JP2009291335A - Centrifugal separator and blood component collecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、血液を遠心分離する遠心分離器と、該遠心分離器を載置して回転させる回転台とを備える遠心分離装置、及び、前記回転台に設けられ、前記遠心分離器を保持する複数のチャックを有する血液成分採取装置に関する。 The present invention includes a centrifuge for centrifuging blood, a centrifuge provided with a centrifuge for mounting and rotating the centrifuge, and the centrifuge provided in the centrifuge for holding the centrifuge The present invention relates to a blood component collection device having a plurality of chucks.
採血には、血液をそのまま採取する全血採血と、所定の成分のみを取り出す成分採血がある。成分採血では、ドナーから採取した血液を遠心分離することにより所定の成分を抽出し、他の成分についてはドナーに返還する。これにより、必要な成分(血漿や血小板)については全血採血よりも多く採取することができ、しかも他の成分については返還することから、ドナーの負担を軽減することができる。また、このような成分採血を自動的に行うための血液成分採取装置が実用化されている。 Blood collection includes whole blood collection in which blood is collected as it is and component blood collection in which only predetermined components are extracted. In component blood collection, a predetermined component is extracted by centrifuging blood collected from a donor, and other components are returned to the donor. As a result, the necessary components (plasma and platelets) can be collected more than the whole blood collection, and other components are returned, so that the burden on the donor can be reduced. Moreover, a blood component collection apparatus for automatically performing such component blood collection has been put into practical use.
血液成分採取装置では、ドナーに対して針を穿刺した後、該針を介して行う採血処理、採取された血液を複数の血液成分に分離する処理、所定の成分を採取する処理、及び残りの成分を針からドナーに返血する処理等が所定の制御部の作用下にポンプを回転させることにより自動的に行われる。そして、ドナーから採取された血液を複数の血液成分に分離する際には、血液を遠心分離するディスポーザブルの遠心ボウルが使用されている。 In the blood component collection device, after the needle is punctured to the donor, blood collection processing performed through the needle, processing for separating the collected blood into a plurality of blood components, processing for collecting a predetermined component, and the remaining The process of returning the components from the needle to the donor is automatically performed by rotating the pump under the action of a predetermined control unit. When separating blood collected from a donor into a plurality of blood components, a disposable centrifuge bowl that centrifuges blood is used.
また、手術中や術後に患者の術野から流出した血液を回収し、その血液から、血液凝固物、組織破片、破壊した血球残骸等の不純物を除去し、洗浄した血球成分(赤血球)を患者に輸血する回収式自己血輸血が行われており、これを行うための血液洗浄装置が実用化されている。 In addition, blood that has flowed out of the patient's operative field during and after surgery is collected, and impurities such as blood clots, tissue debris, and broken blood cell debris are removed from the blood, and washed blood cell components (red blood cells) are removed. A collection type autotransfusion for transfusion to a patient has been performed, and a blood cleaning apparatus for performing this has been put into practical use.
この血液洗浄装置でも、遠心ボウルを使用して、患者から回収した血液に生理食塩水等の洗浄液を添加しながら遠心分離することにより、洗浄された血球成分を得ている。 Also in this blood washing apparatus, a washed blood cell component is obtained by using a centrifuge bowl and performing centrifugation while adding a washing solution such as physiological saline to blood collected from a patient.
このような血液成分採取装置や血液洗浄装置では、遠心ボウルをターンテーブルに載置して回転させるため、遠心ボウルをターンテーブルに容易に着脱することができ、且つ、静止時及び回転時に遠心ボウルを確実に保持しておくことが望まれる。 In such a blood component collection device and blood washing device, the centrifuge bowl is placed on the turntable and rotated, so that the centrifuge bowl can be easily attached to and detached from the turntable, and the centrifuge bowl is stationary and rotated. It is desirable to securely hold
遠心ボウルをターンテーブルに保持する方式としては、主に真空吸着式及びメカニカルチャック式がある。メカニカルチャック式として、特許文献1においては、ターンテーブルの回転軸と平行なチャック(フィンガ)を設け、該チャックを遠心力によって付勢させて遠心ボウルを保持することが提案されている。
As a method of holding the centrifugal bowl on the turntable, there are mainly a vacuum suction type and a mechanical chuck type. As a mechanical chuck type,
前記の特許文献1記載の装置では、支軸が周方向で、チャックが回転軸と平行に設けられており、遠心力を効率的に作用させるためにチャックを長く設定すると、回転軸方向に無駄に長くなり、レイアウト上の困難がある。
In the device described in
また、チャックは遠心ボウルに対して倒れ込むようにして当接することから、係合が不確実である。 Further, since the chuck comes into contact with the centrifugal bowl so as to fall down, the engagement is uncertain.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、遠心ボウルを回転軸方向の寸法の短い機構で、且つ確実に保持することのできる遠心分離装置及び血液成分採取装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a centrifuge device and a blood component collection device that can reliably hold a centrifuge bowl with a mechanism having a short dimension in the rotation axis direction. With the goal.
本発明に係る遠心分離装置は、ドナーから採取された血液を遠心分離して所定の血液成分を得る遠心分離器と、前記遠心分離器を載置して回転させる回転台と、前記回転台に設けられ、前記遠心分離器を保持する複数のチャックとを有し、前記チャックは、前記回転台の軸と平行な軸に軸支され、前記回転台の周方向で、前記軸を基準とした一方に設けられ、前記遠心分離器の一部に係合する爪を備える爪アームと、前記回転台の周方向で、前記軸を基準とした他方に設けられる遠心アームとを備え、前記チャックの重心は、前記遠心アームにあることを特徴とすることを特徴とする。 The centrifuge according to the present invention includes a centrifuge for centrifuging blood collected from a donor to obtain a predetermined blood component, a turntable for mounting and rotating the centrifuge, and the turntable A plurality of chucks for holding the centrifuge, wherein the chucks are supported by an axis parallel to the axis of the turntable, and are based on the axis in the circumferential direction of the turntable. A claw arm provided on one side and provided with a claw that engages with a part of the centrifuge; and a centrifuge arm provided on the other side with respect to the axis in the circumferential direction of the turntable; The center of gravity is in the centrifugal arm.
このように、チャックは、回転台の軸と平行な軸に軸支されることから遠心力が作用したときに、爪は径方向に向かって付勢され、遠心分離器を中心方向に向かって押圧して確実に保持することができる。また、チャックの爪アーム及び遠心アームはそれぞれ回転台の周方向に延在し、回転軸方向の寸法が無駄に長くなることがない。 Thus, since the chuck is supported by an axis parallel to the axis of the turntable, when a centrifugal force is applied, the claw is urged in the radial direction, and the centrifuge is moved toward the center. It can be pressed and held securely. Further, the claw arm and the centrifugal arm of the chuck each extend in the circumferential direction of the turntable, so that the dimension in the rotation axis direction does not become unnecessarily long.
弾性体により前記回転台の回転中心方向に向かう方向に弾性付勢され、内周側上方に、前記回転中心方向に向かって下がるガイド傾斜面を有する弾性クランプを有してもよい。このような弾性クランプを有すると、回転台の静止時に遠心分離器を容易に着脱することができ、仮保持しておくことができる。 You may have an elastic clamp which is elastically urged | biased by the direction which goes to the rotation center direction of the said turntable by an elastic body, and has a guide inclined surface which goes down toward the said rotation center direction above inner peripheral side. With such an elastic clamp, the centrifuge can be easily attached and detached when the turntable is stationary, and can be temporarily held.
前記爪が前記回転台の外方に付勢力を発生させて、前記遠心分離器の着脱時に前記爪を退避させるように前記チャックを付勢する退避用弾性体を有してもよい。このような退避用弾性体により爪が外方に退避し、遠心分離器の着脱が容易である。 The claw may have an evacuation elastic body that urges the chuck such that the claw generates an urging force to the outside of the turntable and evacuates the claw when the centrifuge is attached or detached. The claw is retracted outward by such a retracting elastic body, and the centrifuge can be easily attached and detached.
前記爪が前記回転台の回転中心方向に向かう方向に付勢力を発生させるように前記チャックを付勢する弾性体を有してもよい。これにより、回転台の静止時にも爪によって遠心分離器を仮保持しておくことができる。 You may have an elastic body which urges | biases the said chuck | zipper so that the said nail | claw may generate urging | biasing force in the direction which goes to the rotation center direction of the said turntable. Thereby, the centrifuge can be temporarily held by the claw even when the turntable is stationary.
前記遠心分離器は、フランジを有し、前記爪は、内周側下方に前記回転台の回転中心方向に向かって上がり、前記フランジの上端に係合する係合傾斜面を有してもよい。このような係合傾斜面によれば、楔作用と同様に、高回転になって遠心力が強まるほどに遠心分離器を確実に保持することができる。 The centrifuge may have a flange, and the claw may have an engaging inclined surface that is raised toward the rotation center direction of the turntable and engages with an upper end of the flange at a lower side on the inner peripheral side. . According to such an inclined inclined surface, similarly to the wedge action, the centrifugal separator can be reliably held as the centrifugal force increases as the rotation speed increases.
また、本発明に係る血液成分採取装置は、ドナーから採取された血液を、前記の遠心分離装置により遠心分離して所定の血液成分を得ることを特徴とする。 In addition, the blood component collection device according to the present invention is characterized in that blood collected from a donor is centrifuged by the centrifugal separator to obtain a predetermined blood component.
本発明に係る遠心分離装置及び血液成分採取装置によれば、遠心ボウルを回転軸方向の寸法の短い機構で、且つ確実に保持することができる。 According to the centrifugal separator and the blood component collection device of the present invention, the centrifugal bowl can be reliably held by a mechanism having a short dimension in the rotation axis direction.
以下、本発明に係る遠心分離装置及び血液成分採取装置について実施の形態を挙げ、添付の図1〜図11を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the centrifugal separator and the blood component collecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
図1に示すように、本実施の形態に係る血液成分採取装置10は、装置本体12と、該装置本体12に装着される採血キット14とを有し、さらに、本実施の形態に係る遠心分離装置1を備えている。装置本体12は、箱形の機構本体部15と、該機構本体部15の背面左右から上方に延在する第1支柱16a及び第2支柱16bと、第1支柱16aの上端左側に設けられた重量計18と、第2支柱の上端部に設けられたモニタ20と、第1支柱16aの右側に設けられた複室バッグ126の有無を検出するバッグ検出センサ21と第2支柱16bの右側に設けられた除菌フィルター114の有無を検出するセンサ23a及び気泡除去用チャンバー112の有無及び抗凝固剤の滴下を検出するセンサ23bとを有する。モニタ20は血液成分採取装置10の入出力装置であり、大型のカラータッチパネル20aと、スピーカ20bとを有し、画像及び音声を用いた簡易な操作が可能である。スピーカ20bはステレオ式である。
As shown in FIG. 1, a blood
機構本体部15は左側の制御機構部22と、右側の遠心分離機構部(分離手段)24とからなる。制御機構部22は、血液成分採取装置10の全体を統括的に制御する制御部26と、血液ポンプ28と、抗凝固剤ポンプ30と、濁度センサ32と、6つの気泡センサ34a、34b、34c、34d、34e、34fと、7つのクランプ36a、36b、36c、36d、36e、36f、36gと、ドナー圧力センサ38と、システム圧力センサ40、光学式センサ62とを有する。濁度センサ32及び各気泡センサ34a〜34fとしては、それぞれ、例えば、超音波センサ、光学式センサ、赤外線センサ等を用いることがきる。濁度センサ32と気泡センサ34dは一体的に構成されている。
The mechanism
制御部26は、機構本体部15の内部に設けられている。制御機構部22における制御部26以外の機器は、採血キット14のチューブが装着可能なように上面、前面及び支柱に設けられている。
The
血液ポンプ28及び抗凝固剤ポンプ30は、チューブ側面にローラを押圧させながら連続的に転動させることにより内部の血液を押し出すローラポンプ式であり、血液に対して非接触の状態で駆動可能である。また、血液ポンプ28及び抗凝固剤ポンプ30は、制御部26の作用下に速度及び流体吐出方向が可変である。
The
血液ポンプ28は、採血時には所定の正方向に回転することにより血液を引き込む吸引ポンプとして作用し、返血時には逆方向に回転することにより血液成分をチューブ104に送り出す吐出ポンプとして作用する。
The
濁度センサ32は、挟み込まれたチューブ内を通過する液体の濁度を検出するセンサである。気泡センサ34a〜34fは、挟み込まれたチューブ内を通過する液体の有無又は気泡を検出するセンサである。クランプ36a〜36gは、挟み込まれたチューブを両側から押圧して閉じ、又は開放して連通させ、開閉バルブとしての作用を奏する。これらのクランプ36a〜36gは、カセットハウジング42がはめ込み可能なように制御機構部22の上面における一区画に集中配置されている。カセットハウジング42は採血キット14のチューブの多くの部分を一体的に集約、配置するための樹脂製部材であり、該カセットハウジング42を制御機構部22の上面にはめ込むことにより所定のチューブが対応するクランプ36a〜36gによって開閉可能に配置される。
The
ドナー圧力センサ(圧力検出手段)38は、採血キット14における採血経路系統の一部が差し込まれ、採血ラインの圧力を示すドナー圧力Pdを計測するセンサであり、採血時には採血圧力センサとして作用し、返血時には返血圧力センサとして作用する。
The donor pressure sensor (pressure detection means) 38 is a sensor that is inserted into a part of the blood collection path system in the
システム圧力センサ40は、処理経路系統の一部が差し込まれ、回路内の圧力を示すシステム圧力(回路内圧力)Psを計測するセンサである。なお、装置本体12にセットされた状態の採血キット14におけるチューブの配置は本発明の要旨ではないので、図1においてはチューブの一部を省略して図示している。
The
図2に示すように、遠心分離装置1は、採血キット14の遠心ボウル(遠心分離器)120と、遠心分離機構部24のターンテーブル58bとを有する。遠心分離機構部24は採血キット14の遠心ボウル120が装着され、該遠心ボウル120内に導入された血液を遠心分離する機構部である。遠心ボウル120は、下方に向かって拡径した円錐台形状のロータ50と、該ロータ50の上部に設けられた固定キャップ(ステータ)52とを有する。
As shown in FIG. 2, the
遠心ボウル120は、左右一対の開閉カバー58cを開くことによって、ロータ50がボウル装着部58に挿入されてターンテーブル58bに載置され、開閉カバー58cを閉じることによって、固定キャップ52が固定される。
The
固定キャップ52は、円形板52aと、中央から上方に突出した円柱体52bと、該円柱体52bの上部及び中央部からそれぞれ横方向に突出した導入口52c及び排出口52dと該円柱体52bの下部から円周方向に突出したフランジ52eとを有する。固定キャップ52は円柱体52bにおける円形板52aの上面とフランジ52eとの間で左右一対の開閉カバー58c(図1参照)の凹部を介して遠心分離機構部24に固定される。導入口52c及び排出口52dは遠心ボウル120に対して血液等を導入及び排出する部分である。
The fixing
ロータ50は透明な樹脂板の外側板50aと、内側に設けられた円錐状で白色の反射板50bと、底板50cと、中央部で鉛直方向に延在して導入口52cに連通する管体50dと、底板50cの周囲に設けられたフランジ50eとを有する。底板50cは、浅い皿状で下に凸の形状である。フランジ50eは、薄く幅狭形状であり、外周側底部50fはテーパ形状になっている。
The
外側板50aと反射板50bとの間には血液が導入される貯血空間54が形成されている。貯血空間54は、上方に向けてその内外径が漸減するような形状(テーパ状)をなしており、その下部は、ロータ50の底部に沿って形成された略円盤状の流路を介して管体50dの下端開口に連通し、その上部は、排出口52dに連通している。固定キャップ52とロータ50との間には、ロータ50を気密に維持するとともに回転可能に保持するシール56が設けられている。
A
貯血空間54の容積は、例えば、100〜350mL程度とされ、底板50cの半径は、例えば、55〜65mm程度とされる。
The volume of the
遠心分離機構部24は上方のボウル装着部58と、下方のモータ部60とを有する。ボウル装着部58は、遠心ボウル120が配置される空間部を形成するハウジング58aと、遠心ボウル120の底板50cが載置されるターンテーブル(回転台)58bと、固定キャップ52の円形板52a、円柱体52b及びフランジ52eを固定する透明の開閉カバー58cと、該開閉カバー58cの縁に設けられたOリング58dと、光学式センサ62とを有する。開閉カバー58cは凹部を有しており、フランジ52eを該凹部に嵌め込んで固定する。ターンテーブル58bの詳細な構成については、2つの構成例について後述する。
The
Oリング58dはハウジング58a内を液密に保持し、不測の事態により遠心ボウル120から血液等が漏出した場合にも外部への飛散を防止する。
The O-
モータ部60は、回転軸64aが鉛直上方を指向する向きに設定されたモータ64と、該モータ64の回転速度を検出する速度センサ65とを有する。
The
回転軸64aはターンテーブル58bの底面に接続されており、モータ64の作用下にロータ50が回転可能となっている。モータ64は、3000〜6000rpm程度の範囲で回転可能であり、設定回転速度としては、例えば4200〜5800rpm程度に設定される。これにより、貯血空間54内の血液は内層より血漿層(PPP層)70、バフィーコート層(BC層)72及び赤血球層(CRC層)74に分離される。
The
光学式センサ62は、光(例えば、レーザ光)を発生する投光器62aと、反射板50bで反射した光を受光する受光器62bと、光路の向きを調整するミラー62cとを有する。投光器62aは貯血空間54を介して反射板50bに対して投光し、反射板50bで反射した光は略同じ経路を戻り、受光器62bにより受光されて受光光量に応じた電気信号に変換される。
The
このとき、投光光及び反射光は、それぞれ、貯血空間54内の血液成分を透過するが、血漿層70とバフィーコート層72との界面Bの位置に応じて、投光光及び反射光が透過する位置における各血液成分の存在比が異なるため、それらの透過率が変化する。これにより、受光器62bでの受光光量が変動し、出力電圧の変化として検出することができる。なお、光学式センサ62が検出する血液成分の界面としては、界面Bに限られず、例えば、バフィーコート層72と赤血球層74との界面であってもよい。
At this time, the projected light and the reflected light pass through the blood components in the
貯血空間54内の各層70〜74は、それぞれ、血液成分により色が異なっており、赤血球層74は、赤血球の色に伴い赤色を呈している。このため、計測精度向上の観点からは、投光光の波長に好適な範囲が存在し、この波長範囲としては、例えば、750〜800nm程度であるとよい。
Each of the
図3に示すように、制御部26は、出力用として血液ポンプドライバ76と、抗凝固剤ポンプドライバ78と、モータドライバ80と、クランプドライバ82とを有し、血液ポンプ28、抗凝固剤ポンプ30、モータ64及びクランプ36a〜36gを制御する。血液ポンプドライバ76は、血液ポンプ28の速度及び吐出方向を制御する。抗凝固剤ポンプドライバ78は、抗凝固剤ポンプ30の速度を制御する。モータドライバ80はモータ64の回転速度を制御する。クランプドライバ82は、クランプ36a〜36gを個別に開閉制御する。
As shown in FIG. 3, the
また、制御部26は、各センサの入力制御を行う入力インターフェース84と、モニタ20の入出力を行うモニタインターフェース86とを有する。さらに、制御部26は、各機能部と協動して採血処理動作を制御するモード制御部88と、各センサの入力信号等に基づいて異常の監視を行う異常監視部90と、所定のプログラムやデータの記憶を行う記憶部92と、タイマ94と、外部機器とのデータ通信を行う通信部96と、血液ポンプ28及び抗凝固剤ポンプ30の回転速度を制御するポンプ速度制御部98とを有する。
Further, the
制御部26内の機能の一部は、記憶部92に記録されたプログラムを図示しないCPUによって読み込み実行することにより実現される。
Some of the functions in the
遠心ボウル120を含む採血キット14は予め所定の滅菌処理がなされたディスポーザブル品である。なお、採血キット14には、チューブが集中配置されたカセットハウジング42、及びチューブの一部とフィルター160とを保持するフィルターカセット170(図1参照)が設けられている。
The
次に、ターンテーブル58bの構成について2つの構成例について説明する。
Next, two configuration examples of the configuration of the
図4に示すように、第1の構成例としてのターンテーブル200は、遠心ボウル120の底板50cに対応した形状で皿状に凹んだ中心部202と、その周りに設けられた水平の環状面204と、遠心ボウル120を保持する3つのチャック208とを有する。3つのチャック208は、環状面204において等間隔(120°)に設けられている。
As shown in FIG. 4, the
図4及び図5に示すように、チャック208は、ターンテーブル200の軸と平行な軸210に軸支されており、ターンテーブル200の周方向で、軸210を基準とした一方(図4における反時計方向)に設けられ、遠心ボウル120のフランジ50eに係合する爪212を備える爪アーム214と、軸210を基準とした他方(図4における反時計方向)に設けられる遠心アーム216と、軸210に設けられてチャック208を時計方向に適度に弾性付勢するトーションスプリング(弾性体)217とを備える。図4及び図5から明らかなように、爪アーム214と遠心アーム216は連続的な1つの円弧形状のアームである。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
軸210を基準として、爪アーム214の周方向長さL1と遠心アーム216の周方向長さL2との比、L1:L2(以下、アーム比と呼ぶ。)は1:1である。トーションスプリング217の付勢力は弱く、チャック208は人手で軽く回転可能である。チャック208には、遠心ボウル120の非装着時に過度に時計方向に変位することのないように図示しないストッパが設けられている。このストッパは、チャック208の遠心作用時に、遠心力による遠心ボウル120の保持力を阻害しない箇所で、且つ、遠心ボウル120の装着時(図6A参照)にガイド傾斜面224が遠心ボウル120のフランジ50eの直下になるような位置に設けられている。
The ratio of the circumferential length L1 of the
遠心アーム216の先端には、錘218a及び218bが設けられており、チャック208の重心Gは、平面視で遠心アーム216にあり、実際上、遠心アーム216の先端近傍にある。錘218a及び218bは、例えばステンレススチールであって、遠心アーム216の上面側及び下面側に固定されている。環状面204には、錘218bとの干渉を回避する切欠部220が設けられている。
爪212は、内周側下方に、ターンテーブル200の回転中心方向に向かって上がり、回転時にフランジ50eの上端に当接・係合する係合傾斜面222と、内周側上方に、回転中心方向に向かって下がるガイド傾斜面224とを有する。係合傾斜面222及びガイド傾斜面224は、正確には、ターンテーブル200の軸を基準とした傾斜のテーパ面である。
The
静止時に、図6Aの状態で、上方から遠心ボウル120を押し付けると、図6Bに示すように、フランジ50eがガイド傾斜面224に当接して、トーションスプリング217の弾性力に抗して爪212を外方(図6Bの左方)に押し出す。そして、図6Cに示すように、フランジ50eが爪212の係合傾斜面222の下方に配置され、トーションスプリング217の弾性力によって該係合傾斜面222がフランジ50eの上方端部に当接し、遠心ボウル120を仮保持することができる。このように、遠心ボウル120は、上方から下方に向けて軽く押し付けることにより、一時的に爪212が外方に押し出され、簡便に装着することができる。遠心ボウル120は、3つのチャック208によってバランスよく仮保持され、ターンテーブル200に対して同軸状に保持される。このように、爪212は、トーションスプリング217の弾性作用により、ターンテーブル200の静止時に遠心ボウル120を容易に着脱し、仮保持しておく弾性クランプの作用を有する。
6A, when the
なお、仮にガイド傾斜面224が設けられていなくても、フランジ50e自体にテーパ形状の外周側底部50fが設けられており、ガイド傾斜面224と同様の作用・効果が得られ、相当簡便に遠心ボウル120の装着が可能である。爪212がフランジ50eに係合したときに、フランジ50eの外周部と係合傾斜面222の下端部との間には隙間230が存在している。
Even if the guide inclined
また、ターンテーブル200が回転をすると、チャック208には軸210を基点として、錘218a及び218bが外方に向かい、爪212が内方に向かうように図4の時計方向に回転する遠心力が発生することになり、遠心ボウル120を強く保持することができる。ターンテーブル200の回転方向は問われない。
Further, when the
さらに、係合傾斜面222によれば、楔作用と同様に、高回転になって遠心力が強まるほどに遠心ボウル120を確実に保持することができる。ターンテーブル200の回転時には、隙間230が確保されており、遠心力に対して遠心ボウル120を保持する力が制限されることなく、比例的に強く保持することができる。また、アーム比は1:1であることから、軸210を基準として遠心力により適度に大きなモーメントが働き、フランジ50eに対して爪212を効果的に押し付けることができる。
Furthermore, according to the engagement inclined
図7に示すように、爪212がフランジ50eを押し付ける力、つまり遠心力Fは、F=11.18×(N/1000)2×R[kg](N:回転数[rpm]、R:テーブル半径[mm])である。遠心力Fは2つの分力f1及びf2に分解可能であり、分力f1により、遠心ボウル120を係合傾斜面222に対して垂直方向に押圧するとともに、分力f2により、下方に押し付けて、安定して保持することができる。係合傾斜面222が45°のときには、f1=F/2である。
As shown in FIG. 7, the force with which the
所定の遠心分離処理が終了した後、ターンテーブル200を停止させると、回転開始前と同様に遠心ボウル120はトーションスプリング217の弾性作用によって軽く仮保持されており、安定している。遠心ボウル120をターンテーブル200から取り外すには、該遠心ボウル120を上方に引き上げる。これにより、フランジ50eの上端部が係合傾斜面222に当接して外方に押圧し、トーションスプリング217の弾性力に抗して、一時的に爪212が外方に押し出され、簡便に抜取りができる。
When the
上述したように、チャック208は、ターンテーブル200の軸と平行な軸210に軸支されることから遠心力が作用したときに、爪212は径方向に向かって付勢され、遠心ボウル120を中心方向に向かって押圧して確実に保持することができる。また、チャック208の爪アーム214及び遠心アーム216はそれぞれターンテーブル200の周方向に延在し、回転軸方向の寸法が無駄に長くなることがない。
As described above, since the
また、チャック208の爪212は、特許文献1のように遠心ボウル120に対して倒れ込むようにして当接するのではなく、径方向内方に向かって遠心付勢されることから、確実な係合がなされる。
Further, the
次に、第2の構成例としてのターンテーブル300について説明する。ターンテーブル300は、前記のターンテーブル200におけるチャック208をチャック302及び弾性クランプ304に置き換えたものである。ターンテーブル300、チャック302及び弾性クランプ304において、ターンテーブル200及びチャック208と同じ構成部については同符号を付してその詳細な説明を省略する。
Next, a
図8及び図9に示すように、ターンテーブル300は、水平の環状面204に3組のチャック302及び弾性クランプ304を有する。チャック302及び弾性クランプ304は、等間隔(120°)に設けられている。環状面204の周縁端部には上方に突出した3つの壁305が設けられている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
チャック302では、爪アーム214及び遠心アーム216が環状面204の下側に設けられており、この部分の無駄なスペースを有効利用している。ただし、これよりも下方にはモータ部60(図2参照)が存在するが、基本的にはチャック302はターンテーブル300の径方向に延在しており、軸方向長さが短く、該モータ部60にまで達することはなく、レイアウトの自由度が高い。
In the
チャック302の爪306はバー308によって爪アーム214に接続されて、環状面204の上面に配置されており、環状面204には、バー308を回避する切欠309が設けられている。爪306はバー308を中心として回転可能であり、フランジ50eに合わせて向きが自動的に調整される。爪306は係合傾斜面222及びガイド傾斜面224を有する。チャック302のアーム比は1:1に設定されている。チャック302の重心Gは、平面視で遠心アーム216に位置する。
The
チャック302の回転中心となる軸210には、付勢力の弱いトーションスプリング310が設けられており、チャック302を反時計方向に付勢している。つまり、トーションスプリング310は、静止時における遠心ボウル120の着脱時に爪306を外方に退避させるように302チャックを付勢する退避用弾性体として作用し、前記のトーションスプリング217とは付勢方向が逆になっている。
A
なお、爪306の内周側上部にはガイド傾斜面224が設けられていることから、遠心ボウル120を装着するときには爪306は受動的に外方に押し出されるのであって、トーションスプリング310は、必ずしも設けなくてもよい。
In addition, since the guide inclined
図9においては、チャック302の構成が理解しやすいように、環状面204を透明体と仮定し、仮想線で示している。
In FIG. 9, for easy understanding of the configuration of the
図10に示すように、弾性クランプ304は、爪212と略同様の形状であって、爪212の係合傾斜面222及びガイド傾斜面224と同じ係合傾斜面312及びガイド傾斜面314が設けられている。弾性クランプ304は、壁305から内方に向かって突出するガイドバー316に支持されて径方向に移動可能であるとともに、ガイドバー316の左右に設けられた一対のコイルスプリング(弾性体)318a及び318bによって内方に向かって弾性付勢されている。ガイドバー316は、弾性クランプ304の抜け止め機能を有する。
As shown in FIG. 10, the
このように構成される第2の構成例としてのターンテーブル300では、弾性クランプ304と爪306は別体であって、遠心ボウル120の静止時の仮保持は弾性クランプ304により行われ、回転時の保持は爪306によって行われる。
In the
すなわち、ターンテーブル300の静止時には、弾性クランプ304はコイルスプリング318a及び318bの作用下に内方に付勢されており、遠心ボウル120を押し込み又は引き抜くことにより、フランジ50eがガイド傾斜面314又は係合傾斜面312を押圧して該弾性クランプ304を一時的に外方へ押し出して簡便に着脱することができる。また、静止時にはトーションスプリング310により爪306が外方に退避しており、遠心ボウル120の着脱が容易である。
That is, when the
ターンテーブル300の回転時には、チャック302の錘218a及び218bによる遠心力の効果により、爪306で遠心ボウル120を保持することができる。チャック302の錘218a及び218bやアーム比と、弾性クランプ304に対するコイルスプリング318a及び318bの弾性力を適度に設定することにより、ターンテーブル300の加速時において、爪306が遠心ボウル120を確実に保持する回転数に達した後に、弾性クランプ304の保持力が弱まるようにするとよい。
When the
図11には、ターンテーブル300においてチャック302のアーム比を1:2に設定した例を示す。この場合、仮想線で示すように爪306の十分なストロークを確保するためには、遠心アーム216はある程度内方まで変位する必要があり、遠心ボウル120との干渉を回避するため上の錘218aを省略して、下の錘218bだけを設けるとよい。
FIG. 11 shows an example in which the arm ratio of the
遠心分離装置1は、前記の血液洗浄装置等に用いてもよい。
The
本発明に係る遠心分離装置及び血液成分採取装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Of course, the centrifugal separator and the blood component collecting apparatus according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
1…遠心分離装置 10…血液成分採取装置
12…装置本体 14…採血キット
120…遠心ボウル(遠心分離器) 200、300…ターンテーブル(回転台)
208、302…チャック 210…軸
212、306…爪 214…爪アーム
216…遠心アーム 217…トーションスプリング(弾性体)
218a、218b…錘 222、312…係合傾斜面
224、314…ガイド傾斜面 230…隙間
304…弾性クランプ 310…トーションスプリング(退避用弾性体)
316…ガイドバー 318a、318b…コイルスプリング
G…重心
DESCRIPTION OF
208, 302 ...
218a, 218b ...
316:
Claims (6)
前記遠心分離器を載置して回転させる回転台と、
前記回転台に設けられ、前記遠心分離器を保持する複数のチャックと、
を有し、
前記チャックは、前記回転台の軸と平行な軸に軸支され、
前記回転台の周方向で、前記軸を基準とした一方に設けられ、前記遠心分離器の一部に係合する爪を備える爪アームと、
前記回転台の周方向で、前記軸を基準とした他方に設けられる遠心アームと、
を備え、
前記チャックの重心は、前記遠心アームにあることを特徴とすることを特徴とする遠心分離装置。 A centrifuge for centrifuging blood;
A turntable for mounting and rotating the centrifuge;
A plurality of chucks provided on the turntable and holding the centrifuge;
Have
The chuck is supported on an axis parallel to the axis of the turntable,
A claw arm comprising a claw provided on one side with respect to the axis in the circumferential direction of the turntable and engaging with a part of the centrifuge;
A centrifugal arm provided on the other side with respect to the axis in the circumferential direction of the turntable;
With
The centrifuge is characterized in that the center of gravity of the chuck is in the centrifuge arm.
弾性体により前記回転台の回転中心方向に向かう方向に弾性付勢され、内周側上方に、前記回転中心方向に向かって下がるガイド傾斜面を有する弾性クランプを有することを特徴とする遠心分離装置。 The centrifuge according to claim 1,
A centrifugal separator characterized by having an elastic clamp elastically biased by an elastic body in a direction toward the rotation center of the turntable and having an inclined guide surface on the inner peripheral side and lowering toward the rotation center. .
前記爪が前記回転台の外方に付勢力を発生させて、前記遠心分離器の着脱時に前記爪を退避させるように前記チャックを付勢する退避用弾性体を有することを特徴とする遠心分離装置。 The centrifuge according to claim 2, wherein
The centrifuge includes a retraction elastic body that urges the chuck so that the claw generates an urging force to the outside of the turntable and retracts the claw when the centrifuge is attached or detached. apparatus.
前記爪が前記回転台の回転中心方向に向かう方向に付勢力を発生させるように前記チャックを付勢する弾性体を有することを特徴とする遠心分離装置。 The centrifuge according to claim 1,
A centrifuge having an elastic body that urges the chuck so that the claw generates an urging force in a direction toward the rotation center of the turntable.
前記遠心分離器は、フランジを有し、
前記爪は、内周側下方に前記回転台の回転中心方向に向かって上がり、前記フランジの上端に係合する係合傾斜面を有することを特徴とする遠心分離装置。 The centrifuge according to any one of claims 1 to 4,
The centrifuge has a flange;
The centrifuge has an engagement inclined surface that is raised toward the center of rotation of the turntable and is engaged with an upper end of the flange at the lower side on the inner peripheral side.
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2008
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