JPH0761363B2 - 光活性化患者処置装置用使い捨て温度プロ−ブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は光活性化できる化合物を伴う細胞の処理及びそ
の化合物を活性化し、それによって細胞に影響を及ぼす
という分野に関し、さらに特定的には、光活性化の間の
細胞の温度を監視するための付随する使い捨て式の温度
プローブを有する使い捨て式の照射室を包含する、血球
の体外処理のための臨床的に有用な装置に関するもので
ある。

発明の背景 多くのヒトの疾病状態は、通常の全血を構成する他の細
胞数を比較して、リンパ球を包含する、ある種の白血球
の過剰生産によって、特徴的である。過大、すなわち異
常なリンパ球数は、患者に対して最後的に死亡につなが
ることが多い肉体器官の機能不全、白血球媒介自己免疫
病及び白血病関連疾病を包含する、多くの悪影響をもた
らす。

エデルソンに対する米国特許第4,321,919号;4,398,906
号;4,428,744号及び4,464,166号は、ある種の細胞個体
群の作用又は生育力を抑え、それによって、このような
患者の救済をもたらすための血液処理のための方法を記
している。一般に、これらの方法は、紫外線の存在にお
いてDNAと共に光付加体を形成することができる、たと
えばプソラレンのような、溶解した光活性化できる薬剤
による血液の処置を包含する。プソラレンとリンパ球の
間に共有結合が生じ、それによって、このように処置し
た細胞の代謝抑制を達成するものと思われる。体外照射
後に細胞を患者にもどすと、そこで細胞は自然のプロセ
スによって除かれるものと思われるが、加速された速度
で、細胞の有効性又は生育性の実質的な低下を伴なうこ
とが多い、細胞膜の完全性の破壊、細胞内のDNAの改変
又はその他の状態の原因になるものと思われる。

プソラレンの部類中の多くの光活性化できる化合物が公
知であるけれども、８−メトキシプソラレンが現在のと
ころでは最適の化合物である。この化合物、及び一般に
多くのプソラレン類に対する有効な放射線は、約320〜4
00ナノメートルの範囲の紫外スペクトルであり、あるい
はこれはU.V.A.スペクトルとも呼ばれる。光活性化でき
る化合物の発展につれて、好適な活性化放射線スペクト
ルの変更が必要となることが予測される。いうまでもな
く、適当な放射線源の選択は、処理の効率を増大させ、
ここに開示する発明と共に使用するための明白な最適化
手順となるものと考えられる。

エデルソンの方法は白血球媒介疾病を患う患者に対する
大きな救済を提供するけれども、解決を要する多くの実
用上の問題がある。特に、エーデルソンは、たとえば治
療場所において、細胞に対して放射線を照射するための
適当な装置、すなわち、臨床的に受け入れることができ
る方式で患者の治療を提供する処理ステーションを取り
込むための系を提供することに失敗している。

細胞に伴なわれる化合物を光活性化するための通常の方
法は、フラスコ、過カラム、分光光度計セル及びペト
リ皿を包含する、複数の器具に頼っている。照射すべき
試料を容器に入れ、その容器を照射源に接して置く。患
者の体液にかかわる場合には、特にこれらの体液を患者
にもどさねばならず、従って汚染の厳密な排除が必要で
あることにより本質的に必要な防護手段の用意に欠けて
いることにより、このような装置は実験室的な興味とな
るにすぎない傾向がある。さらに、このような方法は、
量的に限定される傾向があり、多くの機械的な操作によ
って特徴的であり、臨床上と調節上の観点から一般に受
け入れられ難い。本発明の目的は、従来の方法に付随す
る制限を克服するために、エーデルソンの方法と共に使
用するために適する方法と装置を提供することにある。

テーラーの米国特許願第650,602号、現在は米国特許第
号は、エーデルソンの光活性化薬物法に
よる治療のために細胞に対して照射する、たとえば、い
わゆる“ブラック−ライド”のような、市販の光源によ
って提供される放射線と組み合わせるための実用的な装
置を記している。要約すると、その中に記されている使
い捨て式のカセットは、たとえばU.V.A放出シルバニアF
8TS/BLB球のような複数の蛍光管類似の光源を包含して
いるが、それらは、個々に、より直径の大きい管中に同
軸的に取り付けてあり、一方、後者は、さらに直径の大
きい第二の外側の管内に密封的な配置で同軸的に取り付
けてあり、それによって各放射線源の回りに概して細長
い二つの円筒状の空洞を有する構造物を形成している。
内側の空洞は大気と連絡することによって放射線源の冷
却を容易にすることが好ましい。外側の空洞を形成する
第二の管は、照射すべき細胞を、それぞれ、受け入れ且
つ排出させるための入口と出口の手段を包含している。
これらの多くの構造物は、同時に作動し且つ外側の各空
洞中における曲がりくねった細胞流を与えるように、隣
接する部材の入口と出口の間に適当な接続が与えてあ
る。かくして、中心に配置した照射源を取り囲む多数の
空洞中の細胞の連続流は、細胞の完全な処理を容易にす
る。テーラーの装置のそのほかの詳細な説明は、米国特
許第 号を直接に参照することによって取
得することができる。

完全に実用的とするためには、テーラーの装置は、それ
らを収容し且つ処理すべき細胞を適切な状態で提供する
ための臨床的に受け入れることができる器械を必要とす
る。このような器械は、参考として全体的にここに組み
入れる、米国特許第4,573,960号、4,568,328号、4,578,
056号、4,573,961号、4,596,547号、4,623,328号及び4,
573,962号に記された発明の目的である。これらの特許
記載の器械は、よく動作するけれども、エーデルソンが
最初に教示した医療処理原理の実施を可能とする改良し
た系を記述することが、本明細書の目的である。

本発明の別の目的は、それぞれ、共願中の特許願U.S.S.
N.834,258号（JJC−14）及びU.S.S.N.834,256号（JJC−
６）中にさらに完全に記されている、光活性化光アレー
（light array）を組み入れる適当な器械中において新
規に設計した使い捨て照射室を使用することによって、
治療時間と費用を低下させながら、患者のより大きな安
全と安楽の点で、さらに一層の改善を提供することにあ
る。

本発明のさらに他の目的は、従来の系のすぐれた特質；
コンパクト性、可動性、完全性、操作の容易さと結び付
いた、完全な自動化と監視のすべてを保ちながら、上記
の基準に合致する改良した器械を提供することにある。

本発明のさらに関連する一目的は、従来の系の時間を要
するバッチ式の工程と異なって、収集、分離及び細胞処
理が同時に行なわれ、それによって処理時間を低下させ
且つ患者の安全と安楽を増大させる、連続的なオン−ラ
インの患者治療を提供することにある。

発明の要約 本発明の原理と目的に従って、患者を装置に結び付けな
がら患者から連続的に血液を収集し且つ分離し、分離の
間に取得した望ましくない血液部分を患者にもどすと同
時に望ましい部分を光活性化できるように処理したの
ち、このように処理した血球を患者にもどすことによっ
て、血球と接触した光活性化できる試薬を“オン−ライ
ン”で体外的に光活性化するための装置と共に使用する
ための、使い捨てできる温度プローブ及び監視方法を提
供する。この新しい方法の結果として、本発明の治療体
系は、従来は断続的に行なわれていた、このような光活
性化処置の種々の局面を同時に行なうことによって、処
理時間を最適化し且つ最短化することができる。さらに
詳細には、この装置は、患者から取り出すときに連続的
に血液を収集し且つ分離し且つ望ましくない部分を患者
にもどすと同時に、望ましい血液部分と接触している光
活性化できる試薬を光活性化するための照射源に電圧を
加える。光活性化後に、処理した細胞は、配管系中に組
み入れた点滴室重力供給注入管路を使用して、円滑に患
者に対してもどすことができる。光活性化は、細胞が光
アレー装置によって照射を受ける照射室に存在している
ときに生じる。細心の安全手段は、光活性化の間におけ
る細胞に対する加熱作用を監視することを指令する。本
発明は、そのための使い捨て温度プローブを提供する
が、もっとも好適な具体化においては、これは照射室に
結び付けてあり、且つポンプブロックを伴なっている、
吸引配管ライン中に挿入した金属管部分及びそれと連携
した熱電対から成っている。

詳細な説明 第１図は、部分的にエーデルソンの科学的発見に基づい
ている患者の対外的治療のために開発された装置の種々
の局面を示している。装置10の特定的な設計、構成及び
操作は、多くの別個の発明の結果であるが、その中のい
くつかは先に挙げた特許及び“同時的オン−ライン照射
処理方法”と題するU.S.S.N.834,292号（JJC−２）；
“使い捨て素子を信頼的且つ確実化するための電子装
置”と題するU.S.S.N.834,293（JJC−３）；“光活性化
患者治療系のための改良弁装置”と題するU.S.S.N.834,
303号（JJC−５）；“光活性化患者治療系のための光ア
レイ組立物”と題するU.S.S.N.834,257号（JJC−６）；
“光活性化患者治療系に対して照射室をインターフェー
スで持続するためのポンプブロック”と題するU.S.S.N.
834,257号（JJC−７）；“光活性化患者治療系のための
取り外しできる蠕動ポンプ”と題するU.S.S.N.834,260
号（JJC−８）；“光活性化患者治療系のためのゼロ挿
入力ソケット”と題するU.S.S.N.834,259号（JJC−
９）；及び“光活性化患者治療系のための照射室”と題
するU.S.S.N.834,258号（JJC−14）を包含する、共通に
譲渡された特許願の主題を成しており、これらの特許願
の関連する部分を参考としてここに完全に組み入れる
が、それにもかかわらず、簡単な説明は有用であろうと
思われる。

装置の操作と方法の実施は、第１図に部分的に示す、二
基本相すなわちモードに分けることができる。第一の相
は実質的に第１図中に示されているが、その場合に、好
ましくは、公知であり且つ透析の分野において高度に発
展した静脈穿刺又は類似の方法によって、図示の点で患
者に接続する。患者の血液は、装置10（あるいは本明細
書中でプバフェレシス（puvapheresis）装置又は系とも
記す）に流入させるときにポンプ11の制御下に、スタン
ド15から吊された容器20中に入れた抗凝固剤と共に注入
することが好ましい。装置10の残りの部分への患者の血
液の流れの調節は、主としてクランプ手段16aによって
行なわれるが、これは逆方向における流れを制御すると
共に容器21に戻す流れをも制御するという二重の機能を
有している。クランプ16aは“オア”（or）弁として作
用する。

通常は血液流は血液ポンプ（例えば“改良蠕動ポンプ”
と題し且つ参考として本明細書中に組み入れる、トルー
トナーに対する米国特許第4,487,558号中に記載のもの
のようなローラーポンプが好適である）によって管24を
通じて連続遠心分離機13に流入する。たとえばジデコ及
びその他のような供給者から商業的に入手することがで
きる、この連続遠心分離機は、各血液成分の密度差に基
づく連続的な血液の分離が可能であることが好ましい。
ここで用いる“連続的”という表現は、血液が管路24を
通じて遠心分離機に流入するときに、それが回転する遠
心分離機のボウル内に蓄積し且つ一定の最低容量が遠心
分離機ボウル内に達したのちに低密度成分を放出し且つ
追加の血液を加えるようにして分離することを意味す
る。かくして、連続遠心分離機は実際上、純オンライン
方式と純バッチ方式の間の混成として働らく。これは、
遠心分離機のボウルが、全血を連続的に加えるときに、
たとえば血漿及び白血球のような比較的低密度の部分を
放出させながら、もっとも密度の高い部分、一般には赤
血球の、全部ではないまでも、大部分を保持すべき容量
を有しているために生じる。しかしながら、ある時点
で、遠心分離機の貯槽容積が比較的高密度の成分によっ
て充満し、それ以上の分離を効果的に達成することがで
きなくなる。その時点以前までは、操作者は、遠心分離
機のカバーを通して遠心分離機ボウルの最上部分を観察
することによって、遠心分離機が血漿（呼び水溶液との
対照として）、白血球富化部分及び残部、すなわち、赤
血球富化部分を包含する、非白血球富化部分を放出する
時期を、定性的に見出すことができる。操作者は自身の
観察に基づいて、個々の血液部分が遠心分離機から排出
するときに、制御パネル19（特定的にはパネル部分42）
により各血液部分の同定を行なう。この情報を制御パネ
ル19上のキー44（たとえば、血漿、軟膜又は白血球富化
部分）に入れると、それに応じて装置10は、白血球富化
部分及び所定量の血漿を血漿−白血球富化容器22へと送
り、一方、過剰の血漿、空気、呼び水、赤血球などを容
器21に送るように、バルブ機構16cを制御する。

遠心分離機が、その容量に達したために、それ以上の分
離が不可能になったときに、操作者が、パネル19上の適
当なデータキーエントリーによってボウルを空にするよ
うに指令すると、遠心分離機13の液体内容物が、ポンプ
12によって弁16a及びｃの制御下に、戻し容器21中に具
合よく送られる。上記の各段階は、その後の処理のため
に望ましい量の白血球富化血液及び血漿が得られるま
で、多数回、すなわち多数サイクルにわたり反復するこ
とができるが、その各サイクルごとに不必要の部分は戻
し容器21中に集められる。

各サイクル間に、戻し容器21中に送られた赤血球を包含
する液体は、バルブ16bによる制御下に、点滴注入操作
により患者に対して重力的に送り返される。患者の注入
器挿入部位における与圧の可能性の問題を回避するた
め、且つまた泡立ち又はその他の空気に関連する危険を
避けるために、ポンプ12によって患者に血液を送り返す
よりはむしろ、重力的な送りを使用するほうが好まし
い。

いうまでもなく、最初に用意するときに、遠心分離機の
ボウルと管24は滅菌した空気を含有しているものと予想
されるが、それは容器20中の凝固防止剤を用いて行なう
ことが好都合な適当な呼び水操作によって除去すること
が好ましく、その場合に、空気と呼び水溶液の一部分は
共に容器21中に集められる。

容器22内に収集すべき所望の白血球富化量及び血漿量並
びにそれらを収集するために使用すべきサイクルの回数
をあらかじめ決定しておくことにも注意すべきである。
これらの量は主として、各容器及び後記の治療照射室の
それぞれの容量に従って選択する。それ故に、これらの
量は、好ましくは取扱い効率を最適化し且つ患者の安全
を確保できるように設定する。たとえば、一つの好適な
選択は以下の設定を包含する:250ml全軟膜又は白血球富
化部分と300mlの血漿を容器22中に集めること。多い回
数を選ぶほど１回当りに患者から取り出す血液の全量が
低下することを考慮すれば。これは好ましくは３回又は
４回程度の回数を必要とするものと思われる。血液の収
集量が遠心分離機ボウルの最低容量限界に合致するとき
は、一時的な血液量の消耗及び全般的な処理手順に耐え
る患者の能力が増大する。さらに、サイクル数が多いほ
ど、遠心分離機から排出するときの白血球富化血液の一
層識別的な選択が可能となる。軟膜及び血漿量並びにサ
イクルの回数は、一般には医者が選択する。それ故、特
に一般にこれらのデータの入力に関しては操作者が関心
をもつ必要はないから、その不注意による変更を避ける
ために具合がよいように、たとえば扉18aの背後という
ような場所において装置10内に、これらの選択を調節す
るための制御手段を設けることが好ましい。

白血球富化容器22は、管34によって、組立て扉17の背後
の貯槽容器22への戻し管路35を有する平板照射処理室に
接続している。

次いで第２及び３図を参照すると、貯槽22（第１図）中
に含有させた白血球富化血液、血漿及び呼び水溶液、管
路34によって平板照射器200の入口209に送られる。これ
らの液体は照射室中の空洞208内の曲りくねった径路中
を出口210へと上方に流れる。流れが停滞する区域が生
じることを避けるため又は最低限とするためには、曲り
くねった径路が好適であるけれども、その他の配置を考
慮することもできる。出口211からの配管は、平板照射
器200の末端に取り付けたポンプブロック201［U.S.S.N.
834,257（JCC−７）中にさらに詳細に記されている］を
通過したのち、液体を照射室か容器22へともどす管路35
に接続してある。

器械（架台は図中に示してない）の内部に配置してある
循環ポンプローター203は、半円形径路212としてポンプ
ブロック中に存在するチューブとかみ合い、それによっ
て、容器22から照射室200中を上方へ、次いで容器22へ
ともどる液体の循環流を提供し且つ制御する。好適な具
体例においては、出口211からの管路中の金属部分220は
液体温度の監視のための熱電対213を伴なっている。

照射室の空洞208中に最初に入っていた無菌空気は、流
入する液体によって移されて容器22の上端に貯えられ
る。循環ポンプローター203の回転を逆にすることによ
って、容器22中に貯えた空気を室200の出口210中に送り
返し、それによって全液体を容器22中に移し返すことが
できる。液体が最初に容器22へと放出されたとき、循環
ポンプローター203を作動させて照射空洞208を満すと共
に無菌空気を容器22に移す。照射室が満されたとき、パ
ネル19上の軟膜ボタン44を押すと、照射室を取り囲む光
アレー装置に電圧が印加される。循環ポンプローター20
3を断続的に操作することによって、作動した光アレー
装置401（第３図）からの光活性化放射線を受けさせる
ために、白血球富化液体を、容器22から照射室を通じて
再び容器22へと、連続的に循環させることができる。

光アレー装置401を底面から示している第３図は、接点2
16によって入力することができる、１列を用いることも
できるけれども、もっとも好適な具体例として、２列の
放射線源400を示している。このような放射線源は、全
照射空洞208（第２図）にわたって照射が適度に一定と
なるように選ぶことが好都合である。適当な光源は、い
わゆる蛍光管の形態にある2011りん球をもつシルバニア
FR15″T8/350BL/HO/180°を包含する。第３図から明ら
かなように、照射室200は、ポンプブロック201がモータ
250で作動するポンプローター203とかみ合うように、放
射線源400の間で滑ることができる。放射線アレー400の
その他の特徴は、U.S.S.N.834,256号（JJC−６）中に記
されている。

このようにして、照射による白血球富化液の光活性化が
開始されて、収集と分離工程中及びその後に継続する。
もっとも好適な方式においては、光アレー装置［U.S.S.
N.834,256号（JJC−６）中にさらに詳細に記されてい
る］は、現在のところでは最適な光活性化できる試剤で
ある８−メトキシプソラレンを活性化するために、UVA
形の、紫外線源から成っていることがもっとも好まし
い。

平板照射室処理モジュールは、特許願第834,258号（JJC
−14）中にさらに詳細に説明されている。

操作においては、且つ第２図に関連して、医者の決定し
た基準に従がいパネル43の右側部分上でノブ41により露
出時間を設定する。装置10の中央制御手段が、中央プロ
セシング装置及び記憶貯蔵ソフトウエアに基づいて、照
射処理の開始時及び治療の進行につれての残りの暴露時
間を計算し且つ表示する。制御パネルの区分43は、操作
者が操作する三つのエントリーデータキー44をも有して
おり、それによって操作者は必要に応じ光活性化アレー
への入力を切り且つ循環工程を停止することができる。
実際の光照射処置は、液が最初に容器22へと向うときに
中央プロセシング装置の制御下に自動的に開始し、容器
22からの白血球富化血液部分を照射室を通じて容器22へ
とポンプで循環させる間継続したのち、予定した暴露時
間が終了したときに停止することが好ましい。その時点
で光アレー装置への入力を切り、循環ポンプを逆転させ
て照射室200の内容物を容器22中に送る。

そののちに、理想的には容器22をスタンド（第１図）へ
と移して、処置した血液を患者に再注入するために、戻
しの容器21とも連携している共通の点滴室21a上に設け
た管36に接続される。

患者の安全を高め且つ患者の血液及び血液部分の汚染の
危険を低下させるために、各回毎に接続部をつくり且つ
それを破り、１回だけ使用することが好ましい。それ
故、容器22は、白血球富化血液部分の収集のための一
つ、平板照射室への接続のための二つ（送りと戻し）及
び処置した血液の患者への再注入のための点滴室（21
a）への接続用の四番目のものの、全部で四つの接続
点、すなわち接続口を有していることが理想的である。

第１図を参照すると、装置10の制御パネル19は、それぞ
れ点灯したときに操作の段階を指示する光源を有してい
ることが理想的な、キーボードエントリーボタン44を備
えていることがわかる。いうまでもなく、キーボードエ
ントリーボタン44は、引続く順序で配置し、それによっ
て操作者による装置の操作の容易な習得と正しい順序で
の工程の遂行を助けることが好ましい。実際には、中央
制御マイクロプロセッサーは、きまっている工程順序か
らのはずれを防止するようにプログラムしてあることが
好ましい。

パネル19は、電源スイッチ及び収集の間に患者から血液
を取り出し且つ装置中に送るときの速度を操作者が選択
することを可能とするための血液ポンプ速度制御手段を
も有していることが好ましい。器械の状態を指示し且つ
系の運転の間中警告状態を確認するための文字数字式表
示をも有していることが好ましい。緑、黄及び赤の色を
備えていることが好ましい任意的な付属品状態光源は、
ひと目で装置10の全体的な運転情況を提供する。さら
に、警告状態が生じた場合及び操作者の入力が必要な場
合に発する可聴警告を止めるための音声停止／復元ボタ
ンをも有している。

たとえば、装置の移動を容易にするためのキャスター及
びキャスターブレーキの好適な包含のような、その他の
付属物は、図面から容易に明らかとなるであろう。さら
に、側壁板23は容器22の確保を助けるための機械的手段
（たとえば吊し釘など）を有していることが好ましい。
処置の間の照射処置室の照射状態に関する情報をひと目
で提供するための透明または不透明な窓18bをも、容器2
2の下方の区域に任意的に設けることができる。たとえ
ば、その窓が十分な大きさであるときには、操作者は処
置室内の各照射源が所望どおりに照射しているかどうか
を容易に調べることができる。いうまでもなく、このよ
うな窓を構成する材料は、その放射線が、たとえ有害で
あるとしても、それを装置10の外に出さないように選ぶ
ことが好ましい。

上記のホトフォレシス（photopheresis）血液処理装置
は、主として、連続的遠心分離機から誘導される血液部
分を特定の容器中に向けるための自動制御方法によって
使用可能となる。自動化方法は、医者の指示に従って人
手によりパネル18aの背後に入れる、あらかじめ定めた
決定容量に従って実行する。これらの所定の容量は、容
器に向けるべき血漿の量及び白血球富化血液部分の量を
設定することによって容器22内に含有させるべき量を規
定する。これらの条件設定パラメータ内には、さらに、
所望の血液量を取得するために必要な又は望ましい、血
液の収集と分離のサイクル数を設定すべき能力を包含さ
せることが好ましい。

収集する量は、血液ポンプによって圧送される血液量に
従って決定する。これは血液ポンプの回転を生じさせる
ためのポンプへのステップパルス入力の数を特定的に監
視することによって監視し且つ中央制御手段に連絡して
いることが適当である。一般に200のパルスが１回の回
転を生じさせる。回転は、たとえば、軸に対してみぞ付
きの円板を取り付け且つ米国特許第4,623,328号（ECP−
107、完全にここに組み入れる）に記載のもののような
光学的センサ手段によってみぞの通過を数えることによ
り軸の回転を監視するというようにして、具合よく監視
することもできる。それによって得た周期的な信号は、
この分野で公知の回路設計によって、回転の速度及び数
と容易に関連させることができる。“ポンプの既知の圧
送量特性”と組み合わせた上記の方法の何れかによる回
転数が、ポンプによって送られる血液の量に関する必要
な情報を提供する。センサは光学的である必要はなく、
その代りに電子的又は機械的なものとすることもできる
ということは自明であろう。

実際の操作においては、もっとも好適な手順は以下のと
おりである。操作者がパネル部分19上のプライムセント
（PRIME CENT）キーを押すと、それによって容器20中に
入れた抗凝固溶液による配管系、血液ポンプ及び遠心分
離機の呼び水が行なわれる。除かれた無菌空気は容器21
中に集まる。呼び水溶液が遠心分離機の出口から排出す
るとき、操作者が制御パネル区分42上のプライムUVキー
を押すと、それが弁16cによって遠心分離機21への管路
を閉じると共に容器22への管路を開く。循環ローラーポ
ンプローター203を始動することによって平板照射室に
呼び水すると共に、無菌空気を容器22に移す。呼び水工
程は、液体の所定量が容器22へと排出したのちに自動的
に停止する。

操作者が制御パネル19上のスタート（START）キーを押
すと血液の収集が開始される。次いで患者から血液を取
り出して血液ポンプによって回転遠心分離機へと送る。
血液が遠心分離機に流入するにつれて、密度が比較的低
いことによって最初に排出する呼び水溶液の移動が生じ
る。この呼び水溶液は所定の量が放出されるまで自動的
に容器22中に送られ、その後に排出する溶液は弁16cに
よって再び容器21へと送られる。ある時点で、呼び水溶
液は回転する遠心分離機から完全に移されて、血漿が排
出し始める。この排出は窓14を通して直接に認めること
ができ、そのとき操作者は制御パネル19上のプラズマ
（PLASMA）キーを押す。次いで、中央制御手段が自動的
に弁16cを変えることによって血漿を容器22へと送る
が、そのとき遠心分離機に入る量とそこから出る量が等
しくなるように量を追跡する。これは制御パネル部分42
中の各データエントリーキーを押すことによって白血球
富化部分、すなわち軟膜が始まっていることを操作者が
指示するまで続き、その後に、白血球富化部分を容器22
へと送り続けるが、しかしながら、そのようにして送る
量は軟膜量として監視される。あるいは別法として、軟
膜の排出前に所定の血漿量のすべてが集められる場合
は、中央制御手段が弁16cによって自動的に、排出する
血漿液流を容器21へと向ける。その場合には、軟膜の出
現に当ってバッフィーコート（BAFFY COAT）データエン
トリースイッチ44を押すことによって、中心制御手段が
排出する軟膜を、やはりその量を追跡しながら、弁16c
によって、容器22中に向ける。

軟膜の収集は、所定の軟膜量並びにサイクル数及び医者
があらかじめ定めた別の条件の両方に従って、続けるこ
とが好ましい。このもっとも好適な具体例を用いる場合
には、代表的な例は、次のようにして行なうことができ
る。前もって定めた量及びサイクルの条件は、次のよう
に設定するものとする：血漿量350ml、軟膜250ml、サイ
クル数５。各サイクルにおいて、装置はサイクルの終了
前に250/5すなわち50mlずつの軟膜を収集し、その後に
遠心分離機ボウルを空にして、すべての非白血球液、主
として赤血球と恐らくは過剰の血漿、を患者にもどす。
50mlずつを収集する前に、血漿が遠心分離機から排出し
且つ全350mlを収集するまで、または軟膜が出現するま
で、容器22中に収集される。

次のサイクルの間に、中央制御手段は、必要に応じ、35
0mlの所定量に到達するように、さらに血漿の収集を指
令し、次いでさらに50mlずつの軟膜を収集する。容器22
内に収容すべき全量は、この場合600mlに等しく、それ
だけ集まったときに表示46上に指示される。

このように、本発明の方法は、収集するときに各液量を
自動的に追跡するために役立ち、それによって便宜なサ
イクル数の設定を容易にし、かくして患者からの多量の
血液の取り出しが避けられる。それによって患者の安全
が増大するばかりでなく、中央制御マイクロプロセッサ
ー又はコンピュータに供給するプログラムした条件に従
がうことによって、操作者は収集する血漿及び白血球富
化液量の追跡を試みる必要がなく、しかもなお処理のた
めの最終溶液があらかじめ定めた且つ望ましい白血球濃
度を含有していることが保証されることから、この方法
の自動化した本質が安全性を一層増大させる。

容易にわかるように、第１〜３図に関連して説明したホ
トホレシス装置において使用する上記の自動化方法は、
使い捨てできる照射室によって提供される利益に大きく
依存している。本発明はさらに使い捨て式の照射室と共
に、使い捨ての温度プローブ及び液が照射室中を循環し
且つ光活性化を受けるときに、その照射室内に入ってい
る液の温度を監視するための信号を発生する手段を使用
することによって、使い捨て式の照射室の利点が一層増
大する。

血液を取扱う医用機器においては血液温度を比較的狭い
臨界的な範囲内で精密に監視できることが有利である。
たとえば、透析手順中で、患者の体温が下るのを防ぐた
めに加熱することが多いが、過度の加熱が血球の破壊を
生じさせ、その結果患者に重大な害を与えるおそれがあ
る。本発明の患者治療系における光活性化の間に、照射
工程もまた循環する患者の血液の加熱を生じさせる。そ
れ故、血球の破壊とそれに伴なう重大な患者の被害を生
じさせるおそれのある過度の温度上昇を警告するため
に、患者の血液を注意深く監視しなければならない。こ
の問題は、安全な操作温度と危険な高い温度は僅か数度
しか異ならないという事実によって一層大きくなる。本
発明の患者治療光活性化方法に関しては、一般に安全操
作温度は35〜38℃であるのに対して、危険温度は41〜43
℃であると思われる。かくして、好適温度プローブは、
患者の危険を防ぐために、この狭い範囲において温度を
正確に監視することができるものである。

もっとも好適な具体化においては、患者の体液、すなわ
ち血液は、配管系、照射室などを含む、無菌の、しかし
使い捨てできる処理要素内に含有されていることは自明
であろう。温度プローブは、汚染物質の進入を回避する
実用的且つ経済的な方式で、このような無菌の密封した
処理要素と組み合わせることができなければならない。
組込み式の使い捨てのできないプローブの無心処理要素
への挿入は、特に危険であり且つ熟練を要する困難な手
順であるから、そのような温度監視プローブは一般に実
用化するためには高価に過ぎる。このような手順は、各
治療の間の使用後に組込みの温度プローブを再滅菌する
という余分な付帯的手順をも必要とする。このような使
い捨てできないプローブの非組込み式の接続は一般に、
このような臨界的な監視に対して必要とする信頼性と精
密性をもって達成することができない。本発明は、無菌
性に悪影響を及ぼすことなく、高度に信頼性の精密で且
つ安全な温度の監視を提供するために、それぞれの無菌
の使い捨てできる装置と共に含有させることができる安
価な使い捨てできる温度プローブを提供することによっ
て、前記のような限界を克服する。

第４及び５図を参照すると、照射室200（第２図）に付
随するポンプブロック201は、温度プローブ213/220を有
する排出管路211を包含する。もっとも好適な材料はス
テンレス鋼である、高い熱伝導性を有する短かい長さの
生適合性管220を、排出管路211中に密封的な連絡で挿入
する。本明細書中で用いる場合の生適合性とは、患者の
血液が照射室中に滞留し且つ金属管と接触するに至ると
きに、その時間にわたり且つ処理条件下に、その金属が
血液に対して認めうるほどの悪影響を有していないこと
を意味する。望ましい温度範囲にわたって監視すること
ができる、熱電対ビード213を金属管の外側表面の中心
に永久的に取り付けることが理想的である。前記の光活
性化患者治療方法に対しては、キャパシタンス放電熔接
鉄−コンスタンタン線構造のビードを使用することがも
っとも有利であることが認められているけれども、その
他のコンスタンタン熱電対の組合わせを考慮することも
でき、たとえば、銅−コンスタンタン、クロメル−コン
スタンタン及び、たとえば、クロメル−アルメル及び白
金−白金ロジウムを含むその他の組合せが包含される。

ビード213からの１本のリード線504（鉄又はコンスタン
タンのどちらか）を、くぼみのある平板500を横切り、
切欠き225を通してのばし、次いで折り曲げて空洞501で
終らせる。同様に、別のリード線505（他方の金属）は
ポンプブロック中の穴503を通り、平らな区域500を横切
り且つポンプブロックの裏側上の切欠き225を通したの
ち空洞501中に折り曲げる。電気的に絶縁したプラグ502
を空洞501中に挿入してリード線を空洞501内に保持する
と共に、リード線が相互に接触するのを防ぐ。好適具体
例においては、患者を静脈的に接続させながら光活性化
を行ない且つ温度を監視するから、ビード213とリード
線505が金属管220と直接に金属的に接触すると、患者の
循環系と患者治療装置の間で直接的な電気的結合が生じ
るので、そのような接触は避けることが好ましい。患者
の安全のために有利なこのような高度の電気的絶縁は、
第５図に詳細に示すもっとも好適な具体例によって達成
することができる。この具体例における電気的絶縁を達
成するためには、電気的に絶縁性であるが熱的には伝導
性の非常に薄い被覆、好ましくは、たとえばオメガエン
ジニヤリング社からのオメガボンド101のような材料の
被覆から成る薄い層510を管に付与することによって、
ビードとそのリード線を管から電気的に絶縁すると同時
に光活性化を受ける血液と接触する管220とビード213の
間の良好な熱的接続を保持する。別法として、温度プロ
ーブに接続する回路がアースから絶縁してある場合は、
電気的絶縁を保つ必要はない。別の好適具体例において
は、患者が害を受けることがないように標準的な電気的
漏れを有する回路を使用することによって、層510が不
要となる。

ビードを正しくその場所に保持するために、511で示す
ように、同様な被覆をビードに対して付与することも有
用であることが認められている。それを使用する場合に
は、バンド510の幅と厚さは、患者の治療装置内におい
て生じる最大の電圧において電気的絶縁を確保するため
に十分なようなものであるか、あるいは安全基準により
必要であるようなものであることが理想的である。本発
明においては、約1/8″の幅が、1000ボルトを越える電
圧を防ぐために十分であることが認められている。たと
えばサーミスタのような、他の熱電対センサと異なっ
て、本発明の温度プローブは、比較的安価であり、本質
的により精密であり且つ再現性があり、且つ取扱い及び
滅菌に耐えるために十分なほど強いから、好適である。

熱電対によって生じる電気信号を処理して温度に変換す
るためには種々の市販の集積回路を使用することができ
る。好適なマイクロ電子的チップデバイスは、アナログ
デバイス社製のAD594である。このような温度処理チッ
プにおいて公知であるように、起電力を生じる金属接合
が生じることを避けるために、熱電対接合部の材料を直
接に処理デバイスまでのばすことが一般に好適である。
さもないと、付加的な接合に対する補償が必要となる
が、そのような困難な仕事は避けることが有利である。
長い温度プローブリード線又は使い捨て式のポンプブロ
ック上の特別なコネクタは、価格及び使い捨ての便益を
害なうから、新しい接続方法を開発しなければならなか
った。マイクロ電子的チップ上の入力ピンを熱電対リー
ド線に対する接続部と同じ温度とすることを確実にする
ことによって、付加的な補償の必要を回避し且つ短かい
露出熱電対リード線を使い捨て部品に対して直接に接続
することが可能であることが見出された。驚くべきこと
に、これは第６図に示す具体例を用いて可能であること
が見出された。好ましくは燐青銅又は類似の材料の二つ
の比較的大きいスプリングクリップ512は、使い捨て部
品をその位置に取り付けるときに、熱電対リード線504
及び505と滑ることができるように係合する。スプリン
グ接点512は、クリップ512とリード線504及び505の間の
接続部に対して物理的に近く位置するプリント回路板上
の銅薄板513の比較的大きな面積に対して溶接する。一
方、プロセス回路チップ515に対する信号入力ピン514を
も銅薄板513の大きな面積に対して溶接する。このよう
にして、スプリングクリップと薄板区域から成る、緊密
に結合した、熱伝導性の金属の大きな面積が安定なヒー
トシンクを形成し、それが入力ピン514における温度を
確実にスプリングクリップ512と熱電対リード線504、50
5の間の接合部の温度と等しくする。

本発明のもう一つの特色は、信号調整チップ515を較正
する方式に関している。使用する新しい使い捨て式の各
照射室ポンプブロックは新しい熱電対を提供するから、
温度プロセッサチップを、入力熱電対の本質にかかわり
なく一貫して信頼できる結果を生じるように最初に較正
しておくことが、きわめて好ましい。驚くべきことに、
終始不変の品質及び起源の電線を使用して本発明に従っ
て製造した熱電対は、特性的にきわめて等しい電圧信号
（起電力）を与えることが見出された。主な誤差源は、
むしろ市販の信号調整チップに伴なっていることが見出
された。一般に、このようなチップは、もっとも広い温
度範囲にわたって最大の正確度を与えるように、たとえ
ばレジスタのような外部成分を用いて較正する。これは
一般に０℃において所定の出力を与えるように信号オフ
セットを調節し、次いで25℃において望ましい出力を与
えるように利得、すなわち応答曲線の傾斜、を調節する
ことを包含する。それとは異なって、本発明の患者治療
範囲における温度監視は、たとえば35℃〜45℃というよ
うな狭い温度範囲を包含し、その範囲で最高の精度を必
要とする。本発明の温度プローブによってその範囲にお
ける高い精度を取得するためには、平均範囲、すなわち
約40℃において信号オフセットが完全に正確となるよう
に調節することによって、出力信号の精度を最適化する
ことが理想的である。そののちに、且つ応答曲線傾斜の
通常の変動にかかわらず、出力信号は、使用するチップ
及び熱電対に関係なく、高度に正確で且つ再現性の高い
ものとなる。実際に、この較正方法の使用により、好適
な狭い範囲にわたる典型的な全系の精度は、誤差１℃以
内であることが認められた。

付属の図面と上記の説明を考察することによって、この
分野の専門家には、本発明の精神及び範囲から逸脱する
ことなく、上記に対する多くの物理的な変更又は置換を
行なうことができるということが容易に明らかとなるで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、収集、分離及び処理の間の本発明の装置の好
適配置を示す。 第２図は、平板照射室、循環ポンプ及び光活性化光源ア
レーの好適具体例を示す。 第３図は、第２図の構造物の底面図を示す。 第４図は、照射室に対して取り付けた使い捨て温度プロ
ーブの遠近図である。 第５図は、熱電対素子の組立物を示す。 第６図は、熱電対素子の構成及びその患者治療系への電
気的接続の方式の別の図である。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】患者治療装置内で、使い捨てできる照射室
   内の流路に沿って流れる血液の温度を測定するための温
   度プローブ組立体にして、 （ａ）外側表面及び内側表面を有する生適合性、伝導性
   管手段、該管手段は該照射室の血液流路に挿入されて流
   体連通しており、これによって血液は該内側表面に接触
   する； （ｂ）該熱伝導性管手段の外側表面に永久的に且つ熱伝
   導的に固定されている熱電対接合部、該接合部は温度に
   応じた信号を提供するために異なった金属からなる２個
   の露出した出力リード線を有する；及び （ｃ）該露出した出力リード線に対する電気的接続部を
   提供する接触手段、該接触手段は温度安定化手段に取付
   けられており、該温度安定化手段は該信号をプロセスす
   るための電子的プロセス手段に熱伝導的且つ電気伝導的
   に接触しており、これによって該露出した出力リード線
   に対する電気的接続部と該電子的プロセス手段との間に
   一定の温度が維持される からなることを特徴とする温度プローブ組立体。
2. 【請求項２】該管手段はステンレス鋼から成る、特許請
   求の範囲第１項記載の温度プローブ組立体。
3. 【請求項３】該熱電対接合部は鉄とコンスタンタン線間
   の接合によって形成させる、特許請求の範囲第１項記載
   の温度プローブ組立体。
4. 【請求項４】接合部は、該管手段と該熱電対接合部の間
   に介在させた熱伝導性、非導電性プラスチツク材料の被
   覆によって管手段から電気的に絶縁されている、特許請
   求の範囲第１項記載の温度プローブ組立体。
5. 【請求項５】該温度プローブ組立体は、40℃において正
   確である出力信号を提供するように較正される、特許請
   求の範囲第１項記載の組立体。
6. 【請求項６】該リード線は分離して相互の接触が防止さ
   れている、特許請求の範囲第１項記載の温度プローブ組
   立体。
7. 【請求項７】該接触手段は該熱電対リード線に滑動可能
   に係合するための金属製スプリングクリツプである、特
   許請求の範囲第１項記載の温度プローブ組立体。
8. 【請求項８】該温度安定化手段は金属薄板からなる、特
   許請求の範囲第１項記載の温度プローブ組立体。
9. 【請求項９】該電子的プロセス手段はマイクロ電子的チ
   ツプである、特許請求の範囲第１項記載の温度プローブ
   組立体。
10. 【請求項１０】細胞を光活性化できる試薬によって処理
    し且つ該細胞及び該試薬を照射し、それによって該試薬
    を活性化して該細胞に対する影響を生じさせ、該試薬と
    該細胞は照射の間に照射室中に含有せしめることを包含
    する、細胞を変化させるための患者治療装置中で使用す
    るための、使い捨てできる温度プローブにして、 該温度プローブは該照射室と連携しており、且つ外側表
    面を有し該照射室と連通している熱伝導性管手段を含
    み；該熱伝導性管手段の外側表面に熱伝導的に固定され
    た熱電対接合部を具備し、該熱電対接合部は鉄及びコン
    スタンタンの線間の接合によって形成されており、該線
    は被覆されておらず、これによって該温度プローブと該
    患者治療装置の間の電気的接触を容易ならしめている、
    ことを特徴とする温度プローブ。
11. 【請求項１１】該熱電対接合部は、該管手段の外側表面
    と該熱電対接合部の間に介在させた熱伝導性、非導電性
    プラスチツク材料の被覆によって管手段から電気的に絶
    縁されている、特許請求の範囲第10項記載の温度プロー
    ブ。