JPH0543387B2 - - Google Patents

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］ 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陰圧力により血液
容器への採血を行なう採血装置にあつては、血液
容器がセツ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次関数ｙ
＝aw＋ｂ（ａ：ゲイン（感度）、ｂ：オフセツト
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つてセン
サ毎に当初から異なる。

したがつて、上記の如くのセンサを用いる採血
装置にあつては、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
出力信号をボ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ボリ
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つて、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
空採血室にセツトし、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ようにしたものである。

請求項４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つた状態において
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
しくは重量）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(p)を構成する
定数を校正する。したがつて、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ｚと測定圧力ｐとの間に成立する関数ｚ＝ｆ
(w)に基づいて、圧力センサの出力ｚ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。したがつて、変換
回路やボ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図は制御ブロツク図、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１
４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ツ
グ（血液容器）１を支持するバツグ受皿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、バツグ受皿１９に支持される血
液バツグ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、バツグ受皿１９を揺動し
て血液バツグ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、血液バツ
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における上述のバツグ受皿１９を
揺動する構造、および血液バツグ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。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
付ブロツク３１が固定され、両取付ブロツク３１
の端部に架け渡される支持プレート３２には秤
（採血量測定手段）３３が片持支持される。秤３
３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ツジ回路を形
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
て前述のバツグ受皿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ツパ、３８
は重量センサ増幅ユニツトである。

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、これによつて揺動フレーム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
バツグ受皿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に取付ブロツク
３１、支持プレート３２を介して片持支持されて
いる秤３３にバツグ受皿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ツグ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、これによつて揺動モータ２３を駆
動制御し、上記バツグ受皿１９を最下降点（下死
点）にて一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、上述の如く血液バツグ１の
重量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１
３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
ユーブホルダ４４を備え、真空採血室１３に収容
した血液バツグ１に連なる採血チユーブ２を引出
し可能としている。チユーブホルダ４４は、チユ
ーブクランプソレノイド４５により駆動されるチ
ユーブクランプ（採血停止手段）４６を備え、チ
ユーブクランプ４６は、採血チユーブ２を挟圧閉
止して血液バツグ１への採血動作を停止させる。
４７はチユーブクランプ４６のクランプ解除ボタ
ン、４８は緊急時にチユーブクランプ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
イツチ５０、400ml／200ml切換表示ランプ５１、
400ml／200ml切換スイツチ５２、停止スイツチ５
３、開始スイツチ５４、使用バツグ表示ランプ５
５、使用バツグ切換スイツチ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ツチ５８、
チユーブホルダ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
ツトである。

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６７、LED（発光ダイ
オード）ドライブ回路６８、ブザー６９、フエイ
ルセーフ回路７０を有する。なお、入出力制御部
６７には、バツグ受皿１９の揺動位置を検出する
前述の光センサ４０、血液バツグ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
るようになつている。

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、血液バツグ１への設定採血量、採血完了
後におけるバツグ受皿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１
３に形成される陰圧力のエラー、揺動モータ２
３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。

上記フエイルセーフ回路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
ンサ増幅ユニツト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７
３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、チユーブクランプソ
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
イツチ７７をオン／オフするポンプドライブ回路
７８、揺動モータ２３の給電スイツチ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の上記給電スイツチ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１
３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。

電源スイツチ５８をオンする。

400ml／200ml切換スイツチ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５
１に表示される。

使用バツグ切換スイツチ５６により使用バツ
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、使用バツグの種類として
は、親バツグのみのシングル(S)、１以上の小バ
ツグをも備えるダブル(D)、トリプル(T)、クオド
ラツプル(Q)がある。

採血チユーブ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。

血液バツグ１を真空採血室１３に入れてバツ
グ受皿１９に載置し、採血チユーブ２をチユー
ブホルダ４４にセツトする。

開始スイツチ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、バツ
グ受皿１９の揺動を行なう。また、制御装置１
８は、バツグ受皿１９が最下降点で一時停止す
るタイミングで、重量センサ増幅ユニツト３８
の出力を得て、血液バツグ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、および血液バツグ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、チユーブクラン
プ４６により採血チユーブ２を閉止し血液バツ
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
ツグ受皿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、採血チユ
ーブ２をチユーブホルダ４４から外し、血液バ
ツグ１を真空採血室１３から取出す。

しかして、制御装置１８のCPU６５にあつて
は、採血装置１０の使用初期段階、および使用経
過段階で、下記(A)，(B)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。

電源スイツチ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
イツチ８１により、CPU６５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＝０の時の歪ゲー
ジ３４の出力y1（ｗ＝０）を記憶する。

操作者にて既知の例えばｗ＝500ｇのウエ
イトをバツグ受皿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（表示値は停止スイツチ５３のオンに
より低減し、開始スイツチ５４のオンにより
増加する）、切換スイツチ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y1
（ｗ＝０）、y2（ｗ＝500）により、１次関数
ｙ＝aw＋ｂの定数ａ，ｂ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、操作者にて他の既知の例えばｗ＝
800ｇのウエイトをバツグ受皿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
のウエイト重量ｗを演算し、この演算結果
w3を表示部５７に表示する。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。

電源スイツチ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１
３の陰圧力は零）で、駆動回路６２が備える
モード切換スイツチ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＝０の時の圧力セ
ンサ７３の出力z1（ｐ＝０）を記憶する。

次に、CPU６５は自動的に真空ポンプ１
７をオンさせ、真空採血室１３に飽和圧力状
態を形成する。操作者はチユーブホルダ４４
から挿入したマノメータにてこの時の真空採
血室１３の陰圧力例えばｐ＝−150mmＨｇを
既知とする。操作者は表示部５７の表示値を
“−150mmＨｇに設定し（表示値は停止スイツ
チ５３のオンにより低減し、開始スイツチ５
４のオンにより増加する）、切換スイツチ５
０のオンによりこのｐ＝−150mmＨｇの時の
圧力センサ７３の出力z2（ｐ＝−150）を
CPU６５にエントリーさせる。

CPU６５は上記，の２個のデータz1
（ｐ＝０）、z2（ｐ＝−150）により、１次関数
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＝−100
mmＨｇ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。表示部５
７の表示値が“−100mmＨｇ”となれば校正
完了とし、“−100mmＨｇ”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。

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３４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、変換回路やボリユ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の陰圧力ｐに対し圧力セ
ンサ７３の出力ｚがなす関数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、変換回路やボリユ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、上記実施例にあつては、(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。
したがつて、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図は制御ブロツク図、第７図はセンサ
の特性決定方法を示す線図である。 １…血液バツグ（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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   血装置であつて、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 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 前記血液容器を真空採血室にセツトし、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＝あ(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 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
   を切つ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。