JP2531799B2 - 採血装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は採血装置に関する。

［従来の技術］ 従来、特公昭51−3153号公報に記載される如くの採血
装置が提案されている。従来の採血装置は、採血室内に
血液バッグを収容し、採血にともなって膨張する血液バ
ッグの厚みが所定レベルに達したことをリミットスイッ
チにより検知し、この検知結果によって採血動作を停止
させ、結果として血液バッグに所定容量の採血量を確保
することとしている。

この従来の採血装置にあっては、血液バッグへの採血
中に血液バッグの受皿を揺動させ、これにより血液バッ
グに予め装填してあるヘパリン等の抗凝固剤と血液とを
攪拌することにより、血液の凝固を防止する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、本発明者の実験、検討の結果、血液バ
ッグの受皿を単に揺動させるだけでは、血液バッグ内の
抗凝固剤と血液とを十分に混和させることができず、血
液の凝固を必ずしも防止できないことが判明した。

また、採血装置にあっては、血液バッグの受皿を揺動
させるに足るスペースを該装置内に確保する必要がある
が、上記揺動スペースを可及的に小として該装置のコン
パクト化を実現することも重要である。

本発明は、血液の凝固を防止するに足るように血液容
器を確実に揺動させ、かつ容器支持部の揺動スペースを
可及的に小として採血装置のコンパクト化を実現するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、血液容器を支持する容器支持部と、血液容
器への採血中に容器支持部を揺動させる揺動手段と、血
液容器への採血量を測定する採血量測定手段とを有して
なる採血装置において、該揺動手段は、該容器支持部を
１サイクル当たり１〜３秒の揺動時間で揺動させるとと
もに、水平に対して＋10〜＋30度の角度範囲内で選定さ
れる最上昇点と、−10〜−30度の角度範囲内で選定され
る最下降点との間にて揺動せしめるようにしたものであ
る。

［作用］ 本発明によれば、下記の作用がある。

容器支持部の揺動角度が水平に対する±10度の角度範
囲より小さいと、血液バッグ内の抗凝固剤と血液との混
和が不十分で血液の凝固を発生する虞れがある。

他方、本発明によれば、容器支持部の揺動角度が、水
平に対する±10度の揺動角度範囲より大きく、結果とし
て血液の凝固を防止するに足るように血液容器を確実に
揺動させることができ、かつ、容器支持部の揺動スペー
スを可及的に小さくでき採血装置のコンパクト化を実現
できる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る採血装置を示す正面
図、第２図は第１図の要部を破断して示す側面図、第３
図は第１図の平面図、第４図は秤を示す側面図、第５図
は真空回路図、第６図は揺動状態線図、第７図は制御ブ
ロック図である。

採血装置10は、第１図〜第３図に示す如く、ハウジン
グ11の正面に表示パネル12を備え、ハウジング11の内部
に真空採血室13を形成している。14は採血室13の開閉
蓋、15は蓋14のヒンジ、16は採血室13を密封するための
封止ゴムである。14Aは蓋14の把手である。また、採血
装置10はハウジング11の下部に真空ポンプ17、および制
御装置18を内蔵している。

採血装置10の真空採血室13は、真空ポンプ17の吸気口
17Aに連通されて減圧可能とされるとともに、ポリ塩化
ビニル等からなる血液バッグ（血液容器）１を支持する
バッグ受皿19を備えている。採血装置10は、真空採血室
13を減圧する状態下で、バッグ受皿19に支持される血液
バッグ１に所定の陰圧力を及ぼし採血する。この時、採
血装置10は、バッグ受皿19を揺動して血液バッグ１に予
め装填してあるヘパリン等の抗凝固剤と血液とを攪拌す
るとともに、血液バッグ１の重量を測定することにより
採血量を測定する。

採血装置10における上述のバッグ受皿19を揺動する構
造、および血液バッグ１の重量を測定する構造は以下の
とおりである。

まず、真空採血室13の底部には架台20が設置され、こ
の架台20には支軸21を介して回動自在となる揺動フレー
ム22が支持されている。また、架台20には揺動モータ23
が固定され、かつ揺動モータ23により駆動される原動軸
24が支持されている。原動軸24の一端にはクランク車28
が固定され、このクランク車28の回転半径上にはリンク
29の一端が連結され、リンク29の他端は上記揺動フレー
ム22に連結されている。

他方、揺動フレーム22の上面には秤取付部材31が固定
され、秤取付部材31には秤（重量測定手段）33が片持支
持される。秤33は第４図に示す如くの略矩形（平行四辺
形）の枠体からなっている。秤33は上面の２位置および
下面の２位置のそれぞれに貼付けられてホイートストン
ブリッジ回路を形成する重量センサとしての歪ゲージ34
を備え、秤33の先端部には計量台35、受板36を介して前
述のバッグ受皿19が固定されている。秤33は重量センサ
増幅ユニット38を有する。

すなわち、採血装置10は、揺動モータ23の作動により
原動軸24、クランク車28を回転し、これによって揺動フ
レーム22を揺動し、揺動フレーム22に秤33を介して支持
されているバッグ受皿19を揺動することとなる。この
時、バッグ受皿19は、第２図、第６図に示す如く、水平
に対して＋α度をなす最上昇点と、−β度をな最下降点
の上下２点をその揺動過程の折返し点として揺動せしめ
られる。また揺動モータ23がバッグ受皿19に付与する揺
動の１サイクル時間は電源周波数60Hz地域では約1.0〜
2.6秒、電源周波数50Hz地域では約1.2〜３秒である。１
サイクル時間が長すぎる場合には血液バッグ１内の抗凝
固剤と血液との混和が弱くなるが、逆に短かすぎる場合
にはバッグ受皿19の動きに対して血液バッグ１内の血液
の追従が悪く混和しにくくなるという現象を呈する。ま
た、採血装置10は、揺動フレーム22に秤取付部材31を介
して片持支持されている秤33にバッグ受皿19を支持して
おり、この秤33のたわみ変形に基づく歪ゲージ34の出力
変化により血液バッグ１の重量を測定し、ひいては採血
量を測定する。

なお、採血装置10は、原動軸24の他端に設けられる検
出カム39の回転位置を光センサ40により検出し、制御装
置18は、これによって揺動モータ23によるバッグ受皿19
の現在の揺動角度位置を認識し、上記バッグ受皿19が上
述の最上昇点または最下降点のいずれかの折返し点にあ
る状態で、上述の秤33の測定結果を取込み、血液バッグ
１の重量を測定することとしている。

この時、採血装置10の制御装置18にあっては、血液
バッグ１への採血の初期ないし中間段階で、バッグ受皿
19が折返し点にあり、秤33の測定結果を取込む時には、
揺動モータ23によるバッグ受皿19の揺動動作を完全に非
停止、もしくは約0.2秒間程度一時停止する。また、
血液バッグ１への採血残量が例えば50ml以下となる採血
の終了段階で、バッグ受皿19が折返し点にあり秤33の測
定結果を取込む時には、揺動モータ23によるバッグ受皿
19の揺動動作を約0.5秒間程度一時停止し、この採血終
了段階での血液バッグ１の重量を正確に測定できるよう
にしている。

また、採血装置10にあっては、血液の凝固を防止する
に足るように血液バッグ１を確実に揺動させ、かつバッ
グ受皿19の揺動スペースを可及的に小として採血装置10
のコンパクト化を実現するため、バッグ受皿19の最上昇
点ないし最下降点の適正揺動角度範囲“［＋α度］〜
［−β度］”を以下の如く定めた。すなわち、バッグ受
皿19の上述の最上昇点を定める［＋α度］を、［＋10度
〜＋30度］、最も好適には［＋15度〜＋25度］の角度範
囲内で選定することとし、今回の実施例では［＋20度］
とした。また、バッグ受皿19の上述の最下降点を定める
［−β度］を、［−10度〜−30度］、最も好適には［−
15度〜−25度］の角度範囲内で選定することとし、今回
の実施例では［−20度］とした。

なお、上述のバッグ受皿19の揺動角度範囲“［＋α
度］〜［−β度］”を、実験的に、“［＋８度］〜［−
８度］”、“［＋12度］〜［−12度］”、“［＋15度］
〜［−15度］”、“［＋18度］〜［−18度］”、“［＋
21度］〜［−21度］”、“［＋24度］〜［−24度］”、
“［＋30度］〜［−10度］”、“［＋25度］〜［−15
度］”、“［＋25度］〜［−５度］”、“［＋20度］〜
［−10度］”のそれぞれについて実施し、血液バッグ１
内の抗凝固剤と血液との混和程度を比較した結果、
“［＋20度］〜［−20度］”が最適であることが認めら
れた。

採血装置10は、第５図に示す如く、真空ポンプ17の吸
気口17Aと真空採血室13とを真空配管41にて連結し、真
空配管41の中間部に、排気ソレノイド42のオンにより閉
じられ、排気ソレノイド42のオフにより重力で開く排気
バルブ43を備えている。採血装置10は、真空ポンプ17の
オン／オフ制御により真空採血室13に一定の陰圧力（真
空度）を形成し、採血終了時には排気バルブ43を開くこ
とにより真空採血室13を大気解放させる。

採血装置10は、ハウジング11の正面側の上部におい
て、真空採血室13に隣接する部分にチューブホルダ44を
備え、真空採血室13に収容した血液バッグ１に連なる採
血チューブ２を引出し可能としている。チューブホルダ
44は、チューブクランプソレノイド45により駆動される
チューブクランプ（採血停止手段）46を備え、チューブ
クランプ46は、採血チューブ２を挟圧閉止して血液バッ
グ１への採血動作を停止させる。47はチューブクランプ
46のクランプ解除ボタン、48は緊急時にチューブクラン
プ46を作動させるクランプボタンである。

採血装置10の表示パネル12は、採血量／真空度切換表
示ランプ49、採血量／真空度切換スイッチ50、400ml/20
0ml切換表示ランプ51、400ml/200ml切換スイッチ52、停
止スイッチ53、開始スイッチ54、使用バッグ表示ランプ
55、使用バッグ切換スイッチ56、採血量／真空度表示部
57を備える。なお、採血装置10は、ハウジング11の正面
下部に電源スイッチ58、ヒューズホルダ59を備え、ハウ
ジング11の背面下部に電源コネクタ60を備える。

次に、採血装置10の制御装置18について説明する。制
御装置18は、第６図に示す如く、主として主制御回路6
1、駆動回路62、表示回路63から構成されている。な
お、64は電源ユニットである。

主制御回路61は、CPU（中央処理装置）［装置10の一
連の動作のための制御プログラムが書込まれるメモリを
含むもの］65、メモリ（記憶手段）66、入出力制御部6
7、LED（発光ダイオード）ドライブ回路68、ブザー69、
フェイルセーフ回路70を有する。なお、入出力制御部67
には、バッグ受皿19の揺動位置を検出する前述の光セン
サ40、血液バッグ１からの漏血を検出する洩血センサ71
の各検出信号が転送されるようになっている。

上記メモリ66はEA−ROM、EEP−ROM等の不揮発性メモ
リからなり、記憶データを書換え読出しでき、かつ電源
電圧の印加がなくても記憶データを保持できる。このメ
モリ66の記憶データとしては、真空採血室13に生成す
る陰圧力、血液バッグ１への設定採血量、採血完了
後におけるバッグ受皿19の揺動延長時間等がある。

上記ブザー69は採血完了、真空採血室13に形成さ
れる陰圧力のエラー、揺動モータ23の回転エラー、
洩血センサ71の洩血検出等に応じ、それぞれ異なる鳴動
態様にて鳴動する。

上記フェイルセーフ回路70はCPU65の暴走発生を監視
し、暴走時に装置を安全側に停止させる。

駆動回路62は、主制御回路61に接続されており、A/D
変換回路72を備える。A/D変換回路72には前述の歪ゲー
ジ34が連なる重量センサ増幅ユニット38が接続されると
ともに、前述の真空配管41に設けられて真空採血室13の
陰圧力を検出する圧力センサ73が圧力センサ増幅回路74
を介して接続される。

この時、制御装置18のCPU65は、歪ゲージ34の出力ｙ
が測定採血重量ｗに対しｙ＝aw＋ｂなる１次関数を構成
するものとして採血重量を演算する。また、CPU65は、
圧力センサ73の出力ｚが測定圧力ｐに対しｚ＝cp＋ｄな
る１次関数を構成するものとして圧力を演算する。

また、駆動回路62は、チューブクランプソレノイド
45を制御するソレノイドドライブ回路75、排気ソレノ
イド42を制御するソレノイドドライブ回路76、真空ポ
ンプ17の給電スイッチ77をオン／オフするポンプドライ
ブ回路78、揺動モータ23の給電スイッチ79をオン／オ
フするモータドライブ回路80を備える。

なお、制御装置18のCPU65は、上記圧力センサ73の検
出圧力とメモリ66の記憶データである真空採血室13の設
定圧力とを得て、上記検出圧力が上記設定圧力に一致す
るように、真空ポンプ17の上記給電スイッチ77を前述の
通りオン／オフ制御する。これにより、真空採血室13の
陰圧力は設定圧力の一定幅内を微小変化し、結果として
一定の圧力状態となる。

次に、上記採血装置10による採血作業手順について説
明する。

電源スイッチ58をオンする。

400ml/200ml切換スイッチ52により採血量を選定す
る。この選定結果は切換表示ランプ51に表示される。

使用バッグ切換スイッチ56により使用バッグを選定す
る。この選定結果は表示ランプ55に表示される。なお、
使用バッグの種類としては、親バッグのみのシングル
（Ｓ）、１以上の小バッグをも備えるダブル（Ｄ）、ト
リプル（Ｔ）、クオドラップル（Ｑ）がある。

採血チューブ２の端部に設けられている採血針を供血
者に穿刺し、ある程度採血する。

血液バッグ１を真空採血室13に入れてバッグ受皿19に
載置し、採血チューブ２をチューブホルダ44にセットす
る。

開始スイッチ54をオンする。制御装置18が真空ポンプ
17、揺動モータ23を駆動制御し、真空採血室13の減圧に
よる採血と、バッグ受皿19の揺動を行なう。また、制御
装置18は、バッグ受皿19が揺動過程の最上昇点または最
下降点のいずれかの折返し点にある前述した通りのタイ
ミングで、重量センサ増幅ユニット38の出力を得て、血
液バッグ１の測定採血量を検出するとともに、メモリ66
に書込まれている設定採血量、血液比重、および血液バ
ッグ１の予登録重量を用いて下記（１）式により残採血
量（容量）を演算する。

残採血量（ml） ＝［設定採血量（ｇ）＋予登録重量（ｇ） −測定採血量（ｇ）］／比重（g/ml） …（１） 制御装置18は、上記演算結果である残採血量が零に達
したことを条件に、チューブクランプ46により採血チュ
ーブ２を閉止し血液バッグ１への採血動作を停止させ
る。この時、制御装置18は真空ポンプ17を停止させ、か
つ排気バルブ43を開いて真空採血室13を大気解放する。

制御装置18は、上記採血終了後、なお一定時間だけ揺
動モータ23を延長して駆動し、バッグ受皿19を揺動す
る。その後、ブザーが採血終了を報知する。

クランプ解除ボタン47をオンし、採血チューブ２をチ
ューブホルダ44から外し、血液バッグ１を真空採血室13
から取出す。

なお、採血装置10にあっては、血液バッグ１をバッグ
受皿19へ出し入れするためのハウジング11の上面開口部
11Aを、ハウジング11の背面側から正面側に向けて下り
勾配となるように設定している。

次に、上記実施例の作用について説明する。

バッグ受皿19の揺動角度が水平に対する±10度の角度
範囲より小さいと、血液バッグ１内の抗凝固剤と血液と
の混和が不十分で血液の凝固を発生する虞れがある。

他方、バッグ受皿19の揺動角度が水平に対する±40度
の角度範囲より大きいと、バッグ受皿19の揺動スペース
を徒らに大きくする必要を生じ、採血装置10のコンパク
ト化を実現できない。

しかるに、上記実施例によれば、バッグ受皿19の揺
動角度が、水平に対する±10度（最も好適には±15度）
の揺動角度範囲より大きく、結果として血液の凝固を防
止するに足るように血液バッグ１を確実に揺動させるこ
とができる。上記のバッグ受皿19の揺動は、水平に
対する上下両方に渡って行なうため、血液の凝固を確実
に防止できる。例えば、揺動を上方向のみ行なう場合
（第２図でα≠０、β＝０の場合）には、血液バッグ１
のハウジング正面方向（前方向）の部分に溜る血液は、
反対の方向（後方向）の部分に行きにくくなるため、血
液が凝固しやすくなる。また、同様に、揺動を下方向の
み行なう場合（第２図でα＝０、β≠０の場合）、血液
バッグ１の後方向の部分に溜る血液が前方向の部分に行
きにくくなり、血液が凝固しやすくなる。バッグ受皿
19の揺動角度が、水平に対する±40度（より好適には±
30度、最も好適には±25度）の揺動角度範囲より小さ
く、結果としてバッグ受皿19の揺動スペースを可及的に
小として採血装置10のコンパクト化を実現できる。40度
以上の揺動では、揺動が大きいことから、ハウジング11
の中に引張り込む必要がある採血チューブも長くなり、
供血者の位置を採血装置10に近づける必要が生じて、採
血環境の条件が限定されてくるという不都合もある。

なお、本発明の採血装置は、採血量測定手段の測定方
式が、必ずしも血液容器の重量変化を測定することによ
り採血量を求めるものではなく、血液容器の容積変化を
測定することにより、採血量を求めるものであっても良
い。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、血液の凝固を防止する
に足るように血液容器を確実に揺動させ、かつ容器支持
部の揺動スペースを可及的に小として採血装置のコンパ
クト化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る採血装置を示す正面
図、第２図は第１図の要部を破断して示す側面図、第３
図は第１図の平面図、第４図は秤を示す側面図、第５図
は真空回路図、第６図は揺動状態線図、第７図は制御ブ
ロック図である。 １……血液バッグ（血液容器）、 10……採血装置、 19……バッグ受皿（容器支持部）、 22……揺動フレーム（揺動台）、 23……揺動モータ、 33……秤（採血量測定手段）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血液容器を支持する容器支持部と、血液容
   器への採血中に容器支持部を揺動させる揺動手段と、血
   液容器への採血量を測定する採血量測定手段とを有して
   なる採血装置において、 該揺動手段は、該容器支持部を１サイクル当たり１〜３
   秒の揺動時間で揺動させるとともに、水平に対して＋10
   〜＋30度の角度範囲内で選定される最上昇点と、−10〜
   −30度の角度範囲内で選定される最下降点との間にて揺
   動せしめることを特徴とする採血装置。