JP3021334B2

JP3021334B2 - 遠心ボウル

Info

Publication number: JP3021334B2
Application number: JP7286504A
Authority: JP
Inventors: 俊之田辺; 憲昌岩田
Original assignee: 俊之田辺; 憲昌岩田
Priority date: 1995-10-05
Filing date: 1995-10-05
Publication date: 2000-03-15
Anticipated expiration: 2015-10-05
Also published as: JPH09104631A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、間欠血流遠心方式
の血液成分分離装置に使用する遠心ボウルに関し、さら
に詳細には、体外循環時間を短縮するとともに体外循環
血液量を少なくし、また、回転シール部材の漏洩対策が
なされた遠心ボウルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以前、輸血は血液を漫然と輸血する形で
施行されてきた。しかし、現在においては、真に患者が
必要とする血液成分のみを与え、不要な血液成分はなる
べく与えない成分輸血が急速に発展している。その血液
成分とは、基質となる血漿と細胞成分の血球とに大別さ
れ、さらに、かかる血球は、赤血球、白血球および血小
板に区別される。成分輸血が急速に発展してきた理由に
は、患者に不要な血液成分を輸注して臓器に負担をかけ
たり、副作用を起こしたり、新しい抗体が産出されたり
することを防止するという医学的要請等による。かかる
成分輸血を施行するためには、必要とされる血液成分を
血液から選択的に分離する「血液成分分離」を行なわな
ければならない。

【０００３】現在における「血液成分分離」では、供血
者から血液を採血し、採血した血液から必要とされる血
液成分のみを分離採取し、残りの血液を同一の供血者に
返血している。一般に、供血者から採血される血液の大
部分（例えば、赤血球を含んだ血漿）は返血されること
から、採血された血液の全てを提供する「献血」と比べ
て、供血者にかかる負担は少ない。採血・分離採取・返
血の一連の動作からなる「血液成分分離」は、種々の血
液成分分離装置により約３０分から９０分かけて行なわ
れている。

【０００４】かかる血液成分分離装置は、血液の成分を
分離する方式によりいくつかに分類することができる
が、その中の一つに、間欠血流遠心方式の血液成分分離
装置がある。供血者の片側の静脈を確保して、一定量の
血液を抗凝固剤を混合しながら採血し、採血された血液
を遠心分離により必要とされる血液成分を採取した後
に、残りの血液を返血する操作を交互に６〜８回繰り返
す方式で、いわゆるバッチ方式と呼ばれるものである。
以下に、間欠血流遠心方式の血液成分分離装置の原理に
ついて、図面を用いて簡単に説明する。

【０００５】図１０、１１に、間欠血流遠心方式の血液
成分分離装置１５０における、乏血小板血漿（少量の血
小板を含んだ血漿）を分離採取する際のフロー図を示
す。図１０は採血（及び分離採取）時のものであり、図
１１は返血時のものである。尚、かかる血液成分分離装
置１５０のモーターや開閉弁等の一連の操作はマイクロ
コンピュータにより制御されるが、自動制御に関する記
述等は説明の便宜上省略する。

【０００６】採血（及び分離採取）時において、採血針
１５１を介して供血者の静脈から採られたばかりの血液
は、採血針１５１を離れるとすぐに抗凝固処理される。
抗凝固処理は、容器１５２に入っている抗凝固剤１５３
が、ローラー形の抗凝固剤用ポンプ１５４の回転によっ
て、除菌フィルター１６６を介して容器１５２に接続さ
れている管１５５を通り、採血針１５１に供給されるこ
とにより行なわれる。抗凝固処理された血液は、静脈圧
力により管１５６を通って、気泡検出室１５７の底部に
流れ込む。

【０００７】そして、気泡検出室１５７を満たした血液
は、ローラー形の血液用ポンプ１５８の回転により管１
５９、１６０を通って、遠心ボウル１６１の流入ポート
１８１（図１２、１３、１４参照）に送られる。血液が
送られた遠心ボウル１６１は、図示しないモーターによ
り回転する。この回転により、遠心ボウル１６１内の血
液は遠心分離されて、乏血小板血漿と非乏血小板血漿
（赤血球等を多量に含んだ血漿）とに分けられる。分離
された乏血小板血漿は、周辺ポート１８２（図１２、１
３、１４参照）から流出され、管１６２、１６３を通っ
て、血漿用容器１６４に送られる。

【０００８】ここで、血液成分分離装置１５０に使用さ
れる遠心ボウル１６１の構造について、図面を用いて簡
単に説明する。図１２に遠心ボウル１６１の外観図を示
す。また、図１３に遠心ボウル１６１の断面図を示す。

【０００９】血液が送られる流入ポート１８１を設けた
ポート部材１８０には、そのほかに周辺ポート１８２と
上部スカート１８３が設けられている。また、ポート部
材１８０には供給管ステム１８４が挿嵌されており、ポ
ート部材１８０の内部は二重管の構造となっている。か
かる二重管の構造では、（供給管ステム１８４の）内側
は流入ポート１８１と連通しており、（供給管ステム１
８４の）外側は周辺ポート１８２と連通している。ま
た、下部スカート１８５が供給管ステム１８５に嵌挿さ
れて、上部スカート１８３との間に周辺ポート１８２と
連通する採取口１８６を形成している。一方、中空状の
遠心ボウル本体１８７の頂部には、遠心ボウル本体１８
７の軸線Ｐ２と同心である開口２００が設けられてお
り、かかる開口２００にポート部材１８０が遊挿され
て、供給管ステム１８５と採取口１８６が遠心ボウル本
体１８７の内部に位置している。

【００１０】かかる遠心ボウル本体１８７は、上側に向
かって次第に狭くなる所謂円錐台の形状をしており、そ
の遠心ボウル本体１８７の内部には、同じく円錐台の形
状をした上部コア１８８が内装されて、遠心ボウル本体
１８７の内周面と上部コア１８８の外周面との間に分離
空間２０１を形成し、さらに、遠心ボウル本体１８７の
開口２００と上部コア１８８の頂部との間に採取空間２
０２を形成している。かかる採取空間２０２に、上述し
た採取１８６が介在することにより、周辺ポート１８２
と採取空間２０２とが流通する。また、上部コア１８８
の頂部中央に形成された遊挿口に下部コア１８９の円管
部１８９Ａを嵌着し、上部コア１８８の下側端部に下部
コア１８９の円板部１８９Ｂを嵌着することにより、上
部コア１８８と下部コア１８９とを一体化している。か
かる下部コア１８９の円管部１８９Ａには、上述した供
給管ステム１８５が挿入されており、下部コア１８９の
円管部１８９Ａの内部も二重管の構造をしている。

【００１１】そして、遠心ボウル本体１８７の下側に底
部材１９０を固着することにより、上部コア１８８の頂
部に形成された数個の爪部１８８Ａを遠心ボウル本体１
８７の内側に当接させ、上部コア１８８の下側端部に形
成された数個の爪部１８８Ｂを底部材１９０の上側に当
接させて、一体化された上部コア１８８と下部コア１８
９とを、遠心ボウル本体１８７の内部において固定して
いる。これにより、下部コア１８９の円板部１８９Ｂの
下側と底部材１８３の上側との間に底部チャンネル２０
３が形成され、遠心ボウル本体１８７の頂部と上部コア
１８８の頂部との間に採取チャンネル２０４が形成され
ている。

【００１２】ポート部材１８０と遠心ボウル本体１８７
との装着に用いられる回転シール部材は、弾性ベローズ
１９１、カーボンリング１９２、セラミック環１９３お
よび押えリング１９４からなるメカニカルシール１９５
が用いられ、矢印Ｑ２の方向に軸Ｐ２を回転軸として回
転可能に取り付けられている。尚、遠心ボウル１６１が
回転する時は、管１６０等が接続されるポート部材１８
０等は血液成分分離装置１５０に固定されており、血液
が流入する遠心ボウル本体１８７や上部コア１８８等が
回転する。

【００１３】血液成分分離装置１５０においては、血液
を採血時の状態で維持するために、遠心ボウル本体１８
７の内部を密封することにより、空気の漏洩を最小に防
ぐ必要があるが、遠心ボウル１６１（即ち、メカニカル
シール１９５）に関しては、以下のようにして、空気の
漏洩を最小に防いでいる。

【００１４】遠心ボウル１６１が血液成分分離装置１５
０に装着されていない時は、弾性ベローズ１９１により
ポート部材１８０が上側に押し上げられるが、ポート部
材１８０に設けられた上部スカート１８３が遠心ボウル
本体１８７の内面と当接することにより、ポート部材１
８０が上部へ抜けることを防止するとともに、弾性ベロ
ーズ１９１の歪んだ状態が保持されて、弾性ベローズ１
９１がカーボンリング１９２をセラミック環１９３に押
えつけることができ、メカニカルシール１９５の摺動面
（カーボンリング１９２とセラミック環１９３との接触
面）における、空気の漏洩を最小に防いでいる。

【００１５】一方、遠心ボウル１６１が血液成分分離装
置１５０に装着されている時は、ポート部材１８０が下
側に押し下げられて固定される。これにより、前者と比
べてより強い弾性力をもって、弾性ベローズ１９１がカ
ーボンリング１９２をセラミック環１９３に押えつける
ことができ、遠心ボウル１６１の回転時におけるメカニ
カルシール１９５の摺動面の空気の漏洩を最小に防いで
いる。

【００１６】また、ポート部材１８０には、メカニカル
シール１９５を覆うようにヘッダーシールド１９６が設
けてあり、メカニカルシール１９５が外部に露出しない
ようにしている。また、ヘッダーシールド１９６の爪部
１９６Ａが、遠心ボウル本体１８７の頂部と当接するこ
とにより、ポート部材１８０が下側に押し下げ過ぎるこ
とがないようにしている。

【００１７】次に、かかる遠心ボウル１６１によって、
血液が乏血小板血漿と非乏血小板血漿とに遠心分離され
る原理について、図面を用いて説明する。図１４は、遠
心分離の原理図である。回転している遠心ボウル１６１
に、管１６０を通して流入ポート１８１に送られてきた
血液は、供給管ステム１８４により底部材１９０の中央
部にまで運ばれる。そして、遠心ボウル１６１の回転に
よって血液に遠心力が作用し、血液が底部チャンネル２
０３を通って分離空間２０１に移動する。さらに、血液
が遠心ボウル１６１に送り続けられると、分離空間２０
１、採取チャンネル２０４、採取空間２０２等の遠心ボ
ウル１６１の空間は、血液で満たされていく（全量２２
５ｍｌ）。

【００１８】このとき、血液成分の比重の差と遠心力等
から、図１４に示す相が分離空間２０１に形成される。
分離空間２０１の外側には、血球の中で最も比重の重い
赤血球（比重１．０９３〜１．０９６）を多量に含んだ
血漿（以下、単に「赤血球」という）の相２１１が形成
される。赤血球の相２１１の内側には、赤血球の次に比
重が重い白血球２１３が存在し、さらに、その内側には
白血球の次に比重が重い血小板２１２（比重１．０４
０）が存在する。

【００１９】白血球２１３と血小板２１２は、血液にお
いて占める割合が極端に低いので、赤血球の相２１１の
厚さに比べて、白血球２１３または血小板２１２を多量
に含んだ血漿の相の厚さは薄いため、白血球２１３およ
び血小板２１２を多量に含んだ血漿の相２１４をまとめ
て「バフィーコート」と呼んで扱われることが多い。バ
フィーコートの相２１４の内側には、採取チャンネル２
０４、採取空間２０２に渡って、血漿（比重１．０９３
〜１．０９６）の相２１５が形成される。

【００２０】但し、上述した相２１１、２１４、２１５
の形成具合いは、血液に供給される抗凝固剤１５３の比
率（以下、「抗凝固剤：血液」の比率で表記する）や遠
心速度等に左右される。また、相２１１、２１４、２１
５の境界が明確に形成されることはなく、例えば、血漿
の相２１５における境界付近には、血小板２１２が混入
している領域がかなりの幅をもって存在している。

【００２１】図１４に示すような相を分離空間２０１に
形成するには、抗凝固剤１５３を１：９〜１０の比率で
供給し、遠心速度を４８００ｒｐｍに設定する必要があ
るとされる。また、乏血小板血漿と非乏血小板血漿とを
分離するには、抗凝固剤１５３を１：１６の比率で供給
し、遠心速度を５６５０ｒｐｍに設定する必要があると
され、このような条件に設定すると、バフィーコートの
相２１４は、赤血球を多量に含んだ血漿の相２１１に含
まれる状態となり、血漿の相２１５に混入する血小板２
１２がより少なくなって、血漿の相２１５を乏血小板血
漿として扱うことができる。

【００２２】そして、さらに血液が遠心ボウル１６１に
供給されると、分離空間２０１の上側（の内側）に滞留
する血漿の相２１５の乏血小板血漿が、周辺ポート１８
２から流出して血漿用容器１６４に採取される。一方、
分離空間２０１の下側（の外側）に滞留する赤血球を多
量に含んだ血漿の相２１１は、分離空間２０１内におい
て体積を次第に増しながら残留する。

【００２３】その後において、赤血球を多量に含んだ血
漿の相２１１が分離空間２０１を満たしたら、かかる相
２１１（非乏血小板血漿であり、以下、「残留血液」と
いう）を供血者に返血する（図１１参照）。返血時にお
いては、遠心ボウル１６１の回転を止めるとともに、血
液用ポンプ１５８の回転を反転させる。同時に、抗凝固
剤用ポンプ１５４の回転を止めて、抗凝固剤１５３の供
給を中止する。回転が止められた遠心ボウル１６１で
は、残留血液が底部に向かって貯められる。かかる残留
血液が、血液用ポンプ１５８の汲み上げ作用によって、
流入ポート１８１から流出して管１６０、１５９を通
り、気泡検出室１５７に流入する。気泡検出室１５７に
おいては、残留血液が濾過されるとともに、残留血液に
気泡が包含されていないことを確認する。確認された残
留血液は、管１５６と採血針１５１を介して、供血者に
返血される。

【００２４】このようにして、間欠血流遠心方式の血液
成分分離装置１５０では、断続的に血液成分の分離を行
うことによって、採血と返血の操作を交互に６〜８回繰
り返している。ところで、遠心分離の原理を用いた血液
成分分離装置装置には、間欠血流遠心方式のほかに連続
血流遠心方式のものがある。連続血流遠心方式の血液成
分分離装置装置では、供血者の２本の静脈を確保して、
一方の静脈から採血した血液に対し連続的に血液成分の
分離を行いながら他方の静脈へ返血するので、採血針と
返血針の間に血液の連続流を形成する必要があり、装置
の仕組みや操作が複雑になる傾向がある。即ち、間欠血
流遠心方式の血液成分分離装置１５０は、連続血流遠心
方式のものと比べて、装置の仕組みが単純であり、操作
が簡便である利点を持つ。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
遠心ボウル１６１を使用した間欠血流遠心方式の血液成
分分離装置１５０では、以下のような問題点があった。（１）採血（及び分離採取）時においては供血者に全く
返血されることがないので、返血される血液のうち、供
血者から最初の頃に採血されたものについては、供血者
の体外から出て再び供血者の体内に戻るまでに要する時
間（以下、「体外循環時間」という）が相当に長くな
り、返血される血液（ひいては、供血者）にかなりの負
担をかけていた。かかる観点から言えば、採血と返血を
同時に行う連続血流遠心方式の血液成分分離装置装置を
使用することが望ましいが、かかる装置は仕組みや操作
が複雑なので、仕組みが単純であり操作が簡便である間
欠血流遠心方式の血液成分分離装置１５０において、連
続的に血液成分の分離を行って採血と返血を同時に行う
ことができる技術の開発が待たれていた。

【００２６】（２）分離空間２０１の下側（の外側）に
残留する赤血球の相２１１が、分離空間２０１内におい
て体積を次第に増加させて、分離空間２０１の上側（の
内側）に滞留する血漿の相２１５である乏血小板血漿
を、分離空間２０１から周辺ポート１８２へ押し出すよ
うにして、分離された乏血小板血漿を血漿用容器１６４
に採取するので、血液中の赤血球の占める割合であるヘ
マトクリット値（以下、「Ｈｔ値」という）が低い供血
者にとっては、血液を分離採取するために必要な供血者
から採血される血液量（以下、「体外循環血液量」とい
う）が多くなり、低体重でありＨｔ値の低い供血者にか
なりの負担をかけていた。最近の装置においては、供血
者安全対策の充実により、体外循環血液量をプログラム
によって自動制御できるものもあるが、装置の仕組みが
複雑になる上に、供血者のＨｔ値や体重等を予め計測し
て体外循環血液量を予測する必要があり、供血者に対す
る安全管理が確実であるとは言えなかった。

【００２７】（３）回転する遠心ボウル１６１を密封す
るために、メカニカルシール１９５により空気の漏洩を
最小に防いでいたが、メカニカルシール１９５では空気
の漏洩を完全に防止することはできないので、外部から
菌が侵入する可能性は否定できず、また、メカニカルシ
ール１９５が不良であるか否かは外見からは発見できな
い場合もあり得るので、供血者や成分輸血される者に対
する安全管理が確実であるとは言えなかった。

【００２８】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、間欠血流遠心方式の血
液成分分離装置に使用する遠心ボウルにおいて、連続的
に血液成分分離を行うことにより、体外循環時間を短縮
するとともに体外循環血液量を少なくし、また、遠心ボ
ウルの内圧を外圧より高圧にすることにより、回転シー
ル部材の漏洩対策がなされた遠心ボウルを提供すること
を目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の遠心ボウルは、上側に向かって次第に狭くなる
中空状の遠心ボウル本体の頂部に、前記遠心ボウル本体
の軸線と同心である開口を設け、流入ポートを設けたポ
ート部材を前記開口から前記遠心ボウル本体の内部に遊
挿して回転シール部材で取り付けることにより、前記遠
心ボウル本体を密封しながら前記軸線を回転軸として回
転させ、前記軸線と平行若しくは上側に向かって漸近す
る面と前記遠心ボウル本体の内周面とで形成される分離
空間に、前記分離空間と流通する前記流入ポートから流
入する血液を、前記分離空間で遠心力により比重の異な
る血液成分に分離する遠心ボウルを有する遠心ボウルで
あって、前記遠心ボウル本体に、前記流入ポートが前記
分離空間に流通する位置の下側から前記軸線に向かって
前記分離空間と連通する第１採取空間と、前記開口に隣
接するとともに前記分離空間の上側から前記軸線に向か
って前記分離空間と連通する第２採取空間とを形成し、
前記ポート部材に、前記第１採取空間と流通する第１流
出ポートと、前記第２採取空間と流通する第２流出ポー
トとを設けることにより、前記遠心ボウルを回転させて
いる間に、前記分離空間の下側に滞留する比重の重い第
１血液成分を、前記第１採取空間を介して前記第１流出
ポートから流出させる一方、前記分離空間の上側に滞留
する比重の軽い第２血液成分を、前記第２採取空間を介
して前記第２流出ポートから流出させることを特徴とす
る。

【００３０】また、前記分離空間と前記第２採取空間と
は前記軸線の方向に狭いチャンネルを介して連通されて
おり、前記チャンネルの下側において形成された間隙に
より、前記分離空間の上側から前記軸線に向かって前記
分離空間と連通する第３採取空間を前記遠心ボウル本体
に形成し、前記ポート部材に、前記第３採取空間と流通
する第３流出ポートを設けることにより、前記遠心ボウ
ルを回転させている間に、前記第２血液成分の次に比重
が軽い第３血液成分を、前記間隙から前記第３採取空間
に流入させて前記第３流出ポートから流出させることを
特徴とする。また、コア部材を前記遠心ボウル本体に内
装することにより、前記分離空間、前記第１採取空間、
前記第２採取空間、前記第３採取空間、及び前記チャン
ネルを形成し、前記コア部材は前記遠心ボウル本体と一
体となって回転することを特徴とする。

【００３１】さらに、前記ポート部材に前記第２採取空
間と流通する供給ポートを設けることにより、前記供給
ポートから前記第２採取空間に加圧空気が供給されるこ
とを特徴とする。また、前記回転シール部材がメカニカ
ルシールであることを特徴とする。

【００３２】このような構成を有する本発明の遠心ボウ
ルでは、遠心ボウル本体の軸線上に、回転シール部材を
介して、ポート部材が取り付けられている。かかるポー
ト部材を血液成分分離装置に固定させることにより、遠
心ボウル本体の軸線を回転軸として遠心ボウルを回転さ
せることができ、また、回転する遠心ボウルに対して血
液の流入・流出を安定して行うことができる。回転する
遠心ボウルの内部にポート部材の流入ポートから血液が
流入すると、血液が回転軸から遠心ボウル本体の内周面
に向かって遠心力により移動して、流入ポートと流通す
る分離空間に集められる。

【００３３】分離空間に集められた血液は、遠心力が作
用する方向（回転軸から遠心ボウル本体の内周面）に向
かって、血液成分の比重の軽い順（即ち、第２血液成
分、第３血液成分、血液、第１血液成分）に、回転軸と
平行な相を分離空間に形成して滞留する。しかしなが
ら、本発明に係る遠心ボウルの分離空間は、回転軸（即
ち、軸線）と平行若しくは上側に向かって漸近するコア
部材の面と、上側に向かって次第に狭くなる遠心ボウル
本体の内周面により形成されているので、かかる分離空
間は上側に向かって次第に回転軸に近づいていく。従っ
て、分離空間のうち下側の空間については、回転軸から
最も遠くなって、比重の最も重い第１血液成分である赤
血球が滞留する。また、分離空間のうち上側の空間につ
いては、回転軸から最も近くなって、比重の最も軽い第
２血液成分である血漿が滞留する。

【００３４】そして、さらに血液が流入ポートから回転
する遠心ボウルの内部に流入されると、分離空間の下側
に滞留する第１血液成分である赤血球は、分離空間の下
側から連通する第１採取空間に押し出される。流入ポー
トが分離空間に流通する位置の下側において、分離空間
が第１採取空間と連通するので、流入ポートから分離空
間に流入した血液のうち、第１血液成分である赤血球よ
り比重の軽い第２血液成分である血漿等が、第１採取空
間に押し出されることはない。第１採取空間に押し出さ
れた第１血液成分である赤血球は、第１採取空間と流通
する第１流出ポートから遠心ボウル本体の外部に流出し
て採取される。

【００３５】また、分離空間の上側に滞留する第２血液
成分である血漿は、分離空間の上側から連通する第２採
取空間に、狭いチャンネルを介して押し出される。流入
ポートが分離空間に流通する位置の上側において、分離
空間が第２採取空間と連通するので、流入ポートから分
離空間に流入した血液のうち、第２血液成分である血漿
より比重の重い第１血液成分である赤血球が、第２採取
空間に押し出されることはない。第２採取空間に押し出
された第２血液成分である血漿は、第２採取空間と流通
する第２流出ポートから遠心ボウル本体の外部に流出し
て採取される。また、チャンネルの下側に形成された間
隙を介して、分離空間と第３採取空間が連通している場
合でも、チャンネルを介して第２採取空間に向かう第２
血液成分である血漿は、遠心力の作用によりチャンネル
の下側にある間隙から第３採取空間に向かうことはな
い。

【００３６】第３血液成分であるバフィーコートを採取
する場合には、第１流出ポートと第２流出ポートを閉じ
て、分離空間に滞留する血液が、第３流出ポートのみか
ら遠心ボウル本体の外部に流出できるようにする。この
ような状態において、血液が流入ポートから分離空間に
流入すると、分離空間の上側に滞留する第２血液成分で
ある血漿は、分離空間の上側と連通するチャンネルに押
し出される。第２流出ポートは閉じられていることか
ら、第２採取空間に流入することができる量に限界が生
じ、第２採取空間に流入することができない第２血液成
分である血漿は、チャンネルの下側にある間隙から第３
採取空間に流入する。第３採取空間に流入した第２血液
成分である血漿は、第３採取空間と流通する第３流出ポ
ートから遠心ボウル本体の外部に流出する。

【００３７】その後に、さらに血液が流入ポートから分
離空間に流入すると、分離空間に滞留する第３血液成分
であるバフィーコートがチャンネルに押し出されるが、
遠心力が作用することによって、第２血液成分である血
漿より比重の軽い第３血液成分であるバフィーコート
は、チャンネルと比べて回転軸により近い位置にある第
２採取空間に、既に流入した第２血液成分である血漿と
入れ換わって流入することはできない。従って、チャン
ネルの下側にある間隙から第３採取空間に流入する。こ
のとき、回転軸に平行で厚さの薄い相を分離空間に形成
しているバフィーコートは、回転軸（即ち、軸線）の方
向に狭いチャンネルに押し出されることから、バフィー
コートはチャンネルに残留することなく、第３採取空間
に効率よく流入させることができる。第３採取空間に流
入した第３血液成分であるバフィーコートは、第３採取
空間と流通する第３流出ポートから遠心ボウル本体の外
部に流出して採取される。

【００３８】尚、第３血液成分であるバフィーコートを
第３流出ポートから流出している際にも、流入ポートか
ら分離空間に血液が流入しているので、かかる血液のう
ち第２血液成分である血漿も、第３血液成分であるバフ
ィーコートと一緒に、第３流出ポートから流出されるこ
とになるが、第２血液成分である血漿は血液の基質であ
って、第３血液成分であるバフィーコートに当然に含ま
れるので問題はない。

【００３９】また、第１採取空間、第２採取空間、第３
採取空間は、分離空間から軸線に向かった位置（即ち、
遠心ボウル本体の内周面に対し内側）に設けられてお
り、分離空間で分離された第１血液成分、第２血液成
分、第３血液成分は、遠心力が作用する方向とは逆の方
向に向かって徐々に押し出される。これは、分離空間か
ら第１血液成分、第２血液成分、第３血液成分が、例え
ば遠心力等によって急激に押し出されて、分離空間に形
成される第１血液成分、第２血液成分、第３血液成分等
の相の状態を破壊することを防止する。

【００４０】また、供給ポートから加圧空気を供給し
て、遠心ボウル本体の開口に隣接した第２採取空間に加
圧空気を供給すると、遠心ボウル本体の内部の圧力が遠
心ボウル本体の外部の圧力より高くなる。従って、遠心
ボウル本体（の開口）を密封している回転シール部材の
シール性能が不良になった場合には、回転シール部材に
おける漏れが遠心ボウル本体の内部から外部に向かって
流出するので、遠心ボウル本体の外部から内部に空気が
侵入することを防ぐ。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態である遠心ボウル１Ａ、１Ｂを、図面を用いて詳
細に説明する。図１、３に、かかる血液成分分離装置５
０で使用する遠心ボウル１Ａ、１Ｂの構造を示す。尚、
遠心ボウル１Ａ、１Ｂの外観は、ポート部材５Ａ、５Ｂ
に設けられるポートの数を除いては、従来の遠心ボウル
１６１（図１２参照）と同様な形状をしている。

【００４２】図１は、３つのポート４、１４、１５をも
つ遠心ボウル１Ａの構造を示した断面図である。上側に
向かって次第に狭くなる中空状の遠心ボウル本体２の頂
部には、かかる遠心ボウル本体２の軸線Ｐ１と同心であ
る開口３が設けられている。流入ポート４を設けたポー
ト部材５Ａが、かかる開口３から遠心ボウル本体２の内
部に遊挿されており、回転シール部材であるメカニカル
シール９で取り付けられている。メカニカルシール９
は、弾性ベローズ５、カーボンリング６、セラミック環
７および押えリング８等からなり、遠心ボウル本体２を
密封しながら軸線Ｐ１を回転軸（以下、「回転軸」に対
しても符号Ｐ１を用いる）として回転させることができ
る。尚、回転方向はどちらの方向でもよいが、説明の便
宜上、矢印Ｑ１の方向とする。

【００４３】また、ポート部材５Ａには、メカニカルシ
ール９を覆うようにヘッダーシールド１０が設けて、外
部にメカニカルシール９が露出しないようにしており、
さらに、ヘッダーシールド１０の爪部１１が、遠心ボウ
ル本体１Ａの頂部と当接することにより、ポート部材５
Ａが下側に押し下げ過ぎることがないようにしている。

【００４４】ポート部材５Ａには、血液１００（図６、
７、８、９、１０参照）が送られる流入ポート４のほか
に、第１流出ポート１４と第２流出ポート１５が設けら
れている。また、ポート部材５Ａの内部は三重管の構造
となっていて、流入ポート４は流出口１６と、第１流出
ポート１５は第１採取流入口１７と、第２流出ポート１
４は第２採取流入口１８と、それぞれ連通している。
尚、流出口１６は管の切口であるが、第１採取流入口１
７と第２採取流入口１８は円形のスカート状である。

【００４５】遠心ボウル本体２の内部には、軸線Ｐ１と
上側に向かって漸近するコア部材１２Ａ（いわゆる円錐
台の形状をしている）の外周面と、遠心ボウル本体２の
内周面との間に、分離空間５１が環状に形成されてい
る。また、コア部材１２Ａの頂部と、遠心ボウル本体２
の開口３との間に、第２採取空間５２が形成されてい
る。さらに、コア部材１２Ａの爪部１３が遠心ボウル本
体２の内面に当接することにより、軸線Ｐ１の方向に狭
いチャンネル６１が環状に形成されている。かかるチャ
ンネル６１により、第２採取空間５２は、分離空間５１
の上側から軸線Ｐ１の方向に向かって、分離空間５１と
連通している。

【００４６】さらに、コア部材１２Ａの内部の上部には
第１採取空間５３が、底部には円板状の底部チャンネル
６２が、それぞれ形成されている。また、コア部材１２
Ａには、その頂部から底部にかけて、第１採取空間５３
を貫き底部チャンネル６２にまで達する遊挿口１９が、
ポート部材５Ａを遊挿するために設けてあり、ポート部
材５Ａを開口３から遊挿口１９に遊挿して、流出口１６
を底部チャンネル６２の中央の上部に介在させている。
同時に、第１採取流入口１７を第１採取空間５３に、第
２採取流入口１８を第２採取空間５２に、それぞれ介在
させている。これにより、第１流出ポート１５が第１採
取流入口１７を介して第１採取空間５３と流通し、第２
流出ポート１４が第２採取流入口１８を介して第２採取
空間５２と流通することができる。

【００４７】また、コア部材１２Ａの外周面が底部チャ
ンネル６２と接続する位置には、スリット６３が円形状
に形成されている。これにより、流入ポート４は、流出
口１６、底部チャンネル６２、スリット６３を介して、
分離空間５１と流通することができる。スリット６３に
よりコア部材１２Ａの外周面は上下に分断されるが、か
かる外周面の内側に上下方向に沿って形成された内部チ
ャンネル６４等により保持される。

【００４８】ここで、遠心ボウル本体２を底部チャンネ
ル６２（切断線Ａ−Ｂ−Ｃ）において切断した（水平）
断面図である図２を用いて、スリット６３近辺の構造を
説明すると、管状の４本の内部チャンネル６４が円板状
の底部チャンネル６２を貫いており、かかる内部チャン
ネル６４がコア部材１２Ａの外周面の内側に沿って形成
されることにより、スリット６３により上下に分断され
るコア部材１２Ａの外周面を保持する。尚、スリット６
３を断続的に設けることにより、コア部材１２Ａの外周
面が上下に分断されることを防止してもよい。

【００４９】また、内部チャンネル６４は、下側で分離
空間５１と、上側で第１採取空間５３と連通している。
これにより、第１採取空間５３は、分離空間５１の下側
から軸線Ｐ１の方向に向かって、分離空間５１と連通す
ることができる。分離空間５１等の各空間やチャンネル
６１等の各チャンネルを形成しているコア部材１２Ａ
は、底部材２０が遠心ボウル本体２に固着されることに
より、遠心ボウル本体２の内部において固定され、遠心
ボウル本体２と一体となって回転する。

【００５０】ここで、３つのポート４、１４、１５をも
つ遠心ボウル１Ａにおける血液１００に流れについて、
簡単に説明する。流入ポート４に流入した血液１００は
流出口１６から流出され、底部チャンネル６２の中央部
に運ばれる。底部チャンネル６２の中央部に運ばれた血
液１００は、遠心力の作用によって、底部チャンネル６
２とスリット６３を介して分離空間５１に移動する（図
２参照）。

【００５１】分離空間５１に移動した血液１００は、２
つのルートを通って、遠心ボウル１Ａの外部に流出す
る。一方のルートは、分離空間５１の下側より内部チャ
ンネル６４、第１採取空間５３、第１採取口１７を介し
て、第１流出ポート１４から遠心ボウル１Ａの外部に流
出するルートである。他方のルートは、分離空間５１の
上側よりチャンネル６１、第２採取空間５２、第２採取
口１８を介して、第２流出ポート１５から遠心ボウル１
Ａの外部に流出するルートである。尚、分離空間５１に
おいて、連続的に行われる血液成分分離の説明は、後述
する。

【００５２】次に、４つのポート４、１４、１５、２１
Ｂをもつ遠心ボウル１Ｂの構造について、説明する。
尚、遠心ボウル１Ｂの構造のうち、上述した遠心ボウル
１Ａと共通する構造については、遠心ボウル１Ａの構造
の説明を参照することとし、遠心ボウル１Ａと異なる構
造について、以下に取り上げて説明する。図３は、遠心
ボウル１Ｂの構造を示した断面図である。ポート部材５
Ｂには、第３流出ポート２１Ｂが設けられている。ま
た、ポート部材５Ｂの内部は四重管の構造となってい
て、第３流出ポート２１Ｂは第３採取流入口２２Ｂと連
通している。尚、第３採取流入口２２Ｂは円形のスカー
ト状である。

【００５３】また、コア部材１２Ｂの内部の上部には第
３採取空間５４Ｂが形成されおり、かかるコア部材１２
Ｂには、その頂部から底部にかけて、第３採取空間５４
Ｂと第１採取空間５３を貫き底部チャンネル６２にまで
達する遊挿口１９が、ポート部材５Ｂを遊挿するために
設けてあり、ポート部材５Ｂを開口３から遊挿口１９に
遊挿することにより、第３採取流入口２２Ｂを第３採取
空間５４Ｂに介在させている。これにより、第３流出ポ
ート２１Ｂが第３採取流入口２２Ｂを介して第３採取空
間５４Ｂと流通することができる。さらに、チャンネル
６１の下側には断続的に間隙６５Ｂが設けてあり、かか
るチャンネル６１と間隙６５Ｂにより、第３採取空間５
４Ｂは、分離空間５１の上側から軸線Ｐ１の方向に向か
って、分離空間５１と連通することができる。

【００５４】４つのポート４、１４、１５、２１Ｂをも
つ遠心ボウル１Ｂにおける血液１００に流れについて
は、上述した遠心ボウル１Ａの２つのルートのほかに、
分離空間５１の上側よりチャンネル６１、間隙６５Ｂ、
第３採取空間５４Ｂ、第３採取口２２Ｂを介して、第３
流出ポート２１Ｂから遠心ボウル１Ｂの外部に流出する
ルートがある。

【００５５】次に、遠心ボウル１Ｂを用いた血液成分分
離装置５０の血液成分分離について、図面を用いて説明
する。図５に、両腕法における血液成分分離装置５０の
フロー図を示す。

【００５６】採血針１２０Ｒを介して供血者の一方の腕
７０Ｒの静脈から採られたばかりの血液１００は、採血
針１２０Ｒを離れるとすぐに抗凝固処理される。抗凝固
処理は、抗凝固剤用容器１１０に入っている抗凝固剤１
０５が、ローラー形の抗凝固剤用ポンプ７１の回転によ
って、除菌フィルター３９を介して抗凝固剤用容器１１
０に接続されている管８０を通り、圧力モニター４０に
監視されながら採血針１２０Ｒに供給されることにより
行なわれる。抗凝固処理された血液１００は、静脈圧力
により管８１を通って、気泡検出室４１の底部に流れ込
む。

【００５７】そして、気泡検出室４１を満たした血液１
００は、ローラー形の供給用ポンプ７２の回転により管
８２、８３を通って、エアーセンサー４２により血液１
００に気泡が包含していないことを確認しながら、遠心
ボウル１Ｂの流入ポート４に送られる。血液１００が送
られた遠心ボウル１Ｂは、図示しないモーターにより回
転する。この回転により、遠心ボウル１Ｂ内の血液１０
０は遠心分離されて、第１血液成分である赤血球１０１
と、第２血液成分である血漿１０２と、第３血液成分で
あるバフィーコート１０３の血液成分に分離される（図
６、７、８、９、１０参照）。以下に、遠心ボウル１Ｂ
によって、血液１００の各血液成分が分離採取される原
理について、図面を用いて説明する。

【００５８】図６は、供血者から採血された血液１００
から、第１血液成分である赤血球１０１と、第２血液成
分である血漿１０２とが採取される際の血液成分分離装
置５０のフロー図を示す。赤血球１０１と血漿１０２を
採取する際には、バルブ３０（図５参照）、３５、３６
は開いておき、バルブ３１、３２、３３、３４、３７、
３８は閉じておく。尚、血液成分分離装置５０で使用さ
れるバルブ３０〜３８はいわゆるピンチバルブであり、
弾力性を有する管８１〜９７をクランプすることによ
り、バルブ３０〜３８の開閉は行なわれる。

【００５９】回転する遠心ボウル１Ｂの内部に流入ポー
ト４から流入した血液１００は、回転軸Ｐ１から遠心ボ
ウル本体２の内周面に向かって作用する遠心力によっ
て、底部チャンネル６２とスリット６３を通って、分離
空間５１に集められる。分離空間５１に集められた血液
１００は、遠心力が作用する方向（回転軸Ｐ１から遠心
ボウル本体２の内周面）に向かって、血液成分の比重の
軽い順（即ち、第２血液成分である血漿１０２、第３血
液成分であるバフィーコート１０３、血液１００、第１
血液成分である赤血球１０１）に、回転軸Ｐ１と平行な
相を分離空間５１に形成して滞留する。本発明に係る遠
心ボウル１Ｂの分離空間５１は、上側に向かって次第に
回転軸Ｐ１に近づいていくことから、分離空間５１の下
側に比重の最も重い第１血液成分である赤血球１０１が
滞留する。また、分離空間５１の上側に比重の最も軽い
第２血液成分である血漿１０２が滞留する。

【００６０】そして、さらに血液１００が回転する遠心
ボウル１Ｂの内部に流入ポート４から流入すると、分離
空間５１の下側に滞留する第１血液成分である赤血球１
０１は、分離空間５１の下側から連通する第１採取空間
５３に、内部チャンネル６３を介して押し出される。第
１採取空間５３が分離空間５１と連通する位置は、血液
１００が分離空間５１に流入するスリット６３より下側
だから、流入ポート４から分離空間５１に流入した血液
１００のうち、第１血液成分である赤血球１０１より比
重の軽い第２血液成分である血漿１０２等が、第１採取
空間５３に押し出されることはない。第１採取空間５３
に押し出された第１血液成分である赤血球１０１は、第
１採取口１７を介して第１流出ポート１５から流出し、
管８６を通って、計量器４５により監視される赤血球用
容器１１３に採取される。

【００６１】第１血液成分である赤血球１０１を返血す
る場合には、赤血球用容器１１３に第１血液成分である
赤血球１０１が一定量を採取したことを計量器４５によ
り確認した後に、バルブ３７を開くとともにローラー形
の返血用ポンプ７３を回転させて、同一の供血者に返血
する。赤血球用容器１１３に採取された第１血液成分で
ある赤血球１０１は、管８８、９０、９１、９２を通っ
て、エアーセンサー４７により気泡を包含してないこと
を確認されながら気泡検出室４８に流入し、管９３と採
血針１２０Ｌを介して、同一の供血者の他方の腕７０Ｌ
の静脈に返血される。このようにして、第１血液成分で
ある赤血球１０１を採取（採血）しながら、返血を同時
に行うことができ、もって、血液成分分離に要する時間
を短縮できる。

【００６２】また、分離空間５１の上側に滞留する第２
血液成分である血漿１０２は、分離空間５１の上側から
連通する第２採取空間５２に、狭いチャンネル６１を介
して押し出される。第２採取空間５２が分離空間５１と
連通する位置は、血液１００が分離空間５１に流入する
スリット６３より上側だから、流入ポート４から分離空
間５１に流入した血液１００のうち、第２血液成分であ
る血漿１０２より比重の重い第１血液成分である赤血球
１０１等が、第２採取空間５２に押し出されることはな
い。また、遠心力が作用することにより、第２血液成分
である血漿１０２が、チャンネル６１の下側の間隙６５
Ｂを介して、第３採取空間５４Ｂに向かうこともない。
第２採取空間５２に押し出された第２血液成分である血
漿１０２は、第２採取口１８を介して第２流出ポート１
４から流出し、管８５を通って、計量器４６により監視
される血漿用容器１１４に採取される。

【００６３】第２血液成分である血漿１０２を返血する
場合には、血漿用容器１１４に第２血液成分である血漿
１０２が一定量を採取したことを計量器４６により確認
した後に、バルブ３８を開くとともにローラー形の返血
用ポンプ７３を回転させて、同一の供血者に返血する。
血漿用容器１１４に採取された第２血液成分である血漿
１０２は、管８９、９０、９１、９２を通って、エアー
センサー４７により気泡を包含してないことを確認さら
ながら気泡検出室４８に流入し、管９３と採血針１２０
Ｌを介して、同一の供血者の他方の腕７０Ｌの静脈に返
血される。このようにして、第２血液成分である血漿１
０２を採取（採血）しながら、返血を同時に行うことが
でき、もって、血液成分分離に要する時間を短縮でき
る。

【００６４】尚、液層光学センサー４９Ａ、４９Ｂで監
視することにより、分離空間５１に形成されるバフィー
コート１０３の相の位置を調節し、かかるバフィーコー
ト１０３や血液１００等が血漿用容器１１４に流入する
ことを防止して、連続的に血液成分分離を行うことを確
保している。具体的には、液層光学センサー４９Ａがバ
フィーコート１０３を検知したときに、バルブ３４、３
６、３８を開くとともに返血用ポンプ７３を回転させる
ことにより、血漿用容器１１４に採取された血漿１０２
を、遠心ボウル１Ｂの流入ポート４に流入する血液１０
０と合流させて、遠心ボウル１Ｂに再び流入させる。同
時に、遠心ボウル１Ｂの流入ポート４に流入する血液１
００の量を常に一定に保つため、供給用ポンプ７２の回
転を減速させてもよい。これにより、液層光学センサー
４９Ａがバフィーコート１０３を検知する以前と比べ
て、遠心ボウル１Ｂの流入ポート４へ流入する血液１０
０における赤血球１０１の占める割合が少なくなり、分
離空間５１で分離される赤血球１０１よりも第１流出ポ
ート１５から流出する赤血球１０１の量が多くなって、
赤血球１０１の相の位置が分離空間５１の下側に移動
し、ひいては、バフィーコート１０３の相の位置も分離
空間５１の下側に移動する。この状態は、液層光学セン
サー４９Ｂがバフィーコート１０３を検知するまで維持
され、液層光学センサー４９Ｂがバフィーコート１０３
を検知した場合には、バルブ３４、３６、３８を閉じる
とともに返血用ポンプ７３の回転を停止させ、同時に供
給用ポンプ７２の回転を通常時の回転に戻して、通常の
血液成分分離の状態に戻す。

【００６５】次に、第３血液成分であるバフィーコート
１０３の分離採取について説明する。図７は、供血者か
ら採血された血液１００から、第３血液成分であるバフ
ィーコート１０３が採取される際の血液成分分離装置５
０のフロー図を示す。第３血液成分であるバフィーコー
ト１０３を採取する際は、液層光学センサー４９Ａがバ
フィーコート１０３を検知した後に、閉じていたバルブ
のうちバルブ３３を開き、開いていたバルブのうちバル
ブ３５、３６、３７、３８を閉じる。

【００６６】そして、さらに血液１００が流入ポート４
から回転する遠心ボウル１Ｂの内部に流入すると、分離
空間５１の上側に滞留する第２血液成分である血漿１０
２は、分離空間５１の上側と連通するチャンネル６１に
押し出される。バルブ３６は閉じられて第２流出ポート
１４から流出することができないことから、第２採取空
間５２に流入することができる量に限界が生じて、第２
採取空間５２に流入することができない第２血液成分で
ある血漿１０２が、チャンネル６１の下側にある間隙６
５Ｂから第３採取空間５４Ｂに流入する。第３採取空間
５４Ｂに流入した第２血液成分である血漿１０２は、第
３採取口２２Ｂを介して第３流出ポート２１Ｂから流出
し、管８４を通って、バフィーコート用容器１１２に採
取される。

【００６７】その後に、さらに血液１００が流入ポート
４から分離空間５１に流入すると、分離空間５１に滞留
する第３血液成分であるバフィーコート１０３がチャン
ネル６１に押し出されるが、第２血液成分である血漿１
０２より比重の重い第３血液成分であるバフィーコート
１０３は、遠心力が作用することによって、チャンネル
６１と比べて回転軸Ｐ１により近い位置にある第２採取
空間１０２に、既に流入した第２血液成分である血漿１
０２と入れ換わって流入することはできず、チャンネル
６１の下側にある間隙６５Ｂから第３採取空間５４Ｂに
流入する。

【００６８】分離空間５１に滞留していたときは、回転
軸Ｐ１と平行で厚さの薄い相を形成していたバフィーコ
ート１０３（図６参照）が、回転軸Ｐ１の方向に狭いチ
ャンネル６１に押し出されることから、バフィーコート
１０３がチャンネル６１に残留することなく、第３採取
空間５４Ｂに効率よく流入することができる。第３採取
空間５４Ｂに流入した第３血液成分であるバフィーコー
ト１０３は、第３採取口２２Ｂを介して第３流出ポート
２１Ｂから流出し、管８４を通って、バフィーコート用
容器１１２に採取される。

【００６９】第３血液成分であるバフィーコート１０３
の採取の終了は、管８４を通るバフィーコート１０３を
監視するカラーセンサー４３により行う。遠心ボウル本
体２の内部で分離されたバフィーコート１０３のほとん
どがバフィーコート用容器１１２に採取されると、第３
採取空間５４Ｂは血液１００により占有された状態とな
り、かかる血液１００の一部がバフィーコート１０３に
混ざって、管８４を通ってバフィーコート用容器１１２
に向かって移動し始める。これをカラーセンサー４３が
検出すると、バルブ３３を閉じてバフィーコート１０３
の採取を終了する。バフィーコート１０３の採取が終了
した時の遠心ボウル１Ｂの断面は、後述する図８に示し
たものと同じである。

【００７０】尚、第３血液成分であるバフィーコート１
０３がバフィーコート用容器１１２に採取される以前に
は、第２血液成分である血漿１０２がバフィーコート用
容器１１２に採取され、また、第３血液成分であるバフ
ィーコート１０３を第３流出ポート２１Ｂから流出して
いる際には、流入ポート４から分離空間５１に血液１０
０が流入しているので、かかる血液１００のうち第２血
液成分である血漿１０２も、第３血液成分であるバフィ
ーコート１０３と一緒に、第３流出ポート２１Ｂから流
出されてバフィーコート用容器１１２に採取されること
になるが、第２血液成分である血漿１０２は血液１００
の基質であって、第３血液成分であるバフィーコート１
０３（白血球１０３Ａと血小板１０３Ｂを含む血漿１０
２）に当然に含まれるので問題はない。

【００７１】また、第１血液成分である赤血球１０１が
押し出される第１採取空間５３、第２血液成分である血
漿１０２が押し出される第２採取空間５２、第３血液成
分であるバフィーコート１０３が押し出される第３採取
空間５４Ｂは、分離空間５１から回転軸（即ち、軸線）
Ｐ１に向かった位置に設けられていることから、分離空
間５１で分離された赤血球１０１、血漿１０２、バフィ
ーコート１０３は、遠心力に逆らうこととなり、徐々に
押し出されることになる。これによって、血液１００、
赤血球１０１、血漿１０２、バフィーコート１０３が、
遠心力によって急激に分離空間５１から押し出されて、
分離空間５１に形成される血液１００、赤血球１０１、
血漿１０２、バフィーコート１０３の相の状態を破壊す
ることを防止することができる。

【００７２】さらに、上述した実施の形態では、４つの
ポート４、１４、１５、２１Ｂをもつ遠心ボウル１Ｂを
用いて、供血者から採取した血液１００を、第１血液成
分である赤血球１０１と、第２血液成分である血漿１０
２と、第３血液成分であるバフィーコート１０３に血液
成分分離していたが、３つのポート４、１４、１５をも
つ遠心ボウル１Ａを用いた場合にも、遠心ボウル１Ｂを
用いたときと同様にして、供血者から採取した血液１０
０を、第１血液成分である赤血球１０１を赤血球用容器
１１３に、第２血液成分である血漿１０２を血漿用容器
１１４に、それぞれ採取することができる。

【００７３】次に、片腕法における血液成分分離装置５
０のフローについて説明する。上述した両腕法との大き
な違いは、供血者の一方の腕７０Ｒのみを拘束する点
と、以下に説明する返血方法にある。図８に、第１血液
成分である赤血球１０１が供血者に返血される際の血液
成分分離装置５０のフロー図を示す。尚、図８に示す遠
心ボウル１Ｂの断面は、第３血液成分であるバフィーコ
ート１０３の採取が終了した時のものである。また、片
腕法の場合には、管９２、９３、エアーセンサー４７、
気泡検出室４８、返血針１２０Ｌは、血液成分分離装置
５０から外される。

【００７４】両腕法と同様にして、第１血液成分である
赤血球１０１を赤血球用容器１１３に、第２血液成分で
ある血漿１０２を血漿用容器１１４に、第３血液成分で
あるバフィーコート１０３をバフィーコート用容器１１
２に、それぞれ採取したら、以下の手順で返血を行う。

【００７５】第１血液成分である赤血球１０１を返血す
る際には、バルブ３０、３２、３５、３７を開き、バル
ブ３１、３３、３６、３８を閉じておく。そして、供給
用ポンプ７２を停止するとともに返血用ポンプ７３を回
転させて、赤血球用容器１１３に採取された赤血球１０
１を同一の供血者に返血する。かかる赤血球１０１は、
管８８、９１、９４、９６を介して、エアーセンサー４
２により気泡を包含してないことを確認されながら気泡
検出室４１に流入し、管８１と採血針１２０Ｒを介し
て、同一の供血者の腕７０Ｒの静脈に返血される。この
ようにして、遠心ボウル１Ｂの回転を停止することなく
返血を行うことができ、もって、血液成分分離に要する
時間を短縮できる。

【００７６】また、第２血液成分である血漿１０２を返
血する際には、バルブ３０、３２、３６、３８を開き、
バルブ３１、３３、３５、３７を閉じておく。そして、
供給用ポンプ７２を停止するとともに返血用ポンプ７３
を回転させて、血漿用容器１１４に採取された血漿１０
２を同一の供血者に返血する。かかる血漿１０２は、赤
血球１０１と同様にして、同一の供血者の腕７０Ｒの静
脈に返血されて、遠心ボウル１Ｂの回転を停止すること
なく返血を行うことができ、もって、血液成分分離に要
する時間を短縮できる。

【００７７】また、遠心ボウル本体２の内部に残留して
いる赤血球１０１等を返血する際には、生理食塩水１０
６を遠心ボウル本体２の内部に流入することにより行な
われる。図９に、遠心ボウル本体２の内部に残留してい
る赤血球１０１が供血者に返血される際の血液成分分離
装置５０のフロー図を示す。かかる際には、バルブ３
１、３５を開き、バルブ３０、３２、３３、３４、３
６、３７、３８を閉じておく。そして、供給用ポンプ７
２の回転により、生理食塩水用容器１１１の生理食塩水
１０６を、流入ポート４から回転する遠心ボウル１Ｂの
内部に流入させる。遠心ボウル１Ｂの内部に流入した生
理食塩水１０６は、回転軸Ｐ１から遠心ボウル本体２の
内周面に向かって作用する遠心力によって、底部チャン
ネル６２とスリット６３を通り、分離空間５１に集めら
れる。

【００７８】そして、さらに回転する遠心ボウル１Ｂの
内部に生理食塩水１０６が流入ポート４から流入する
と、分離空間５１の下側に滞留する第１血液成分である
赤血球１０１は、分離空間５１の下側から連通する第１
採取空間５３に、内部チャンネル６３を介して押し出さ
れる。また、生理食塩水１０６の比重は各血液成分に比
べて最も軽いことから、分離空間５１、第２採取空間５
２、第３採取空間５４Ｂにそれぞれ滞留している血液１
００、血漿１０２と入れ換わることができ、これらの血
液１００等は分離空間５１の下側から連通する第１採取
空間５３に、内部チャンネル６３を介して押し出され
る。第１採取空間５３に押し出された赤血球１０１等
は、第１採取口１７を介して第１流出ポート１５から流
出し、管８６を通って、計量器４５により監視される赤
血球用容器１１３に採取される。このようにして、赤血
球用容器１１３に採取されたものは、第１血液成分であ
る赤血球１０１を返血する場合と同様にして、同一の供
血者の腕７０Ｒの静脈に返血される。

【００７９】次に、遠心ボウル本体２の外部から内部に
空気が侵入することを防いだ遠心ボウル１Ａについて説
明する。図４に、かかる遠心ボウル１Ａの構造と、血液
成分分離装置５０のフローの一部を示す。図１に示す遠
心ボウル１Ａのポート部材５Ａに、供給ポート１４０が
設けられており、ポート部材５Ａの内部は四重管の構造
となっていて、供給ポート１４０は供給口１４１と連通
している。また、供給ポート１４０が供給口１４１を介
して第２採取空間５２と流通することができる。

【００８０】供給ポート１４０には、加圧および滅菌さ
れた空気（以下、「加圧滅菌空気」という）が充填され
た加圧ボンベ１３３が、管１３０を介して接続されてい
る。かかる管１３０には圧力調節弁１３１が設けてあ
り、加圧滅菌空気の加圧圧力を圧力センサー１３２に基
づいて２０ｍｍＨｇ（最大１２０ｍｍＨｇ）に調節し
て、遠心ボウル本体２の内部に加圧滅菌空気を供給する
ことができる。供給ポート１４０から供給された加圧滅
菌空気が、遠心ボウル本体２の開口３に隣接した第２採
取空間５２に流入すると、遠心ボウル本体２の内部の圧
力を遠心ボウル本体２の外部の圧力より高くなり、遠心
ボウル本体２（の開口３）を密封しているメカニカルシ
ール９のシール性能が不良になった場合には、メカニカ
ルシール９の摺動面における漏れが遠心ボウル本体２の
内部から外部に向かって流出するので、遠心ボウル本体
２の外部から内部に空気が侵入することを防ぐことがで
きる。

【００８１】尚、上記の実施の形態では、３つのポート
４、１４、１５をもつ遠心ボウル１Ａに対して、供給ポ
ート１４０と供給口１４１とを設けて、メカニカルシー
ル９の漏洩対策を行なっているが、４つのポート４、１
４、１５、２１Ｂをもつ遠心ボウル１Ｂに対しても、供
給ポート１４０と供給口１４１とを設けて、ポート部材
５Ｂの内部を五重管の構造とし、供給ポート１４０が供
給口１４１を介して第２採取空間５２と流通することが
できるようにすれば、同様にしてメカニカルシール９の
漏洩対策を行なうことができる。

【００８２】以上詳細に説明したように、本実施の形態
による遠心ボウル１Ａ、１Ｂを用いた血液成分分離装置
５０によれば、供血者から採取された血液１００が流入
ポート４から遠心ボウル１Ａ、１Ｂの内部に流入する
と、回転する遠心ボウル１Ａ、１Ｂの遠心分離の作用に
より、血液１００が赤血球１０１と血漿１０２とバフィ
ーコート１０３とに分離空間５１において遠心分離さ
れ、さらに血液１００が遠心ボウル１Ａ、１Ｂの内部に
流入すれば、分離空間５１の下側に滞留する赤血球１０
１が、分離空間５１の下側より第１採取空間５３等を介
して、第１流出ポート１４から遠心ボウル１Ａ、１Ｂの
外部に流出し、また、分離空間５１の上側に滞留する血
漿１０２が、分離空間５１の上側よりチャンネル６１、
第２採取空間５２等を介して、第２流出ポート１５から
遠心ボウル１Ａ、１Ｂの外部に流出し、さらに、分離空
間５１に滞留するバフィーコート１０３が、分離空間５
１の上側よりチャンネル６１、間隙６５Ｂ、第３採取空
間５４Ｂ等を介して、第３流出ポート２１Ｂから遠心ボ
ウル１Ｂの外部に流出するので、遠心ボウル１Ａ、１Ｂ
の回転を停止することなく、分離空間５１において血液
１００から各血液成分に分離された赤血球１０１、血漿
１０２、バフィーコート１０３を採取することができ、
採取された赤血球１０１または血漿１０２については、
遠心ボウル１Ａ、１Ｂが回転している時でも同一の供血
者に返血することができるので、採血と返血を同時に行
うことが可能となり、もって、体外循環時間を短縮する
ことができ、また、血液１００から血液成分分離された
赤血球１０１と血漿１０２は、遠心ボウル１Ａ、１Ｂの
外部に連続的に流出することによって、赤血球１０１が
分離空間５１に蓄積することはないので、各血液成分に
分離するために必要な分離空間５１の容量を従来の２２
５ｍｌから１００ｍｌ以下に減少させることが可能とな
り、もって、体外循環血液量を少なくすることができる
遠心ボウル１Ａ、１Ｂを提供することができる。

【００８３】さらに、ポート部材５Ａ、５Ｂに設けられ
た供給ポート１４０に加圧滅菌空気を供給して、遠心ボ
ウル１Ａ、１Ｂの内圧を外圧より高圧にすることによ
り、回転シール部材であるメカニカルシール９の漏洩対
策がなされた遠心ボウル１Ａ、１Ｂを提供することがで
きる。

【００８４】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が
可能である。例えば、第２流出ポート１５から流出する
血漿１０２を再び遠心ボウル１Ａ、１Ｂに流入させ、循
環する血漿１０２の流れを形成させることができれば、
いわゆるサージ効果を利用して、白血球１０３Ａの混入
が少なく血小板１０３Ｂを多く含んだ血漿１０２（以
下、「高純度血小板濃厚液」という）を、第２流出ポー
ト１５より流出させることができ、もって、本発明に係
る遠心ボウル１Ａ、１Ｂにより、高純度血小板濃厚液を
採取することもできる。

【００８５】また、第１流出ポート１５と第３流出ポー
ト２１Ｂを閉じ、流入ポート４へ血液１００を流入させ
て血液成分分離を行うことにより、分離空間５１で分離
される赤血球１０１を、内部チャンネル６４や第１採取
空間５３に押し出されることなく、分離空間５１に滞留
させ、所定量の赤血球１０１が分離空間５１に滞留した
ら、流入ポート４への血液１００の流入を中止するとと
もに第１流出ポート１５に生理食塩水を流入させて、分
離空間５１の下側から生理食塩水を分離空間５１に供給
させることにより、分離空間５１に滞留する赤血球１０
１に生理食塩水を通過させて、分離空間５１に存在する
遊離ヘモグロビンや抗凝固剤に含まれるヘパリンなど
を、生理食塩水と一緒に第２流出ポート１４から流出さ
せ、その後に、第２流出ポート１４から空気を送り込む
ことによって、遊離ヘモグロビンやヘパリンなどが洗い
ながされた赤血球１０１（以下、「濃縮洗浄赤血球液」
という）を、第１流出ポート１５から流出させることが
でき、もって、本発明に係る遠心ボウル１Ａ、１Ｂによ
り、濃縮洗浄赤血球液を採取することもできる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の遠心ボウル１Ａ、１Ｂを使用する血液成分分離装
置によれば、供血者から採取された血液が流入ポートか
ら遠心ボウルの内部に流入すると、回転する遠心ボウル
の遠心分離の作用により、血液が赤血球と血漿とバフィ
ーコートとに分離空間において遠心分離され、さらに血
液が遠心ボウルの内部に流入すれば、分離空間の下側に
滞留する赤血球が、分離空間の下側より第１採取空間等
を介して、第１流出ポートから遠心ボウルの外部に流出
し、また、分離空間の上側に滞留する血漿が、分離空間
の上側よりチャンネル、第２採取空間等を介して、第２
流出ポートから遠心ボウルの外部に流出し、さらに、分
離空間に滞留するバフィーコートが、分離空間の上側よ
りチャンネル、間隙、第３採取空間等を介して、第３流
出ポートから遠心ボウルの外部に流出するので、遠心ボ
ウルの回転を停止することなく、分離空間において血液
から各血液成分に分離された赤血球、血漿バフィーコー
トを採取することができ、採取された赤血球または血漿
については、遠心ボウルが回転している時でも同一の供
血者に返血することができるので、採血と返血を同時に
行うことが可能となり、もって、体外循環時間を短縮す
ることができ、また、血液から血液成分分離された赤血
球と血漿は、遠心ボウルの外部に連続的に流出すること
によって、赤血球が分離空間に蓄積することはないの
で、各血液成分に分離するために必要な分離空間の容量
を従来の２２５ｍｌから１００ｍｌ以下に減少させるこ
とが可能となり、もって、体外循環血液量を少なくする
ことができる遠心ボウルを提供することができる。

【００８７】さらに、ポート部材に設けられた供給ポー
トに加圧滅菌空気を供給して、遠心ボウルの内圧を外圧
より高圧にすることにより、回転シール部材であるメカ
ニカルシールの漏洩対策がなされた遠心ボウルを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】３つのポートもつ遠心ボウルの構造を示した断
面図である。

【図２】遠心ボウル本体を底部チャンネルにおいて切断
した断面図である。

【図３】４つのポートをもつ遠心ボウルの構造を示した
断面図である。

【図４】メカニカルシールの漏洩対策がなされた遠心ボ
ウルの構造と、血液成分分離装置のフローの一部を示し
た図である。

【図５】両腕法における血液成分分離装置のフロー図を
示す。

【図６】両腕法において赤血球と血漿とが採取される際
の血液成分分離装置のフロー図を示す。

【図７】両腕法においてバフィーコートが採取される際
の血液成分分離装置のフロー図を示す。

【図８】片腕法において赤血球を返血する際の血液成分
分離装置のフロー図を示す。

【図９】片腕法において残留した赤血球等を返血する際
の血液成分分離装置のフロー図を示す。

【図１０】従来の遠心ボウルを用いた血液成分分離装置
の、乏血小板血漿を分離採取する際における、採血及び
分離採取時のフロー図である。

【図１１】従来の遠心ボウルを用いた血液成分分離装置
の、乏血小板血漿を分離採取する際における、返血時の
フロー図である。

【図１２】遠心ボウルの外観図である。

【図１３】従来の遠心ボウルの構造を示す断面図であ
る。

【図１４】従来の遠心ボウルにおける遠心分離の原理図
である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ遠心ボウル２遠心ボウル本体３開口４流入ポート５Ａ、５Ｂポート部材９メカニカルシール１２Ａ、１２Ｂコア部材１４第２流出ポート１５第１流出ポート２１Ｂ第３流出ポート５０血液成分分離装置５１分離空間５３第１採取空間５２第２採取空間５４Ｂ第３採取空間６１チャンネル６５Ｂ間隙１００血液１０１赤血球１０２血漿１０３バフィーコート１４０供給ポートＰ１遠心ボウル本体の軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61M 1/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上側に向かって次第に狭くなる中空状の
遠心ボウル本体の頂部に、前記遠心ボウル本体の軸線と
同心である開口を設け、流入ポートを設けたポート部材
を前記開口から前記遠心ボウル本体の内部に遊挿して回
転シール部材で取り付けることにより、前記遠心ボウル
本体を密封しながら前記軸線を回転軸として回転させ、
前記軸線と平行若しくは上側に向かって漸近する面と前
記遠心ボウル本体の内周面とで形成される分離空間に、
前記分離空間と流通する前記流入ポートから流入する血
液を、前記分離空間で遠心力により比重の異なる血液成
分に分離する遠心ボウルにおいて、前記遠心ボウル本体に、前記流入ポートが前記分離空間
に流通する位置の下側から前記軸線に向かって前記分離
空間と連通する第１採取空間と、前記開口に隣接すると
ともに前記分離空間の上側から前記軸線に向かって前記
分離空間と連通する第２採取空間とを形成し、前記ポート部材に、前記第１採取空間と流通する第１流
出ポートと、前記第２採取空間と流通する第２流出ポー
トとを設けることにより、前記遠心ボウルを回転させている間に、前記分離空間の
下側に滞留する比重の重い第１血液成分を、前記第１採
取空間を介して前記第１流出ポートから流出させる一
方、前記分離空間の上側に滞留する比重の軽い第２血液
成分を、前記第２採取空間を介して前記第２流出ポート
から流出させるとともに、前記分離空間と前記第２採取空間とは前記軸線の方向に
狭いチャンネルを介して連通されており、前記チャンネ
ルの下側において形成された間隙により、前記分離空間
の上側から前記軸線に向かって前記分離空間と連通する
第３採取空間を前記遠心ボウル本体に形成し、前記ポート部材に、前記第３採取空間と流通する第３流
出ポートを設けることにより、前記遠心ボウルを回転させている間に、前記第２血液成
分の次に比重が軽い第３血液成分を、前記間隙から前記
第３採取空間に流入させて前記第３流出ポートから流出
させることを特徴とする遠心ボウル。
【請求項２】請求項１に記載する遠心ボウルにおい
て、コア部材を前記遠心ボウル本体に内装することにより、
前記分離空間、前記第１採取空間、前記第２採取空間、
前記第３採取空間、及び前記チャンネルを形成し、前記
コア部材は前記遠心ボウル本体と一体となって回転する
ことを特徴とする遠心ボウル。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載する遠心ボ
ウルにおいて、前記ポート部材に前記第２採取空間と流通する供給ポー
トを設けることにより、前記供給ポートから前記第２採取空間に加圧空気が供給
されることを特徴とする遠心ボウル。
【請求項４】請求項３に記載する遠心ボウルにおい
て、前記回転シール部材がメカニカルシールであることを特
徴とする遠心ボウル。