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Description
SYSTEME AUTOMATISE ET METHODE DE TRAITEMENT DE FLUIDES
BIOLOGIQUES Domaine technique
Cette invention concerne un système de traitement automatique de fluides biologiques et, particulièrement, des méthodes et appareils perfectionnés de préparation, à partir de fluide biologique donné comme du sang entier, des globules rouges condensés (ci-après GRC), une suspension de plaquettes, généralement concentrée en un concentré de plaquettes (ci-après CP) et du plasma.
Contexte de l'invention
Le sang entier donné peut être séparé en ses divers composants et produits analogues, rendant ainsi ces différents produits du sang disponibles comme produit de transfusion. Par exemple, un sac collecteur en plastique contenant du sang entier peut être centrifugé pour former (1) une couche de surnageant de plasma riche en plaquettes (PRP) et une couche de sédiment de globules rouges condensés (GRC) avec une couenne (C) intermédiaire ou (2) une couche de sédiment de plasma pauvre en plaquettes (PPP), une couche de sédiment de GRC et une couche intermédiaire comme une couenne (C). Un sac contenant du PRP peut être centrifugé pour former une couche de surnageant de plasma et une couche de sédiment contenant des plaquettes, la-
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quelle peut être traitée pour former un concentré de plaquettes (CP).
De même, un sac contenant de la couenne peut être centrifugé pour former une couche de surnageant contenant des plaquettes et une couche de sédiment contenant des globules rouges et la couche de surnageant peut être séparée et traitée pour former un CP.
La séparation du sang entier en ses composants comme décrit précédemment peut également produire des composants contaminés par des leucocytes. Il est souhaitable de réduire la concentration en leucocytes de chacun des composants du sang d'au moins 70% étant donné que la présence de leucocytes peut nuire à la durée de conservation des composants et/ou entraîner des effets néfastes lorsqu'ils sont transfusés à un patient.
En conséquence, les composants du sang peuvent être exempts de leucocytes, de préférence en les faisant passer par un milieu poreux comme un milieu d'élimination des leucocytes.
En outre, le traitement du sang pour fournir des composants du sang, particulièrement pour fournir des produits du sang exempts de leucocytes peut entraîner la présence de gaz ou d'air en particulier d'oxygène, dans les composants du sang ou dans le récipient contenant les composants du sang, par exemple un récipient de stockage comme un sac auxiliaire. Ce phénomène peut nuire à la qualité des composants du sang et réduire leur durée de conservation. En outre, la présence d'air ou de gaz dans le sac auxiliaire peut constituer un facteur de risques pour un patient étant transfusé avec un composant de sang.
Pour cette raison, la séparation du sang en ses composants présente un intérêt thérapeutique et financier essentiel, ce qui accroît la pression exercée sur les banques du sang en vue d'augmenter le rendement des compo-
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sants et de réduire les coûts par unité de fluide biologique traité.
Dans cette optique, un système et une méthode efficace de séparation d'un fluide biologique (par exemple, du sang entier) en ses composants sont de plus en plus nécessaires.
Le personnel occupé des banques du sang essaie d'augmenter le rendement des composants du sang de différentes façons.
Néanmoins, toute économie réalisée par l'augmentation du rendement risque d'être contrebalancée par la main-d'oeuvre accrue si l'opérateur du système de traitement doit contrôler en permanence et avec soin le système en vue d'en augmenter le rendement.
En outre, l'augmentation du rendement peut aller à l'encontre de la production. Par exemple, l'expression d'une plus grande quantité de PRP de surnageant du récipient collecteur pour augmenter le rendement des plaquettes dans le récipient auxiliaire peut entraîner le passage de globules rouges dans le sac auxiliaire. Etant donné que les globules rouges sont à éviter, le fluide de surnageant doit être éliminé ou recentrifugé de sorte que les globules rouges puissent être séparés des plaquettes.
En conséquence, les méthodes décrites précédemment reflètent un compromis généralement insatisfaisant entre le besoin pressant de maximiser le rendement de composants du sang traditionnellement utiles comme le CP, le plasma et les globules rouges à partir de prélèvements de sang entier et d'assurer l'élimination des leucocytes tout en minimisant les efforts et les dépenses mises en oeuvre.
En raison du coût élevé et de la disponibilité limitée des composants du sang, un dispositif comprenant un milieu poreux utilisé pour éliminer les leucocytes du fluide
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biologique devrait fournir une proportion maximale du composant présent dans le sang donné et, simultanément, surtout lorsqu'il est utilisé dans un système automatisé, réduire ou éliminer l'intervention de l'opérateur pendant le traitement. Un dispositif idéal pour l'élimination des leucocytes d'un composant du sang doit être peu coûteux, relativement compact et capable de traiter rapidement les composants du sang obtenus à partir d'une unité environ ou plus de fluide biologique (par exemple, du sang entier donné).
De préférence, lorsque le dispositif d'élimination des leucocytes est utilisé dans un système automatisé, les composants peuvent être séparés et les leucocytes éliminés par exemple en moins d'une heure environ. Idéalement, le traitement automatique du sang en utilisant ce dispositif devrait réduire la teneur en leucocytes à un niveau minimal tout en maximisant le rendement d'un composant du sang utile et en minimisant les efforts coûteux, sophistiqués et fastidieux consentis par l'opérateur du système. Le rendement du composant du sang devrait être maximisé tout en garantissant simultanément un composant viable et physiologiquement actif, c'est-à-dire en minimisant les dommages dus au traitement et/ou à la présence d'air ou de gaz.
Description de l'invention
Dans les dispositifs et méthodes selon la présente invention, un fluide biologique peut être traité. Par exemple, un fluide biologique peut être amené à passer d'un endroit à un autre et/ou être séparé en un ou plusieurs composants ou fractions. Typiquement, un fluide biologique est amené à traverser un milieu poreux.
Dans ces aspects comprenant la séparation d'un fluide biologique comme le sang entier en un ou plusieurs composants, la séparation est typiquement effectuée 6 à 8 heures
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environ après que le sang a été prélevé. Typiquement, le composant séparé est amené à traverser un milieu poreux, tel qu'un milieu poreux d'élimination de leucocytes, pendant cet intervalle. Ainsi, conformément à la présente invention, lorsqu'un fluide biologique est transféré du sac qui le contient, les leucocytes peuvent être éliminés par le milieu poreux approprié et le fluide biologique exempt de leucocytes peut être recueilli dans un sac auxiliaire sans intervention ou du moins moyennant une intervention minime de l'opérateur.
La présente invention fournit un système dans lequel un fluide biologique tel que le sang entier est traité automatiquement pour former tout composant ou fraction souhaité, comme du plasma riche en plaquettes (PRP) et du GRC.
Les procédés et systèmes selon l'invention peuvent également comprendre un milieu de barrage des globules rouges qui permet le passage d'un composant du fluide biologique mais ralentit ou même interrompt le flux du fluide contenant les globules rouges et empêche le passage des globules rouges vers le sac auxiliaire, en minimisant, voire éliminant la nécessité du contrôle continu d'un opérateur et en augmentant l'efficacité avec laquelle un fluide biologique tel que le sang entier, le PRP ou encore la couenne est séparé en un ou plusieurs composants.
Les définitions suivantes s'appliquent dans le cadre de la présente invention : (A) Produit du sang ou Fluide biologique désigne tout fluide traité ou non associé aux organismes vivants, en particulier le sang, y compris le sang entier, le sang chaud ou froid et le sang frais ou stocké ; le sang traité, comme le sang dilué à l'aide d'une solution physiologique, y compris les solutions salines, nutritives et/ou anticoagulantes et ce, à titre non limitatif ;
un ou plusieurs
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composants du sang, comme le concentré de plaquettes (CP), le plasma riche en plaquettes (PRP), le plasma congelé frais (PCF), le plasma exempt de plaquettes, le plasma pauvre en plaquettes (PPP), le plasma, les dérivés de plasma tels que les cryoprécipités, les produits du fractionnement du plasma, les concentrés de facteur, les globules rouges condensés (GRC) ou la couenne (C) ; les produits analogues dérivés du sang ou d'un composants du sang ou de la moelle osseuse. Le fluide biologique peut comprendre des leucocytes ou peut être traité pour éliminer les leucocytes.
Dans le présent exposé, le produit du sang ou fluide biologique désigne les composants décrits précédemment et les produits sanguins ou fluides biologiques similaires obtenus par d'autres moyens et possédant des propriétés analogues.
Une"unité"désigne typiquement la quantité de fluide biologique provenant d'un donneur ou dérivée d'une unité de sang entier. Elle peut également désigner la quantité extraite pendant un seul prélèvement. Traditionnellement, le volume d'une unité varie, la quantité différant en fonction du patient et du prélèvement effectué. Plusieurs unités de certains composants sanguins, en particulier des plaquettes et de la couenne, peuvent être regroupés ou combinés, traditionnellement en combinant quatre unités ou plus.
(B) Milieu poreux : désigne au moins une structure poreuse par laquelle passent un ou plusieurs composants du sang ou fluides biologiques. Par exemple le milieu poreux de GRC élimine les leucocytes d'une solution ou suspension contenant des globules rouges, p. ex. de globules rouges condensés. Le milieu poreux de plaquettes ou de PRP désigne génériquement tout milieu qui élimine les leucocytes de fluides non-GRC, p. ex. de la C, du PRP ou du CG.
Le milieu
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de barrage des globules rouges dans le présent contexte est un milieu poreux qui sépare le composant de sédiment contenant des globules rouges du composant du sang du surnageant ne contenant pas de globules rouges de sorte que le composant ne contenant pas de globules rouges puisse être récupéré dans un récipient sans que des globules rouges n'y pénètrent, notamment lors de la séparation du PRP à partir de GRC.
Dans le présent exposé, l'ensemble de filtrage désigne le milieu poreux placé dans un logement approprié. Les logements appropriés sont notamment présentés dans les
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brevets U. S. n 4. 880. 548 ; 4. 925. 572, 4. 923. 620, 5. 100. 564, 5. 152. 905 et dans la demande U. S. n 07/846. 587.
Les milieux poreux conviennent tant pour une utilisation avec un quelconque fluide biologique obtenu à partir de sang donné, y compris le fluide obtenu peu après que le sang a été prélevé, typiquement dans les huit heures, que pour l'utilisation avec du fluide biologique stocké. Il peut être souhaitable de prévoir un préfiltre, notamment pour réduire les risques de bouchon, particulièrement en cas de filtrage du fluide biologique stocké.
Un milieu poreux peut être préformé, comporter plusieurs couches et/ou être traité pour modifier la surface du milieu. Si un milieu fibreux est utilisé, les fibres peuvent être traitées soit avant, soit après la formation de la couche fibreuse. Il est recommandé de modifier les surfaces des fibres avant de former la couche fibreuse parce qu'un produit plus cohérent et plus résistant est obtenu après une compression à chaud pour former un élément de filtrage intégral.
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Le milieu poreux peut comprendre au moins un quelconque élément ou couche de préfiltrage et un élément ou couche de filtrage. Le milieu poreux peut par ailleurs comporter au moins un élément ou couche permettant de fournir un support, d'assurer un meilleur drainage et/ou garantir de meilleures caractéristiques du flux, par exemple une distribution plus uniforme du flux.
Le milieu poreux peut être configuré comme une feuille plate, une feuille ondulée, un tissu, ou une membrane. Le milieu poreux peut être un filtre de profondeur, une seule couche ou un stratifié d'au moins deux couches de fibres et/ou membranes. De préférence, le milieu poreux forme une couche intermédiaire fixée en ses bords lorsqu'il est monté dans le boîtier.
(C) Milieu séparateur : un milieu séparateur désigne au moins un milieu poreux permettant de séparer un composant d'un fluide biologique à partir d'un autre composant en faisant passer le fluide biologique dans un flux transversal ou tangentiel par rapport au milieu poreux. Les milieux séparateurs selon l'invention conviennent pour le passage d'au moins un composant du produit du sang ou fluide biologique, en particulier du plasma, mais pas d'autres composants du produit du sang ou fluide biologique, en particulier des plaquettes et/ou des globules rouges.
Le milieu séparateur peut être préformé, comporter plusieurs couches et/ou être traité pour modifier la surface du milieu. Si un milieu fibreux est utilisé, les fibres peuvent être traitées soit avant, soit après la formation de la couche fibreuse. Il est recommandé de modifier les surfaces des fibres avant de former la couche fibreuse parce qu'un produit plus cohérent et plus résis-
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tant est obtenu après une compression à chaud pour former un élément de filtrage intégral.
Le milieu de séparation peut être configuré de n'importe quelle manière appropriée, en une feuille plate, une feuille ondulée, un tissu, en fibres creuses ou en membrane. Le milieu séparateur peut être un filtre de profondeur, une seule couche ou un stratifié d'au moins deux couches fibreuses et/ou membranes.
Brève description des figures
La figure 1 est une exécution d'un système de traitement de fluides biologiques selon l'invention.
La figure 2 est une autre exécution d'un système de traitement de fluides biologiques selon l'invention.
La figure 3 est un segment optionnel d'un ensemble de traitement de fluides biologiques qui comprend un milieu séparateur.
La figure 4 est un segment optionnel d'un ensemble de traitement de fluides biologiques qui comprend une arrivée de gaz et une sortie de gaz.
La figure 5 est un organigramme d'un exemple d'une séquence initiale selon l'invention.
La figure 6 est un organigramme d'un exemple d'une seconde séquence selon l'invention.
La figure 7 est un organigramme d'un exemple d'une troisième séquence selon l'invention.
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La figure 8 est un organigramme d'une séquence optionnelle d'amorce.
La figure 9 est un organigramme d'un exemple de séquence selon l'invention.
La figure 10 est un organigramme d'une séquence optionnelle de purge d'air selon l'invention.
La figure 11 est un organigramme d'un exemple de séquence selon l'invention.
La figure 12 est une vue en perspective d'une première exécution d'un générateur de pression différentielle à utiliser avec des exécutions d'un système de traitement de fluides biologiques selon l'invention.
La figure 13 est une vue en perspective d'une deuxième exécution du générateur de pression différentielle selon l'invention.
La figure 14 est une élévation latérale en coupe transversale partielle d'une troisième exécution du générateur de pression différentielle selon l'invention.
La figure 15 est une élévation latérale en coupe transversale partielle d'une troisième exécution du générateur de pression différentielle selon la figure 14.
La figure 16 est une vue d'en haut d'une troisième exécution du générateur de pression différentielle de la figure 13.
La figure 17 est une vue frontale d'une exécution d'un système de traitement de fluides biologiques selon l'inven-
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tion.
La figure 18 est un diagramme-blocs schématique d'une exécution du système de traitement de fluides biologiques selon l'invention.
La figure 19 est un organigramme d'un exemple de séquence selon l'invention.
La figure 20 est un organigramme d'un exemple de séquence selon l'invention.
La figure 21 est un organigramme d'un exemple de séquence selon l'invention.
La figure 22 est un organigramme d'un exemple de séquence selon l'invention.
La figure 23 est un diagramme-blocs d'une exécution d'une portion du système de traitement de fluides biologiques selon l'invention.
La figure 24 est une vue en coupe transversale partielle d'une quatrième exécution d'un générateur de pression différentielle selon l'invention.
La figure 25 est une vue de la quatrième exécution de la figure 24.
La figure 26 est une vue d'un support de moteur de la quatrième exécution selon la figure 24.
La figure 27 est une vue d'un bloc malaxeur de la quatrième exécution selon la figure 24.
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La figure 28 est une vue en coupe transversale partielle d'une exécution recommandée d'un générateur de pression différentielle selon l'invention.
La figure 29 est une vue d'en haut de l'exécution recommandée illustrée à la figure 28.
La figure 30 est une vue en coupe transversale partielle d'une exécution recommandée du générateur de pression différentielle raccordé à une portion d'une unité de commande.
La figure 31 est une autre exécution d'un système de traitement de fluides biologiques selon l'invention.
La figure 32 est une vue explicative d'une exécution d'un générateur de pression différentielle inversé selon l'invention.
Mode d'exécution de l'invention
La présente invention met en oeuvre un système de traitement de fluides biologiques comprenant un générateur de pression différentielle ; un ensemble de traitement de fluides biologiques comprenant un premier récipient, par exemple un récipient collecteur, associé de manière opérationnelle au générateur de pression différentielle, un deuxième récipient laissant passer le fluide vers le récipient collecteur et un milieu poreux interposé entre le récipient collecteur et le deuxième récipient ; et un dispositif de commande automatisé raccordé au moins soit au générateur de pression différentielle, soit à l'ensemble de traitement de fluides biologiques pour commander le flux entre le récipient collecteur et le deuxième récipient.
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Dans une exécution recommandée, l'ensemble de traitement de fluides biologiques comprend un premier milieu poreux, comportant au moins un quelconque milieu d'élimination des leucocytes, un milieu de barrage des globules rouges et un milieu combiné de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes et/ou un deuxième milieu poreux qui peut être un milieu d'élimination des leucocytes et peut, en option, comprendre un élément de filtrage à microagrégats et/ou un élément de préfiltrage en gel.
L'invention comprend également une méthode de traitement automatique d'un fluide biologique comprenant l'ex- pression d'un fluide biologique d'un premier récipient vers au moins un milieu poreux tel qu'un milieu d'élimination des leucocytes, un milieu de barrage des globules rouges, un milieu d'élimination des leucocytes et de barrage des globules rouges et un milieu séparateur. La méthode peut également comprendre le traitement du fluide via des récipients supplémentaires, des voies d'écoulement et des milieux poreux et le système peut être conçu pour traiter plus d'une unité séparée à la fois.
De préférence, la méthode comprend l'expression d'un fluide biologique d'un premier récipient vers un premier milieu poreux comprenant un milieu de barrage des globules rouges et l'expression d'un fluide biologique du premier récipient vers un deuxième milieu poreux.
L'invention comprend une méthode de traitement automatique d'un fluide biologique consistant : a) à placer un récipient de fluide biologique dans une chambre fermée d'un générateur de pression différentielle ;
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b) à amener un signal d'un système de commande automatisé vers le générateur de pression différentielle et c) en réponse au signal, à faire varier la pression dans la chambre pour établir un flux de fluide en direction ou en provenance du récipient.
L'invention propose également une méthode de traitement automatique d'un fluide biologique consistant : a) à établir un flux d'une première portion d'un fluide biologique le long d'une première voie d'écoulement de fluide vers au moins un milieu poreux d'élimination des leucocytes, un milieu de barrage des globules rouges ou un milieu combiné de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes ; b) à générer un signal indicateur de la séparation de la première portion du fluide biologique et d'une seconde portion et à amener le signal vers un système de commande automatisé ; et c) en réponse au signal, à interrompre le flux par la première voie d'écoulement de fluide.
Une méthode de traitement d'un fluide biologique selon l'invention comprend la séparation d'un fluide biologique en une portion de surnageant et une portion de sédiment ; et le passage d'au moins une des portions de surnageant et de sédiment par au moins un milieu poreux, ledit passage entraînant l'initiation, le contrôle et l'interruption du flux des portions par un système de commande automatisé.
Cette invention comprend également une méthode de traitement automatique d'un fluide biologique séparé pour
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former une couche de surnageant et une couche de sédiment consistant à faire passer la couche de surnageant du fluide biologique séparé par un premier milieu poreux, le premier milieu poreux comprenant au moins soit un milieu d'élimination des leucocytes, soit un milieu de barrage des globules rouges et un milieu combiné d'élimination des leucocytes et de barrage de globules rouges et le passage de la couche de sédiment du fluide biologique séparé par un deuxième milieu poreux, le deuxième milieu poreux comprenant un milieu d'élimination des leucocytes.
L'invention peut également consister à séparer le fluide biologique en trois couches-les couches de surnageant et de sédiment précitées et une couche intermédiaire.
Les exécutions de l'invention dans lesquelles une couche ou zone intermédiaire est formée, la couche ou zone intermédiaire, typiquement la couenne, peut encore être traitée en une deuxième couche de surnageant et une deuxième couche de sédiment. La deuxième couche de surnageant peut alors être amenée à traverser un troisième milieu poreux comprenant au moins soit un milieu d'élimination des leucocytes, soit un milieu de barrage des globules rouges et un milieu combiné de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes. La deuxième couche de sédiment peut être amenée à traverser un quatrième milieu poreux comprenant un milieu d'élimination des leucocytes.
Des exemples de systèmes automatisés de traitement et de collecte de fluides biologiques sont représentés aux figures 1,2, 17,18, 23 et 31. Un système selon l'invention peut comprendre un générateur de pression différentielle 51, par exemple un dispositif d'expression ou autre convenant pour induire un flux de fluide d'un récipient tel que le récipient collecteur 11 vers d'autres parties du système ou pour induire un flux d'autres parties du système
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vers le récipient collecteur 11. Le générateur de pression différentielle est associé de manière opérationnelle à un ensemble de traitement de fluides biologiques, dont un exemple est illustré sous le numéro de référence 10 dans la figure 1.
Les pièces individuelles qui constituent un ensemble de traitement de fluides biologiques 10 peuvent varier selon l'application visée. Dans les exécutions illustrées, l'ensemble de traitement de fluides biologiques 10 peut
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comprendre un premier récipient ou sac collecteur 11, une aiguille 1 ou autre pour piquer le donneur ou s'y raccor- der, un ensemble de barrage des globules rouges 12 ; un premier ensemble d'élimination des leucocytes 13, convenant de préférence pour l'élimination de leucocytes d'une solution ou suspension contenant des plaquettes, par exemple le PRP ;
un deuxième récipient (par exemple, un premier sac auxiliaire) 41 convenant pour recevoir et/ou stocker une solution ou suspension contenant des plaquettes, par exemple un quatrième récipient optionnel (par exemple, un troisième sac auxiliaire) 42 convenant pour recevoir et/ou stocker un concentré de plaquettes ou du plasma ; par exemple, un deuxième ensemble d'élimination des leucocytes 17, convenant de préférence pour l'élimination de leucocytes d'une solution ou suspension contenant des globules rouges, par exemple des GRC ; et un troisième récipient (par exemple, un second sac auxiliaire) 18 convenant pour recevoir et/ou stocker une solution contenant des globules rouges ; et au moins un dispositif de commande du flux 61,62, 63,64.
Dans d'autres exécutions, par exemple celles illustrées aux figures 3 et 31, l'ensemble de traitement de fluides biologiques 10 peut comprendre un ensemble séparateur 81, de préférence un dispositif de séparation non
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centrifuge. L'ensemble de traitement de fluides biologiques 10 peut comprendre au moins un élément de commande des gaz tel qu'une arrivée de gaz 99,74 et une sortie de gaz 98, 73,74 comme illustré par exemple aux figures 1,3 et 4.
Chacun des ensembles ou récipients peut permettre le passage des fluides par les conduites 20,21, 25,26, 27 ou 28. Une bague d'étanchéité, une soupape, un collier de serrage, un appareil de striction, un élément de fermeture coulissant peut également être positionné dans ou sur la conduite ou dans les sacs collecteurs et/ou auxiliaires.
Conformément à la présente invention, les ensembles, récipients, dispositifs de commande du flux, éléments de commande des gaz et conduites peuvent être au préalable raccordés de manière fermée et stérile ou des segments du système peuvent être insérés dans un système fermé de manière stérile.
Conformément à la présente invention, le traitement d'un fluide biologique par le système peut être automatisé en raccordant un dispositif de commande automatisé à l'ensemble de traitement de fluides biologiques 10 et/ou au générateur de pression différentielle 51. Les pièces individuelles qui constituent un ensemble de commande automatisé peuvent varier selon l'application visée. Dans les exécutions illustrées, l'ensemble de commande automatisé peut comprendre une unité de commande 50, typiquement une commande à microprocesseur, et un ou plusieurs détecteurs et peut être raccordé au moins à un des éléments suivant : le générateur de pression différentielle 51, l'ensemble de traitement de fluides biologiques 10 pour commander le flux entre le premier récipient 11 et l'autre récipient 41 et/ou 18.
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Chacun des composants de l'ensemble sera à présent décrit plus en détail ci-après.
Le déplacement du fluide biologique à travers le système est assuré en maintenant une pression différentielle entre le récipient contenant le fluide biologique, par exemple le récipient collecteur et la destination du fluide biologique (par exemple, un récipient tel qu'un sac auxiliaire).
Par exemple, le dispositif d'établissement de cette pression différentielle peut être un élément mécanique tel qu'une plaque s'appuyant directement contre le récipient collecteur, un dispositif d'expression comme un dispositif d'expression mécanique, pneumatique ou hydraulique, une masselotte à pesanteur, l'application d'une pression sur le sac collecteur à la main ou par une tape énergique, en plaçant l'autre récipient (par exemple, le sac auxiliaire) dans une chambre (par exemple, une chambre sous vide) qui établit une pression différentielle entre le sac collecteur et l'autre récipient ou par une pompe telle qu'une pompe en ligne.
Conformément à l'invention, les dispositifs d'expression qui génèrent une pression essentiellement égale sur tout le sac collecteur peuvent être utilisés. Sont également pris en compte les dispositifs d'expression qui secouent ou agitent le fluide biologique et les dispositifs d'expression qui sont capables de tourner autour d'un axe, de sorte que la conduite d'évacuation supérieure devienne une conduite d'évacuation inférieure. Alternativement, le récipient collecteur peut être capable de tourner autour de son axe horizontal afin de changer la position relative de la conduite d'évacuation.
Par exemple, le générateur de pression différentielle peut comprendre un logement définissant une chambre capable
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de loger un récipient. Le logement ou chambre peut permettre le passage de fluides avec un mécanisme régulateur de la pression capable de faire varier la pression du fluide appliquée à l'extérieur du récipient positionné dans la chambre. Dans une exécution recommandée, le générateur de pression différentielle comprend un logement fermé définissant une chambre de sorte que la pression à l'intérieur de cette chambre puisse être augmentée ou diminuée de manière essentiellement uniforme sur tout l'extérieur du récipient.
Le générateur de pression différentielle peut également être disposé de manière à résister à la distorsion du récipient et à promouvoir l'expression uniforme et complète du fluide à partir du récipient. Ce générateur de pression différentielle peut également être disposé pour mélanger le contenu du récipient, par exemple les GRC, et une solution d'additif ou de conservateur.
Le montage de traitement de fluides biologiques peut comprendre un nombre et des combinaisons quelconques de montages, d'agents poreux, de dispositifs de commande du flux, d'éléments de commande des gaz, de récipients et de conduites les reliant. Il apparaîtra à l'homme de métier que l'invention telle qu'elle est décrite dans le présent exposé peut être reconfigurée en différentes combinaisons.
Des exemples de montages de traitement de fluides biologiques sont présentés dans le brevet US 5.100. 564 et dans la publication internationale n WO 92/07656.
Conformément à la présente invention, les conduites, montages, agents poreux, éléments de commande de gaz, récipients et dispositifs de commande du flux qui constituent un montage de traitement de fluides biologiques peuvent être disposés pour définir différentes voies d'écoulement
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pour le fluide biologique et/ou le gaz. Par exemple, lorsque le sang entier est traité, le PRP peut s'écouler le long d'une première voie d'écoulement, par exemple, par un montage de barrage des globules rouges (le cas échéant), par un montage d'élimination des leucocytes de PRP et dans un sac auxiliaire (par exemple, un deuxième récipient). De même, les GRC peuvent s'écouler le long d'une deuxième voie d'écoulement, par exemple, par le montage d'élimination des leucocytes des GRC et dans un sac collecteur (par exemple, un troisième récipient).
Etant donné que des voies d'écoulement indépendantes peuvent être présentes, le passage simultané ou consécutif de fluides biologiques distincts (par exemple, du PRP et des GRC) par le montage de traitement de fluides biologiques s'inscrit également dans la portée de la présente invention.
Les récipients et conduites utilisés dans le montage de traitement de fluides biologiques peuvent être composés de n'importe quel matériau compatible avec un fluide biologique ou un gaz tel que le sang entier ou un composant du sang. Les exécutions recommandées doivent être capables de résister à une centrifugation et un environnement de stérilisation. Une large gamme de ces récipients est déjà connue de l'état de la technique. Par exemple, des sacs auxiliaires et collecteurs de sang sont typiquement composés de chlorure de polyvynile plastifié, par exemple du PVC plastifié avec du dioctylphtalate, du diéthylhexylphtalate ou du trioctyltrimellitate. Les sacs peuvent également être formés à partir de polyoléfine, de polyuréthanne, de polyesther et de polycarbonate.
La conduite peut être n'importe quel tuyau ou moyen qui assure le passage de fluides entre les récipients et se compose typiquement du même matériau flexible que celui utilisé pour les récipients, de préférence du PVC plasti-
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fié. La conduite peut être compatible avec un système d'étanchement automatique. La présente invention n'est pas censée être limitée par le type de matériau utilisé pour construire les récipients ou les conduites qui relient les récipients.
Les récipients et/ou les conduites peuvent être modifiés selon l'application visée. Par exemple, les récipients peuvent comprendre au moins un passage interne pour permettre au fluide de s'écouler à destination ou en provenance d'une portion particulière du récipient située à proximité du passage. Le récipient et/ou la conduite peuvent être segmentés, comporter des compartiments et/ou être élargis, typiquement pour assurer l'isolation d'une portion du fluide biologique, par exemple pour l'échantillonnage.
La conduite peut s'étendre à l'intérieur du récipient.
Il peut y avoir plusieurs conduites assurant le passage de fluides vers n'importe quel récipient individuel et ces conduites peuvent être disposées de différentes façons. Par exemple, il peut y avoir au moins deux conduites situées sur la partie supérieure du sac collecteur ou au fond du sac ou une conduite à chaque extrémité du sac ou encore une conduite s'étendant à partir d'une portion intermédiaire du sac. Les récipients comportant une seule conduite d'arrivée et/ou d'évacuation (supérieure et inférieure), comportant deux conduites d'arrivée et/ou d'évacuation (supérieure, inférieure et les deux), ou encore trois conduites (supérieure, inférieure et/ou intermédiaire) et des variantes de l'une de ces configurations peuvent relever également de la portée de la présente invention.
Il en va de même de l'utilisation d'au moins un collier de serrage associé à un récipient pour la séparation physique d'une couche à l'intérieur du récipient par rapport à une autre couche.
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Un dispositif de commande du flux, comme une bague d'étanchéité, une soupape, un collier de serrage, un appareil de striction, un cylindre, une fermeture coulissante ou autre est disposé typiquement dans ou sur les conduites et/ou récipients. Conformément à l'invention, un dispositif de commande du flux peut être positionné sur ou dans n'importe laquelle ou toutes les conduites et/ou récipients afin de faciliter une fonction souhaitée, par exemple l'établissement d'une voie d'écoulement souhaitée pour un fluide biologique ou un gaz. De préférence, le dispositif de commande du flux peut être contrôlé, par exemple ouvert et fermé, en réponse au dispositif de commande automatisé. La présente invention n'est pas censée être limitée par le nombre, la disposition ou l'utilisation de tels dispositifs de commande du flux.
Les milieux poreux d'élimination de leucocytes d'un fluide biologique peuvent être n'importe quel milieu qui élimine effectivement les leucocytes sans avoir un effet délétère sur le fluide biologique qui le traverse. Dans une exécution de l'invention, un milieu poreux à utiliser avec un fluide biologique tel qu'une couche ne contenant pas de globules rouges (par exemple, le PRP) peut comprendre un milieu présenté dans le brevet US 4.880. 548. Dans une exécution recommandée de l'invention, un milieu poreux à utiliser avec un fluide biologique telle qu'une couche contenant des globules rouges (par exemple, les GRC) peut comprendre le type de milieux présentés dans les brevets US 4.925. 572 et 4.923. 620 ainsi que dans la demande de brevet britannique GB 2 231.282A.
Conformément à la présente invention, les conduites, filtres, milieux poreux et récipients peuvent être positionnés selon l'application visée. Par exemple, comme le montre la figure 17, les sacs auxiliaires 18,41 et 42
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peuvent reposer sur un débitmètre 72. Dans d'autres exécutions (non représentées), au moins un dispositif de support, par exemple, notamment, un plateau, un cadre, une console, une crochet et une chambre peut être utilisé pour supporter ou soutenir au moins un sac dans une position désirée et/ou à un endroit souhaité. Par exemple, le dispositif de support peut maintenir le sac auxiliaire dans une position inversée ou verticale et/ou à un niveau différent du sac collecteur 11. Le dispositif de support peut également convenir pour peser au moins un récipient.
Un milieu de barrage des globules rouges, conformément à la présente invention, comprend un milieu poreux qui permet la séparation d'un fluide biologique ne contenant pas de globules rouges, comme une suspension de plaquettes et de plasma, à partir d'un fluide biologique contenant des globules rouges. Le milieu de barrage des globules rouges empêche le fluide biologique contenant des globules rouges de pénétrer dans un récipient tel qu'un sac auxiliaire ou un récipient récepteur en aval du milieu de barrage. Le milieu de barrage des globules rouges permet au fluide ne contenant pas de globules rouges de le traverser mais ralentit significativement ou interrompt effectivement le flux du fluide biologique lorsque le fluide contenant des globules rouges approche du milieu de barrage.
En conséquence, un fluide de surnageant ne contenant pas de globules rouges comme une suspension de plaquettes peut être séparé d'un fluide de sédiment contenant des globules rouges en faisant passer la suspension de plaquettes par un milieu de barrage des globules rouges.
En conséquence, un fluide de surnageant ne contenant pas de globules rouges comme une suspension de plaquettes peut être séparé d'un fluide de sédiment contenant des globules rouges en faisant passer la suspension de plaquettes par le milieu de barrage des globules rouges. Par exemple, le
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milieu de barrage des globules rouges peut permettre à un fluide contenant des plaquettes de le traverser, en interrompant brusquement le flux lorsque les globules rouges du sang bloquent le milieu.
En ralentissant le flux du fluide biologique, le milieu de barrage permet à l'opérateur ou au dispositif de commande automatisé d'interrompre manuellement le flux pour empêcher le fluide biologique contenant des globules rouges de pénétrer dans un récipient tel qu'un sac auxiliaire ou un récipient récepteur en aval du milieu de barrage. Cette exécution de l'invention permet à l'opérateur ou au dispositif de commande automatisé d'intervenir plus d'une fois et d'interrompre le flux. Par exemple, un fluide de surnageant contenant des plaquettes peut s'écouler par le milieu de barrage des globules rouges à une vitesse initiale d'environ 15 ml/min mais le flux peut se réduire à environ 5 ml/min lorsqu'un fluide de sédiment contenant des globules rouges s'approche du milieu.
Une réduction de débit, par exemple, une réduction de 33% peut laisser à l'opéra- teur suffisamment de temps pour interrompre le flux au moment approprié. Dans certaines circonstances, par exemple lorsque le fluide contenant des plaquettes est exprimé à partir de plusieurs sacs séparés approximativement au même moment, cette réduction de flux permet à l'opérateur de traiter un plus grand nombre de récipients plus efficacement.
Une fonction principale du milieu de barrage des globules rouges consiste à séparer une fraction contenant des globules rouges d'un fluide biologique d'une fraction ne contenant pas de globules rouges. Le milieu de barrage des globules rouges peut agir comme une"soupape"automati- que en ralentissant ou même en interrompant le flux d'un fluide biologique contenant des globules rouges. Dans
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certaines exécutions, la fonction de soupape automatique peut interrompre rapidement ou instantanément le flux du fluide biologique contenant des globules rouges, évitant ainsi à l'opérateur la nécessité de surveiller cette étape.
L'action similaire à une soupape n'est pas bien comprise mais il est supposé que le flux est ralenti ou interrompu en raison de l'agrégation dans ou sur le milieu d'un ou plusieurs des constituants du fluide biologique.
Par exemple, à l'heure actuelle, il est supposé que, lorsque le fluide biologique ne contenant pas de globules rouges traverse le milieu, les leucocytes sont éliminés de ce fluide. Ces leucocytes semblent s'accumuler dans ou sur le milieu mais le reste du fluide ne contenant pas de globules rouges s'écoule typiquement par le milieu. Néanmoins, une fois que les globules rouges entrent directement ou indirectement en contact avec le milieu, par exemple entrent directement en contact avec le milieu ou entrent en contact avec les leucocytes qui, à leur tour, peuvent entrer directement en contact avec le milieu, l'écoulement par le milieu se ralentit significativement, pouvant même s'arrêter.
Sans intention de limiter à une quelconque explication particulière du mécanisme de ce fonctionnement similaire à celui d'une soupape, il est actuellement supposé que le ralentissement ou l'interruption du flux peut s'expliquer par l'agglomération des globules rouges seules et/ou en combinaison avec des leucocytes, ce qui forme un barrage qui empêche ou bloque le flux ultérieur par le milieu poreux. Il peut arriver que d'autres facteurs, tel que le potentiel zéta, la TSCM (tension superficielle critique de mouillage) et/ou d'autres caractéristiques des fibres ou du milieu poreux puissent contribuer au fonctionnement similaire à celui d'une soupape.
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Dans une exécution de cette invention, l'efficacité l'élimination des leucocytes du milieu de barrage des globules rouges est accrue et le milieu de barrage des globules rouges peut ainsi fonctionner comme milieu d'élimination des leucocytes. Par exemple, des milieux de barrage des globules rouges et des milieux d'élimination des leucocytes et de barrage des globules rouges sont présentés dans les brevets US n 5. 100.564 et 5.152. 905, les documents US 07/846.587 et 07/896.580 et la publication internationale n WO 91/04088.
Dans un autre exemple de configuration, le montage de traitement de fluides biologiques peut comprendre un montage séparateur 81, de préférence un montage séparateur non centrifuge comme l'illustrent les figures 3 et 31.
Cette exécution de la présente invention implique la séparation d'un ou plusieurs composants d'un fluide biologique sans soumettre le fluide biologique à une centrifugation. Dans un autre aspect, un ou plusieurs composants peuvent être séparés sans soumettre le fluide biologique à une centrifugation rapide. Conformément à la présente invention, un fluide biologique, particulièrement le sang entier ou le PRP, peut être exposé à un milieu séparateur convenant pour faire passer au moins un composant du fluide biologique, par exemple le plasma mais pas d'autres composants du fluide biologique, en particulier les plaquettes et/ou les globules rouges. L'obstruction du milieu séparateur par ces autres composants est minimisée ou prévenue. De préférence, l'adhérence des plaquettes au milieu séparateur est minimisée.
Une exécution d'un montage séparateur qui comprend un milieu séparateur peut être envisagé comme montage séparateur non centrifuge. Un fluide biologique peut être amené
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à traverser le montage séparateur non centrifuge où il peut alors être séparé en ses composants, lesquels peuvent être collectés séparément dans des récipients.
Conformément à l'invention, un fluide biologique peut être traité pour former une couche de surnageant et une couche de sédiment et la couche de surnageant (par exemple, le PRP) peut être amenée à traverser au moins un dispositif de filtrage tel qu'un filtre d'élimination des leucocytes, un filtre de barrage des globules rouges ou un filtre d'élimination des leucocytes/de barrage des globules rouges et être ensuite amené à traverser un montage séparateur non centrifuge où il peut être traité et séparé en ses composants, lesquels peuvent être collectés séparément dans un récipient 41 et un récipient 42.
Dans une exécution recommandée, si le fluide de surnageant est le PRP, il peut être amené à traverser un filtre de barrage des globules rouges 12 ou un filtre de barrage des globules rouges/d'élimination des leucocytes et être ensuite amené à traverser un montage séparateur non centrifuge où il peut être séparé en un fluide riche en plasma, par exemple en plasma, et en un fluide exempt de plasma, par exemple un fluide contenant des plaquettes, tel qu'un concentré de plaquettes, lorsque le PRP traverse le montage séparateur non centrifuge. Les dimensions, la nature et la configuration du dispositif selon la présente invention peuvent être ajustés pour faire varier la capacité du dispositif afin de l'adapter à l'environnement souhaité et peuvent convenir pour un recyclage du fluide biologique par le montage séparateur.
En outre, des montages à milieux séparateurs multiples peuvent être utilisés. Par exemple, les milieux séparateurs et montages comprennent notamment ceux proposés dans les publications internationales n WO 92/07656 et WO 93/08904.
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Dans une exécution recommandée, la présente invention peut mettre un oeuvre un flux transversal ou tangentiel vers le milieu séparateur. Par exemple, un générateur de pression différentielle tel qu'une pompe péristaltique 300, peut être utilisé pour diriger un flux biologique tel que le PRP tangentiellement par rapport à la surface du milieu séparateur de sorte que le fluide riche en plasma, par exemple le plasma, traverse le milieu séparateur et que le fluide exempt de plasma, par exemple un fluide contenant des plaquettes, passe tangentiellement à travers le milieu séparateur.
Le fluide exempt de plasma passant tangentiellement à travers le milieu séparateur peut être recyclé à plusieurs reprises par le montage séparateur. De manière typique, le recyclage est répété jusqu'à ce que le fluide exempt de plasma dans le sac auxiliaire contienne une quantité ou une concentration prédéterminée du composant souhaité, par exemple les plaquettes.
Dans une exécution particulièrement recommandée, le passage de fluide biologique par le montage séparateur peut également comprendre l'application d'une pression différentielle inverse à travers le milieu séparateur, notamment en créant un reflux à travers le milieu. Sans intention de limiter la présente invention à une quelconque explication du mécanisme, on suppose actuellement qu'une pression différentielle inverse peut contribuer à minimiser l'adhérence des plaquettes ou le contact de celles-ci avec le milieu séparateur. Le différentiel de pression inverse peut également contribuer à minimiser l'obstruction du milieu séparateur par des composants du sang tels que les plaquettes et/ou les globules rouges.
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Des dispositifs typiques de création d'une pression différentielle inverse sont notamment au moins une pompe telle qu'une pompe péristaltique, une soupape tel qu'un clapet de retenue, etc.
Le nombre, le type et la disposition des dispositifs qui créent la pression différentielle inverse ainsi que le mode de création de cette pression différentielle peuvent varier selon l'application souhaitée. Dans une exécution de l'invention, comme l'illustre la figure 31, au moins un générateur de pression différentielle inverse, tel qu'une pompe péristaltique 400, peut être situé entre le montage séparateur 81 et un récipient tel que le récipient auxiliaire 42 pour assurer le reflux à travers le milieu séparateur. Comme l'illustre la figure 3, le montage de traitement de fluides biologiques peut également comprendre des conduites 301,303 et 304 ainsi que des dispositifs de commande du flux 65,66 et 67.
Dans une exécution recommandée, le dispositif de création de la pression différentielle inverse assure un reflux pulsé à travers le milieu séparateur dans le dispositif séparateur 81 tandis qu'il se produit un flux transversal continu à travers le milieu séparateur. Dans le présent exposé, le terme "pulsé" désigne un reflux intermittent, périodique et non continu à travers le milieu séparateur.
Dans l'exécution illustrée à la figure 31, le reflux pulsé peut être assuré par un générateur de pression différentielle inverse 400 tandis que le flux transversal peut être assuré par un générateur de pression différentielle 300.
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En ce qui concerne le générateur de pression différentielle inverse 400, une pompe péristaltique assurant moins d'un cycle de travail de 100% peut être utilisée pour assurer un reflux pulsé. Typiquement, un cycle de travail de moins d'environ 75 %, tout particulièrement de moins d'environ 50% peut être utilisé. Comme l'illustre la figure 32, une pompe péristaltique 400 comprenant un rotor 320 utilisant un seul cylindre 321 peut être utilisée. Des pompes péristaltiques à plusieurs cylindres peuvent être utilisées, de préférence après avoir éliminé au moins un des cylindres.
En revanche, le générateur de pression différentielle 300 doit de préférence assurer un flux continu plutôt que pulsé. En conséquence, si le générateur de pression différentielle 300 est une pompe péristaltique, le cycle de travail doit dépasser 75% environ. Ainsi, tandis que les générateurs de différentiel de pression 300 et 400 peuvent tous deux comprendre des pompes péristaltiques, l'exécution recommandée prévoit que la pompe 300 soit une pompe péristaltique à plusieurs cylindres tandis que la pompe 400 peut être une pompe péristaltique à un seul cylindre comme décrit précédemment.
Conformément à l'invention, le système de traitement de fluides biologiques peut comprendre au moins un élément de commande des gaz pour permettre au gaz, tel que l'air, de se déplacer comme désiré pendant le traitement. Par exemple, un élément de commande des gaz peut être utilisé pour éliminer le gaz du système, pour séparer ou déplacer le gaz d'une partie du système vers une autre, pour introduire du gaz dans un système de traitement de fluides biologiques ou pour séparer le gaz du fluide biologique à traiter.
Des exemples d'éléments de commande des gaz sont notamment au moins une arrivée de gaz, une sortie de gaz,
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une boucle de collecte de déplacement des gaz, un récipient de gaz, une conduite de dérivation et une conduite qui s'étend dans le fluide biologique présent dans le récipient ou des combinaisons de ces différents éléments. Des éléments de commande des gaz peuvent être utilisés ensemble ou séparément. Par exemple, des orifices d'aération tels qu'une arrivée de gaz et une sortie de gaz peuvent être utilisés ensemble en combinaison avec au moins un montage, un milieu poreux ou un récipient dans le système ou peuvent être utilisés séparément.
Dans le présent exposé, le gaz désigne n'importe quel fluide gazeux tel que l'air, l'air stérilisé, l'oxygène, le dioxyde de carbone etc. ; il est entendu que l'invention n'est nullement limitée par le type de gaz utilisé.
Il peut être souhaitable de déplacer ou d'extraire du gaz étant donné que, par exemple, le gaz en tête d'une colonne de fluide biologique, risque de boucher ou d'entraver le fonctionnement d'un milieu poreux tel qu'un milieu poreux d'élimination des leucocytes utilisé pour traiter le fluide biologique. De même, le gaz dans le récipient récepteur peut affecter le fluide biologique traité, stocké dans ce récipient. En conséquence, un aspect de la présente invention comprend un dispositif et des méthodes visant à minimiser le volume des gaz qui subsistent dans un fluide biologique ou restent en contact avec lui pendant le stockage.
Il peut être souhaitable de déplacer, d'introduire et/ou d'extraire du gaz pour maximiser la récupération d'un fluide biologique retenu ou bloqué dans divers éléments du système de traitement de fluides biologiques étant donné que sinon ce fluide valable serait perdu. Par exemple, dans des conditions typiques utilisant un dispositif typique, le
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fluide biologique sera drainé par le système jusqu'à ce que le flux soit interrompu laissant un peu de fluide dans le système. Dans une exécution de l'invention, le fluide retenu peut être récupéré en utilisant au moins un élément de commande des gaz, par exemple une boucle de collecte et de déplacement des gaz, un récipient des gaz, au moins une arrivée des gaz et/ou au moins une sortie de gaz.
Par exemple, en ce qui concerne les exécutions illustrées aux figures 1 et 4, une arrivée de gaz 99 ou 74 peut permettre au gaz de pénétrer dans un système de traitement de fluides biologiques, notamment pour augmenter la récupération du fluide biologique qui pourrait sinon être bloqué dans divers éléments du système pendant le traitement. En ce qui concerne les figures 1, 3 et 4, une sortie de gaz 98,73 ou 75 peut permettre au gaz présent le système de traitement de fluides biologiques d'être séparé du fluide biologique en traitement notamment en séparant le gaz du système ou en déplaçant le gaz vers une autre partie du système. Dans une exécution recommandée de l'invention, l'arrivée et la sortie ou l'une ou l'autre peuvent être actionnables sélectivement entre une position ouverte et une position fermée par le dispositif de commande.
Dans d'autres exécutions, au moins une boucle de collecte et de déplacement des gaz et un récipient de gaz (non représenté) peuvent être utilisés pour déplacer le gaz, de préférence pour séparer le gaz du fluide biologique et/ou du récipient de fluide biologique ; ou pour récupérer le fluide biologique retenu dans divers composants du système. Par exemple, le fluide biologique peut être amené à traverser un dispositif de filtrage 12,13 et/ou 17 et le fluide qui le traverse, avec le gaz déplacé par le fluide, peut être recueilli dans un récipient auxiliaire. Le gaz peut être séparé en le faisant passer dans une boucle de
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collecte et de déplacement des gaz.
Dans certaines exécutions, le gaz séparé peut être utilisé pour purger les conduites et montages, notamment en faisant passer le gaz dans l'arrivée du dispositif,"chassant"ainsi le fluide bloqué dans le récipient en aval. Dans un autre aspect, le gaz peut être stocké ou collecté dans un récipient de gaz et ce gaz peut être amené à traverser au moins une conduite, un milieu poreux et un dispositif de filtrage pour purger le fluide biologique, facilitant ainsi la récupération du fluide biologique bloqué pendant le traitement.
A titre d'exemple, une arrivée de gaz et une sortie de gaz peuvent être décrites par référence aux figures 3 et 4, toutes deux illustrant des voies d'écoulement optionnelles qui peuvent être ajoutées à un montage de traitement de fluides biologiques 10. Lorsqu'une telle voie d'écoulement est insérée dans un montage, il peut être souhaitable d'éliminer le gaz de la voie d'écoulement. Dans la figure 3, il est possible de procéder en activant ou en ouvrant une sortie de gaz 73. A la figure 4, une sortie de gaz 75 peut être ouverte ou activée pour évacuer l'air de la voie d'écoulement et l'arrivée de gaz 74 peut être ouverte ou activée pour permettre une récupération supplémentaire de fluide biologique à partir du dispositif de filtrage 17.
Dans une exécution recommandée, tant la sortie de gaz 73 que la sortie de gaz 75 sont des sorties automatiques, c'est-à-dire que le contact avec le fluide biologique ferme automatiquement la sortie. D'autres exemples d'arrivées de gaz et de sorties de gaz sont également proposées dans la publication internationale n WO 91/17809 et dans le brevet US n 5.126. 054.
L'arrivée de gaz et la sortie de gaz sont choisies de sorte que la stérilité du système ne soit pas compromise.
L'arrivée de gaz et la sortie de gaz conviennent particu-
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lièrement pour une utilisation dans des systèmes fermés ou peuvent être utilisées ultérieurement, par exemple dans les 24 heures suivant l'ouverture du système.
L'arrivée de gaz et la sortie de gaz comprennent chacune au moins un milieu poreux conçu pour permettre au gaz de le traverser. Divers matériaux peuvent être utilisés, pourvu que les propriétés requises du milieu poreux particulier soient obtenues. Celles-ci comprennent la résistance nécessaire pour faire face aux pressions différentielles rencontrées en cours d'utilisation et la faculté de fournir la perméabilité souhaitée sans application d'une pression excessive. Dans un système stérile, le milieu poreux doit également posséder de préférence un diamètre des pores d'environ 0,2 micromètre ou moins pour empêcher le passage des bactéries.
A cette fin, une arrivée de gaz ou une sortie de gaz peuvent être incluses dans n'importe lequel des divers éléments du système de traitement de fluides biologiques.
A titre d'exemple, une arrivée de gaz ou une sortie de gaz peuvent être incluses dans au moins une des conduites reliant les différents récipients, dans une paroi des récipients qui reçoivent le fluide biologique traité (par exemple, les récipients récepteurs), dans un orifice ou dans un de ces récipients. L'arrivée de gaz ou la sortie de gaz peuvent également être intégrées sur ou dans une combinaison des éléments précités. De même, un montage ou agent poreux peut comprendre une ou plusieurs arrivées ou sorties de gaz. Toutefois, il est généralement recommandé d'intégrer une arrivée de gaz ou une sortie de gaz dans les conduites qui relient les récipients ou dans un dispositif de filtrage.
L'utilisation de plusieurs arrivées de gaz ou sorties de gaz dans de quelconques conduite, récipient récepteur, montage ou milieu poreux relève de la portée de
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la présente invention.
Il apparaîtra à l'homme de métier que le placement d'au moins un élément de commande des gaz, par exemple une arrivée de gaz ou une sortie de gaz, peut être choisi pour obtenir un résultat précis. Par exemple, il peut être souhaitable de disposer l'arrivée de gaz en amont d'un milieu poreux et dans le récipient source de fluide biologique ou à proximité de celui-ci comme il est courant de le faire afin de maximiser la récupération de fluide biologique. De même, il peut être souhaitable de disposer la sortie de gaz en aval du milieu poreux et le plus près possible du récipient récepteur afin de maximiser le volume de gaz qui est éliminé du système.
Dans une exécution de l'invention, de l'air ou du gaz peut être stocké et/ou collecté dans au moins un récipient tel qu'un récipient de gaz ; lors de l'ouverture d'un dispositif de commande du flux, du gaz peut être amené pour purger les conduites et montages, facilitant ainsi la récupération du fluide biologique qui peut avoir été bloqué pendant le traitement.
De préférence, l'air ou le gaz de purge est amené aux conduites le plus près possible d'un récipient source pour maximiser le volume de fluide biologique récupéré. Le récipient de gaz est de préférence flexible de sorte que le gaz qu'il contient puisse être amené au système par simple compression.
Selon la présente invention, la récupération des divers éléments du système de traitement de fluides biologiques peut être maximisée. Par exemple, le fluide biologique peut être traité et exprimé vers un récipient récepteur par les conduites et milieux poreux appropriés, le cas
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échéant. Le fluide biologique qui a été bloqué dans ces éléments pendant le traitement peut être récupéré soit en faisant passer du gaz de purge par les conduites et agents poreux, soit en créant au moins un vide partiel dans le système pour extraire le fluide biologique retenu et lui permettre d'être drainé dans le récipient récepteur ou montage approprié.
Le gaz de purge peut provenir de n'importe laquelle de plusieurs sources. Par exemple, le système de traitement de fluides biologiques peut être alimenté par un récipient de stockage ou le stockage du gaz de purge, le gaz de purge peut également être le gaz qui a été extrait du système ou déplacé d'une partie du système vers une autre pendant le traitement ou le gaz de purge peut encore être injecté de manière aseptique dans le système à partir d'une source externe (par exemple, par une seringue). Par exemple, il peut être souhaitable d'utiliser du gaz de purge stérile qui a été stérilisé dans un récipient séparé du système de traitement de fluides biologiques.
Les gaz séparés par au moins un élément de commande des gaz, par exemple par la sortie de gaz, peuvent être purgés du système ou peuvent être recueillis dans un récipient de gaz (non représenté) et ramené au système comme un gaz de purge pour faciliter la récupération de fluide biologique qui est bloqué dans les divers composants du système.
Conformément à une exécution de l'invention, une boucle de collecte et de déplacement des gaz peut permettre le passage de fluides par une conduite choisie du montage de traitement de fluides biologiques 10. Par exemple, une extrémité de la boucle peut permettre le passage de fluides vers l'extrémité en amont d'un dispositif de filtrage,
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notamment vers la conduite 25 et l'autre extrémité de la boucle peut permettre le passage de fluides vers l'extrémité en aval d'un dispositif de filtrage, notamment vers la conduite 26. Dans une exécution recommandée, la boucle de collecte et de déplacement des gaz comprend au moins un dispositif de commande du flux.
Conformément à la présente invention, la boucle de collecte et de déplacement des gaz offre une voie d'écoulement pour la séparation du gaz de la voie d'écoulement de fluide biologique et, optionnellement, l'utilisation du gaz collecté pour récupérer le fluide biologique supplémentaire. La boucle peut également comprendre un récipient, comme un récipient de gaz interposé dans la boucle pour recueillir et stocker le gaz déplacé et pour recueillir et isoler le fluide biologique traité (par exemple, exempt de leucocytes). Par exemple, le fluide biologique exempt de leucocytes peut être recueilli dans une boucle de collecte et de déplacement des gaz en vue d'un échantillonnage. Dans une exécution particulièrement recommandée, le récipient peut être un sac flexible qui peut être comprimé afin de transférer le gaz.
D'autres structures qui fonctionnent comme décrit précédemment, comme une seringue ou autre, qui pourraient extraire du gaz du montage de traitement vers la boucle et transférer le gaz recueilli dans la seringue vers un autre récipient et/ou une autre conduite relèvent également de la portée de la présente invention. Il est entendu que la boucle de collecte et de déplacement des gaz fonctionne de sorte que le fluide chargé en leucocytes soit isolé du fluide exempt de leucocytes.
Dans une exécution alternative, la boucle de collecte et de déplacement des gaz peut comprendre un milieu de barrage des liquides par lequel passe le gaz. Le milieu de barrage des liquides peut être n'importe quel dispositif
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capable de séparer les gaz présents dans le système de traitement du sang à partir du fluide biologique qui est traité dans le système. Le milieu de barrage des liquides peut être inséré dans un boîtier pour former un montage de barrage des liquides. Les milieux et montages de barrage des liquides adéquats sont notamment ceux présentés dans la publication internationale n WO 91/17809.
Dans une exécution recommandée, la boucle de collecte des gaz comprend au moins une conduite, un récipient de collecte des gaz, de préférence un récipient de gaz flexible et un milieu de barrage des liquides en amont du récipient de gaz. Dans cette exécution, le fluide biologique traité (par exemple, le fluide biologique exempt de leucocytes passant par un dispositif de filtrage) peut être recueilli dans un sac auxiliaire et le gaz dans le sac auxiliaire peut être déplacé par la boucle de collecte de déplacement des gaz dans le récipient de collecte des gaz. Si nécessaire, le fluide biologique traité peut également être déplacé du sac auxiliaire dans le récipient de collecte des gaz.
Dans cette exécution, le fluide biologique contaminé (contenant des leucocytes) est incapable de traverser le milieu de barrage des liquides, isolant ainsi le fluide biologique contaminé du fluide biologique non contaminé.
Divers récipients supplémentaires peuvent être mis en communication avec le système de traitement de fluides biologiques et peuvent être utilisés pour définir différentes voies d'écoulement. Par exemple, un sac auxiliaire supplémentaire contenant une solution physiologique peut être placé en communication avec le système de traitement de fluides biologiques en amont du montage d'élimination des leucocytes ou en aval du montage d'élimination des leucocytes et la solution peut être amenée à traverser le montage d'élimination des leucocytes de sorte que le fluide biologique qui était gardé dans le montage puisse être
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recueilli.
Il doit être entendu, lorsque le fluide biologique du sac collecteur 11 est exprimé vers un ou plusieurs sacs auxiliaires, une partie du fluide biologique peut être bloquée dans les conduites et/ou un milieu poreux.
Conformément à la présente invention, un dispositif de commande automatisé 50, en réponse à des conditions prédéterminées, envoie ou reçoit des signaux et commande la séquence globale et le flux de fluide biologique d'un premier récipient tel que le récipient collecteur 11 vers n'importe lequel des récipients collecteurs ou auxiliaires.
Par exemple, le dispositif de commande automatisé peut comprendre un ou plusieurs dispositifs, commutateurs et/ou indicateurs, détecteurs ou dispositifs de contrôle pour obtenir un résultat souhaité, notamment mais non seulement : un commutateur de mise sous tension, un commutateur marche, un commutateur arrêt ; un sélecteur de séquence ; des dispositifs détecteurs, commutateurs et/ou indicateurs de poids, des dispositifs détecteurs, commutateurs et/ou indicateurs de temps ; des détecteurs et/ou indicateurs optiques ; et des détecteurs commutateurs et/ou indicateurs de débit ; des détecteurs, commutateurs et/ou indicateurs de température et au moins une interface pour détecter le point de séparation entre la première portion ou composant du fluide biologique et une seconde portion ou composant.
Dans le présent exposé, le contrôle de l'interface comprend un dispositif de contrôle associé à un milieu poreux tel qu'un agent de barrage des globules rouges pour contrôler le débit de la première portion ou la pression de reflux en amont d'un milieu poreux tel que le milieu de barrage des globules rouges ; un détecteur optique pour contrôler la transition entre les première et seconde portions du fluide biologique ; un détecteur de poids ou un dispositif de
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contrôle du débit total pour détecter un poids ou une quantité prédéterminé de fluide biologique qui définit le point séparateur entre les première et deuxième portions ou composants du fluide biologique ; et tout autre mécanisme pour détecter la séparation d'une portion ou d'un composant du fluide biologique d'une autre portion ou composant.
Il est entendu que chacun de ces détecteurs contrôle une étape prédéterminée et réagit ou fournit une rétroaction selon un ensemble prédéterminé de variables. En conséquence, toute étape et/ou séquence (comprenant notamment deux étapes ou plus) d'un traitement d'un fluide biologique peut être effectuée selon l'invention. Ainsi, le fluide biologique peut spécifiquement être séparé en fractions, composants et/ou constituants ; passer d'un emplacement à un autre, ce qui peut comprendre l'isolation d'une portion de fluide biologique en vue d'un échantillonnage, passer par au moins un milieu poreux, passer par au moins un milieu séparateur, combiner ou regrouper des fluides biologiques, administrer un fluide biologique à un patient et/ou chasser le fluide biologique avec du gaz.
Le fluide biologique peut par exemple être chauffé, refroidi, dilué, fractionné, lyophilisé, lavé, exposé à un agent viricide et/ou à n'importe quelle combinaison de ces opérations. Au moins un fluide comprenant notamment un additif, un anticoagulant, un conservateur, un agent viricide et un gaz peut être ajouté au fluide biologique ou séparé du fluide biologique.
Par exemple, dans une séquence impliquant de diriger tangentiellement un fluide biologique d'un récipient source vers un milieu séparateur de sorte que le plasma traverse le milieu séparateur vers un récipient auxiliaire et que les globules rouges et/ou plaquettes passent à travers le milieu séparateur vers le récipient source et reviennent
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vers le milieu séparateur, un détecteur de poids recevant un signal d'au moins un des récipients peut déclencher une commande prédéterminée dans le dispositif de commande automatisé qui interrompt la séquence.
Dans une exécution selon l'invention impliquant le passage de fluide biologique par un milieu poreux tel qu'un milieu de barrage des globules rouges ou un agent d'élimination des leucocytes et/ou de barrage des globules rouges, lorsque le flux à travers le milieu ralentit ou est interrompu, un détecteur de débit peut déclencher une commande prédéterminée dans le dispositif de commande automatisé qui interrompt la séquence 1 et lance la séquence 2 et/ou la séquence 3 comme le montrent les figures.
L'ensemble de commande automatisé 50 peut être raccordé aux divers éléments du système et peut comprendre une ou plusieurs connexions au montage de traitement de fluides biologiques, y compris un récipient ou un dispositif du commande du flux, un élément de commande des gaz, une conduite, vers un élément spécifique dans le montage de traitement de fluides biologiques ou le générateur de pression différentielle.
Le fonctionnement d'un système automatisé de traitement de fluides biologiques selon un aspect de la présente invention peut être illustré par référence au système de traitement automatisé représenté à la figure 1 et aux
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organigrammes illustrés dans les figures 5 à 11.
Dans l'étape 1 (ci-après SI, S2, S3, etc.), la sé- quence 1 est initiée. La séquence initiale peut comprendre la collecte de fluide biologique directement dans le sac collecteur 11, la sélection de la première séquence, le placement du récipient collecteur 11 dans un générateur de
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pression différentielle 51 et la connexion du récipient collecteur à n'importe quel récipient auxiliaire, si nécessaire. Dans une exécution recommandée de l'invention, le récipient collecteur 11 contient un fluide biologique, typiquement du sang entier, qui a été séparé en une couche de surnageant 31 et une couche de sédiment 32 avant de placer le récipient collecteur 11 dans le générateur de pression différentielle et de choisir la première séquence.
Si du sang entier est utilisé, la couche de surnageant peut être initialement du PRP et la couche de sédiment peut être initialement des GRC. Dans une exécution de l'invention, le fluide biologique peut être séparé dans des conditions auxquelles une couche de transition ou couche intermédiaire (typiquement, la couenne) assure l'interface entre la couche de surnageant et la couche de sédiment. Dans une autre exécution de l'invention, la couche de surnageant peut être initialement du PPP et la couche de sédiment peut être initialement des globules rouges avec une couche intermédiaire ou couenne les séparant. Le fluide biologique peut être exprimé du sac collecteur, respectivement comme couche de surnageant, couche intermédiaire et couche de sédiment. Ces couches peuvent être exprimées dans n'importe quel ordre.
En S2, les soupapes 61 et 62 sont fermées.
Alternativement, les soupapes peuvent être fermées dans la première étape lors de l'initialisation de la séquence. En S3, une pression différentielle peut être générée entre le récipient collecteur 11 et le sac auxiliaire 41.
En S4, la soupape, ou collier de serrage 61, est ouverte et la pression différentielle entre le récipient collecteur et le premier sac auxiliaire 41 fait s'écouler la couche de surnageant dans la direction du sac auxiliaire 41. Lorsque la couche de surnageant passe du sac collecteur
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au premier sac auxiliaire, elle peut être amenée à traverser au moins un milieu poreux, tel qu'un milieu d'élimination des leucocytes, un milieu de barrage des globules rouges ou un milieu combiné d'élimination des leucocytes et de barrage des globules rouges. Dans une autre exécution (non représentée), le fluide de surnageant peut être amené à traverser un montage séparateur 81, interposé entre un récipient tel qu'un récipient collecteur 11 et un récipient auxiliaire 41.
En S5 et S6, le débit initial du surnageant est contrôlé. Si le débit est trop élevé ou trop faible, un signal peut être généré qui entraîne l'augmentation ou la baisse de la pression différentielle. Alternativement, si le débit est typiquement stable à une pression constante, le réglage de la pression peut s'avérer inutile.
Lorsqu'un débit initial adéquat est obtenu en S6, le flux continue d'être contrôlé en S7 jusqu'à ce qu'une valeur prédéterminée soit atteinte, moment auquel un signal est produit pour indiquer que le flux doit cesser. Conformément à l'invention, la nature du signal dépendra du type de dispositif de contrôle utilisé pour distinguer une couche de fluide biologique d'une autre. Par exemple, dans une exécution recommandée de l'invention, un milieu poreux de barrage des globules rouges ou un milieu combiné de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes est utilisé et le dispositif de contrôle produit un signal lorsque le débit ralentit significativement ou s'interrompt.
Dans une exécution de l'invention qui comprend un dispositif de pesage, le dispositif de contrôle peut produire un signal lorsqu'une quantité prédéterminée de surnageant est passée dans le sac auxiliaire 41. Dans une exécution de l'invention qui comprend un lecteur optique, le dispositif de contrôle peut produire un signal lorsque
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le fluide passant devant le lecteur optique atteint une densité prédéterminée. Il est entendu que l'invention ne doit pas être limitée par le type utilisé de système de détection et de contrôle du flux.
En S8, le signal produit en S6 et S7 ferme la soupape ou le collier de serrage 61 en réponse au signal qui indique que le flux doit cesser. En S9, le processus peut être interrompu complètement ou une ou plusieurs séquences, comme les séquences 2,3 ou 4, peuvent être sélectionnées manuellement ou automatiquement.
Dans la séquence 1, la couche de surnageant était la première couche à être exprimée du sac collecteur. Dans des exécutions alternatives, la séquence initiale peut comprendre d'abord l'expression d'une couche autre que la couche de surnageant. Par exemple, la couche de sédiment de globules rouges ou la couenne peut être exprimée en premier lieu.
Si la séquence 2 est sélectionnée, le processus, typiquement le traitement de la couche de sédiment, est initié en S10.
Conformément à la présente invention, il peut être souhaitable d'éliminer le gaz/l'air du système, de séparer ou de déplacer le gaz/l'air d'une partie du système vers une autre. Conformément à la présente invention, tout montage ou toute méthode qui assure l'élimination ou le déplacement de gaz/d'air dans le système peut être utilisé.
Conformément à l'invention, il peut être souhaitable de mélanger le contenu d'un récipient tel qu'un sac collecteur et/ou un sac auxiliaire, en vue de mélanger un fluide biologique avec une solution d'additif ou autre et/ou de
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mélanger les composants sanguins.
Dans une exécution de l'invention, le processus peut comprendre l'étape Sll dans laquelle le récipient collecteur est retourné ou basculé, soit en faisant tourner le sac collecteur à l'intérieur du générateur de pression différentielle, soit en faisant tourner le générateur de pression différentielle lui-même. Le retournement du sac et/ou du générateur de pression différentielle peut être une étape souhaitable du processus pour atteindre différents résultats, y compris mais non seulement le déplacement de gaz à l'intérieur du sac collecteur et le mélange d'un fluide biologique avec une solution d'additif, un diluant ou autre pour orienter le sac dans une position souhaitée ou pour retourner un sac qui contient de l'air.
A la fin de l'étape de retournement, la conduite 62 peut être orientée dans une position souhaitée, typiquement à environ 1800 de sa position au début de Sll.
En S12, une pression positive est générée, la soupape 62 est ouverte (S13) et la couche de sédiment 32 dans le sac collecteur 11 peut être amenée à traverser un montage d'élimination des leucocytes 17 et à pénétrer dans un récipient tel que le deuxième récipient auxiliaire 18. S14 et S15 peuvent respectivement correspondre à S5 et S6 pour garantir que le débit initial souhaité soit maintenu.
Lorsqu'un débit initial adéquat est atteint, le flux continue d'être contrôlé en S16. Lorsque le débit ralentit ou s'arrête (S16), de préférence lorsque pratiquement toute la couche de sédiment a été exprimée du sac collecteur, la soupape 62 est fermée (S17), un commutateur d'arrêt peut être activé (S18) et la pression différentielle est de préférence ramenée à 0 (S19).
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Si la séquence 3 est sélectionnée pour suivre la séquence 1, une solution anticoagulante ou une solution d'additif ou autre dans le deuxième sac collecteur 18 peut être amenée à passer du deuxième sac auxiliaire 18 dans le récipient collecteur 11. En S30, la soupape 62 est ouverte par l'unité de commande 50. En S31, le récipient collecteur 11 est retourné soit en faisant tourner le sac collecteur à l'intérieur du générateur de pression différentielle, soit en faisant tourner le générateur de pression différentielle lui-même. La couche de sédiment 32 se déplace alors vers l'extrémité du récipient collecteur 11 qui communique avec la conduite 25 tandis que l'air se déplace vers l'extrémité opposée du récipient collecteur 11.
En S32, une pression inverse ou négative est générée entre le récipient collecteur 11 et le deuxième sac auxiliaire 18, poussant la solution contenue dans le deuxième sac auxiliaire 18 dans le récipient collecteur 11. Alternativement, la pression différentielle négative peut être générée d'abord et la soupape 62 peut alors être ouverte ou le deuxième sac auxiliaire 18 peut être contenu dans un autre générateur de pression différentielle 51B qui pousse l'additif dans le sac collecteur 11. En S33-S35, le flux est contrôlé jusqu'à ce qu'il tombe à une valeur, par exemple 0, qui indique qu'une quantité suffisante de solution a été poussée vers le récipient collecteur 11. En S36, le mélange de la solution et de la couche de sédiment 12 est initié.
La solution et la couche de sédiment 32 peuvent être mélangées de différentes façons, par exemple en faisant tourner ou basculer le récipient collecteur 11 et/ou le générateur de pression différentielle 51 ou en prévoyant un mécanisme dans le générateur de pression différentielle 51 qui manipule le récipient collecteur 11. Lorsque la soupape 62 est fermée (S45), la pression dans le générateur de pression différentielle 51 est réduite à 0, la séquence 2 peut être initiée comme décrit précédemment.
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Les séquences 1,2 et 3 peuvent donc être mises en oeuvre dans le système automatisé de traitement de fluides illustré à la figure 1. Avec la solution acceptable physiologiquement stockée initialement dans le deuxième sac auxiliaire 18, l'unité de commande 50 peut passer d'abord par la séquence 1 pour exprimer la couche de surnageant contenue dans le sac collecteur 11 vers le premier sac auxiliaire 41 et ensuite passer à la séquence 3 comprenant les étapes S30 à S37 pour ajouter la solution contenue dans le deuxième sac auxiliaire 18 à la couche de sédiment dans le sac collecteur 11 et ensuite, passer à la séquence 2 sauf pour l'étape de retournement Sll afin d'exprimer la couche de sédiment contenue dans le sac collecteur 11 vers le deuxième sac auxiliaire 18.
L'étape de retournement Sll à la séquence 2 n'est pas nécessaire puisque le récipient collecteur 11 a déjà été retourné en S31 à la séquence 3.
Comme remarqué en S9 précédemment, la couche de surnageant peut être soumise à un traitement supplémentaire si nécessaire, de préférence en aval du milieu poreux 12 et/ou 13, soit en étant raccordée au système, soit après avoir été séparée du système. Par exemple, lorsqu'une quantité souhaitée de fluide de surnageant a été recueillie dans un premier sac auxiliaire 41, elle peut être amenée à passer du sac auxiliaire 41 vers un milieu séparateur, par exemple pour séparer le plasma des plaquettes. Alternativement, le fluide de surnageant peut être séparé en une deuxième couche de surnageant et une deuxième couche de sédiment.
Typiquement, si le fluide de surnageant est du PRP, il peut être séparé en une deuxième couche de surnageant comprenant du plasma et une deuxième couche de sédiment comprenant des plaquettes qui peuvent être traitées pour former du CP.
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Par exemple, si la séquence 4 est choisie après la séquence 1, le système de traitement automatisé peut être utilisé pour séparer le plasma des plaquettes. En S21, les soupapes ou colliers de serrage 63 et 64 sont fermés.
Alternativement, les soupapes peuvent être fermées comme première étape de l'initialisation de la séquence 3. A l'étape 22, la pression différentielle positive est générée entre le sac auxiliaire 41 et le sac auxiliaire 42. La pression différentielle peut être générée en remplaçant le sac collecteur 11 par le deuxième sac auxiliaire 41 dans le transducteur de pression différentielle 51 ou en prévoyant un autre transducteur de pression différentielle 51B pour le deuxième sac auxiliaire 41. Une fois qu'une pression souhaitée a été atteinte, la soupape 64 peut être ouverte (S23), permettant à la deuxième couche de surnageant de s'écouler par la conduite 28 dans le sac auxiliaire 42.
En S24 et S25, le flux continue jusqu'à ce qu'une valeur ou un état prédéterminé ait été atteint, par exemple jusqu'à ce qu'une quantité suffisante de la deuxième couche de surnageant soit passée dans le sac auxiliaire 42.
Conformément à l'invention, la quantité de couche de surnageant passant dans le sac auxiliaire 41 peut être prédéterminée, en fonction du temps, du poids ou de la densité mais l'invention n'est pas censée être limitée par ces facteurs.
En S26, une fois que la quantité prédéterminée de la deuxième couche de surnageant a été recueillie, la soupape 64 est fermée, un commutateur d'arrêt peut être activé (S27) et la pression différentielle peut être réduite à 0 (S28).
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Le fonctionnement du système de traitement automatisé de fluides biologiques conformément à un autre aspect de la présente invention, peut être illustré par référence au système de traitement automatisé illustré à la figure 2 et à l'organigramme illustré à la figure 9. Dans cette exécution, un récipient collecteur 11 qui comprend un fluide biologique qui a été séparé en une couche de surnageant 31 et une couche de sédiment 32 peut être positionné dans un générateur de pression différentielle 51. Dans cette exécution, il est recommandé que le générateur de pression différentielle 51 soit un dispositif combiné d'expression sous vide et sous pression.
Le récipient collecteur 11 peut permettre le passage de fluides vers un premier sac auxiliaire 41 convenant pour recevoir la couche de surnageant 31, un deuxième sac auxiliaire 18 convenant pour recevoir une couche de sédiment 32 et un quatrième sac auxiliaire 71 convenant pour stocker la solution physiologiquement acceptable telle qu'une solution nutritive ou une solution contenant des conservateurs. La voie d'écoulement du fluide entre le sac collecteur 11 et le premier sac auxiliaire 41 comprend de préférence un milieu poreux de barrage des globules rouges ou un milieu combiné de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes et la voie d'écoulement du fluide entre le récipient collecteur 11 et le deuxième sac auxiliaire 18 comprend de préférence un milieu poreux d'élimination des leucocytes.
Les trois sacs auxiliaires peuvent être positionnés dans ou sur un dispositif de contrôle du flux 72 convenant pour contrôler le flux en pesant la quantité de fluide dans les sacs auxiliaires respectifs. Le dispositif de contrôle du flux 72 peut être raccordé à l'unité de commande 50, de préférence un dispositif de commande à microprocesseur. L'unité de commande 50 peut être raccordée au générateur de pression différentielle 51 par la pompe 73 et la soupape
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74, de préférence une soupape ordinaire, convenant pour induire une pression ou un vide sur le récipient collecteur 11. Dans une exécution recommandée, la pompe 73 peut créer une pression positive sur le sac collecteur 11 par la conduite 75 et peut créer une pression inverse ou négative, à savoir un vide dans le sac collecteur 11 par la conduite 76.
Lorsque cette séquence est initiée, les voies d'écoulement menant du sac collecteur 11 vers tous les sacs auxiliaires sont fermées (S41). En S42, les étapes SI à S8 de la séquence 1 peuvent être exécutées, une pression différentielle entre le sac collecteur 11 et le sac auxiliaire 41 étant établie et la couche de surnageant étant exprimée dans le sac auxiliaire 41. La soupape 61 peut alors être fermée (S8) et la soupape 65 ouverte (S43).
En S44, les étapes S31 à S36 de la séquence 3 sont exécutées, une solution anticoagulante ou une solution additive ou autre contenue dans le quatrième sac auxiliaire 71 étant amenée à passer du quatrième sac auxiliaire 71 dans le récipient collecteur 11. En S31, le récipient collecteur 11 est retourné, notamment comme décrit en Sll, la couche de sédiment 32 se déplace alors vers l'extrémité du récipient collecteur 11 qui communique avec la conduite 90 tandis que tout l'air contenu se déplace vers l'extrémi- té opposée du récipient collecteur 11. En S32, une pression inverse ou négative est générée entre le récipient collecteur 11 et le quatrième sac auxiliaire 71, poussant la solution contenue dans le quatrième sac auxiliaire 71 dans le récipient collecteur 11.
Alternativement, la pression différentielle négative peut être générée en premier lieu et la soupape 65 peut alors être ouverte. En S33-S35, le flux de solution est contrôlé jusqu'à ce qu'il tombe à une valeur, par exemple 0, indiquant qu'une quantité suffisante
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de solution a été poussée dans le récipient collecteur 11.
Le mélange de la solution et de la couche de sédiment 32 est alors initié en S36. La solution et la couche de sédiment 32 peuvent alors être mélangées de différentes façons, par exemple en faisant tourner ou basculer le récipient collecteur 11 et/ou le générateur de pression différentielle 51 ou en prévoyant un mécanisme dans le générateur de pression différentielle 51 qui manipule le récipient collecteur 11. Une fois que la soupape 65 est fermée (S45), la couche de sédiment 32 peut alors être exprimée dans le deuxième sac auxiliaire 18 (S46) en suivant les étapes S12 à S19 de la séquence 2.
Une exécution supplémentaire de la présente invention prévoit une méthode par laquelle la récupération de divers fluides biologiques bloqués ou retenus dans divers éléments du système est maximisée, soit en amenant un volume de gaz derrière le fluide biologique bloqué ou retenu à pousser le fluide par ses éléments jusque dans le récipient désigné ou en poussant le fluide bloqué ou retenu dans le récipient désigné par une pression différentielle (par exemple, une masselotte à pesanteur, une tape énergique, une aspiration, etc. ), ce qui assure un vidage plus complet du récipient, du montage ou du milieu poreux. Une fois que le récipient, montage ou milieu poreux est vidé complètement, le flux peut être interrompu automatiquement.
La figure 10 présente un exemple d'organigramme pour une exécution de l'invention qui comprend la séparation du gaz dans le système du fluide biologique à traiter. Dans une exécution recommandée, le gaz dans le système peut être déplacé vers une partie du système séparée du fluide biologique ; dans une exécution particulièrement recommandée, le gaz dans le système peut être expulsé du système.
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Dans un exemple d'exécution dans lequel une sortie de gaz et une solution d'amorce additive est utilisée pour amorcer un filtre d'élimination des leucocytes 17, une sortie de gaz 98 et une arrivée de gaz 99 peuvent être positionnées comme illustré à la figure 1 et le récipient 18 comprend une solution d'amorce additive. En S50, le collier de serrage 62 est fermé. En S51, la sortie de gaz 98 est activée ou ouverte et une pression différentielle est générée entre le récipient 18 et l'environnement ambiant de la sortie de gaz 98 de sorte qu'une colonne de solution additive s'écoule par la conduite 26, par le filtre d'élimination des leucocytes 17 et dans la conduite 25. Dans certaines exécutions, la pression différentielle peut être générée par une masselotte à pesanteur et le récipient 18 peut être retourné.
Dans l'exécution illustrée, la pression différentielle est générée par un générateur de pression différentielle 51A. Au fur et à mesure que la solution progresse, elle pousse le gaz dans la conduite vers l'avant ou jusqu'à ce le gaz atteigne la sortie des gaz 98. Le gaz en avant de la colonne de solution additive passe par la sortie et est expulsé du système.
En S52, avant que la solution n'atteigne une position prédéterminée en amont de la sortie de gaz, la colonne de la solution additive déclenche un dispositif de contrôle qui ferme une soupape dans la voie d'écoulement du fluide menant à la sortie de gaz ou dépressurise le générateur de pression différentielle 51B si la sortie de gaz est une sortie de gaz non automatique. En option, si la sortie de gaz est une sortie automatique, aucun dispositif de contrôle n'est nécessaire ou un dispositif de contrôle peut signaler l'emplacement de la solution additive. En S53, le collier de serrage 62 s'ouvre et la solution additive s'écoule dans le récipient 11. En S54, le flux de la solution d'amorce additive est interrompu ou terminé.
La
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voie d'écoulement entre le récipient 11 et le récipient 18 est à présent préparée en vue d'être utilisée conformément à la présente invention, par exemple, par l'initiation de la séquence 2.
Après le passage d'un fluide biologique par le système, par exemple dans la séquence 2, l'air ambiant ou un gaz stérile peut pénétrer dans le système par l'arrivée de gaz 99 afin de récupérer le fluide biologique contenu dans le système. Si l'arrivée de gaz 99 est une arrivée manuelle, celle-ci est ouverte et/ou un collier de serrage est desserré ; si l'arrivée de gaz 99 est automatique, la pression différentielle entre l'arrivée de gaz et le sac auxiliaire 18 entraîne l'écoulement du gaz par la conduite 25, par le filtre d'élimination des leucocytes 17 et vers le sac auxiliaire 18.
Dans certaines exécutions, le récipient 18 et le filtre d'élimination des leucocytes 17 peuvent être positionnés à un niveau inférieur à celui du récipient 11, de préférence avec le récipient 18 dans une position verticale, avant l'activation de l'arrivée de gaz 99. Dans le processus, le fluide biologique retenu qui est bloqué dans ces éléments pendant le traitement est récupéré de ces éléments et recueilli dans un sac auxiliaire 18.
La figure 11 illustre un autre exemple de l'organigramme pour une exécution de l'invention comme illustré à la figure 1. Initialement, un sac collecteur 11 contenant une couche de surnageant 31 et une couche de sédiment 32 est placé dans le générateur de pression différentielle 51.
Le système est alors activé et amené à se stabiliser en S60 et les soupapes 61 et 62 sont fermées en S61. Alternativement, les soupapes 61 et 62 peuvent être fermées avant que le système ne soit activé.
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Une pression positive est générée en S62 et la soupape 61 est ouverte en S63 pour que le flux commence. Le flux de la couche de surnageant est contrôlé en S64 pour exprimer une quantité de la couche de surnageant inférieure à la quantité totale de la couche de surnageant. Par exemple, le dispositif de contrôle du fluide peut contrôler le poids du sac collecteur 11 et/ou du sac auxiliaire 41. Alternativement le débit peut être contrôlé en fonction du temps. Une fois qu'une quantité prédéterminée de la couche de surnageant a été exprimée, la soupape 61 est fermée en S65, laissant une quantité souhaitée de la couche de surnageant 31 avec la couche de sédiment 32 dans le sac collecteur 11.
La quantité souhaitée de fluide de surnageant provenant de la couche de surnageant 31 à laisser dans le sac collecteur 11 variera en fonction de l'utilisation souhaitée du contenu résiduel du sac, soit la couche de sédiment 32 et/ou la couche intermédiaire entre les couches de surnageant et de sédiment.
Par exemple, si la couche de sédiment est composée de GRC et la couche de surnageant de PRP et que les GRC sont destinés à être utilisés pour une transfusion, une quantité suffisante de PRP peut rester dans le sac collecteur 11 pour produire un hématocrite d'environ 52% en plus, de préférence un hématocrite d'environ 70% à 80% ou plus.
Alternativement, si la couche de surnageant est du PPP, avec une couche intermédiaire de couenne entre le PPP et la couche de sédiment de GRC, une quantité de PPP peut rester dans le sac collecteur 11 en vue d'être traitée avec la couenne.
Une fois que la soupape 61 est fermée en S65, la pression positive est ramenée à 0 en S66. En option, le
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contenu du sac collecteur 11, c'est-à-dire la couche de surnageant résiduelle et la couche de sédiment, peut être mélangé en S67. Les techniques de mélange appropriées sont notamment celles décrites à la séquence 4. Le sac collecteur 11 peut être retourné et/ou malaxé pendant le mélange et peut être laissé en position retournée à la fin de l'étape de mélange en S68. Une pression positive est générée en S69 et la soupape 62 s'ouvre alors en S70, exprimant le fluide résiduel du sac collecteur 11 vers le deuxième sac auxiliaire 18. Le flux du fluide provenant du sac collecteur est contrôlé en S71 pour déterminer lorsque le flux s'arrête.
La soupape 62 se ferme alors en S72. La pompe est fermée en S73 et la pression atteint 0 en S74, terminant ainsi la séquence.
Dans d'autres exécutions, impliquant notamment la couenne, d'autres séquences peuvent être utilisées. Par exemple, la couenne peut être isolée par n'importe quelle technique connue, y compris par la séparation du sang entier en une couche de surnageant de PPP, une couche de couenne intermédiaire et une couche de sédiment de GRC et en séparant les couches comme expliqué précédemment. Une fois que l'unité de couenne est séparée, elle peut être regroupée avec d'autres unités de couenne. La couenne regroupée ou non peut être séparée, typiquement par centrifugation, pour former une couche de surnageant contenant des plaquettes et une couche de sédiment contenant des globules rouges dans un sac auxiliaire.
Le sac auxiliaire (qui est relié à un sac auxiliaire vide supplémentaire) peut être placé dans le générateur de pression différentielle et le sac auxiliaire vide peut être placé dans ou sur le débitmètre. La couche de surnageant
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peut être séparée de la couche de sédiment comme illustrée dans les séquences précitées. Par exemple, la couche de surnageant contenant des plaquettes peut être amenée à traverser un milieu de barrage des globules rouges ou un milieu combiné de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes jusqu'à ce que le débit approche ou atteigne 0.
Générateur de pression différentielle recommandé
Les dispositifs d'expression classiques présentent de nombreux inconvénients. Par exemple, ils appliquent une pression non uniforme sur le sac collecteur de fluide et peuvent créer des faux plis dans les sacs. Les fluides biologiques peuvent être bloqués dans ces faux plis, empêchant que le fluide biologique soit exprimé à 100 %.
Une pression inégale tend également à agiter le fluide à l'intérieur du récipient et peut par exemple perturber l'interface entre les composants, par exemple entre la couche de surnageant et la couche de sédiment, à savoir la couenne, et réduire ainsi la quantité de couche de surnageant qui peut être collectée de manière fiable. En outre, étant donné que le sac collecteur peut être déformé et que la structure des dispositifs d'expression classiques peut gêner l'observation du récipient, il peut être difficile pour un opérateur de déterminer si l'appareil fonctionne correctement en regardant une couche d'interface entre une couche de sédiment et une couche de surnageant. En outre, dans certaines applications, il est souhaitable de pousser du fluide dans un récipient.
Néanmoins, les dispositifs d'expression classiques sont simplement capables de comprimer un récipient. Ainsi, tandis qu'ils peuvent expulser le fluide du récipient, ils sont incapables d'attirer le fluide dans le récipient.
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Les exécutions de la présente invention surmontent ces inconvénients. Conformément à la présente invention, un dispositif d'expression pour faire varier la quantité de fluide dans un récipient à volume variable relié à au moins une conduite peut comprendre un logement définissant une chambre fermée pour recevoir le récipient, le logement présentant au moins un orifice par lequel la conduite peut s'étendre ; un mécanisme régulateur de pression raccordé au logement pour faire varier la pression du fluide dans la chambre et faire ainsi varier le volume du récipient et un montage de déplacement du fluide à l'intérieur du récipient, ce montage comprenant au moins a) un quelconque mécanisme d'entraînement pour déplacer le logement et b) un appareil pour exercer une pression contre une première portion du récipient.
Une méthode d'expression d'un fluide biologique à partir d'un récipient dans une chambre fermée peut consister à faire varier la pression à l'intérieur de la chambre ; à déplacer le fluide à l'intérieur du récipient au moins en déplaçant d'une quelconque manière la chambre de manière oscillatoire ou b) en exerçant une pression contre une première portion du récipient.
Comme le montre la figure 12, le premier exemple de dispositif d'expression à utiliser dans la présente invention comprend un logement 110 qui définit une chambre fermée 111 et un mécanisme régulateur de pression 130 raccordé pneumatiquement au logement 110 par un tuyau flexible 31 ou une autre conduite pour faire varier la pression à l'intérieur de la chambre 111. Un récipient de fluide à volume variable, par exemple un sac collecteur 11 contenant un fluide biologique, peut être placé dans la chambre 111 avec une ou plusieurs sections de conduites flexibles 20,25 s'étendant du sac collecteur 11 par un
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orifice 117 dans le logement 110 vers l'extérieur du logement 110.
Le sac collecteur 11 ne doit pas être flexible mais il est de préférence conçu de sorte que son volume interne puisse varier en commandant la pression de fluide appliquée à la surface externe du sac collecteur 11.
Le mécanisme régulateur de pression 130 alimente et/ou extrait un fluide (soit un gaz, soit un liquide) en direction et/ou en provenance de la chambre 111 afin de faire varier la pression exercée sur le sac collecteur 11 à l'intérieur de la chambre 111, ce qui fait dès lors varier le volume du sac collecteur 11 et force par conséquent le fluide (soit un liquide, soit un gaz) à sortir ou à pénétrer dans le sac collecteur 11 par la conduite flexible 20, 25.
De préférence, le mécanisme régulateur de pression 130 comprend un montage de soupapes, par exemple une soupape pneumatique à 4 voies capable de relier le tuyau flexible 131 à l'entrée ou à la sortie d'une pompe à piston standard. La soupape pneumatique à 4 voies est commandée électroniquement par l'unité de commande 50 (figure 18). En outre, le système peut également comprendre plusieurs soupapes de sûreté et un détecteur de pression commandés électroniquement et contrôlés par l'unité de commande 50.
De cette manière, l'unité de commande 50 peut commander et contrôler la pression ou le vide exercé sur le sac collecteur 11. La soupape pneumatique à 4 voies, les différentes soupapes de sûreté et le détecteur de pression peuvent par exemple être disposés dans l'unité de commande 50, dans le mécanisme régulateur de pression 130 et/ou dans le logement 110.
Le logement 110 peut être formé de n'importe quel matériau adéquat qui présente une intégrité structurelle suffisante pour résister aux différences de pression entre
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la chambre 111 et l'extérieur du logement 110. Le logement 110 peut présenter différentes configurations. Par exemple, dans le dispositif d'expression illustré à la figure 12, le logement 110 comprend une base 112 et un couvercle 113 qui peut être fixé de manière amovible à la base 112 de n'importe quelle façon pour former la chambre 111 et envelopper le sac collecteur 11. Dans l'exemple de dispositif d'expression, le couvercle 113 est fixé de manière amovible à la base 112 au moyen de charnières 114 d'un côté de la base 112 et du couvercle 113 et au moins un, et de préférence deux, loquets 115 sont prévus de l'autre côté.
En outre, le logement comprend de préférence une portion transparente positionnée de manière à permettre l'observation du récipient de fluide. Par exemple, la portion transparente peut être une fenêtre 119 dans le couvercle 113. Alternativement, tout le logement peut être formé d'un matériau transparent, par exemple un plastique transparent.
Un ou plusieurs crochets 121 peuvent être fixés à l'intérieur de la chambre 111 à la même extrémité que la conduite flexible 20,25 et/ou à l'extrémité opposée de la conduite flexible 20,25. Il a été découvert que l'utilisation d'un seul crochet à l'extrémité du sac collecteur 11 à l'opposé de la conduite flexible 20,25 et d'un, et de préférence deux, crochets à l'extrémité du sac collecteur le plus proche de la conduite flexible 20,25 permettait de mieux fixer le sac collecteur 11 à l'intérieur du logement et facilitait l'expression du fluide à partir du sac collecteur 11. En outre, si le logement 110 est retourné de sorte que l'extrémité opposée à la conduite flexible 20,25 soit tournée face vers le haut,
le sac collecteur 11 ne peut se déloger et couper en pinçant le flux du fluide.
Ainsi, il est recommandé de fixer le sac collecteur aux
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deux extrémités. Bien que l'utilisation de crochets 121 pour fixer le sac collecteur 11 à l'intérieur du logement 110 soit recommandée, d'autres mécanismes de fixation comme par exemple un mécanisme à colliers de serrage peuvent également être mis en oeuvre.
La figure 13 propose le logement 110 fixé de manière amovible à un support 133 en utilisant par exemple une commande à engrenages 266, un moteur 132 et un arbre 134.
L'arbre 134 peut être creux de sorte qu'une alimentation pneumatique, hydraulique ou électrique ou des signaux de contrôle puissent être amenés au logement 110 par l'arbre. Le moteur peut être configuré de différentes façons, par exemple comme un moteur pas à pas à circuit imprimé et, de préférence, fixé au support 33. Le moteur 132 peut entraîner l'arbre 134 directement ou être raccordé à l'arbre 134 en utilisant la commande à engrenage 166. Bien que la commande à engrenages illustrée soit externe par rapport au moteur, elle peut lui être intégrée.
Le moteur et/ou la commande à engrenages peuvent être configurés de manière à faire osciller le logement 10 axialement le long ou autour de l'arbre 134 ou à faire osciller l'arbre d'avant en arrière le long d'un axe X, Y et/ou Z pour agiter ainsi le fluide dans le sac collecteur 11 en faisant basculer, tourner, osciller, en secouant et/ou en faisant vibrer le logement. Bien sûr, l'appareil ne se limite pas à un seul arbre, une seule commande à engrenages et/ou un seul moteur mais peut présenter deux ou plusieurs de ces montages d'arbre, engrenages et moteur raccordés au logement 110 à des extrémités, par exemple opposées.
Dans une exécution recommandée, le logement 110 est amené à tourner d'un angle d'environ 180 degrés de sorte que le logement 110 puisse être retourné. Le sens du moteur peut être inversé de sorte que le logement soit amené à
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exercer une nouvelle rotation des mêmes 1800. De cette manière, l'orientation du logement peut être ramenée à sa position originale, la conduite flexible 20,25 sortant de la portion supérieure extrême du logement 110. En faisant tourner le logement d'avant en arrière d'un même angle de 1800, il est possible d'éviter que la conduite flexible ne se torde. Néanmoins, une rotation de moins ou de plus de 1800 s'inscrit également dans la portée de la présente invention.
Dans l'exécution recommandée, la vitesse du logement oscillant 110 est ralentie graduellement à chaque extrémité du mouvement oscillatoire. Ceci réduit la force agissant sur le mécanisme qui fixe le sac collecteur 11 dans le logement 110. Le moteur 132 est raccordé électriquement et commandé par l'unité de commande 50. En outre, le mécanisme pour effectuer la rotation peut être n'importe quel mécanisme de déplacement approprié tel qu'un mécanisme pneumatique, électro-magnétique et/ou hydraulique. La commande à engrenages 266 peut contenir un ensemble d'engrenages approprié, par exemple une configuration en double hélice de sorte que le logement 110 soit amené à tourner dans un mouvement de va-et-vient d'un même angle.
L'unité de commande 50 peut recevoir un signal de rétroaction de la commande à engrenages 266 ou du moteur 134 de sorte que le logement 110 puisse être bloqué dans une ou plusieurs positions au cours de sa rotation. Par ailleurs, la commande à engrenages 266 peut contenir un ou plusieurs mécanismes de verrouillage qui peuvent être commandés électroniquement par l'unité de commande 50 pour verrouiller le logement 110 dans une ou plusieurs positions.
Dans une exécution recommandée du fonctionnement d'expression, le sac collecteur 11, par exemple un sac flexible contenant un fluide biologique, est fixé à la base 112 du logement 110 par la conduite flexible 20,25 steten- dant à travers l'orifice 117. Le sac collecteur 11 est de
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préférence fixé par le sommet et le fond à l'aide de crochets 121. Le couvercle 113 est alors fermé de manière étanche à la base 112 de sorte que le sac collecteur 11 soit complètement enfermé dans la chambre 111 et enveloppé par le logement 110. Le logement 110 est alors orienté dans une direction souhaitée par l'unité de commande 50 en utilisant par exemple le moteur 132.
Si le sac collecteur 11 contient du sang entier qui a été centrifugé pour former des couches de sédiment et de surnageant, le logement 110 est de préférence orienté verticalement, la couche de surnageant se trouvant entre la couche de sédiment et la conduite flexible 20,25. Le logement peut être orienté de sorte que la conduite flexible 20,25 s'étende par la portion supérieure du logement 110, où la conduite flexible 20,25 communique directement avec l'air contenu dans le sac collecteur 11 ou avec la couche de surnageant ou le boîtier peut être orienté de sorte que la conduite flexible 20,25 s'étende alors par la portion inférieure du logement 110 où la conduite flexible 20,25 communique directement avec la couche de sédiment.
Une fois que le logement 110 est correctement orienté, le fluide peut être exprimé du collecteur 11 ou poussé dans celui-ci en amenant ou en expulsant du fluide de la chambre 111 du logement 110 au moyen du mécanisme régulateur de pression 130. Par exemple, le mécanisme régulateur de pression 130 peut amener de l'air dans la chambre 111, augmentant la pression sur le sac collecteur 11. Si la conduite flexible 20,25 s'étend à partir de la portion supérieure du logement 110, l'augmentation de pression à l'intérieur de la chambre 111 expulse d'abord de l'air et ensuite la couche de surnageant du sac collecteur 11 par la conduite flexible 20,25.
L'interface entre la couche de surnageant et la couche de sédiment peut être observée par la fenêtre 119 et s'élèvera au fur et à mesure que la
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couche de surnageant est exprimée du sac collecteur 11.
La pression du fluide à l'intérieur de la chambre 111 sera essentiellement uniforme dans toute la chambre 111 de sorte que la surface externe du sac collecteur 11 soit exposée à une pression essentiellement uniforme. Par conséquent, le sac collecteur 11 présentera moins de faux plis ou d'autres formes de déformation qu'avec des dispositifs d'expression mécaniques classiques ou des tapes énergiques. Etant donné que le sac collecteur développe moins de faux plis et que la pression du fluide est appliquée sur toute la surface externe du sac collecteur 11, pratiquement tout le fluide dans le sac collecteur 11 peut être exprimé du sac collecteur 11 plutôt que d'être bloqué dans les faux plis.
En outre, lorsque le sac collecteur 11 contient du sang centrifugé, la pression externe uniforme appliquée sur le sac collecteur 11 n'a pas tendance à perturber l'interface de couenne.
* Lorsqu'une pression uniforme est appliquée à l'extérieur du sac collecteur 11, un problème peut se poser en ce sens que le fluide est exprimé d'une portion de sortie 147 du sac collecteur 11 adjacente à la conduite flexible 20, 25 de sorte que les côtés opposés de la portion de sortie 147 du sac collecteur 11 peuvent avoir tendance à s'affaisser l'un vers l'autre, ce qui gêne le flux de fluide du sac collecteur 11 par la conduite flexible 20,25 et augmente le temps nécessaire pour exprimer complètement le fluide.
Il a été découvert qu'en positionnant ou en appuyant un objet et/ou en dirigeant une force contre une portion du sac collecteur 11, de préférence une portion située de manière essentiellement éloignée de la portion de sortie 147 du sac collecteur, le fluide dans le sac collecteur 11
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est déplacé à l'intérieur du sac collecteur 11 et pressé vers la portion de sortie 147 du sac collecteur 11, maintenant les côtés opposés du sac collecteur 11 espacés l'un de l'autre. L'objet et/ou la force fournit un moyen de déplacer le fluide à l'intérieur du sac collecteur 11 et de pousser le fluide vers la portion de sortie 147 du sac collecteur 11.
La poussée du fluide vers la portion de sortie 147 du sac collecteur 11 empêche la pression externe uniforme exercée sur le sac collecteur 11 de provoquer l'affaissement de la portion de sortie 147 du sac collecteur 11. Différentes dispositions conviennent pour appliquer un objet et/ou une force sur le sac collecteur 11, y compris une vessie, un ressort, un bloc de mousse élastique ou rigide et/ou un dispositif pneumatique, hydraulique ou électromagnétique.
Par référence aux figures 28-30, une exécution recommandée d'un dispositif d'expression contenant un montage de déplacement du fluide à l'intérieur du sac collecteur 11 pour résister à l'affaissement de la portion de sortie 147 du sac collecteur 11 pendant l'expression est représentée. Au moins une vessie 239 est disposée à l'intérieur de la chambre fermée 111, de préférence à un emplacement essentiellement éloigné de la portion de sortie 147. En outre, la vessie 239 est de préférence disposée de manière adjacente à une seule portion du sac collecteur 11, par exemple la portion qui est éloignée de la portion de sortie 147, par exemple la portion inférieure. La vessie 239 peut être fixée au logement 110 en utilisant n'importe quel mécanisme adéquat, par exemple un adhésif ou un connecteur.
La vessie 239 peut être raccordée pneumatiquement à un mécanisme régulateur de pression 130 par une conduite flexible 131 qui s'étend par l'axe 134 ou par un orifice séparé dans le logement 110. La figure 30 illustre un mécanisme régulateur de pression 130 contenant une première section 130A pour
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régler la pression de la chambre fermée 111 et une deuxième section 130B pour régler la pression de la vessie 239. La première section de régulation de la pression 130A est raccordée à la chambre fermée 111 par une première conduite flexible 131 et la deuxième section de régulation de la pression 130B est raccordée à la vessie 239 par une deuxième conduite flexible 131B. Les première et deuxième sections de régulation de la pression 130A et 130B sont de préférence commandées indépendamment par l'unité de commande 50.
En fonctionnement, le mécanisme régulateur de pression 130 amène de l'air à la vessie 239, de préférence par une commande de l'unité de commande 50. Au fur et à mesure que la vessie 239 gonfle, elle entre en contact avec la portion du sac collecteur 11 éloignée de la portion de sortie 147 et applique une force contre le sac collecteur 11. Cette force amène le fluide contenu dans le sac collecteur 11 à se déplacer dans le sac collecteur 11 vers la portion de sortie 147 et maintient ainsi les côtés opposés du sac collecteur 11 espacés l'un de l'autre comme décrit précédemment. L'unité de commande 50 peut commander le fonctionnement de la vessie 239 de sorte que la vessie 239 gonfle jusqu'à n'importe quelle dimension ou taille à n'importe quel moment approprié d'une séquence.
L'unité de commande 50 peut également commander le dégonflement de la vessie, par exemple en ouvrant une soupape de sûreté raccordée à la vessie 239 et en permettant à la pression contenue à l'intérieur de la chambre fermée 111 ou au poids du sac collecteur 11 de dégonfler la vessie 239.
Alternativement, l'unité de commande peut créer un vide sur la vessie gonflée et maintenir le vide uniformément jusqu'à ce que la vessie 239 se dégonfle, assurant que la vessie 239 reste plate. La pression à l'intérieur de la vessie 239 peut être augmentée/réduite par rapport à la pression de la
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chambre fermée 111 de sorte que la vessie gonfle/se dégonfle correctement. De même, le volume d'air dans le logement peut être réglé pour maintenir une pression constante sur le sac collecteur 11 au fur et à mesure que la vessie 239 gonfle ou se dégonfle.
Dans des exécutions alternatives, la vessie peut comprendre plus d'une section et/ou compartiment et des sections et/ou compartiments individuels peuvent être actionnés indépendamment (par exemple gonflés et dégonflés) de manière similaire. Plusieurs vessies espacées à l'intérieur de la chambre fermée 111 peuvent être commandées par l'unité de commande 50 pour déplacer le fluide à l'intérieur du sac collecteur 11. La vessie peut même être utilisée pour exprimer le fluide du récipient 11, évitant ainsi la pressurisation du logement 110.
Dans certaines exécutions, il peut être souhaitable de mélanger le contenu du sac collecteur 11. Dans un mode recommandé de l'opération de mélange optionnelle, le dispositif d'expression est capable de déplacer le fluide à l'intérieur du sac collecteur 11 pour mélanger différents fluides contenus dans le sac collecteur 11. Le mélange d'un fluide biologique, en particulier le mélange par exemple d'une solution de conservateur avec des GRC peut être automatisé conformément à la présente invention. Différentes techniques ont été développées conformément à l'invention qui ont réduit le temps de mélange de plus de 10 min par exemple à 2 min ou moins. Dans les exécutions recommandées, le mélange est inférieur à environ 1 minute et, particulièrement, de l'ordre de 15 à 30 secondes ou moins.
Comme le décrit plus en détail la suite du texte, l'opéra- tion du mélange peut comprendre l'oscillation, la rotation, le basculement et/ou le retournement du sac collecteur 11.
L'opération de mélange peut également comprendre le mala-
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xage du sac collecteur en utilisant une ou plusieurs vessies. Dans une exécution recommandée, le logement 110 contenant le sac collecteur 11 est amené à osciller, à exercer une rotation, à basculer et/ou à se retourner autour de l'axe 134 pour mélanger le fluide dans le sac collecteur. Par exemple, la rotation ou le basculement du sac collecteur autour de l'axe 134 à une vitesse d'environ une fois toutes les 1 ou 2 secondes peut convenir.
Les figures 14 à 16 proposent un deuxième exemple d'exécution d'un montage de déplacement du fluide à l'intérieur du récipient 11 pour résister à l'affaissement de la portion de sortie 147 du sac collecteur 11 pendant ltexpression et pour contribuer à l'écoulement uniforme et complet du flux du fluide à partir du sac collecteur 11 ainsi que le déplacement du flux du fluide à l'intérieur du sac collecteur 11 en vue de mélanger divers fluides contenus dans le sac collecteur 11. Un solénoïde 144 comprend une bobine 136 entourant un piston 135 et raccordée électromagnétiquement à ce dernier. Le solénoïde 144 peut être raccordé électriquement et commandé par l'unité de commande 50. Le piston 135 est fixé à un axe 139 à un point de raccordement 138.
L'axe 139 est raccordé de manière à pouvoir pivoter par une première extrémité à un pivot 137 de sorte que l'axe puisse exercer une rotation autour du pivot 137 comme le montre la ligne en pointillé 140. A une deuxième extrémité, l'axe 139 est raccordé à une ailette 141. Le raccord 145 peut être un raccord rigide, un raccord élastique ou un raccord chargé initialement, p. ex. lorsqu'un ressort force l'ailette à s'écarter de l'axe. L'ailette 141 peut avoir n'importe quelle configuration adéquate mais est de préférence semi-circulaire et peut être dimensionnée de sorte qu'elle ne s'étende pas sur toute la largeur du sac collecteur 11.
Lorsque le solénoïde 144 est actionné par l'unité de commande 50, il sert de mécanisme
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d'entraînement, poussant le piston 135 dans la chambre fermée 111, amenant l'axe 139 à tourner autour du pivot 137 et déplaçant l'axe 139 et l'ailette 141 dans la position représentée par la ligne en pointillé 140.
Comme le montre la figure 15, lorsqu'un sac collecteur plein 11 est placé dans la chambre fermée 111, l'ailette 141 et l'axe 139 sont comprimés contre l'arrière de la base 112 et le piston 135 est poussé dans une position totalement rétractée à l'intérieur du solénoïde 144. Lorsque le fluide dans le sac collecteur 11 est exprimé et s'écoule du sac collecteur 11 par la conduite 20,25, l'ailette 141 presse ou appuie contre le sac collecteur 11.
Il a été découvert que, dans certaines exécutions, le temps requis pour exprimer le fluide du sac collecteur 11 pourrait être réduit par l'application de la force du solénoïde lorsque le fluide continue à être exprimé du sac collecteur 11. La force du solénoïde 144 compense le fluide supplémentaire qui a été exprimé du sac collecteur 11 sans nécessiter un grand ressort qui peut rendre l'insertion du sac collecteur 11 dans la chambre fermée 111 plutôt difficile. Lorsque le piston 135 est expulsé du solénoïde, l'action de l'ailette 141 entraînée par le solénoïde sur le fluide dans le sac collecteur 11 sert à empêcher l'affaissement de la portion de sortie 147 du sac collecteur 11, au fur et à mesure que la couche de surnageant est exprimée du sac collecteur 11.
La position du sac collecteur 11 par rapport au logement 110 avant et après l'actionnement du solénoïde 144 est illustrée à la figure 15. Les lignes en pointillé 140 et 148 représentent respectivement la position du sac collecteur 11 et de l'ailette 141 une fois que le solénoïde 144 a été actionné.
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En utilisant le solénoïde 144 et l'ailette 141 pour exercer une pression répétée sur le récipient 11 en association avec l'oscillation, la rotation, le basculement et/ou le retournement du sac collecteur 11 comme décrit précédemment, on peut par ailleurs faciliter le mélange du fluide dans le sac collecteur 11. Par exemple, le solénoïde peut être actionné par l'unité de commande 50 à une fréquence de, par exemple, 1 à 5 cycles par seconde. Le solénoïde 144 est de préférence actionné en utilisant une impulsion carrée d'une durée relativement courte.
Les figures 24 à 27 proposent un troisième exemple d'exécution d'un dispositif de déplacement du fluide à l'intérieur du récipient pour résister à l'affaissement de la portion de sortie 147 du récipient 11 et/ou mélanger le fluide dans le récipient 11. Le dispositif d'expression comprend le sac collecteur 11, un cylindre ou un poing malaxeur non rotatif 201 situé à l'intérieur du logement 110 et un moteur 166 qui sert de mécanisme d'entraînement pour actionner le point malaxeur 201. Le mécanisme assurant le mouvement du poing malaxeur 201 importe peu et n'importe quel mécanisme de mouvement adéquat, par exemple un mécanisme pneumatique, électromagnétique et/ou hydraulique peut convenir comme dispositif à cet effet à la place du moteur 166.
Le moteur 166 ou tout autre mécanisme de mouvement peut être fixé au logement 110 en utilisant n'importe quelle technique connue, par exemple une fixation de moteur 206. La fixation de moteur 206 est représentée en détail à la figure 26.
Un axe 234 du moteur 166 est raccordé de manière fixe à une vis à bille d'inversion 205 qui est de préférence configurée en double hélice. Un écrou sphérique 204 est fixé à la vis à bille d'inversion 205 de manière à pouvoir coulisser. Un bloc malaxeur 203 et le poing malaxeur 201
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sont reliés de manière fixe à l'écrou sphérique 204 et se déplacent avec l'écrou sphérique 204 le long de la vis à bille d'inversion 205. Des pistes 211, formées dans une plaque de séparation 207, s'étendent parallèlement à la vis à bille 205 et guident le poing malaxeur 201 et le bloc malaxeur 203 en se déplaçant le long de la vis à bille d'inversion 205. Le poing malaxeur 201 et le bloc malaxeur 203 sont illustrés en détail à la figure 27.
En fonctionnement, l'actionnement du moteur 166 entraîne la rotation de la vis à bille d'inversion 205 et, par conséquent, résulte en un mouvement linéaire de va-etvient de l'écrou sphérique 204, du bloc malaxeur 203 et du poing malaxeur 201. Le moteur 166 peut être raccordé et commandé par l'unité de commande 50 et peut être alimenté et recevoir des signaux de commande de l'unité de commande 50 par une portion creuse de l'axe 134. Le moteur 166 peut être actionné de manière continue pour obtenir une opération de mélange comme décrit précédemment, de préférence lorsque le logement 110 est amené à osciller autour de l'axe 134.
Alternativement, le moteur 166 peut être actionné de sorte que le poing malaxeur 201 soit déplacé le long de la vis à bille d'inversion jusqu'à qu'il entre en contact avec le sac collecteur 11 et se presse contre lui pour empêcher la portion de sortie 147 du sac collecteur 11 de s'affaisser. L'unité de commande 50 peut recevoir un signal de rétroaction de la commande à engrenages 266 ou du moteur 166,132 de sorte que le logement 110 puisse être arrêté dans une ou plusieurs positions en cours de rotation ou que le bloc malaxeur 203 puisse être interrompu en un ou plusieurs endroits le long de la vis à bille d'inversion 205.
En outre, la commande à engrenages 266 et la vis à bille d'inversion peuvent contenir un ou plusieurs mécanismes de verrouillage, commandés électroniquement par l'unité de commande 50 pour verrouiller le logement 110 et/ou le
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bloc malaxeur 203 dans une ou plusieurs positions.
Un système automatisé de traitement de fluides biologiques recommandé 149 peut par exemple être configuré comme illustré à la figure 17. L'unité de commande 50 peut par exemple comprendre une interface utilisateur, par exemple un clavier 150, un écran 151, un système de programmation et d'introduction des données, par exemple un disque de sauvegarde magnétique 152 et/ou un analyseur 170. L'unité de commande 50 est également raccordée au débitmètre 72.
Le débitmètre 72 est de préférence identique au débitmètre décrit dans la demande US n 07/589. 523 déposée le 28 septembre 1990 et la publication EPO 0477973 publiée le 1er avril 1992. Le débitmètre 72 peut être un débitmètre différentiel qui mesure le débit du fluide d'entrée ou de sortie du récipient en mesurant la vitesse de changement de poids du récipient. Le débitmètre comprend typiquement un transducteur de poids raccordé à un mécanisme de différenciation et à une unité de commande. Le transducteur de poids est de préférence une structure convenant pour la production d'un signal proportionnel à un poids placé sur la structure. Le récipient peut être placé directement sur la structure ou le récipient peut être placé dans le logement 110 d'un dispositif d'expression qui, à son tour, est placé sur la structure.
Le mécanisme de différenciation produit un signal proportionnel à la vitesse de changement d'un poids placé sur la cellule de charge et portant les jauges de contrainte. L'unité de commande peut déterminer le poids absolu d'un objet en échantillonnant directement le signal de sortie provenant du transducteur de poids ou l'unité de commande peut déterminer le débit du fluide en direction ou en provenance du transducteur de poids en échantillonnant le signal provenant du mécanisme de différenciation. Lorsqu'un tel débitmètre est utilisé en combi-
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naison avec le système automatisé de traitement du sang, il est possible de déterminer tant la quantité totale que le débit d'un fluide.
Un schéma fonctionnel du système de traitement de fluides biologiques recommandé 149 est illustré à la figure 18. La figure 18 est similaire aux figures 1 et 2 quant à sa construction et son fonctionnement et des numéros de référence identiques désignent des pièces identiques. Le sac collecteur 11 ou tout autre récipient de fluide peut être fixé dans le générateur de pression différentielle 51.
Les conduites flexibles 20,25, 28 relient plusieurs récipients 11, 18,41, 42. Les soupapes 61 à 64 sont raccordées électriquement à l'unité de commande 50.
Le fonctionnement d'une exécution recommandée du système automatisé de traitement de fluides biologiques 149 illustré aux figures 17 et 18 conformément à l'invention peut être représenté par référence aux organigrammes illustrés aux figures 19 à 22. Avant l'initiation d'une séquence particulière, un fluide biologique est typiquement recueilli dans le sac collecteur 11 qui est raccordé par des conduites à au moins un récipient auxiliaire. Le sac collecteur 11 est alors centrifugé pour former une couche de surnageant et une couche de sédiment. Le sac collecteur 11 est ensuite placé dans le générateur de pression différentielle 51, les conduites associées à chacun des récipients auxiliaires étant reliées aux soupapes 61 à 64 et les sacs auxiliaires 18,41, 42 étant placés sur le débitmètre 72.
Dans une exécution recommandée, le sac collecteur 11 contient le sang entier qui a été séparé en une couche de surnageant de PRP 31 et une couche de sédiment de GRC 32.
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La figure 19 présente un bloc de commande programmable de la séquence initiale. Dans ce bloc, un progamme dans l'unité de commande 50 peut choisir tout nombre et combinaison de séquences pour le traitement de fluides biologiques. Les séquences et paramètres particuliers au sein de ces séquences sont programmés pour correspondre par exemple aux fluides à traiter, aux types et formats des filtres dans le système, à la taille des récipients de fluide, à la longueur des conduites, au type et à la quantité d'agent conservateur contenue dans les récipients de fluide et à la quantité de fluide souhaitée à obtenir.
si nécessaire, cette information et toute autre information sélectionnée, par exemple les données d'identification du donneur, peuvent être recueillies en utilisant n'importe quelle entrée adéquate par exemple un analyseur 170 et traitées pour dresser un inventaire.
Dans certaines exécutions, il peut être souhaitable de tracer et/ou de contrôler le fluide biologique lorsqu'il est traité conformément à la présente invention, par exemple de fournir automatiquement les informations concernant le fluide biologique à l'opérateur et/ou à (aux) l'utilisateur (s) final (aux). En conséquence, les informations concernant la source du fluide biologique, telles que l'identification du donneur ou du lot, le groupe sanguin, le poids de l'unité donnée peuvent être introduites manuellement ou automatiquement dans l'unité de commande en utilisant, par exemple, l'analyseur 170 et/ou d'autres portions de l'interface utilisateur. L'information peut être stockée dans l'unité de commande 50 et est disponible si nécessaire.
En outre, lorsque le fluide biologique est traité, des informations supplémentaires, par exemple, la solution additive et/ou l'agent viricide utilisé, le taux d'élimination des leucocytes, le poids final du fluide traité, le nombre d'unités traitées par un opérateur
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particulier et la période de temps requise pour traiter une unité particulière, etc. peuvent également être traitées par l'unité de commande 50.
Dans un exemple d'exécution, le fluide biologique peut être traité selon l'invention pour produire des GRC, du CP et du plasma dans des récipients séparés et une étiquette portant certaines ou toutes les informations susmentionnées peut être générée manuellement ou automatiquement, par exemple en utilisant une imprimante d'étiquettes 253 au moment approprié et être placée sur le récipient approprié.
Dans une exécution recommandée, le récipient de fluide biologique donné peut comprendre un code-barres codant les informations de source appropriées de sorte que l'utilisation de l'analyseur 170 permette l'entrée automatique de l'information avant que le fluide biologique ne soit traité selon l'invention. Cela a l'avantage de minimiser le risque d'erreur par l'opérateur lors de l'initiation de la séquence de traitement correcte pour l'unité de commande 50.
Parmi d'autres avantages, les informations concernant un récipient de fluide particulier peuvent être utilisées comme partie d'un inventaire et/ou d'un système de suivi. A cet égard, plusieurs unités de commande 50 peuvent être raccordées l'une à l'autre et à une base de données centralisée qui peut également être reliée à un ou plusieurs centres utilisateurs.
L'intégration d'un inventaire et d'un système de suivi dans l'unité de commande 50 présente de nombreux avantages, y compris de minimiser la possibilité qu'une mauvaise unité puisse être utilisée pendant une procédure médicale.
Dans certaines exécutions, il peut être souhaitable de regrouper plusieurs unités provenant de différents réci-
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pients. Dans ce cas, il peut être souhaitable d'identifier la source de tous les fluides qui ont été regroupés. Lorsque le regroupement est accompli par l'unité de commande 50, l'unité de commande peut produire une étiquette détaillée identifiant les sources du fluide biologique regroupé ainsi que toutes les étapes de traitement et de manipulation qu'a subi le fluide biologique source ou après regroupement.
En outre, l'unité de commande 50 peut comprendre différents programmes de protection contre les défaillances en vue de garantir qu'une alarme se déclenche si un fluide biologique particulier est traité en utilisant une séquence de traitement inadéquate. L'unité de commande 50 peut également être programmée pour produire un avertissement si une quantité incorrecte d'un ou plusieurs composants du fluide biologique traité est produite.
Dans une exécution recommandée, l'unité de commande 50 est programmée pour initier respectivement les séquences A, B, C et D illustrées aux figures 19-22 pour séparer les composants d'un fluide biologique tel que le sang entier.
L'opérateur doit donner une instruction à l'unité de commande en ce qui concerne la séquence adéquate en utilisant une interface utilisateur, par exemple un écran 250, un lecteur 152 et/ou un clavier 150. Une fois que le sac collecteur 11 et tous les sacs auxiliaires 18,41, 42 ont été correctement positionnés, l'opérateur lance la séquence de commande en appuyant, par exemple, sur une touche marche.
A l'étape 100 (dans le présent exposé, S101, S102, S103 etc. ) la séquence A est lancée. L'unité de commande 50 vérifie s'il y a un flux stable, par exemple 0 ml/minute pendant une période de temps prédéterminée, par exemple 3
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secondes. Ce contrôle initial peut être utilisé pour calibrer le débitmètre 72 et l'unité de commande 50 à un flux zéro. Le contrôle initial du flux zéro vérifie si le système s'est stabilisé une fois que la conduite flexible 20,25, 28 et les sacs auxiliaires 18,41, 42 ont été placés sur le débitmètre 72 par l'opérateur. Si le flux n'est pas stabilisé, l'opérateur en est averti par l'interface utilisateur, par exemple l'écran 250.
L'écran peut être combiné à un avertisseur sonore ou un autre dispositif permettant d'avertir l'opérateur de conditions anormales.
En S101, les soupapes 61 et 62 sont fermées. Alternativement, les soupapes peuvent être fermées à la première étape de l'initialisation de la séquence A.
En S102, une pression différentielle est générée entre le collecteur 11 et le sac auxiliaire 41 en pressurisant par exemple la chambre fermée 111 du générateur de pression différentielle 51. Le débitmètre 72 peut être contrôlé pour vérifier que la conduite flexible 20,25 a été correctement insérée dans les colliers de serrage 61 et 62 et que les colliers de serrage 61 et 62 fonctionnent correctement.
Ainsi, l'unité de commande 50 vérifie si un flux stable, par exemple 0 ml/minute est maintenu uniformément une fois que la pression différentielle est générée. Dans l'expression du PRP par un milieu poreux tel qu'un milieu de barrage des globules rouges, il a été découvert qu'une pression différentielle d'environ 2 psi assurait des résultats optimaux quant au temps d'expression, à l'efficacité du milieu de filtrage et à la faculté de détecter que la couche de PRP a été complètement exprimée.
En S103, la soupape ou le collier de serrage 61 est ouvert et le différentiel de pression entre le sac collecteur 11 et le premier sac auxiliaire 41 fait s'écouler la
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couche de surnageant de PRP 31 dans la direction du sac auxiliaire 41. Lorsque la couche de surnageant de PRP 31 passe du sac collecteur 11 vers le premier sac auxiliaire 41, il traverse typiquement au moins un milieu poreux, de préférence un milieu de barrage des globules rouges ou un milieu combiné de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes.
Il est préférable de fermer les soupapes 61 et 62 avant l'initiation de la pression différentielle. Il peut également être préférable pour l'unité de commande 50 de contrôler la pression dans le générateur de pression différentielle 51 afin de garantir qu'une pression suffisante a été établie avant l'ouverture du collier de serrage 61 en S103. L'établissement d'une pression différentielle suffisante combiné à l'ouverture soudaine de la soupape 61 entraîne une colonne de flux biologique qui pousse une colonne d'air par le milieu poreux et permet ainsi à la colonne de fluide biologique de heurter le milieu poreux soudainement. Cette séquence du fonctionnement assure des performances optimales et est particulièrement importante pour le fonctionnement optimal du milieu poreux.
Si la soupape 61 reste ouverte de sorte que le fluide biologique soit poussé à travers la conduite lentement au fur et à mesure que la pression monte, les bulles d'air sont bloquées dans le fluide et l'efficacité du milieu poreux est réduite. Ainsi, dans l'exécution recommandée, les soupapes 61 et 62 sont fermées avant d'établir la pression différentielle et la soupape 61 est ouverte brusquement.
En S104, une détection initiale du flux est accomplie.
Le flux de la couche de surnageant est contrôlé pour vérifier si la soupape 61 a correctement été libérée et si la conduite flexible 20 n'est pas obstruée. La détection initiale du flux effectue un contrôle pour vérifier si le
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flux dépasse un premier niveau prédéterminé. Si le débit initial est trop faible, l'opérateur peut en être averti par l'interface utilisateur ou la pression différentielle peut être réglée. Une fois que le premier niveau prédéterminé du flux initial a été détecté, l'étape S105 est lancée.
En S105, le flux est contrôlé soit jusqu'à ce qu'une quantité prédéterminée de fluide ait été exprimée à partir du sac collecteur, soit jusqu'à ce qu'une période de temps prédéterminée se soit écoulée à partir du moment où le flux initial a dépassé le niveau prédéterminé. Dans une application typique, une période de temps prédéterminée est fixée, par exemple de 3 à 5 minutes et la quantité prédéterminée peut être fixée, par exemple à environ 100 à 120 cc.
En S106, l'unité de commande 50 peut entraîner l'application d'une force sur le sac collecteur 11. Comme décrit précédemment, la force peut être appliquée par exemple par la vessie 239, l'ailette 41 ou le poing malaxeur 201. Dans une exécution recommandée, l'unité de commande 50 actionne la vessie 239 en faisant augmenter la pression à l'intérieur de la vessie 239 jusqu'à un niveau qui excède la pression de la chambre fermée 111 par la seconde section 130B du mécanisme régulateur de pression 130. L'augmentation de la pression à l'intérieur de la vessie 239 presse une surface externe de la vessie 239 contre le sac collecteur 11. De cette manière, le fluide dans le sac collecteur 11 est déplacé de manière à empêcher la portion de sortie 47 du sac collecteur 11 de s'affaisser comme décrit précédemment.
Néanmoins, l'étape S106 peut être omise si nécessaire. Si tel est le cas, le traitement passe directement en S107.
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En S107, le flux est contrôlé jusqu'à ce qu'il tombe en dessous d'un second niveau prédéterminé. Lorsque le flux a atteint le second niveau prédéterminé, l'unité de commande 50 détermine que le flux doit être interrompu.
Les premier et second niveaux prédéterminés peuvent varier en fonction d'une application particulière. Par exemple, ces niveaux peuvent être un pourcentage d'un flux maximum attendu en provenance du récipient. Le premier niveau prédéterminé peut être d'approximativement 50 à 75% du flux maximum attendu tandis que le second niveau prédéterminé peut être d'approximativement 20 à 25% du flux maximum attendu. Dans l'exécution recommandée de l'invention, un milieu poreux de barrage des globules rouges ou un milieu poreux de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes est utilisé et le moniteur produit un signal contrôlant le débit par le milieu de barrage des globules rouges ou le milieu poreux de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes.
Une fois que la couche de surnageant de PRP a été complètement exprimée du sac collecteur 11, les globules rouges à proximité ou à l'intérieur de la couche de sédiment de GRC entrent en contact avec le milieu de barrage des globules rouges ou avec le milieu d'élimination des leucocytes et de barrage des globules rouges. Le flux par le milieu ralentit alors significativement ou s'interrompt. Dans une exécution où le flux maximum attendu est d'environ 40 cc/minute, le premier niveau prédéterminé peut être d'environ 25 cc/minute tandis que le second niveau prédéterminé peut être d'environ 15 à 20 cc/minute.
Alternativement, lorsque le flux maximum attendu est d'environ 20 à 25 cc/minute, le premier niveau prédéterminé peut être d'environ 10 à 15 cc/minute tandis que le second niveau prédéterminé peut être d'environ 4 à 7 cc/minute.
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En S108, le signal produit en S107 entraîne la fermeture par unité de commande 50 de la soupape ou du collier de serrage 61 et empêche toute force que ce soit par la vessie 239, l'ailette 141 ou le poing malaxeur 201 de s'appuyer contre le sac collecteur 11. Dans une exécution recommandée, le collier de serrage 61 est fermé rapidement et la conduite 27 s'étendant du milieu de barrage des globules rouges ou du milieu de barrage des globules rouges et d'élimination des leucocytes vers le premier sac auxiliaire 41 est relativement longue. Par conséquent, si des globules rouges passent par le milieu poreux, ils ne parviennent pas à atteindre le premier sac auxiliaire 41.
En S109, l'unité de commande 50 réduit la pression différentielle à zéro et ramène la commande de séquence au bloc de commande programmable de séquence initiale pour l'initiation par exemple de la séquence B comme illustrée à la figure 21.
Cette séquence B assure par exemple qu'un mécanisme transfère une solution additive, un diluant, un agent conservateur ou autre d'un sac auxiliaire dans le sac collecteur 11 et l'ajoute à la couche de sédiment de GRC 31 restant dans le sac collecteur 11 après l'achèvement de la séquence A. En S109, le récipient collecteur est de préférence retourné en faisant tourner le générateur de pression différentielle d'approximativement 180 .
En S110, une pression différentielle inverse est créée, par exemple en créant un vide dans le générateur de pression différentielle 51 entre le sac collecteur 11 et le deuxième sac auxiliaire 18 qui contient la solution additive. Le débitmètre 72 peut être contrôlé par l'unité de commande 50 pour vérifier si la conduite flexible 20,25 a été correctement insérée dans, respectivement, les colliers
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de serrage 61 et 62 et si les colliers de serrage 61,62 fonctionnent correctement de sorte qu'un débit zéro soit indiqué.
Pour retrouver la solution provenant du deuxième sac auxiliaire 18 dans le sac collecteur 11, il a été découvert qu'une pression différentielle négative d'environ 1 psi fournit des résultats optimaux quant au temps nécessaire et à la viscosité du fluide.
En Slll, la soupape ou collier de serrage 62 est ouvert et la pression différentielle entre le sac collecteur 11 et le deuxième sac auxiliaire 18 fait s'écouler la solution dans le deuxième sac auxiliaire 18 dans la direction du sac collecteur 11. Au fur et à mesure que la solution passe du deuxième sac auxiliaire 18 vers le sac collecteur 11, elle passe typiquement par au moins un milieu poreux, de préférence un milieu d'élimination des leucocytes.
Il est préférable de fermer les soupapes 61 et 62 avant l'initiation de la pression différentielle. Il peut également être préférable pour l'unité de commande 50 de contrôler la pression dans le générateur de pression différentielle 51 afin de vérifier si une pression suffisante a été établie avant l'ouverture du collier de serrage 62 en Slll. Comme décrit précédemment, l'établissement d'une pression différentielle préexistante, combiné avec l'ouverture soudaine de la soupape 62 fournit un flux supplémentaire de la solution du deuxième sac auxiliaire 18 vers le sac collecteur 11.
En S112, une détection initiale du flux est effectuée.
Le flux de la solution est contrôlé pour vérifier si la soupape 62 a été adéquatement libérée et si la conduite
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flexible 20 n'est pas obstruée. Cette détection initiale du flux effectue un contrôle pour vérifier si le flux dans le récipient collecteur 11 dépasse un niveau prédéterminé, à savoir jusqu'à 40 ml/minute ou plus. Si le débit initial est trop faible, l'opérateur peut en être averti par l'interface utilisateur ou le différentiel de pression peut être réglé. Une fois qu'un débit initial de, par exemple, 40 ml/minute a été détecté, l'étape S113 est lancée.
En S113, le flux est contrôlé jusqu'à ce que le flux négatif descende en dessous d'un débit minimum prédéterminé, par exemple entre environ 0 à 7 ml/minute dans le récipient collecteur 11. Lorsque le flux a atteint le débit minimum prédéterminé, l'unité de commande 50 détermine que le flux doit être interrompu. L'unité de commande 50 peut alors produire un signal indiquant que la solution a été transférée du sac auxiliaire 18 dans le sac collecteur 11.
Ce signal peut être utilisé pour générer un signal audible ou visuel à l'opérateur, c'est-à-dire par l'interface utilisateur.
En S114, le signal produit en S113, entraîne la fermeture de la soupape 62 par l'unité de commande 50 et la coupure de la pression différentielle générée entre le sac collecteur 11 et le sac auxiliaire 18. En S115, la solution et les GRC sont mélangés en faisant osciller ou basculer le sac collecteur. Il a été découvert qu'une fréquence d'oscillation d'environ une oscillation par seconde est suffisante pour mélanger le contenu du sac collecteur 11. Bien sûr, une vitesse d'oscillation supérieure ou inférieure peut être utilisée.
En option, le mélange du sac collecteur 11 peut être facilité, par exemple en faisant osciller, vibrer et/ou en agitant le logement 110 et/ou le sac collecteur 11 le long d'un ou plusieurs des trois axes dimensionnels de mouve-
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ment, en exerçant des pressions sur le sac collecteur 11, en utilisant par exemple l'ailette et/ou une ou plusieurs vessies et/ou en malaxant le sac collecteur 11 en utilisant le poing de malaxage 201. Si un des mécanismes de mélange optionnels est utilisé, il peut être souhaitable d'actionner le mécanisme de mélange à une fréquence relativement élevée. L'unité de commande 50 continue de préférence le processus de mélange pendant approximativement 2 minutes ou moins.
Le temps de mélange est variable en fonction de la quantité de GRC et de la solution particulière utilisée dans le processus de mélange.
En S116, le processus de mélange est interrompu de sorte que le générateur de pression différentielle 51 soit situé en position inversée et que la commande soit ramenée au bloc programmable de commande de la séquence initiale pour l'initiation, par exemple de la séquence C comme illustrée à la figure 21.
La séquence C sert à exprimer la couche de sédiment de GRC 32 du sac collecteur 11 dans le deuxième sac auxiliaire 18. En S117, une pression différentielle est générée entre le sac collecteur 11 et le deuxième sac auxiliaire 18 en pressurisant le générateur de pression différentielle 51.
En ce qui concerne l'expression de GRC par un filtre d'élimination des leucocytes, il a été découvert qu'une pression différentielle d'approximativement 1 à 3 psi offre des résultats optimaux quant à la durée d'expression et à l'efficacité du milieu poreux.
En S118, la soupape 62 est ouverte et la couche de sédiment de GRC 32 dans le sac collecteur 11 est de préférence amenée à traverser un filtre d'élimination des leucocytes 17 et à pénétrer dans le deuxième sac auxiliaire 18. Tout comme dans les exemples précédents, lorsque les
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soupapes sont ouvertes, il peut être souhaitable qu'une pression différentielle soit créée avant d'ouvrir la soupape 62 et que l'unité de commande 50 vérifie que le collier de serrage fonctionne adéquatement et qu'une pression différentielle suffisante a été générée.
En S119, une détection initiale du flux est accomplie.
Le flux de la couche de sédiment est contrôlé pour vérifier si la soupape 62 a correctement été libérée et si la conduite flexible 25 n'est pas obstruée. La détection initiale du flux effectue un contrôle pour vérifier si le flux dépasse un niveau prédéterminé de, par exemple, environ 20 ml/minute ou plus. Si le débit initial est trop faible, l'opérateur peut en être averti par l'interface utilisateur ou la pression différentielle peut être réglée.
Une fois qu'un débit initial d'au moins environ 20 ml/minute par exemple a été détecté, l'étape S120 est lancée.
En S120, le flux est contrôlé jusqu'à ce que le flux baisse en dessous d'un débit minimum prédéterminé de, par exemple, 3 à 7 ml/minute. Lorsque le débit a atteint le débit minimum prédéterminé, l'unité de commande 50 détermine que le flux doit être interrompu.
En S121, le signal produit en S105 entraîne la fermeture par l'unité de commande 50 de la soupape 62.
En S122, l'unité de commande réduit la pression différentielle entre le sac collecteur 11 et le sac auxiliaire jusqu'à environ zéro.
En S123, l'unité de commande remet le logement 110 dans sa position initiale en le faisant tourner d'un angle de 180 de la manière précitée pour amener le logement dans sa position normale et non retournée comme illustré à la
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figure 17. La commande programmée est alors ramenée au bloc de commande programmable de la séquence initiale pour l'initiation d'une autre séquence, par exemple la séquence D comme illustré à la figure 22.
Avant l'initiation de la séquence D, l'opérateur peut être amené par l'interface utilisateur de l'unité de commande 50 à enlever les sacs auxiliaires du débitmètre 72 et à enlever le sac collecteur vide 11 du générateur de pression différentielle 51. Dans une exécution, mettant en oeuvre un sac collecteur 11, un premier sac auxiliaire 41, un deuxième sac auxiliaire 18 et un troisième sac auxiliaire 42, le sac collecteur vide et le deuxième sac auxiliaire 18 contenant le mélange de GRC et de solution additive sont séparés l'un de l'autre et des deux autres sacs auxiliaires. Les autres sacs auxiliaires, par exemple le premier sac auxiliaire 41 (contenant le PRP) et le troisième sac auxiliaire 42 (qui est vide) continuent de permettre le passage des fluides.
Typiquement, les premier et troisième sacs auxiliaires 41,42 sont placés dans une centrifugeuse pour séparer le PRP contenu dans le premier sac auxiliaire 41 en une deuxième couche de surnageant, typiquement le plasma, et une deuxième couche de sédiment, typiquement une couche contenant des plaquettes peut être traitée pour former le CP. Après centrifugation, l'opéra- teur place le premier sac auxiliaire 41 dans le générateur de pression différentielle 51 et le troisième sac auxiliaire 42 sur le débitmètre 72, comme illustré à la figure 23. Les conduites sont situées par rapport aux soupapes 63 et 64 comme illustré à la figure 23. A ce moment, l'opéra- teur ordonne à l'unité de commande 50 de commencer l'initiation de la séquence D.
La séquence D sert à séparer la couche de surnageant de plasma de la couche de sédiment contenant des pla-
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quettes. Dans l'étape 124, l'unité de commande effectue un contrôle pour vérifier si un flux est stable (par exemple 0 ml/minute) pendant une période de temps prédéterminée, par exemple 3 secondes. Ce contrôle initial peut être utilisé pour calibrer le débitmètre 72 et l'unité de commande 50 à un débit zéro. Le contrôle initial du débit zéro vérifie si le système a été stabilisé une fois que les conduites 27,28 et les sacs auxiliaires 41,42 ont été placés sur le débitmètre 72 par l'opérateur. si le flux n'a pas été stabilisé, l'opérateur en est averti par l'interface utilisateur.
Dans l'étape 125, les soupapes 63 et 64 sont fermées.
Dans l'étape 126, une pression différentielle positive est générée entre le premier sac auxiliaire 41 et le troisième sac auxiliaire 42. L'unité de commande 50 peut contrôler le débitmètre 72 pour vérifier si les soupapes 63,64 fonctionnent correctement. Une fois qu'une pression souhaitée est atteinte, la soupape 64 peut être ouverte (S127), permettant à la deuxième couche de surnageant de plasma de s'écouler par la conduite 28 dans le troisième sac auxiliaire 42.
En S128 et S129, l'écoulement continue jusqu'à ce qu'une valeur ou un état prédéterminé soit atteint, par exemple jusqu'à ce qu'une quantité suffisante de la deuxième couche de surnageant de plasma soit passée dans le sac auxiliaire 42. Cette quantité est de préférence suffisante pour collecter beaucoup de plasma sans que des plaquettes contenues dans la deuxième couche de sédiment contenant des plaquettes ne passent dans le troisième sac auxiliaire 42. Conformément à une exécution recommandée de la présente invention, la quantité de surnageant passant dans le troisième sac auxiliaire 42 est de préférence
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prédéterminée sur base du poids ou du temps mais il est entendu que l'invention ne doit pas être limitée par ce facteur.
En S130, une fois que la quantité prédéterminée de la deuxième couche de surnageant de plasma a été recueillie comme déterminé par l'unité de commande 50 en S128 et S129, la soupape 64 se ferme.
En S131, la pression différentielle est coupée par l'unité de commande 50 et la séquence est ramenée à la commande programmable de séquence initiale.
Conformément à une exécution supplémentaire de l'invention, la récupération de divers fluides biologiques bloqués ou retenus dans divers éléments du système est maximisée, soit en amenant un volume de gaz derrière le fluide biologique bloqué ou retenu à pousser le fluide à travers ces éléments vers le récipient, montage ou milieu poreux désigné ou en poussant le fluide bloqué ou retenu dans le récipient, montage ou milieu poreux désigné par une pression différentielle. Cette procédure s'accomplit automatiquement par l'unité de commande en contrôlant automatiquement les différentes arrivées ou sorties de gaz 73-75,81-82, 98 et 99. Ceci assure un vidage plus complet du récipient, du montage ou du milieu poreux.
Une fois que le récipient est complètement vidé, le débit peut être interrompu par l'unité de commande 50, généralement lorsqu'une période de temps prédéterminée s'est écoulée depuis ltouverture ou la fermeture de la soupape.
Bien que l'invention ait été décrite en détail à titre d'illustration et d'exemple, il doit être entendu que l'invention est susceptible de diverses modifications et variantes et n'est pas limitée aux exécutions spécifiques
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exposées précédemment. Il doit être entendu que ces exécu tions spécifiques ne limitent nullement la portée de 1 présente invention mais, au contraire, cette inventio couvre toutes les modifications, équivalents et variante relevant de l'esprit et de la portée de la présente inven tion.