JPH0211124A - センサの校正機能を備えた採血装置 - Google Patents

センサの校正機能を備えた採血装置

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JPH0211124A
JPH0211124A JP63159404A JP15940488A JPH0211124A JP H0211124 A JPH0211124 A JP H0211124A JP 63159404 A JP63159404 A JP 63159404A JP 15940488 A JP15940488 A JP 15940488A JP H0211124 A JPH0211124 A JP H0211124A
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pressure
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blood collection
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、血液容器に採血するための採血装置に関する
[従来の技術1 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。
採血装置は、血液容器への採血量を測定するための測定
センサを備える必要がある。
また、真空ポンプが生成する除圧力により血液容器への
採血を行なう採血装置にあっては、血液容器がセットさ
れる真空採血室の圧力を測定するための圧力センサを備
える必要がある。
[発明が解決しようとする課題] 測定センサや圧力センサは、該センサの出力が測定量(
採血量もしくは圧力)に対し一定の関数を構成するもの
として取扱うことができる。そこで採血装置としては、
測定センサの出力が上記特定の関数を構成するものとし
て所望の測定量(採血量もしくは圧力)を演算する制御
手段を備えることとなる。
今、採血量の測定センサを代表して考え、測定センサの
出力yが測定採血量Wに対し1次間数yxaw+b(a
ニゲイン(感度)、b=オフセット値)を構成するもの
として取扱う時、上記定数a、bは個々のセンサに固有
の特性であってセンサ毎に当初から異なる。
したがって、上記の如くのセンサを用いる採血装置にあ
っては、その使用初期段階、および使用経過段階で、セ
ンサの前記定数a、bを適宜変換する校正を行ない、セ
ンサの出力に基づく制御手段の演算採血量を常に適正値
に一致せしめる必要がある。
この時、センサの前記定数a、bを変換する校正を変換
回路を設けることにて行ない、センサの出力信号をポリ
ウム等にて調整することが考えられる。しかしながら、
この場合には、■変換回路が必要となる、■製造過程お
よび使用過程でポリウム等の調整作業が必要となる等の
不都合をともなう。
本発明は、採血量測定センサの特性を容易に校正し、採
血量の測定精度を確保することを目的とする。
本発明は、圧力センサの特性も容易に校正し、真空採血
室に生成される圧力の測定精度も確保することを目的と
する。
「課題を解決するための手段] 請求項1に記載の本発明は、血液容器へ採血するに際し
、採血量を測定するための測定センサを備えた採血量測
定手段を有するとともに、測定センサの出力yがn次の
測定採血量Wに対しy=f (w)なる関数を構成する
ものとして採血量を演算する制御手段を有してなる採血
装置であって、制御手段は、n+1傭の各既知採血量w
iにおける測定センサの出力ytを取込み、この取込み
データに基づいてy = f (w)を構成する定数を
校正するものであるようにしたものである。
請求項2に記載の本発明は、前記測定センサが採血重量
を測定するための重量センサであるようにしたものであ
る。
請求項3に記載の本発明は、前記血液容器を真空採血室
にセットし、真空採血室に生成される除圧力により血液
容器への採血を行なう採血装置であり、真空採血室の圧
力を検出するための圧力センサを備えた圧力測定手段を
さらに有し、制御手段は、圧力センサの出力2がn次の
測定圧力pに対しz = f (p)なる関数を構成す
るものとして圧力を演算するものであり、さらにn+1
個の各既知圧力p+における圧力センサの出力ziを取
込み、この取込みデータに基づいてz = f (p)
を構成する定数を校正するものであるようにしたもので
ある。
:h請求項に記載の本発明は、前記制御手段が記憶手段
を付帯的に備え、記憶手段は制御手段が校正した定数を
記憶し、この記憶データを書換え読出しできるとともに
主電源を切った状態においても記憶データが消えること
のないものであるようにしたものである。
[作用] 請求項1.2に記載の本発明によれば、制御手段は、測
定センサの出力yと測定採血量(容量もしくは@量)W
との間に成立する関数y = f (w)に基づいて、
測定センサの出力yから採血量Wを演算する。この時、
制御手段は、n+1個の各既知採血1wiにおける測定
センサの出力yiを取込み、この取込みデータに基づい
てY = f (W)を構成する定数を校正する。した
がって、変換回路やボリウムを必要とせず、採血量測定
センサの特性を容易に校正し、採血量の測定精度を確保
することができる。
請求項3に記載の本発明によれば、制御手段は、上記採
血量Wの演算に加えて、圧力センサの出力2と測定圧力
pとの間に成立する関数2=f (p)に基づいて、圧
力センサの出力2から真空採血室の圧力pを演算する。
この時、制御手段は、n+1個の各既知圧力p+におけ
る圧力センサの出力ziを取込み、この取込みデータに
基づいてz = f (p)を構成する定数を校正する
。したがって、変換回路やポリウムを必要とせず、圧力
センサの特性も容易に校正し、真空採血室に生成される
圧力の測定精度も確保することができる。
請求項4に記載の本発明によれば、変換回路の温度特性
および経時変化による誤差の発生を防止できる。
〔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PiIJ1図の要部を破断
して示す平面図、第5図は真空回路図、第6図は制御ブ
ロック図、第7図はセンサの特性決定方法を示す線図で
ある。
採血装置10は、第1図〜第4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1
3を密封するための封止ゴムである。14AはM14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)l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
て血液バー、グ1に予め装填しであるヘパリン等の抗凝
固剤と血液とを撹拌するとともに、血液バッグl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toにおけるhaのバッグ受皿19を揺動する
構造、および血液バッグl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が設首され、
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。25.26は歯付プーリー27は歯付ベルトであ
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グ29の一端
が連結され、リンク29の他端は1記揺動フレーム22
と一体の連結片30に連結されている。
他方、揺動フレーム22の上面には一対の秤取付ブロッ
ク31が固定され、両取付ブロック31の端部に架は渡
される支持プレート32には秤(採血を測定手段)33
が片持支持される。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。
37は秤33の左右の振れを防止するストッパ、38は
重量センサ増幅ユニットである。
すなわち、採血量2tlO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3
3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。また、採血装置10は、揺動フレーム22に
取付ブロック31、支持プレート32を介して片持支持
されているN33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l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、
これによって揺動モータ23を駆動制御し、上記バッグ
受皿19を最下降点(下死点)にて−時停止させてこれ
を一定の姿勢条件下に保持する状態下で、上述の如く血
液バッグlのff1ftを測定することとしている。
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?を置to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l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 、
400+jL / 200■交切換表示ランプ51 、
4001免/20〇−免切換スイッチ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ィッチ5B、ヒユーズホルダ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61.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)[?を置l
O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67、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↓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lからの
漏血を検出する浅慮センサ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l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、■後述するセンサの特性定数[a、b、c、d]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
、■浅慮センサ71の浅慮検出等に応じ、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CPtJ65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2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7
3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。
0400m1 / 200m文切換スイッチ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、親バツグのみのシング
ル(S)、1以上の小バッグをも備えるダブル(D)、
)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1
9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。
(Φ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、バー、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が最下降
点で一時停止するタイミングで1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(m愛)= [設定採血量(g)十予登録重量(g)−測定採血量(
g) ] /比重比重/−文)・・・(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。
しかして、制御装Fa18のCPU65にあっては、採
血装置lOの使用初期段階、および使用経過段階で、下
記(A)、CB)にて歪ゲージ34の特性と圧力センサ
73の特性を校正する。
(A)2個の各既知採血重量wiにおける歪ゲージ34
の出力yiを取込み、この取込みデータに基づいて前述
のy=aw+bを構成する定数a、bを校正する。具体
的には以下の■〜■による。
■電源スイッチ58がオンされ、かつ採血開始前あるい
は採血完了状態下(採血重量は零)で。
駆動回路62が備えるモード切換スイッチ81により、
CrtJ65の動作モードを重量検出校正モードに設定
する。
■CPU65は上記■のW=Oの時の歪ゲージ34の出
力yl  (w=o )を記憶する。
■操作者にて既知の例えばw = 500gのウェイト
をバッグ受皿19に載せる。この時、操作者にて表示部
57の表示値を”500g”に設定しく表示値は停止ス
イッチ53のオンにより低減し、開始スイッチ54のオ
ンにより増加する)、切換スイッチ50のオンによりこ
のw = 500gの時の歪ゲージ34の出力y2  
(w=500)をCPU65にエントリーさせる。
■CPU65は上記■、■の2個のデータy!(W=0
 ) 、 y2(w−500)により、1次間数y=a
w+bの定数a、bを算出し、この算出結果をメモリ6
6に書込む、この時、ブザー69が鳴動する。
■その後、操作者にて他の既知の例えばW=800gの
ウェイトをバッグ受皿19に載せる。
CPU65は上記■で算定したa、bと、今回の歪ゲー
ジ34の出力y3を用いて、今回のウェイト重量Wを演
算し、この演算結果w3を表示部57に表示する0表示
部57の表示値が”800g″となれば校正完了とし、
’800g”と異なれば校正作業、センサ自体もしくは
センサまわりに不良があるものと判断しそれを是正する
(B)2個の各既知圧力piにおける圧力センサ73の
出力ziを取込み、この取込みデータに基づいて前述の
Z=Cp+dを構成する定数c、dを校正する。具体的
には以下の■〜■による。
■電源スイッチ58がオンされ、かつ採血開始前あるい
は採血完了状態下(真空採血室13の防圧力は零)で、
駆動回路62が備えるモード切換スイッチ81により、
CPU65の動作モードを圧力検出校正モードに設定す
る。
■CPU65は上記■のp=oの時の圧力センサ73の
出力zl  (p=0)を記憶する。
■次に、CPU85は自動的に真空ポンプ17をオンさ
せ、真空採血室13に飽和圧力状態を形成する。操作者
はチューブホルダ44から挿入したマノメータにてこの
時の真空採血室13の防圧力例えばp =−150■■
Hgを既知とする。操作者は表示部57の表示値を −
150■■Hg”に設定しく表示値は停止スイッチ53
のオンにより低減し、開始スイッチ54のオンにより増
加する)、切換スイッチ50のオンによりこのp = 
−150s腸Hgの時の圧力センサ73の出力z 2 
 (p −−150)をCPU65にエントリーさせる
■CPU65は上記■、■の2個のデータ2!(p=o
 ) 、 z2  (p=−150)により、1次間数
z=cp+dの定数c、dを算出し、この算出結果をメ
モリ66に書込む−この時、ブザー69が鳴動する ■その後、操作者にて真空配管41の中間部から圧力を
リリーフする等により、真空採血室13の新たな飽和圧
力を形成し、前述の■と同様のマノメータにより例えば
p =−100s■ngを得る。
CPU65は上記■で算定したc、dと、今回の圧力セ
ンサ73の出力z3を用いて、今回の圧力pを演算し、
この演算結果p3を表示部57に表示する0表示部57
の表示値が −100mmHg”となれば校正完了とし
、  −100騰−〇g”と異なれば校正作業、センサ
自体もしくはセンサまbりに不良があるものと判断し、
それを是正する。
次に、上記実施例の作用について説明する。
上記実施例によれば、測定採血重量Wに対し歪ゲージ3
4の出力yがなす関数y=aw+bの定数a、bが、上
述の(A)により校正できる。すなわち、変換回路やボ
リュームを必要とせずに、採血量測定センサの特性を容
易に校正し、採血量の測定精度を確保することができる
また、真空採血室13の防圧力pに対し圧力センサ73
の出力2がなす間数z=cp+dの定数c、dも、上述
の(B)により校正できる。すなわち、変換回路やボリ
ュームを必要とせずに、圧力センサの特性も容易に校正
し、真空採血室に生成される圧力の測定精度も確保する
ことができる。
なお、上記実施例にあっては、(A)の■、(B)の■
において、操作者にて既知採血量wi、既知圧力piを
CPU65にエントリーさせるに際し、このエントリー
値が表示部57に表示せしめられる。したがって、操作
者の操作とCPU65へのエントリー値とを視覚的に確
認できる。
なお、本発明は、上述のy=f(w)、z=f (p)
がそれぞれ1次関数でなく、2次関数、指数関数、対数
である場合にも基本的に同様に適用できる。
[発明の効果] 請求項1.2に記載の本発明によれば、採血量測定セン
サの特性を容易に校正し、採血量の測定精度を確保する
ことができる。
請求項3に記載の本発明によれば、圧力センサの特性も
容易に校正し、真空採血室に生成される圧力の測定精度
も確保することができる。
【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図は第1図の要部を破断して示
す平面図、第5図は真空回路図、第6図は制御ブロック
図、第7図はセンサの特性決定方法を示す線図である。 l・・・血液バッグ(血液容器)、 10・・・採血装置、 13・・・真空採血室、 34・・・歪ゲージ(測定センサ)、 65・・・CPU(制御手段)、 73・・・圧力センサ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)血液容器へ採血するに際し、採血量を測定するた
    めの測定センサを備えた採血量測定手段を有するととも
    に、測定センサの出力yがn次の測定採血量wに対しy
    =f(w)なる関数を構成するものとして採血量を演算
    する制御手段を有してなる採血装置であって、制御手段
    は、n+1個の各既知採血量wiにおける測定センサの
    出力yiを取込み、この取込みデータに基づいてy=f
    (w)を構成する定数を校正するものであることを特徴
    とするセンサの校正機能を備えた採血装置。
  2. (2)前記測定センサが採血重量を測定するための重量
    センサである請求項1記載のセンサの校正機能を備えた
    採血装置。
  3. (3)前記血液容器を真空採血室にセットし、真空採血
    室に生成される陰圧力により血液容器への採血を行なう
    採血装置であり、真空採血室の圧力を検出するための圧
    力センサを備えた圧力測定手段をさらに有し、制御手段
    は、圧力センサの出力zがn次の測定圧力pに対しz=
    f(p)なる関数を構成するものとして圧力を演算する
    ものであり、さらにn+1個の各既知圧力piにおける
    圧力センサの出力ziを取込み、この取込みデータに基
    づいてz=f(p)を構成する定数を校正するものであ
    る請求項1または2記載のセンサの校正機能を備えた採
    血装置。
  4. (4)前記制御手段が記憶手段を付帯的に備え、記憶手
    段は制御手段が校正した定数を記憶し、この記憶データ
    を書換え読出しできるとともに主電源を切った状態にお
    いても記憶データが消えることのないものである請求項
    1〜3のいずれかに記載のセンサの校正機能を備えた採
    血装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6323644A (ja) * 1986-07-16 1988-01-30 株式会社ジェイ・エム・エス 定量採血装置

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