闭，在S74压力降到零，由此，整个程序结束。
在其它的实施例中，例如，涉及含血沉棕黄层的，其它程序也能使用。例如，血沉棕黄层可以用任何已知的技术分离，包括把全血分离成如上所说的PPP清液层，介在中间的血沉棕黄层和PRC沉淀层和在单位血沉棕黄层被分离后，它可以与其它的血沉棕黄层的其它组分组合，组合的或非组合的血沉棕黄层可以分离，典型的是用离心的分离方法，以便在卫星袋中形成浮在上面的含血小板层和含血红细胞的沉淀层。
卫星袋(它连接到附加的空的卫星袋)可以放在压力差发生器内，空的卫星袋可以放在流量计内或其上。清液层可以如前程序中所描述的从沉淀层中分离出来。例如，浮在上面的含血小板层可以流过血红细胞阻挡介质或组合的血红细胞阻挡白血球去除阻挡介质，直到流率接近或等于零。
一个优选的压差发生器传统的挤压器有许多缺点。例如，它们把不均匀的压力作用到收集袋上，且可能在袋上产生皱纹和折叠，生物液体就可能在这些皱折叠处存留。妨碍了100%的生物液体受挤压。不均匀的压力也往往引起搅动在容器内的液体，并可能，例如，搅动成份间的接触面，例如，清液层和沉淀层之间，例如，血沉棕黄层，并由此降低了能够可靠地收集的清液层的数量。另外，因为可能破坏收集袋和因为传统的挤压器的结构可能妨碍容器的监测，它对于操作人员通过监视沉淀层和清液层之间接触层来确定对设备的正确操作造成困难，另外，在某些应用中，希望把液体排入容器中，然而，传统的挤压器仅仅能挤压容器。所以它们可能强制容器的液体流出，它们是不能把流体吸入容器内。
本发明的实施例克服了这些缺点，按照本发明，用于改变在至少连接一个管道的可变容积的容器中流体量的挤压器包括一个用于容纳容器的有确定界线封闭的腔室的壳体，所说的壳体至少具有一个能穿过管道的开口;一个耦合到壳体上的压力调节机构，以便改变在腔室内的液体压力，并由此改变容器的体积;和用于在容器内移动液体的结构，该结构包括至少一个a)用于移动壳体的驱动机构和b)用于对容器的第一部份挤压的装置。
用于在封闭的腔室内从容器中挤压生物液体的方法包括改变腔室内的压力;通过至少一个a)以振荡方式移动腔室，或b)对腔室的第一部份进行压缩来移动在容器内的液体。
如图12所示，对于在本发明中使用的第一个典型的挤压器包括一个壳体110，该壳体限定了一个封闭的腔室111和一个压力调节机构130，特别是通过软管131或其它管道气体连通地耦合到壳体110，以便改变在腔室111内的压力。一个可变体积的液体容器，如装有生物液体的收集容器11，可以装在腔室内并用一段或多段软管20、25从收集袋11通过在壳体110的开口117延伸到壳体110的外面。收集袋11不需要是柔软的，但它最好是具有其内部体积可通过控制到收集袋11外表面上的压力变化的结构。压力调节机构130把液体供给腔室111和/或从腔室111抽取流体(如，或者是气体或者是液体)，以便改变在腔室111内的控制袋11上的压力，这样也就改变收集袋11的体积，并由此全流体(亦即气体或液体)通过软管20，25从收集袋11中流出，或者流入。
压力调节机构130优选地包括一个阀装置，如四通气动阀，它能够把软管130连接到标准活塞泵的输入端或输出端，四通气动阀是由控制器电控的(图18)。此外，还可以有通过控制器50电控和监视的多个安全阀和压力传感器。按这种方式，控制器50可以控制和监视在收集袋11上的压力或真空。四通气动阀，多个安全阀和压力传感器可以，例如，装在控制器50内，压力调节机构130，和/或壳体110内。
壳体110可以用任何合适的材料制成，它具有足够的结构上的一体性，以便经得住腔室111和壳体110的外面之间在压力上的差异，壳体110可以有各种各样的结构，例如，在图12中所示的挤压器，壳体110包括一个底座112和一个以适当的方式可释放地装在底座112上的盖113，以便形成一个腔室111并包装了收集袋11。在一个典型的挤压器中，盖113用在底座112和盖113的一个侧面上设的铰链114装置及在另一侧面上的至少一个最好是两个的搭扣而与底座112可释放地安在一起。
壳体优选地还包括装有一个透明部份，以便观测液体容器。例如，透明部份可以是在盖113上的窗119。另一方面，整个壳体可以用透明材料制成，如透明的塑料。
一个或多个钩状物121可以装在腔室111的内侧，它(们)可以与软管20、25在同一端，或相反。可以发现，在相对于软管20、25的收集袋的端部上使用一个钩状物，和在最靠近软管20、25的收集袋端使用一个。优选的是两个钩状物能较好地把收集袋11固定在壳体110内。另外，如果壳体倒过来，因此，相对于软管20、25一端将将面向上，收集袋11将不能取出，并阻碍了液体的流动。因此，优选的是把收集袋固定在两端。虽然使用钩状物121把收集袋11固定在壳体110内是优选的，其它的固定机构如夹机构也可以使用。
图13公开了可动地装在支承机构133上的壳体110，支承机构使用了，例如一个齿轮传动装置266，一个马达132和一个转轴134。转轴134可以是中空的，因此，气、液、电的供应或控制信号都可以通过转轴引入壳体110内，马达可以具有各种各样的结构，例如，脉冲调制的印刷电路马达，并优选地耦合到支承装置133上。马达可以直接驱动转轴134，或者使用齿轮传动装置266耦合到转轴134上。虽然图示齿轮传动装置是在马达的外面，但它也可以结合在马达内。马达和/或齿轮传动机构可以组成没转轴134的轴向振荡壳体110。或者围绕转轴134园周振荡壳体110，或沿X、Y和/或Z轴前后振荡转轴，由此，通过摆动，转动、振荡、摇动和/或振动壳体来搅拌在收集容器11中的液体。当然，装置不限于一个转轴，齿轮传动机构和/或马达的结构，也可以有两个或多个轴、齿轮传动机构和/或电动机的结构耦合到壳体110上，例如，在相对端。
在一个优选的实施例中，壳体通过大约180°的角度转动，由此，壳体110可以颠倒。电动机的转向可以反转，因此壳体通过相同的180°转动又转回来了。按这种方法，壳体的方向又可以回到原来的位置，且软管20、25从壳体110的最上面部份引出。通过同样为180°的角度前后转动壳体，可以防止软管缠结。然后，大于或小于180°的转动都在本发明的范围之内。在一个优选的实施例中，振荡壳体110的速度在振荡运动的每一端都逐渐地变慢，这样就减少了作用于在壳体110内固定收集袋11的机构上的力，电动机132被电耦合到控制器50上并由它控制。此外，用于实现转动的机构可以是任何合适的运动机构，如气动，电磁、和/或液压机构。齿轮传动装置266可以包括任何合适齿轮传动结构。例如，双螺旋线结构。因此，壳体110可以通过相同的角度前后转动。控制器50可以接收来自齿轮传动266或电动机134的反馈信号，以使壳体110可以在它的转动范围内在一个或几个位置上停止。此外，齿轮传动装置266可以包括一个或几个锁紧装置，电动地锁紧装置能由控制器50控制，它用于在一个或几个位置上锁紧壳体110。
在一个优选的挤压操作模式中，装有生物液体的收集袋11(如柔性袋)装在壳体110的底座112上并使软管20、25通过孔117延伸的。收集袋11优选的用钩状物121固定在壳体的顶部和底部，然后盖113密封底座112，以使收集袋11完全封闭在腔室111内并用壳体110包封。然后，壳体110通过控制器50用，例如，电动机132调整到所要求的方向。如果收集袋11包括已离心分离成沉淀层和清液层的全血，壳体110优选垂直调整到清液层在沉淀层和软管20、25之间。壳体110可以调向到使软管20、25通过壳体110的上面部份延伸，在此，软管20、25在收集袋11内直接与任何空气相通，或者与清液层相通，或者壳体可以定向以使软管20、25通过壳体110的下面部份延伸，在此软管20、25直接与沉淀层直接相通。
由于壳体110适当地定向，通过用压力调整装置130向壳体110的腔室111供给或抽取液体强迫液体从收集袋11抽取或强迫液体进入收集袋11。例如，压力调节装置130可以把空气供入腔室111，以增加在收集袋11上的压力。如果软管20、25从壳体110的上面部份延伸，在腔室111内的压力上的增加将首先迫使空气，然后是清液层从收集袋11通过软管20、25。清液层和沉淀层之间的交接面可以通过窗119观察，当清液层从收集袋11中挤出时，交接面将上升。
腔室111内的液体压力基本上贯穿整个腔室111是均匀的，因此，收集袋11的外表面将受到基本上均匀的压力，其结果是收集袋11遇到比在传统的挤出器或压力套小得多的皱折、折叠或其它形式的变形。因为收集袋11出现很少的皱折或折叠，并因为液体压力施加的收集袋11的整个外表面上，基本上在收集袋11内所有的液体可以从收集袋11中被挤出，而不会在皱折和折叠处存留。此外，当收集袋11装的被离心的血液，施加到收集袋11上的均匀的外力将不会弄乱血沉棕黄层交界面。
当均匀的压力施加到收集袋11的外部时，问题可能出现，即在当液体从邻接软管20、25的收集袋11的出口部份147挤出时，收集端11的出口部份的对端往往会引起一端向另一端的凹下，这将干扰从收集袋11通过软管20、25的液体的流动，且延长了完全挤压出液体所需要的时间。
现已发现，通过放置或压缩一个物体和/或直接把力施加在收集袋111的一部份上，优选地是一个大大远离收集袋11出口部份147位置上的部份上，在收集袋11内的液体将在收集袋内移动，并朝收集袋11的出口部份147推动，使收集袋11的两个对侧保持彼此隔开。物体和/或力提供了一种方式，以便使液体在收集袋11内移动并使液体朝收集袋11的出口部份147推进。使液体朝收集袋11的出口部份147推进避免了在收集袋11上施加的均匀外压力使收集袋11的出口部份147产生凹下。许多结构适合于把物体和/或力施加到收集袋11上，包括气胆、弹簧、刚性和或弹性的泡沫块和/或气动、液压或电磁装置。
参照图28-30，显示了挤压器的优选实施例，包括一个用于在收集袋11内移动液体，防止在挤压时收集袋11的出口部份147的凹下。至少有一个气胆239位于封闭的腔室111内，优选的在大大远离出口部份147的位置上。另外，气胆239优选地位于只靠近收集袋11的一个部份上，例如，该部份，如在下面部份，它远离出口部份147，气胆239可以用任何合适的机构(如粘结剂或连接器)安装到壳体110内。气胆239可以通过软管131气体连通地耦合到压力调节机构130上，所说的软管131通过转轴134或者通过在壳体110上的单独的开口延伸。图30公开了含第一部份130A和第二部份130B的压力调节机构。所说的第一部份用于调节封闭的腔室11的压力，第二部份用于调节气胆239的压力。第一压力调节部份130A耦合到封闭的腔室111上，第二压力调节部份通过第二软管131B耦合到气胆239上。第一和第二压力调节部份130A和130B优先地是独立地由控制50控制。
在使用时，压力调节机构130向气胆239供给空气，优选的气在控制器50的控制下。当气胆膨胀时，它接触远离出口部份147的收集袋11部份，并对收集袋11施加一个力，该力使在收集袋11内的液体能在收集袋11内朝出口部份147移动，因此，保持收集袋11的对侧如上所述的彼此隔开。控制器50可以控制气胆的操作，因此，气胆239可以在程序中在任何合适的时间膨胀到任何合适的大小或尺寸。控制器50也可以控制气胆的放气，例如，通过打开耦合到气胆239上的安全阀，并使在封闭的腔室111内的压力或收集袋11的重量能使气胆239放气。另一方面，控制器可以在排气的气胆上抽真空并保持真空，甚至在气胆放气之后，确保气胆保持平整。在气胆239中的压力可以分别对应封闭容器111中的压力增加/减少，以便气胆能正确地充气/排气。因此，在壳体内的空气体积可以调节，以便当气胆239充气或排气时在袋111上保持常压。
在一个变换的实施例中，气胆可以包括多于一个的段和/或隔室，且每个段和/或隔室可以用同样的方法独立的操作(例如，充气和排气)。在封闭的腔室111内多个隔开的气胆可以通过控制器50控制，以便移动在收集袋11内的液体气泡甚至可用于从容器11中挤出液体，以消除壳体110增加的压力。
在一些实施例中，会希望混合收集袋11内的成份，在可选择的混合操作的一个优选模式内，挤压器能够移动在收集袋11中的液体，以便混合在收集袋11中所含的各种液体。混合物生物液体特别是，例如，防腐溶液与PRC的混合可按照本发明能自动的进行。许多技术按照本发明已经作出发展，已经将混合时间从例如，10多分钟减少到2分钟或更少，在优选的实施例中，混合时间不到1分钟，更优选的在15-30秒钟范围内，或更少。正如下面将更详细的说明的，混合操作可以包括振荡，转动，摆动和/或使收集袋11倒置。混合操作也可以包括使用一个或多个气胆揉搓收集袋11。在一个优选的实施例中，装有收集袋11的壳体110周绕转轴134振荡、转动、摆动和/或倒置，以便使在收集袋的液体混合。例如，以1-2秒一次的速率，围绕转轴134的转动或摆动是合适的。
图14-16公开了装置的第二个典型实施例，它用于使液体在容器11中移动，以便防止在压挤时收集袋11的输出部份147的凹下，产生来自收集袋11的液体的完全和均匀的流动，同样的，移动收集袋11内的液体，以便使装在收集袋11内的各种液体混合。电磁阀144包括一个围绕并电磁地耦合到活塞杆135上的线圈136，电磁阀电连接到控制器50上并受其控制，活塞杆135在连接位置138上连接到转轴139上。转轴139在第一端部枢轴地连接到支点137上，因此，转轴可以围绕支点134转动，如图中以点线140所示。在第二端部，转轴139连接到叶片141上，连接145可以是刚性连接，弹性连接或偏心连接，例如，弹簧偏置使转轴远离的叶片，叶片141可以有各种各样的结构，但优选的是半园形，且可以有一定的尺寸，因此，它不可能延伸通过收集袋11的整个宽度。当电磁阀144由控制器50激励时，它作为一个驱动机构把活塞杆135推入封闭的腔室111内，使转轴139围绕支点137转动，并把转轴139和叶片141移入图中用点线140所示的位置。
如图15所示，当整个收集袋11装在封闭的腔室111内时，叶片141和转轴139背对着底座112的后部压缩，活塞杆135被推入电磁阀144内的完全缩回的位置上，当在收集袋11内的液体受挤压并通过管道20、25向收集袋11外面流动时，叶片141对收集袋11压缩或靠在它上面。
可以发现在一些实施例中，当液体连续的从收集袋11中挤出时，把液体从收集袋11中挤出所需的时间由于施加了电磁阀而减少，电磁阀144的力作为已经从收集袋11挤出的附加的液体的补偿，它不需要大的弹簧，也就不会有把收集袋插入封闭的腔室111带来困难。当活塞杆135被迫使离开电磁阀144时，电磁阀驱动叶片作用于在收集袋11中的液体，它用于防止收集袋11的出口部份147和凹下，甚至当清液层从收集袋11中挤出时。电磁阀144激励前后收集袋11相对于壳体110的位置如图15所示。点线140和148分别表示电磁阀144动作之后的收集袋11的位置。
使用电磁阀144和叶片141反复地对收集袋11的压缩与上面所述的振荡、转动、摆动和/或倒置收集袋11相结合可以进一步促使在收集袋内的液体混合，例如，电磁阀144可以通过控制器50以一定的频率，如每秒1-5周激励，电磁阀优选的是由较短持续期的方形脉冲激励。
图24-27公开了装置的第三种典型实施例，它用于移动在容器内的液体并阻止容器11的输出部份147的凹下，和/或混合在收集袋11中的液体。挤压器包括一个收集袋11，或一个位于壳体110内的滚子或非滚动的揉搓拳头201和一个作为驱动机构用于使揉搓拳头201工作的电动机166，用于使揉搓拳头201作有效的运动的机构是不重要的，且任何合适的运动机构，如气动的、电磁的和/或液压机构都可以用来作为在电动机的位置上使揉搓拳头201移动的装置。马达166或其它的运动机构可以用任何已知的方法固定壳体110上，例如，电动机机座206。电动机机座206在图26中详细地示出了，电动机166的转轴234固定地与可反向滚珠丝杠205联接，丝杠优选的是成双螺旋线形状的，球形螺帽204滑动地联接到可反向的滚珠丝杠205上，揉搓块203和揉搓拳头201固定地连接到球形螺帽204上且随其沿可反向的滚珠丝杠205移动，在隔离板207内形成的导轨211平行于球形螺钉205延伸并引导揉搓拳头201和揉搓块203，当它们沿可反向的滚球丝杠205移动时，揉搓拳头201和揉搓块203在图27中详细地示出。
在使用时，电动机166的开动使可反向滚珠丝杠205转动，接着导致球形螺帽204、揉搓块203和揉搓拳头203作直线的前后移动，电动机166可以联接到控制器50上并由它控制，还能接收通过转轴134的中空部份的来自控制器50的电源和控制信号，电动机166可以按连续方式工作，以实现如前所述的混合操作，优选的如壳体110沿转轴134振荡。另一方面，电动机166的工作，使揉搓拳头201可以沿可反向滚珠丝杠205移动，直到实现收集袋11接触和压在它上面，以便防止收集袋11的出口部份147的凹下，控制器50可以接受齿轮传动装置266或电动机166、132来的反馈信号，以使壳体110可以沿转动方向的一个或多个位置上停止，或者揉搓块203可以沿可反向滚珠丝杠205的一个或多个位置上停止。另外，齿轮传动装置266和可反向滚珠丝杠205可以包括一个或几个锁紧机构，该机构受控制器50电动地控制，以便在一个或多个位置上锁紧壳体110和/或揉搓块203。
一个优选的自动生物液体处理系统149的结构，例如，如图17所示，控制器50可以，例如，包括一块使用者面板(interface)，键盘150，显示器151、程序/数据进入媒介，如磁盘152和/或扫描器170。控制器50还可以连接流量计72。
流量计72优选地类似于在美国专利申请07/589523(1990年9月28日申请)和1992年4月1日出版的EPO出版物0477973所描述的流量计。流量计72是一种差值流量计，它通过测量容器重量的变化率来测量进入容器和流出的液体流量率。这种流量计典型地包括联接到差分机构和控制器上的重量传感器，它优选地的是一种适合于产生一个与所在结构位置上的重量成比例的信号的结构。容器可以直接放在该结构上，或者放在挤压器的壳体110内，然后，它又放在所说的结构上，差值机构产生一个与放在负荷传感器上的和应变仪所承受的重量变化或比例的信号。控制器可以通过直接从重量传感器采样输出信号确定物体的绝对重量，或者控制器可以通过从差分机构采出信号的来确定从重量传感器流入或流出的液体流率，与这样的流量计与自动化血液处理系统结合使用就可能确定液体的总量和流率。
优选的生物液体处理系统149的方框图如图18所示，图18在结构上和使用上与图1和图2相同，且相同的参考标号为相同的部份。收集袋11或任何其它的液体容器可以安装在差压发生器51，软管20、25、28连接多个容器11、18、41、42，阀61-64电联接到控制器50。
在图17和图18所示地是按照本发明的自动生物液体处理系统149的优选实施例的操作可以通过参照图19-22所示流程图说明，特殊操作程序开始之前，生物液体典型地收集在收集袋11内，收集袋11通过管道连接到至少一个卫星袋上，然后收集袋11离心成清液层和沉淀层。收集袋11放在差压发生器51内，与每个卫星袋相连接的管道连接到阀61-64上，并把卫星袋18、41、42放在流量计72上。在优选的实施例中，收集袋11装有已分离成浮在上面的PRP层31和沉淀的PRC层32的全血。
图19公开了可编程的初始程序控制部份，在这个部份中，在控制器50中的程序可以选择任何数目和组合的用于处理生物液体的程序。特定的程序和在程序中的参数被编程以对应于，例如，被处理的液体，在系统中的过滤器类型和大小，液体容器的大小、管的长度，在液体容器中所含防腐剂类型和数量，和要求获得的液体数量。如果要求这种信息和任何其它所选的信息。例如，对供血者的鉴别信息，都可以用适当的输入，如扫描器170，并作编目处理。
在一些实施例中，当按照本发明处理时，要求跟踪和/或监视生物液体，例如，为了向操作人员，和/或生物液体的最终使用物自动地提供信息，因此，有关于生物液体源的信息，例如供者或(血)源批次验证，血型、捐献的单位重量都可以使用，例如，扫描器170和/或使用者接口装置的其它部份人工地或自动地输入控制器，信息可以贮入控制器50且当要求时是能得到的。另外，当生物液体处理时，附加的信息，例如，所使用的添加的溶液和杀病毒剂，白血球去除的程度，所处理的液体的最后重量，由特殊的操作人员处理的单位的数目，要求处理特殊单位的时间周期，等等，也可以由控制器50处理。
在一个典型的实施例中，生物液体可以按照本发明处理，以便在不同的容器中获得PRC，PC和血浆，且可以手工的或自动地产生包括上述中的一些或全部的信息标签，例如，使用标签打印机253，并在适当的时间贴在相应的容器上。在一个优选的实施例中，标注生物液体的容器包括编成适当的(血)源信息编码的条形码标签，因此，按照本发明处理生物液体之前，可以使用扫描器170能够自动的输入信息。这样就具有使控制器50启动正确处理程序而减少操作人员误差危险的优点。
在其它的实施例当中，与特殊的流体容器有关的信息也可以作为编目处理和/或跟踪系统的一部份使用。在这方面，多个控制器50可以一个接一个地以及与集中的数据库连接在一起，它们也可以连接到一个或几个操作员位置上。
把编目处理和跟踪系统汇入控制系统50具有许多优点，包括减少在医学处理过程中使用错误单元的可能性。
在一些实施例中，可以优选的从多个容器中把一些单元汇集起来，在这种情况下，可以要求对已经汇集起来的所有液体的来源鉴别。当汇集通过控制器50实现，控制器可以提供鉴别已汇集的生物液来源的，以及，相对于已发生的汇集的或者生物液体源的任何处理操纵步骤的详细标签。
此外，控制器50可以引入各种不同的故障自动保险程序以保证如果处置特殊的生物液体使用了不正确的处理程序时能指示一个报警。控制器50也可以编程以在如果出现所处理的生物液体的一种或多种成份不正确时提供一个告警。
在优选的实施例中，控制器50是可以编程的以相应地启动用于分离生物液体(例如，全血)成份的在图19-22中所示的各个初始程序A、B、C和D，操作人员可以使用使用者接口装置。如显示器250，盘驱动器152和/或键盘150把正确的程序引入控制器。收集袋11和卫星袋18、41、42已经正确地定位之后，操作人员可以通过，例如，按动起动按钮起动控制程序。
在步骤100(以后称S101、S102、S103，等等)，程序A起动，控制器50校验在预定的时期内，例如，3秒，是否存在稳定的流量，例如0ml/min。该初始检查可以校验流量计72和控制器50处于零流量的状态。作为零流量的初始检查校验在操作人员把软管20、25、28和卫星袋18、41、42已经接在流量计72上后系统是否已稳定。如果流量不稳定，可以通过使用者接口装置，如显示器250报告给操作人员，显示器可以用于与声指示装置或其它向操作人员报告异常情况的装置连接。
在S101、阀61和62关闭。另一方面，当在程序A的初始中的第一步时，阀也可以关闭。
在S102，在收集袋11和卫星袋之间通过，例如，压差发生器51对封闭的腔体111加压产生压差，可以检查流量计72，以保证软管20、25、28已分别正确地插过夹61和62(？)，以及夹61和62功能是否正常。然后，控制器50检查是否保持稳定的流量，例如，0ml/min，甚至在压差已产生之后，挤压的PRP通过多孔介质(如血红细胞阻挡介质)时，已经发现，大约2psi的压差提供了分别与挤压时间、过滤器介质的有效性和探测PRP已完全被挤压的能力有关的最佳结果。
在S103，阀或者夹61打开，收集袋11和第一卫星袋41之间的压差使浮在上面的PRP层31能朝卫星袋41的方向流动。当浮在上面的PRP层31从收集袋11进入第一卫星袋41时，典型的至少要通过一个多孔介质，优选的是血红细胞阻挡介质或组合的白血球去除且血红细胞阻挡介质。
在压差开始之前，优选地关闭阀61和62，作为控制器50对压差发生器51内的压力监视也是优选的，以保证在S103中打开夹61之前已具有了足够的压力。建立了足够的压力差，结合突然开启的阀61导致的生物液体柱推过通过多孔介质，然后使生物液体柱能够突然地冲击多孔介质，这个操作程序导致最佳运行，且对多孔介质的最佳操作是特别重要的。如果阀生物液体缓慢通过软管，空气2泡被存留在液体中，多孔介质的效率下降，由此，在优选的操作中，阀61和62在建立压差之前是关闭的，但一旦建立了压力差，阀61突然打开。
在S104，对初始流量的进行探测。要监视清液层的流量，以便保证阀61已正确释放，和软管20不被阻塞。初始流量探测实现一个检查，以便验证流量超过第一预定水平。如果初始流率过低，操作人员可以通过用户接口装置得到报告，或者调节压差。一旦初始流量的第一预定水平已被探测，S105起动。
在S105，流量受到监视，直到从收集袋挤压出预定量的液体，或者直到当初始流量超过预定值时，预定的时间周期已经过去。在一个典型的使用中，预定的时间周期是设定的，例如，3-5分钟之间，而预定的量也是设定的，例如大约100-120C.C.。
在S106，控制器50可以产生一个对着收集袋11施加的力，如前讨论的，力可以通过，例如气胆239，叶片144或揉搓奉头201施加。在一个优选的实施例中，控制器50通过压力调节机构封闭的腔室111内的压力。在气胆增加的气胆239的压力迫使气胆239的一个外表向靠在收集袋115。按这种方式来移动收集袋11内的气体，以便防止如前所述的收集袋11的出口部份147的凹下。然而，如果需要，S106可以去掉。如果该步骤去掉的话，则直接进入S107。
在S107，流量继续受到监视，直到流量降到第二预定水平以下。当流量已经降到第二预定水平，控制器50确定流动应该停止。
第一和第二预定水平可以有各种不同的选择，这决定于特殊的应用。例如，这些水平可以是从容器中流出的最大预期流量的百分比，第一预定水平大约为最大预期流量的50%-75%，而第二预定水平大约为20%-50%。在本发明的一个优选实施例中，使用血红细胞阻挡多孔介质或血红细胞阻挡且白血球去除多孔介质，监视器产生一个监视通过血红细胞阻挡介质或血红细胞阻挡且白血球去除多孔介质的流率的信号。一旦浮在上面的PRP层已全部从收集袋11中挤出，靠近或者在沉淀的PRC层的血红细胞将接触血红细胞阻挡介质或血红细胞阻挡且白血球去除介质，因此，通过介质的流量将明显地减少或停止。在一个实施例中，最大的预期流量大约为40cc/min第一预定水平约为25cc/min，而第二预定水平为15-20cc/min。在另一个实施例中，最大预期流量为20-25cc/min，第一预定水平大约为10-15cc/min，第二预定水平大约为4-7cc/min。
在S108，在S107产生的信号使控制器50能关闭阀或夹61和消除任何作用力，如，由气胆239，叶片141或揉搓拳头201对收集袋11所施加的力。在一个优选的实施例中，夹61很快地闭合，且从血红细胞阻挡介质或血红细胞阻挡白血球去除介质延伸到第一卫星袋41的管道27是较长的，因此，结果是一些血红细胞通过多孔介质，但它们将不能到达第一卫星袋41。
在S109，控制器50使压差降到零，并把程序控制回到可编程的初始程序控制块以起始，例如图20所示的程序B。
顺序B提供了一种机构，例如，用于从卫星袋中把添加液、稀释液、防腐液或类似物送到收集袋11，并把它加到在程序A完全结束后留在收集袋11内的沉淀的PRC层中，在S109，收集袋容器优选地通过把压力差发生器转过大约180°而倒置。
在S110，在收集袋11和含添加液的第二卫星袋18之间，如通过压差发生器51中产生一个真空，从而产生一个反向压差，流量计72可以通过控制器50监视，以便保证软管20，25已经分别正确地插在夹61和62内，且夹61和62功能正常，因此，指示为零流量。
溶液从第二卫星袋18回到收集袋11时，可以发现，大约1psi的负压差对回复时间和各种流体的粘度提供了最佳的结果。
在S111，阀或夹62打开，收集袋11收集袋11收集袋11和第二卫星袋18间的压差使在第二卫星袋18内的溶液能朝收集袋11的方向流动，当溶液从第二卫星袋18进入收集袋11时，它典型地至少通过一个多孔介质，优选的是白血球去除介质。
优选地是在压差开始之前关闭阀61和62，对于控制器50对压差发生器50内的压力监视也是优选的，以保证在S111中打开夹62之前已经建立起足够的压力。如上讨论的，建立预先存在的压差，并结合突然地打开阀62，它提高了从第二卫星袋18到收集袋11的流量。
在S112，对初始流量进行检测，对溶液流量进行监视，以便保证阀62已经正确地释放，和软管20没有阻塞。初始流量探测进行一个检查，以便验证收集器11中的流量是否超过预定水平，例如在40ml/min以上或更高。如果初始流率太低，操作人员可以通过用户接口装置得到报告，或者调节压差。一旦初始流量，例如，探测到至少是40ml/min，S113开始。
在S113，流量继续受到监视，直到反向流量降到预定的最低流率以下，例如，进入收集袋11的在0-7ml/min之间。当流量已经降到最低的预定流率，控制器50决定流动可以终止，然后，控制器50产生一个指示溶液已从卫星袋18转移到收集袋11的信号，该信号可用于通过用户接口装置产生一个对操作人员的声音的或可视的指示。
在S114，在S113产生的信号使控制器50关闭阀62，并切断收集袋11和卫星袋18之间产生的压差。在S115，通过振荡或摆动收集袋11使溶液和PRC混合在一起。已经发现，一秒钟一次的振荡频率对于混合收集袋11内的成份是足够的，当然，再高或再低的振荡频率也是可以的。可选择地，收集袋11的混合可以用各种方式进行，例如，沿三维运动轴的一个或几个振荡、振动和/或摆动壳体110和/或收集袋11，用，叶片和/或一个或多个气胆脉冲地搅动收集袋11，和/或用揉搓拳头201揉捏收集袋11。如果使用任选一种混合机构，都可以要求在较高的频率上使用混合机构。控制器50优选的混合处理过程大约是2分钟或更少。混合时间随PRC数量和在混合过程中所使用的特殊溶液的数量变化。
在S116，混合处理过程结束，压差发生器51位于反向的位置上，控制回到初始可编程序的程序控制块以起动，例如图22所示的程序C。
程序C用于从收集袋11把沉淀的PRC层32挤入第二卫星袋18。在S117，通过使压差发生器51增压在收集袋11和第二卫星袋18之间产生压差，在挤压PRC通过白血球去除装置时，可以发现，大约1-3psi的压差对挤压时间和多孔介质的有效性提供了最佳结果。
在S118，阀62打开，在收集袋11内有沉淀的PRC层优选地通过白血球去掉装置17，并进入第二卫星袋18，如前面所述情况，当阀打开时，可以要求在阀62打开之前产生一个压差，而由控制器50验证夹的功能是否正常和是否产生足够的压力差。
在S119，对初始流量进行检测，对沉淀层的流量进行监视，以便保证阀62已经正常的释放和软管25没有阻塞。初始流量检测进行一项检查，以验证流量超过预定水平，例如，大约20ml/min或更多。如果初始流率过低，操作人员可以通过用户接口装置得到报告，或者调节压差。一旦初始流量已探测到至少为20ml/min，S120开始。
在S120继续监视流量，直到流量降低到预定的最低流率之下，例如3-7ml/min，当流量降到最低预定流率时，控制器50决定流动应该终止。
在S121，在S105产生的信号使控制器50关闭阀62。
在S122，控制器把收集袋11和第二卫星袋之间的压差降到零。
在S123，控制器通过按前面所讨论过的方法将壳体110转动180°使壳体回到如图17所示的正常的直立或非倒置位置而复位壳体110。然后程序控制回到初始可编程序的程序控制块以起动，例如图22所示的顺序D。
在D程序开始之前，操作人员可以通过用户接口装置500提醒从流量计72上去掉卫星袋，并从压差发生器51上去掉空的收集袋11。在一个实施例中，包括收集袋11，第一卫星袋41，第二卫星袋18和第三卫星袋，空的收集袋和含PRC和添加液的第二卫星袋18彼此分开，且只留下两个卫星袋。所留下的卫星袋，如，第一卫星袋41(含PRP)和第三卫星袋(空的)保持流体连通，典型地是将第一和第三卫星袋41和42放在离心机上，以便把在第一卫星袋41中所含的PRP分离成第二清液层。典型的是血浆，和第二沉淀层，典型的含层状的血小板，它可以处理成PC。离心后，操作人员把第一卫星袋41放在压差发生器51上。第三卫星袋42装在流量计72上，如图23所示。管道分别与阀63和64连接，如图23所示。这时，操作人员指示控制器50开始程序D起始。
程序D用于从含层状的沉淀的血小板中分离出浮在上面的血浆。在步骤124，控制器检查以验证在预定的时间周期内(如3秒)是否存在稳定的流量(例如，0ml/min)，可以使用该初始检查来校准流量计72和控制器50处于零流量的情况。对于零流量初始检查可以验证在管道27、28和卫星袋卫星袋41、42已经由操作人员装到流量计上之后系统是否稳定。如果流量不稳定，操作人员可以通过用户接口装置得到报告。
在步骤125，阀63和64关闭。
在步骤126，在第一卫星袋41和第三卫星袋42之间产生一个正的压差。控制器50可以监视流量计72，以便验证阀63、64是否正确地操作，一旦达到所要求的压力，阀64打开(S127)使第二浮在上面的血浆层能通过管道28流入第三卫星袋42。
在S128和S129，继续监视流量，直到预定值或状态，如，足够数量的第二浮在上面的血浆层已进入卫星袋42时为止，这个数量优选地足以收集大量的血浆，而没有任何在含血小板的第二沉淀层中的血小板进入第三卫星袋42。按照本发明的一个优选实施例，进入第三卫星袋42的清液层的总量优选地基于重量或时间来预定，但是本发明不想由此而受到限制。
在S130，在由控制器50确定的第二浮在上面的血浆层的预定量已经被收集，在S128和S129后，阀64关闭。
在S131，压力差由控制器50切断，且程序回到初始可编程序和程序控制。
按照本发明的一个附加的实施例，或者是通过使在所存留或保持的生物液体后面的大量的气体去推动液体通过这些元件进入指定的容器，装置或多孔介质，或者通过用压差把所存留的或所保持的液体吸入指定的容器、装置或多孔介质，在系统的不同元件中所存留或保持在不同的生物液体的回收是最多的。这是通过控制器由自动控制的不同的气体入口和出口73-75，81-82，98-99自动地完成。这是为更全部弄空容器，装置或多孔介质所设置，一旦容器都弄空，通常在预定的时间周期已经过去以后，而阀已经打开或关闭了时流动可以通过控制器50停止。
虽然本发明已通过说明和举例作了较详尽的说明，应该明白，本发明可以做出不同的改进和另外的形式，而本发明并不限于如上所述的特殊的实施例。应该明白，这些特殊的实施例不是试图限制本发明，而是正好相反，目的是覆盖所有的改进、等同物和变换，因为它们都在本发明要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种自动生物液体处理系统，包括一个压差发生器；一个生物液体处理装置，包括一个与压差发生器操作上相联的第一容器，一个与第一容器在液体上连通的第二容器，和一个位于第一容量和第二容器之间的多孔介质；一个自动控制装置，它至少耦合到压差发生器和生物液体处理装置之一，以便控制第一容器和第二容器间的流动。
2.一种自动生物液体处理系统，包括一个压差发生器，一个与压差发生器操作上有关的第一容器和一个第二容器;一个位于第一容器和第二容器间的多孔介质;一个用于引导第一容器生物液体流动的阀装置;至少一个分离监视器，用于监视生物液体的第一部份和生物液体的第二部份之间的交接面;一个控制器，它耦合到阀装置和分离监视器，以便控制容器间的流动。
3.按照权利要求1或2所述的系统，其中所说的多孔介质包括至少一个白血球去除介质，一个血红细胞阻挡介质，或组合的白血球去除且血红细胞阻挡介质。
4.按照权利要求1或2所述的系统，进一步包括一个第三容器，其中白血球去除过滤器位于第一容器和第三容器之间。
5.按照权利要求4所述的系统，其中自动控制装置控制第一容器和第三容器间的流动。
6.按照权利要求1或2所述的系统，进一步包括至少一个与第一容器相通的气体控制元件。
7.按照权利要求1或2所述的系统，其中压差发生器包括一在第一容器内移动液体的装置。
8.按照权利要求1或2所述的系统，其中压差发生器包括一个使液体与压力调整装置相通的密闭壳体，它适合于控制施加在壳体内的容器外侧上的液体压力。
9.按照权利要求1所述的方法，进一步至少包括一个分离监视器，它用于监视生物液体的第一部份和生物液体的第二部份间的交接面。
10.一种用于自动处理一种生物液体的方法，包括a)把生物液体的容器放在密闭的压差发生器的腔室内;b)由自动控制装置向压差发生器供给一个信号;c)响应于该信号，改变在腔室内的压力，以便建立容器的液体的流入或流出。
11.一种用于处理生物液体的方法，包括把容器内的生物液体分离成浮在上面的部份和沉淀部份;至少使浮在上面的部份和沉淀部份之一流过至少一个多孔介质，其中所说的流过包括由自动控制装置控制的开始流动，监视和终止流动。
12.按照权利要求10或11所述的方法进一步包括使一部份的生物液体通过至少一个白血球去除介质，一个血红细胞阻挡介质或一个组合的白血球去除且血红细胞阻挡介质。
13.按照权利要求12所述的方法，进一步包括排放气体。
14.按照权利要求10所述的方法，其中生物液体包括第一部份和第二部份，并进一步包括监视生物液体的第一部份和生物液体的第二部份间的交接面。
15.一种用于自动处理生物液体的方法，包括a)建立生物液体的第一部份沿第一液体流动路线到至少一个白血球去除多孔介质，血红细胞阻挡介质，或组合的白血球去除且血红细胞阻挡介质的流动;b)产生一个指示生物液体的第一部份和第二部份分离的信号，并将该信号送到自动控制装置;c)响应于所说的信号，终止通过第一液体路线的流动。
16.按照权利要求15所述的方法，其中产生指示生物液体第一部份和第二部份分离的信号包括产生一个指示至少一个第二部份的预定位置，在第一液体流动路线上的预定的背压和通过第一液体流动路线的预定的流率的信号。
17.按照权利要求15所述的方法，进一步包括建立生物液体的第二部份通过第二液体流动路线到白血球去除多孔介质的流动。
18.按照权利要求17所述的方法，其中响应于指示生物液体的第一部份和第二部份间的分离信号，实现生物液体和第二部份通过第二液体流动路线的流动。
19.按照权利要求15所述的方法，进一步包括a)响应于来自自动控制装置的信号，实现生理上可接收的液体通过第二液体流动路线的流动;b)产生一个用于终止生理上可接收的液体流动的终止信号，并把该信号送到自动控制装置;c)响应于终止信号实现生物液体的第二部份通过第二液体流动路的流动。
20.按照权利要求19所述的方法，其中实现生理上可接受的液体通过第二液体流动路线的流动包括使生理上可接受的液体至少通过一个白血球去除介质，一个血红细胞阻挡介质或组合的白血球去除且血红细胞阻挡介质。
21.按照权利要求17或19所述的方法，进一步包括从第二液体流动路线分离出气体。
22.按照权利要求10、11或15所述的方法，包括响应于来自自动控制装置的信号在容器内移动液体。
23.一种用于改变在至少连接到一根管道上的可变体积容器内的液体数量的挤压器，它包括一个用于限定容纳容器的封闭腔室的壳体，该壳体至少具有一个开口，所说的管道可以通过该开口延伸。一个耦合到壳体上的压力调节装置，以便改变在腔室内液体的压力，并由此改变容器的体积;和一个用于移动在容器内的液体的装置，该装置至少包括一个a)用于移动壳体的驱动机构和b)用于挤压容器的第一部份的装置。
24.一种用于挤压在腔室内的容器中的生物液体的方法，包括改变腔室内的压力;通过至少一种a)以振动方式移动腔室和b)对容器的第一部份加压来移动容器内的液体。
全文摘要
一种用于处理生物液体的自动系统，包括压力差发生器(51)；生物液体处理装置(10)；和至少偶合于压力差发生器(51)和生物液体处理装置(10)之一的自动控制装置(50)。自动系统至少包括在一个壳体内的一个多孔介质，以便形成过滤器装置；如血红细胞阻挡过滤器装置(12)，白血球去除过滤器装置(13、17)和血红细胞阻挡且白血球去除过滤装置。
文档编号B01D36/02GK1084426SQ9311648
公开日1994年3月30日 申请日期1993年7月13日 优先权日1992年7月13日
发明者E·克拉斯诺夫, T·G·格塞尔, V·I·马特科维奇, T·J·波曼, F·R·帕斯卡 申请人:帕尔公司