CN108778357B - 光照射装置 - Google Patents
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Abstract
光照射装置中，具有供血液或血液成分流通的流路、和为了将所述血液或所述血液成分中含有的病毒灭活而向在所述流路中流动的所述血液或所述血液成分照射光的LED灯，所述光照射装置中形成有将多条所述流路并列配置而成的多层结构。
Description
技术领域
本发明涉及为了将血液或血液成分中含有的病毒的灭活而向血液或血液成分照射光的光照射装置。
背景技术
为了寻求针对经由血液传播的病毒的充分的对策，针对基于从供血者采集的血液制造的各种血液制剂(全血、浓缩红细胞、血小板、血浆)，进行将该血液制剂中含有的病毒灭活的处理。
作为用于将这样的血液制剂中含有的病毒灭活的装置，专利文献1中公开了向容纳血液的血液袋照射光的光照射装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第4154191号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，专利文献1中公开的光照射装置中，一边搅拌血液袋内的血液使其通过薄层部，一边将病毒灭活，而为了充分地搅拌血液袋内的血液并将病毒灭活需要较多的时间。因此，将血液袋内的血液中含有的病毒灭活所需要的时间变长。
另外，存在由此导致血液凝固发生的隐患。
因此，本发明是为了解决上述的问题点而完成的，其目的在于，提供不易发生血液凝固、且能够在短时间内将血液或血液成分中含有的病毒灭活的光照射装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题而完成的本发明的一个方式为光照射装置，其特征在于，具有：供血液或血液成分流通的流路；和LED灯，所述LED灯为了将所述血液或所述血液成分中含有的病毒灭活，向在所述流路中流动的所述血液或所述血液成分照射光，所述光照射装置中形成有将多条所述流路并列配置而成的多层结构。
根据该方式，通过形成并列配置有多条所述流路的多层结构，能够增大流路的总容积。因此，能够使每单位时间的血液或血液成分的处理量增多，因此，将血液或血液成分中含有的病毒灭活的处理能力提高。另外，由于一边使血液或血液成分在流路流动一边向血液或血液成分照射光，因此，不易发生血液凝固。因此，血液凝固不易发生，且能够在短时间内将血液或血液成分中含有的病毒灭活。
上述方式中，优选的是，在与所述流路的轴向正交的第一方向、及与所述流路的轴向和所述第一方向正交的第二方向上，分别形成有所述多层结构。
根据该方式，可使每单位时间的血液或血液成分的处理量进一步增多。因此，将血液或血液成分中含有的病毒灭活的处理能力进一步提高，从而能够在更短的时间内将血液或血液成分中含有的病毒灭活。
上述的方式中，优选的是，所述LED灯在与所述流路的轴向正交的方向上配置于所述流路的两侧的位置。
根据该方式，能够使向在流路中流动的血液或血液成分照射的光的量增多。另外，光变得容易透过至在流路中流动的血液或血液成分之中。因此，将血液或血液成分中含有的病毒灭活的处理能力提高。
上述的方式中，优选的是，所述流路的与所述流路的轴向垂直的截面形成为扁平形状，所述LED灯相对于所述流路配置于所述扁平形状的短边方向侧的位置。
根据该方式，光变得容易透过至在流路中流动的血液或血液成分之中。因此，将血液或血液成分中含有的病毒灭活的处理能力提高。
上述的方式中，优选的是，在所述流路的轴向上配置有多个所述LED灯。
根据该方式，能够使向在流路中流动的血液或血液成分照射的光的量增多。因此，将血液或血液成分中含有的病毒灭活的处理能力提高。
上述的方式中，优选的是，所述流路在所述流路的轴向上形成为直线形状。
根据该方式，在流路中流动的血液或血液成分不易受到流路阻力，因此，能够使每单位时间的血液或血液成分的处理量增多。
上述的方式中，优选的是，所述流路在所述流路的轴向上形成为弯曲形状。
根据该方式，能够在有限的空间内确保流路的容积，因此，能够使每单位时间的血液或血液成分的处理量增多。
上述的方式中，所述光优选为紫外光。
根据该方式，能够利用紫外光有效地将病毒灭活，因此，将血液或血液成分中含有的病毒灭活的处理能力提高。
发明效果
根据本发明的光照射装置，不易发生血液凝固，且能够在短时间内将血液或血液成分中含有的病毒灭活。
附图说明
[图1]为本实施方式的UV照射单元的构成图。
[图2]为表示流路和紫外线LED灯的周边部分的YZ截面的图。
[图3]为本实施方式的UV照射单元的分解图。
[图4]为使用本实施方式的UV照射单元、将血液制剂中含有的病毒灭活时的构成图。
[图5]为表示变形例的流路图。
具体实施方式
首先，对作为本发明的光照射装置的一例的UV照射单元1的结构进行说明。UV照射单元1如图1所示，具有回路部11、照射部12、送液泵13和控制部14等。需要说明的是，为了便于说明，如图1等所示，设定彼此正交的XYZ轴。此处，X轴方向为与分支管32的第二部位32b(流路41)的轴向(轴线方向、中心轴向)平行的方向(图1的左右方向)，相当于在分支管32的第二部位32b的流路41中流动的血液或血液成分的流动方向。
回路部11如图1和图3所示，具备多条管21和安装辅助部22等。
管21具备用于供血液或血液成分流通的流路41。此处，流路41相当于管21的内腔。另外，血液或血液成分为全血或浓缩红细胞或血小板或血浆，以下，统一简称为“血液”。管21可为一次性，由未配合UV吸收剂的透明的树脂形成。由此，能够使自紫外线LED灯52照射的UV光(紫外光)更多地接触在流路41中流动的血液。
对于回路部11而言，作为多条管21，其具备1条入口侧管31、多条分支管32和1条出口侧管33。并且，多条分支管32与入口侧管31和出口侧管33连接。即，回路部11中，从1条入口侧管31分支的多条分支管32与1条出口侧管33连接。如此，回路部11中，将多条管21一体化。
需要说明的是，分支管32具备第一部位32a和第二部位32b，所述第一部位32a的轴向(血液的流动方向)沿Z轴方向形成，所述第二部位32b的轴向沿X轴方向形成。
本实施方式中，如图1～图3所示，多条分支管32并列配置。具体而言，在Y轴方向(与流路41的轴向(血液的流动方向)正交的第一方向)及Z轴方向(与流路41的轴向和第一方向正交的第二方向)上，分别并列配置有多条分支管32的第二部位32b。由此，UV照射单元1中，在Y轴方向及Z轴方向上，分别形成有将多条流路41并列配置而成的多层结构。
另外，如图2所示，流路41的与该流路41的轴向正交的流路截面(YZ截面(在Y轴方向及Z轴方向上形成的截面))形成为扁平形状。具体而言，流路41的流路截面形成为以Y轴方向作为长边方向、以Z轴方向作为短边方向的扁平形状。本实施方式中，流路41的流路截面的外形形成为例如长圆形状(具有彼此相对的一对直线部、和将该直线部的两端连结的一对圆弧部的形状)。
另外，如图1所示，分支管32的第二部位32b沿X轴方向形成为直线形状。如此，分支管32的第二部位32b的流路41(以下简称为“分支管32的流路41”)在其轴向(X轴方向)上形成为直线形状。
如图2和图3所示，安装辅助部22在其保持部22a中对多条分支管32的第二部位32b进行保持。如此，安装辅助部22对被一体化的多条管21进行保持。另外，安装辅助部22具备把手23。因此，操作者可一边把持把手23，一边将回路部11安装于照射部12或者将回路部11与照射部12拆分。这样，安装辅助部22发挥辅助易于将回路部11安装于照射部12的功能。
照射部12具备LED配置部51、紫外线LED灯52和槽部53。
LED配置部51形成有多个。作为多个LED配置部51，例如，如图3所示，形成有包括第一LED配置部51A～第五LED配置部51E的五个LED配置部51。并且，在Z轴方向上，以第一LED配置部51A、第二LED配置部51B、第三LED配置部51C、第四LED配置部51D、第五LED配置部51E的顺序形成。
紫外线LED灯52设置有多个。在第一LED配置部51A～第五LED配置部51E中，在X轴方向及Y轴方向上分别配置有多个紫外线LED灯52。并且，第一LED配置部51A和第五LED配置部51E中，在Z轴方向上仅配置有1列紫外线LED灯52。另外，第二LED配置部51B、第三LED配置部51C和第四LED配置部51D中，在Z轴方向上配置有2列紫外线LED灯52。为了将血液中含有的病毒灭活，该紫外线LED灯52向在分支管32的流路41中流动的血液照射UV光。需要说明的是，自紫外线LED灯52照射的UV光可以是UV-A、UV-B、UV-C中的任一种，尤其期望是不易被红细胞反射或吸收的UV-A、UV-B。
槽部53形成有多条，且形成于相邻的LED配置部51之间。由此，在相邻的LED配置部51之间形成空间。并且，在该槽部53的内部，配置有回路部11的安装辅助部22的保持部22a(分支管32的第二部位32b)(参见图2)。
作为多条槽部53，例如，如图3所示，形成有包括槽部53A～槽部53D的四条槽部53。并且，槽部53A形成于第一LED配置部51A与第二LED配置部51B之间，槽部53B形成于第二LED配置部51B与第三LED配置部51C之间，槽部53C形成于第三LED配置部51C与第四LED配置部51D之间，槽部53D形成于第四LED配置部51D与第五LED配置部51E之间。
并且，第一LED配置部51A中，紫外线LED灯52以使其UV光的照射方向成为第一槽部53A方向的朝向配置。另外，第二LED配置部51B中，在Z轴方向上配置的2列紫外线LED灯52分别以使其UV光的照射方向成为第一槽部53A方向和第二槽部53B方向的朝向配置。另外，第三LED配置部51C中，在Z轴方向上配置的2列紫外线LED灯52分别以使其UV光的照射方向成为第二槽部53B方向和第三槽部53C方向的朝向配置。另外，第四LED配置部51D中，在Z轴方向上配置的2列紫外线LED灯52分别以使其UV光的照射方向成为第三槽部53C方向和第四槽部53D方向的朝向配置。此外，第五LED配置部51E中，紫外线LED灯52以使其UV光的照射方向成为第四槽部53D方向的朝向配置。
如此，在图3所示的状态下将回路部11安装于照射部12时，如图1所示，紫外线LED灯52相对于分支管32的流路41配置于其Z轴方向的两侧的位置。并且，沿分支管32的流路41的轴向(X轴方向)配置有多个紫外线LED灯52。
需要说明的是，图1所示的例子中，分支管32的流路41在Y轴方向上并列有2条，在Z轴方向上并列有4条，但使流路41并列的数量没有特别限定。例如，分支管32的流路41可在Y轴方向及Z轴方向上并列有2条以上，或在Y轴方向上仅配置1条、在Z轴方向上并列有2条以上，或在Y轴方向上并列有2条以上、在Z轴方向上仅配置1条。
另外，对于UV照射单元1而言，作为送液泵13，其具备第一送液泵13A和第二送液泵13B。第一送液泵13A与入口侧管31连接。第二送液泵13B与出口侧管33连接。
控制部14由例如微型计算机构成，其对送液泵13的驱动、紫外线LED灯52的照射等UV照射单元1的各构成的动作进行控制。
接下来，作为这样的结构的UV照射单元1的作用，对使用UV照射单元1将血液制剂中含有的病毒灭活的方法进行说明。
首先，如图4所示，将容纳病毒灭活前的血液制剂的灭活前血液制剂袋61、和容纳稀释溶液(保存液)的稀释溶液袋62与UV照射单元1的入口侧管31连接。具体而言，经由第一送液泵13A将管71与UV照射单元1的入口侧管31连接。此处，管71与管72和管73连接，所述管72与灭活前血液制剂袋61连接，所述管73与稀释溶液袋62连接。
另外，如图4所示，将血液制剂袋63与UV照射单元1的出口侧管33连接，所述灭活后血液制剂袋63用于容纳将病毒灭活后的血液制剂。具体而言，将与灭活后血液制剂袋63连接的管81经由第二送液泵13B与UV照射单元1的出口侧管33连接。
然后，控制部14驱动第一送液泵13A和第二送液泵13B，使血液制剂从灭活前血液制剂袋61经由管72和管71流至回路部11。需要说明的是，此时，血液制剂被从稀释溶液袋62经由管73和管71流至回路部11的稀释溶液稀释。
并且，进一步地，控制部14利用紫外线LED灯52向在分支管32的流路41中流动的血液制剂照射UV光。如此，将血液制剂中含有的病毒灭活。然后，将病毒灭活后的血液制剂容纳于灭活后血液制剂袋63中。需要说明的是，血液制剂被稀释溶液稀释而导致浓度降低，因此，UV光不易被红细胞吸收或反射，将病毒灭活的处理能力提高。以上为针对UV照射单元1的作用的说明。
本实施方式的UV照射单元1中，如前述的那样并列配置有多条流路41。具体而言，在Y轴方向及Z轴方向上，分别并列配置有多条分支管32的流路41。这样，UV照射单元1中，在Y轴方向及Z轴方向上，分别形成有将多条流路41并列配置而成的多层结构。
此处，UV照射单元1中，由于使用不易发热的紫外线LED灯52作为照射UV光的光源，因此，能够简单地完成散热措施，从而即使在有限的空间内也能够使紫外线LED灯52与分支管32接近，使它们形成多层。因此，通过并列配置多条分支管32，形成并列配置有多条流路41的多层结构，能够增大回路部11中的流路41的容积。因此，能够使UV照射单元1整体的每单位时间的血液的处理量增多。
另外，由于紫外线LED灯52不易发热，能够简单地完成散热措施，因此也能够使紫外线LED灯52彼此接近。因此，本实施方式的UV照射单元1中，如图2所示，紫外线LED灯52相对于分支管32的流路41配置于其Z轴方向的两侧的位置。这样，UV照射单元1中，形成有从流路41的两个面向在流路41中流动的血液照射UV光的双面照射结构。因此，能够使向血液照射的UV光的量增多。另外，例如即使自配置于流路41一侧的位置的紫外线LED灯52照射的UV光与血液中的红细胞接触而被吸收或反射，自配置于流路41另一侧的位置的紫外线LED灯52照射的UV光也能够以不与血液中的红细胞接触的方式在血液中透过。因此，UV光变得容易透过至血液之中。
如此，本实施方式的UV照射单元1中，形成有将多条流路41并列配置而成的多层结构、和从流路41的两个面向在流路41中流动的血液照射UV光的双面照射结构。因此，UV照射单元1中，能够在使每单位时间的血液的处理量增多的同时，使向血液照射的UV光的量增多，并且UV光变得容易在血液中透过。因此，利用UV照射单元1，将血液中含有的病毒灭活的处理能力提高，从而能够在短时间内将血液中含有的病毒灭活。
另外，本实施方式的UV照射单元1中，通过在使血液在流路41内从上游侧向下游侧单向流动的同时向血液照射UV光，从而将血液中含有的病毒灭活。因此，UV照射单元1中，与以往那样向容纳于血液袋中的血液照射UV光的情况(批量式病毒灭活处理的情况)相比，不易发生血液的滞留，因此，不易发生血液凝固。特别地，UV照射单元1中，在Y轴方向及Z轴方向上，形成有将多条流路41并列配置而成的多层结构，流路41的容积得以确保，因此，能够尽可能地缩短分支管32的长度、即X轴方向的分支管32的流路41的长度。因此，能够尽可能地缩短使血液在流路41中流动的距离，从而能够尽可能地缩短使血液在流路41中流动的时间，因此，不易发生血液凝固。因此，利用UV照射单元1，不易发生血液凝固、且能够在短时间内将血液中含有的病毒灭活。
另外，根据本实施方式的UV照射单元1，通过将多条流路面积较小的流路41并列配置来确保回路部11中的流路41的容积，而不是扩大流路41的流路面积(前述的流路截面的面积)来确保回路部11中的流路41的容积。此处，在扩大流路41的流路面积时，会在流路41内产生血液滞留的部分，存在发生血液凝固的隐患。然而，本实施方式的UV照射单元1中，能够缩小流路41的流路面积，因此，在流路41内难以产生血液滞留的部分，不易发生血液凝固。
另外，根据本实施方式的UV照射单元1，可通过送液泵13来控制在流路41中流动的血液的流量，因此，能够以可高效地将病毒灭活的方式控制血液的流量。另外，也可利用送液泵13将在流路41中流动的血液的流量控制为在流路41内不易发生血液凝固的流量。
另外，根据本实施方式的UV照射单元1，尤其在使全血、浓缩红细胞这些血液制剂在流路41中流动的情况下，由于红细胞在流路41内流动地流过，因此，自紫外线LED灯52照射的UV光变得不易被红细胞吸收、反射。因此，即使是如全血、浓缩红细胞这些血液制剂这样含有红细胞的情况下，UV光仍然容易在血液制剂中透过，因此，容易将血液制剂中含有的病毒灭活。
另外，流路41的流路截面形成为扁平形状，紫外线LED灯52配置于流路41的扁平形状的短边方向(Z轴方向)侧的位置。如此，能够自紫外线LED灯52向流路41的沿流路截面的长边方向形成的面照射UV光。因此，能够使向在流路41中流动的血液照射的UV光的量增多。另外，UV光变得容易透过至在流路41中流动的血液之中。
另外，本实施方式的UV照射单元1中，在分支管32的流路41的轴向(X轴方向)上，配置有多个紫外线LED灯52。这样，UV照射单元1形成为向在流路41中流动的血液沿其流动方向连续地照射。因此，能够使向血液照射的UV光的量进一步增多。
另外，较之UV汞灯等以往的UV灯而言，紫外线LED灯52不易发热，因此，简单地实施散热措施即足够。因此，较之以往的UV灯而言，紫外线LED灯52能够与分支管32紧贴。因此，能够尽可能地缩小照射部12的槽部53，从而能够在有限的空间内使流路41形成多层。因此，能够将UV照射单元1小型化。
另外，较之以往的UV灯而言，紫外线LED灯52的寿命飞跃性延长。另外，紫外线LED灯52也不易发生照度降低。因此，将血液中含有的病毒灭活的处理的性能不易出现偏差。
另外，若针对血液添加核黄素等光活性病毒灭活剂，则能够高效地将血液中含有的病毒灭活。
作为以上那样的UV照射单元1的实施例，例如，可将紫外线LED灯52的UV光的照度设为30W、在Y轴方向上配置6条分支管32的流路41、在Z轴方向上配置5层、将分支管32的流路41的轴向(X轴方向)的长度设为300mm。由此，得到了针对例如400cc的血液可在23分钟将病毒灭活的评价结果。需要说明的是，例如，若紫外线LED灯52的照度设为60W时，则可得到针对400cc的血液可在约12分钟将病毒灭活的评价结果。
另外，作为变形例，分支管32的流路41也可在其轴向上形成为弯曲形状。例如，如图5所示，分支管32的流路41形成为其轴线从X轴方向朝向Y轴方向弯曲、并且从Y轴方向朝向X轴方向弯曲的方式。由此，能够确保流路41的容积。需要说明的是，该变形例中，在Z轴方向上形成有将多条流路41并列配置而成的多层结构，并且，紫外线LED灯52在Z轴方向上配置于流路41的两侧的位置。另外，在流路41的轴向上配置有多个紫外线LED灯52。
如上所述，本实施方式的UV照射单元1具有：供血液流动的流路41；和紫外线LED灯52，所述LED灯52为了将血液中含有的病毒灭活而向在流路41中流动的血液照射UV光，所述UV照射单元1中形成有将多条流路41并列配置而成的多层结构。
这样，在UV照射单元1中，通过形成并列配置有多条流路41的多层结构，能够使回路部11中的流路41的总容积增大。因此，能够使每单位时间的血液的处理量增多，因此，将血液中含有的病毒灭活的处理能力提高。另外，由于能够利用UV光有效地将病毒灭活，因此，将血液中含有的病毒灭活处理能力提高。另外，由于一边使血液在流路41流动一边向血液照射UV光，因此，不易发生血液的滞留，从而不易发生血液凝固。因此，利用本实施方式的UV照射单元1，不易发生血液凝固，且能够在短时间内将血液中含有的病毒灭活。
另外，本实施方式的UV照射单元1中，在Y轴方向及Z轴方向上分别形成有将多条流路41并列配置而成的多层结构。由此，使每单位时间的血液的处理量进一步增多。因此，将血液中含有的病毒灭活的处理能力进一步提高，从而能够在更短的时间内将血液中含有的病毒灭活。
另外，紫外线LED灯52在Z轴方向上配置于流路41的两侧的位置。由此，能够使向在流路41中流动的血液照射的UV光的量增多。另外，UV光变得容易透过至在流路41中流动的血液之中。因此，将血液中含有的病毒灭活的处理能力提高。
另外，本实施方式的UV照射单元1中，流路41的流路截面形成为扁平形状，紫外线LED灯52配置于流路41的扁平形状的短边方向(Z轴方向)侧的位置。由此，能够使向在流路41中流动的血液照射的UV光的量增多。另外，UV光变得容易透过至在流路41中流动的血液之中。因此，将血液中含有的病毒灭活的处理能力提高。
另外，在流路41的轴向上配置有多个紫外线LED灯52。由此，能够使向在流路41中流动的血液照射的UV光的量增多。因此，将血液中含有的病毒灭活的处理能力提高。
另外，分支管32的流路41在其轴向上形成为直线形状。由此，在流路41中流动的血液不易受到流路阻力，因此，能够使每单位时间的血液的处理量增多。
另外，分支管32的流路41可在其轴向上形成为弯曲形状。由此，能够在有限的空间内确保流路41的容积，从而能够使每单位时间的血液的处理量增多。
需要说明的是，上述的实施方式仅为例示，对本发明不构成任何限定，当然，在不脱离本发明要旨的范围内可进行各种改良、变形。
附图标记说明
1 UV照射单元
11 回路部
12 照射部
13 送液泵
13A 第一送液泵
13B 第二送液泵
14 控制部
21 管
23 把手
31 入口侧管
32 分支管
32b 第二部位
33 出口侧管
41 流路
52 紫外线LED灯
61 灭活前的血液制剂袋
63 灭活后的血液制剂袋
Claims (7)
1.光照射装置，其特征在于，具有：
回路部，所述回路部包括一个入口侧管、从所述入口侧管分支的多个分支管和连接于多个所述分支管的与所述入口侧管相反侧的一个出口侧管、以及安装辅助部，所述分支管的一部分构成供血液或血液成分流通的流路，所述安装辅助部保持所述分支管的所述一部分；以及
照射部，所述照射部包括多个LED灯、多个LED配置部以及形成在相邻的所述LED配置部之间的多个槽部，
所述LED灯为了将所述血液或所述血液成分中含有的病毒灭活，向在所述流路中流动的所述血液或所述血液成分照射光，
所述LED配置部中并列配置有多个所述LED灯，
通过将所述回路部以使保持所述分支管的所述一部分的所述安装辅助部分别配置在所述槽部的内部的方式安装于所述照射部从而在所述光照射装置中形成将多条所述流路并列配置而成的多层结构，
在与所述流路的轴向正交的第一方向、及与所述流路的轴向和所述第一方向正交的第二方向上，分别形成有所述多层结构。
2.如权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，所述LED灯在与所述流路的轴向正交的方向上配置于所述流路的两侧的位置。
3.如权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于，所述流路的与所述流路的轴向垂直的截面形成为扁平形状，
所述LED灯相对于所述流路配置于所述扁平形状的短边方向侧的位置。
4.如权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于，在所述流路的轴向上配置有多个所述LED灯。
5.如权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于，所述流路在所述流路的轴向上形成为直线形状。
6.如权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于，所述流路在所述流路的轴向上形成为弯曲形状。
7.如权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于，所述光为紫外光。
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