JP4083550B2 - 血液成分分離装置及び血液成分分離方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液を体温よりも低い所定の温度で一定となるように冷却して、当該血液を白血球除去フィルターで濾過して白血球を除去する血液成分分離装置と方法の発明に関する。本発明の血液成分分離装置は、血液中に含まれる白血球を除去しながら、採血を実施することができる。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、輸血の分野において、輸血後の白血球に起因する副作用を予防する為に、ベッドサイドにて白血球除去フィルターを用いて血液製剤を濾過することによって、血液製剤中に含まれる混入白血球を除去しながら輸血をする、いわゆる白血球除去輸血が一般的に行われている。近年、血液製剤製造前、あるいは製造時に白血球除去をおこなう、保存前白血球除去が海外の各国で普及してきている。国内においても、保存前白血球除去の導入の準備がすすめられている。
従来は、採血バッグと血液回収用バッグ(及び血液成分分離バッグ)の間に白血球除去フィルターを配置した血液成分分離装置を用いて、まず抗凝固剤入りの採血バッグに採血装置または落差にて血液を採取した後、所定の落差で白血球除去フィルターを用いて抗凝固剤が添加された血液中の白血球を分離除去し、白血球が除去された血液を回収する血液成分分離方法が知られている(例えば特許文献1、2参照。)が、このように、血液を採血バッグに採取する作業とフィルターによる濾過処理作業の二つの工程を要するため、作業が非常に煩雑であった。
【0003】
そこで、本出願人は採血しながら同時に白血球除去を行う為に、先端に採血針を装着した血液導入チューブの途中に血液濾過材を配置し、血液導入チューブの後端に採血バッグを装着した血液バッグにおいて、前記血液導入チューブの途中に連結チューブおよび/または血液と抗凝固剤の混合槽を介して、抗凝固剤入りの容器を連結し、連結チューブまたは混合槽を血液濾過材の上流に配置した血液バッグを提案した(特許文献3参照。)。
また血流量に応じて抗凝固剤の供給量を制御しながらフィルターへ血液を導入し処理済血液をバッグに回収する血液分離装置が提案されている(特許文献4参照。)。
しかし、これらの発明の方法は、白血球除去率等の性能の点で必ずしも満足のゆくものではない。
【0004】
白血球除去フィルターを用いて血液中の白血球を分離除去する場合において、白血球の除去機構は不織布繊維表面への吸着が主体である。また、白血球の吸着効率は血液温度の影響が大きく、血液温度が高くなるほど吸着効率が低くなる。したがって、採血と同時に白血球除去のための濾過処理を行う場合、採血時における脱血直後の血液温度は高く、白血球除去性能が低くなってしまう。
そこで本発明者らは以上の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、最適の血液温度に保ちながら、濾過処理を行えば、非常に安定して高い除去性能が達成することが可能であると考え、次の発明に到達した。
【0005】
【特許文献1】
特許第第1930015号公報(図1〜4)
【特許文献2】
特許第1930016号公報(図1〜4)
【特許文献3】
特許第3137825号公報(図3)
【特許文献4】
特開平10−179731号公報(図1〜12)
【0006】
【課題を解決するための手段】
[1]本発明は、血液バッグ(1a、1b)と血液温度制御手段(11)と陰圧採血手段(21)よりなり、
前記血液バッグ(1a、1b)は、
(a)採血針(2)の下流に血液移送チューブ(3)を連結し、当該血液移送チューブ(3)の下流に採血バッグ(5)を連結し、前記血液移送チューブ(3)途中に白血球除去フィルター(4)を配置した血液バッグ(1a)または、
(b)採血バッグ(5)に血液移送チューブ(3)を介して血液回収用バッグ(5A)を連結し、前記血液移送チューブ(3)の途中に白血球除去フィルター(4)を配置した血液バッグ(1b)であり、
前記血液温度制御手段(11)は、血液を体温以下に冷却して、当該血液の温度を一定温度範囲に維持できる冷却器(11)であり、
前記血液温度制御手段(11)は前記白血球除去フィルター(4)の上流側の血液移送チューブ(3)の途中に配置され、
前記白血球除去フィルター(4)のフィルター(31)は、平均繊維径0.5〜5μmの極細不織布であり、
前記陰圧採血手段(21)は、少なくとも前記採血バッグ()[血液回収用バッグ(5A)]の収納空間部(28)を有し、かつ当該収納空間部(28)を陰圧に維持できる密閉構造のケーシング(22)を有する定量採血装置(21)である血液成分分離装置(1、1A)を提供する。
]本発明は、前記血液バッグ(1a)の白血球除去フィルター(4)の上流側の血液移送採血チューブ()の途中に連結チューブ(6)を介して、抗凝固剤入り容器(7)を連結し、連結チューブ(6)の途中に抗凝固剤の供給量制御手段(12)を配置した[1]に記載の血液成分分離装置(1)を提供する。
]本発明は、抗凝固剤の供給量制御手段(12)が輸液ポンプである[1]または[2]に記載の血液成分分離装置(1)を提供する。
]本発明は、前記定量採血装置(21)は、前記収納空間部(28)に、前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]の受け台(23)と、前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]の採血重量を検出する重量検出手段(24)と、前記受け台(23)の揺動手段(25)を収納し、さらに前記収納空間部(28)の陰圧力を調整して前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]への採血速度を調整するための陰圧力調整手段(26)と、前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]が所定の採血量になった時、前記重量検出手段(24)からの出力信号によって、前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]への採血を中止する採血中止手段(27)を有する[1]から[3]のいずれか1項に記載の血液成分分離装置(1、1A)を提供する。
]本発明は、前記[1]から[4]のいずれかに記載の血液成分分離装置(1、1A)を用いて、
(1)血液に抗凝固剤を混合する工程、
(2)前記血液を4〜28℃の間で所定の温度で一定となるように冷却する工程、
(3)前記血液を白血球除去フィルター(4)で濾過して白血球を除去する工程、
以上の各工程を含む血液成分分離方法を提供する。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1、図2は本発明の血液成分分離装置1、1Aの一例を示す概略図である。本発明の血液成分分離装置1、1Aは、血液バッグ1a、1bと血液温度制御手段11と陰圧採血手段21よりなる。
【0008】
前記血液バッグ1aは、採血針2の下流に血液移送チューブ3を連結し、当該血液移送チューブ3の下流に採血バッグ5を連結し、前記血液移送チューブ3途中に白血球除去フィルター4を配置している。
前記血液バッグ1bは、採血バッグ5に血液移送チューブ3を介して血液回収用バッグ5Aを連結し、前記血液移送チューブ3途中に白血球除去フィルター4を配置している。
【0009】
血液バッグ1a、1bは、双方とも前記白血球除去フィルター4の上流側の血液移送採血チューブ12の途中に、血液温度制御手段11を配置している。
前記血液温度制御手段11は、例えば冷却器11等で、血液を体温以下に冷却して、当該血液の温度を一定温度範囲に維持できるものであれば何でも使用できる。
【0010】
また血液バッグ1aは前記白血球除去フィルター4の上流側の血液移送採血チューブ12の途中に、T字管またはY字管等の接続管13を配置し、これに連結チューブ6を介して、抗凝固剤入り容器7を連結し、さらに連結チューブ6の途中に抗凝固剤の供給量制御手段12を配置している。
抗凝固剤の供給量制御手段12とは、例えば輸液ポンプ12等で、抗凝固剤の供給量を調整できるものであれば何でも使用できる。また血液バッグ1bの場合は、採血バッグ5内に抗凝固剤が封入されている。
【0011】
前記陰圧採血手段21は、少なくとも採血バッグ5(血液回収用バッグ5A)の収納空間部28を有し、かつ当該収納空間部28を陰圧に維持できる密閉構造のケーシング22を有する定量採血装置21である。
前記定量採血装置21は、前記収納空間部28に、前記採血バッグ5(血液回収用バッグ5A)の受け台23と、採血バッグ5(血液回収用バッグ5A)の採血重量を検出する重量検出手段24と、前記受け台23の揺動手段25を収納し、さらに前記収納空間部28の陰圧力を調整して前記採血バッグ5(血液回収用バッグ5A)への採血速度を調整するための陰圧力調整手段(真空ポンプ)26と、前記採血バッグ5(血液回収用バッグ5A)が所定の採血量になった時、前記重量検出手段24からの出力信号によって、前記採血バッグ5(血液回収用バッグ5A)への採血を中止する採血中止手段27を有する。
【0012】
本発明の血液成分分離方法は、以下の各工程により、白血球の安定した高い除去性能を達成することが可能である。
(1)血液に抗凝固剤を混合する工程、
(2)前記血液を4〜28℃の間で所定の温度で一定となるように冷却する工程、
(3)前記血液を白血球除去フィルター4で濾過して白血球を除去する工程、
【0013】
図1に例示する血液成分分離装置1では、例えば以下のように血液成分を分離することができる。
(1)採血バッグ5を、定量採血装置21のケーシング22内の血液バッグ受台23に載置する。真空ポンプ26を作動させて、ケーシング22内を陰圧にすると同時に、揺動手段25を作動させる。
(2)採血者に採血針2を穿刺して、血液を血液移送チューブ3内に導入するとともに、抗凝固剤入り容器7から連結チューブ6を介して、抗凝固剤の供給量制御手段12で供給量を調整しながら血液に抗凝固剤を混合する。
(3)前記血液を4〜28℃の間で所定の温度で一定となるように血液温度制御手段11で冷却する。
(4)前記血液を白血球除去フィルター4で濾過して白血球を除去し、白血球除去した血液を採血バッグ5内に採集する。
また図2に例示する血液成分分離装置1Aでは、例えば以下のように血液成分を分離することができる。
(1)血液回収用バッグ5Aを、定量採血装置21のケーシング22内の血液バッグ受台23に載置する。真空ポンプ26を作動させて、ケーシング22内を陰圧にすると同時に、揺動手段25を作動させる。
(2)抗凝固剤と良く混合した血液を収納した採血バッグ5から血液を血液移送チューブ3内に導入する。
(3)前記血液を4〜28℃の間で所定の温度で一定となるように血液温度制御手段11で冷却する。
(4)前記血液を白血球除去フィルター4で濾過して白血球を除去し、白血球除去した血液を血液回収用バッグ5A内に採集する。
以上説明したように、本発明の血液成分分離装置1、1Aで最も重要な部分は、血液温度制御手段11であり、血液を冷却して一定温度に制御することによって、血液温度を最適な温度に保ちながら、白血球除去フィルター4にて濾過処理が可能となり、白血球の安定した高い除去性能が達成される。
【0014】
以上述べたように、本発明の血液成分分離装置1および血液分離方法は、血液中の白血球を除去する場合、採血を行いながら白血球除去血液の回収が可能であるので、従来の方法に比べて作業時間が大幅に短縮することが出来る。
さらに本発明の血液成分分離装置1、1Aおよび血液分離方法は、血液温度制御手段により血液温度を室温より低温の一定温度に保って血液を濾過処理するので、充分かつ安定した白血球除去性能を達成することが出来る。
【0015】
前記血液移送チューブ3、採血バッグ5(血液回収用バッグ5A)、連結チューブ6、T字管またはY字管等の接続管13、抗凝固剤入りの容器14などの定量採血装置21以外の各部材は、可とう性材料より構成される。可とう性材料は、例えば、軟質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂が使用される。
【0016】
前記白血球除去フィルター4の濾過材(フィルター31)は、平均繊維径0.5〜5μmの極細不織布または2〜15μmの平均細孔径を有する連続多孔質体から構成される。極細不織布は、例えばメルトブローン法で製造したポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリウレタン(PU)、ポリアミド(PA)等の不織布が使用される。連続多孔質体は、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等の熱可塑性樹脂が使用される。なお、本発明における白血球除去フィルターのハウジングは、可とう性ハウジング、硬質樹脂製ハウジングのいずれでも良い。
【0017】
本発明における白血球除去フィルター4を詳述すると、図3に例示するように平均繊維直径Dを有する複数のフィルター(A)、(B)、(C)を積層することにより形成したフィルター31をハウジング32に装填することにより形成している。またフィルター31は平均繊維径Dの異なるフィルター(A)、(B)、(C)をそれぞれ複数枚積層することにより形成している。
【0018】
本発明では、前記プレフィルター(A)、前記第一の本フィルター(B)及び前記第二の本フィルター(C)は、血液入口35から血液出口36の順に、それぞれ所定枚数重ねて、積層して可とう性ハウジング32または硬質樹脂製ハウジングに装填する。
【0019】
更に前記フィルター31を詳述すると、異なる平均繊維直径Dを有する不織布を繊維径の大きいものから小さいものをフィルター部4内に血液が流れ込む流路順(血液入口35方向から血液出口方向9に向けて)にプレフィルター(A)、第一の本フィルター(B)、第二の本フィルター(C)として三層に積層したものである。
【0020】
さらに詳述すれば、前記複数のフィルターは少なくとも、平均繊維直径Dが5.0〜10.0μmのプレフィルター(A)と、平均繊維直径Dが1.0〜5.0μmの第一の本フィルター(B)と、平均繊維直径Dが1.5μm以下の第二の本フィルター(C)の三種類のフィルターを含む。
前記第二の本フィルター(C)の平均繊維直径Dの大きさは、前記第一の本フィルター(B)の平均繊維直径Dの大きさと比較して、50%から90%の間に形成されている。
前記各フィルター(A)、(B)、(C)は血液導入口から導出口に向けて、(A)、(B)、(C)の順に積層して、血液入口と血液出口を有するハウジング内に配置される。
【0021】
前記フィルター(A)は、重ね枚数が5〜15枚でかつ厚さが0.5〜2.0mm、前記フィルター(B)は、重ね枚数が20〜40枚でかつ厚さが2.0から5.0mm、前記フィルター(C)は、重ね枚数が10〜20枚でかつ厚さが1.0〜2.0mmのものを使用するのが好ましい。
【0022】
前記フィルター(C)の厚さは、前記フィルター(B)の厚さと比較して20%から75%の間に形成される。20%未満では白血球の除去効率が低下し好ましくない。また75%を超えると、フィルターの目詰まりが生じて、血液の濾過速度が遅くなるので好ましくない。
【0023】
以上のように本発明のフィルター31は、それぞれ固有の平均繊維直径D、重ね枚数、厚さを有する前記各フィルター(A)、(B)、(C)を積層することにより、(1)血液の濾過時間を短くすること(例えば15分以下、より好ましくは10分以下に設定すること。)、かつ(2)濾過後の血液中の残存白血球数を大幅に減少させ、1(個/μL)以下、より好ましくは0.5(個/μL)以下にし、白血球を99.99パーセント除去する等の性能を達成することができる。
【0024】
【実施例】
実施例及び比較例
(実施例1〜5および比較例1〜4)
採血バッグ5と血液回収用バッグ5Aの間に白血球除去フィルター4を配置した血液バッグ1bを用いて、まず抗凝固剤ACD30mL入り採血バッグ5に血液200mLを採取した。その後、採血バッグ5に入ったACD加血液を37℃に調製し、血液回収用バッグ5Aを前記定量採血装置21に収納し採血モードにより陰圧をかけて、濾過処理を開始した。また、同時に、白血球除去フィルター4上流に設けた前記血液温度制御手段11によって、所定の温度に冷却し、濾過処理を行った。
【0025】
なお、実施例1〜6と比較例1に使用したフィルター31[プレフィルター(A)、第一の本フィルター(B)及び第二の本フィルター(C)]は、表2に記載のポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリプロピレン(PP)からなるフィルターを使用した。各フィルターの平均繊維直径D、厚さ、目付、嵩密度、空隙率等の各物性値は表2に記載の通りである。
【表1】
Figure 0004083550
【表2】
Figure 0004083550
【0026】
(実施例及び比較例の説明)
表1の結果より、白血球除去率は血液温度に大きく影響を受けることが容易に理解される。本実施例では、血液温度制御手段11によって、血液温度が4〜28℃に制御して濾過処理を行っているので、白血球除去率が非常に高い。しかし、37℃の血液を冷却することなく、濾過処理した場合、比較例4のように極端に白血球除去率が低くなってしまう。
【0027】
【発明の作用効果】
以上述べたように本発明の血液成分分離装置1、1Aおよび血液分離方法は、血液を冷却し一定温度に制御する手段を有しており、一定温度の血液を濾過処理するので、充分かつ安定した白血球除去性能を達成することが出来る。
これにより本発明の血液成分分離装置1および血液分離方法は、血液中の白血球を除去しながら採血を実施することができるので、従来の採血と濾過処理を別々に行う方法に比べて作業時間が大幅に短縮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の血液成分分離装置の一例を示す概略図
【図2】本発明の血液成分分離装置の一例を示す概略図
【図3】図1のフィルター部の一例を示す断面図
【符号の説明】
1、1A 血液成分分離装置
1a、1b 血液バッグ
2 採血針
3 血液移送チューブ
4 白血球除去フィルター
5 採血バッグ
5A 血液回収用バッグ
6 連結チューブ
7 抗凝固剤入り容器
11 血液の温度制御手段
12 抗凝固剤の供給量制御手段
13 接続管
21 陰圧採血手段(定量採血装置)
22 ケーシング
23 血液バッグ受台
24 重量検出手段
25 揺動手段
26 陰圧力制御手段(真空ポンプ)
27 採血中止手段
28 収納空間部
31 フィルター(不織布)
32 (可とう性)ハウジング
33 シート(フィルム)
34 スペーサー
35 血液入口
36 血液出口
37 支持部材

Claims (5)

  1. 血液バッグ(1a、1b)と血液温度制御手段(11)と陰圧採血手段(21)よりなり、
    前記血液バッグ(1a、1b)は、
    (a)採血針(2)の下流に血液移送チューブ(3)を連結し、当該血液移送チューブ(3)の下流に採血バッグ(5)を連結し、前記血液移送チューブ(3)途中に白血球除去フィルター(4)を配置した血液バッグ(1a)または、
    (b)採血バッグ(5)に血液移送チューブ(3)を介して血液回収用バッグ(5A)を連結し、前記血液移送チューブ(3)の途中に白血球除去フィルター(4)を配置した血液バッグ(1b)であり、
    前記血液温度制御手段(11)は、血液を体温以下に冷却して、当該血液の温度を一定温度範囲に維持できる冷却器(11)であり、
    前記血液温度制御手段(11)は前記白血球除去フィルター(4)の上流側の血液移送チューブ(3)の途中に配置され、
    前記白血球除去フィルター(4)のフィルター(31)は、平均繊維径0.5〜5μmの極細不織布であり、
    前記陰圧採血手段(21)は、少なくとも前記採血バッグ()[血液回収用バッグ(5A)]の収納空間部(28)を有し、かつ当該収納空間部(28)を陰圧に維持できる密閉構造のケーシング(22)を有する定量採血装置(21)であることを特徴とする血液成分分離装置(1、1A)。
  2. 前記血液バッグ(1a)の白血球除去フィルター(4)の上流側の血液移送採血チューブ()の途中に連結チューブ(6)を介して、抗凝固剤入り容器(7)を連結し、連結チューブ(6)の途中に抗凝固剤の供給量制御手段(12)を配置した、ことを特徴とする請求項1に記載の血液成分分離装置(1)。
  3. 抗凝固剤の供給量制御手段(12)が輸液ポンプであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の血液成分分離装置(1)。
  4. 前記定量採血装置(21)は、前記収納空間部(28)に、前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]の受け台(23)と、前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]の採血重量を検出する重量検出手段(24)と、前記受け台(23)の揺動手段(25)を収納し、さらに前記収納空間部(28)の陰圧力を調整して前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]への採血速度を調整するための陰圧力調整手段(26)と、前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]が所定の採血量になった時、前記重量検出手段(24)からの出力信号によって、前記採血バッグ(5)[血液回収用バッグ(5A)]への採血を中止する採血中止手段(27)を有する、ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1の請求項に記載の血液成分分離装置(1、1A)。
  5. 前記請求項1から請求項4のいずれか1の請求項に記載の血液成分分離装置(1、1A)を用いて、
    (1)血液に抗凝固剤を混合する工程、
    (2)前記血液を4〜28℃の間で所定の温度で一定となるように冷却する工程、
    (3)前記血液を白血球除去フィルター(4)で濾過して白血球を除去する工程、
    以上の各工程を含むことを特徴とする血液成分分離方法。
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