JPH0653158B2 - 定量採血装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、採血バッグを真空室に収納し、該真空室内を
減圧した状態にして供血者から採血バッグに所定量の血
液を採取する装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、真空室内に採血バックを収納し、真空室内を減圧
することにより、採血バッグを供血者の腕の高さよりも
低い位置に置いた場合と同じ条件をつくり出して、採血
する装置が知られている。

ところが、供血者の血管の太さは多様であるため、一定
の陰圧力では、供血者の血管が細いとき、採血針の針先
が血管壁を吸引し、採血流が極端に低下することがあ
る。

このため、例えば特開平１−２８８２３６号、特開平１
−２８８２３９号、等にみられるごとく、採血量の増加
率を算出して、設定増加率に達しなくなったとき、即
ち、採血量がほとんど変化しなくなったとき、真空室内
の陰圧力を設定圧力よりも低減させ、所定増加率となる
ように制御する装置も提案されている。

しかしながら、この装置は、陰圧力を低減する方向への
み以降し、採血途中において陰圧力を上昇させるような
機能を有していない。このため、採血針の針先の位置不
良や、供血者の腕への力の入れ具合で、一旦血流が少な
い（遅い）と判断されると、陰圧力が低下したまゝで採
血されるため、結果的に採血時間が延びてしまう問題が
ある。

また、どのような供血者にも一旦高い陰圧力（例えば−
１９０mmHg）をかけるため、供血者の腕へ吸引振動が伝
わり、精神的、身体的負担が供血者に強いられる。

しかも、前述の装置は、真空室内の陰圧力を低減させる
タイミングを予め設定された正常増加率からとっている
ため、多様な供血者の血管に対応させることができない
という問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、供血者個々の多様な血管に対応して、最適な
採血流で採血ができるよう真空室内の圧力を制御し、供
血者に精神的、身体的な負担を強いることなく、短時間
で採血するための定量採血装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、採血バッグへの採血量を測
定するための採血量測定手段と、 前記真空室内の陰圧力を目標高圧レベルに向かって上昇
させつゝ前記採血量測定手段による採血測定値の変化量
が減少したことを条件に、真空室内の陰圧力を目標低圧
レベルに低下させた後、再び目標高圧レベルに向かって
上昇させ、これら圧力制御を所定採血量となるまで繰り
返えす真空室内の圧力制御手段、 を有してなることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、前記目標高圧レベルが−１
５０mmHg〜−２５０mmHgであることを特徴とするもので
ある。

請求項３に記載の本発明は、前記目標低圧レベルが−５
０mmHg〜０mmHgであることを特徴とするものである。

請求項４に記載の本発明は、採血量測定手段の測定値の
変化量が２００mml/分以上の割合のとき、真空室内の陰
圧力を随時低下させる制御手段を備えていることを特徴
とするものである。

請求項５に記載の本発明は、採血量測定手段による測定
値の変化量が減少すること条件としたことに代えて、真
空室内の採血バッグに通じる採血チューブの外形が変化
したことを条件に真空室内の陰圧力を目標低圧レベルに
低下させることを特徴とするものである。

［作用］ 請求項１、２及び３の発明によれば、真空室内の陰圧力
を目標高圧レベルに向かって上昇させ、採血バッグ内に
供血者からの血液を採取すると共に、採血量測定手段に
より採血量を測定し、その測定値の変化量を算出する。
変化量が減少したとき、即ち、採血針の針先に血管壁が
吸引されて採血流が減少したとき、真空室内の陰圧力を
目標低圧レベルまで低下させると、血管は元の状態に復
元し、所定の採血流に戻る。次に再び目標高圧レベル陰
圧力に向かって陰圧力を上昇させ、供血者に応じた最大
採血流で採血する。以後これを繰り返し、採血バッグに
所定量の血液を採取する。

請求項４の発明によれば、血管が太く、採血流の速い供
血者に対しては、採血速度の限界値である２００mml/分
以上となったとき、自動的に真空室内の陰圧力が目標低
圧レベルまで低下し、急激な出血を防いでいる。

請求項５の発明によれば、採血針の針先によって血管壁
が吸引されると採血チューブ内が減圧状態となり、採血
チューブが収縮する方向に変形するため、この変形を検
知した後、前述と同じように真空室内の陰圧力を目標低
圧レベルまで減圧するものである。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例を示す概略図である。

図中、１は真空室であり、この真空室１内は真空ポンプ
２によって減圧されるようになっている。

真空室１内には、採血バッグ受皿３と、この受皿３の揺
動機構４、及び採血バッグへの採血量を測定するための
採血量測定手段５が備えられている。

採血量測定手段５は、具体的にはロードセルであり、受
皿３に加わる重量を歪ゲージの抵抗値の変化によって検
出しているものである。採血量測定手段５としてはこの
ほかにも電磁はかり、静電容量式はかり、等重量変化を
電気信号として検出できるものであればよい。

前記受皿揺動機構４は、ブラケット６とこれに固定され
たガイド部材７と、モータによって定位置で回転する回
転カム８を有している。そしてブラケット６の一端部は
枢軸９に枢着されており、ガイド部材７のガイド溝７ａ
に回転カム８の偏心ピン８ａが係入されている。これに
より、回転カム８が回転すると偏心ピン８ａがガイド溝
７ａをスライドしつゝ周回転をし、ブラケット６が枢軸
９を中心にして上下方向に揺動するようになっている。
またブラケット６に支持された採血量測定手段５及び受
皿３もこれに同期して上下方向に揺動するものである。
揺動回数は１０〜４０rpm の範囲が好ましい。

１０は受皿３に載せられる採血バッグであり、一側部に
は採血チューブ１０ａが連結され、該採血チューブ１０
ａの先端には採血針（図示せず）が装着されている。こ
れら採血バッグ１０及び採血チューブ１０ａは、軟質塩
化ビニール等の可撓性合成樹脂によって構成されてい
る。

前記真空室１には上蓋１ａが開閉可能に設けられてお
り、上蓋１ａに形成された切欠部から採血チューブ１０
ａを真空室１の外側に延長できるようになっている。ま
た真空室１の上部にはクランプ手段１１が設けられてお
り、採血バッグ１０に所定量の血液が流入したとき、あ
るいは非常時にはソレノイド等が作用して採血チューブ
１０ａの流路を封止するようになっている。

１２は真空ポンプ２の排気弁であり、この弁を開放する
ことによって、真空室１内を大気圧もしくは所定レベル
まで減圧するものである。

２０は制御部であり、水平位置検出手段２１、採血量測
定手段５、真空圧センサー２２、メモリー２５、モード
切換部２６、演算部２３、等からの入力情報をもとに、
ドライブ回路２４を介して、上記受皿揺動機構４、クラ
ンプ手段１１、真空ポンプの排気弁１２等を制御してい
る 前記採血量測定手段５による採血量の測定は、受皿３が
揺動中同じ姿勢にある瞬間毎に、間欠的に測定する。一
例として、採血量測定手段５がロードセルがの場合は、
ロードセルが水平位置の姿勢にあるときに重量測定がな
される。水平位置にはロードセルの揺動周期のうち、上
から下に変位するときと、下から上に変位するときの２
回ある。いずれの水平位置で重量測定を行ってもよい
が、慣性力の影響を受けにくい下から上に変位するとき
に通過する水平位置で測定すると、精度の高い重量測定
が可能となる。

水平位置検出手段２１としては、例えば回転カム８と同
期して回転する回転体にスリット、穴、反射板等の被検
出部を設け、ロードセルが水平位置にきたとき、この被
検出部を光学的センサーによって検出できるようにす
る。

メモリー２５には採血バッグ１０の設定採血量、採血量
測定手段５による揺動サイクル毎の採血測定量、真空室
１内の陰圧力の目標高圧レベル及び目標低圧レベル、揺
動機構４の揺動スピード（回転カム８の回転速度）等が
記憶されている。このメモリー２５は、ＥＡ−ＲＯＭ、
ＥＥＰ−ＲＯＭ等の不揮発性メモリーであることが好ま
しい。

モード切換部２６は、設定採血量、真空室１内の目標高
圧レベル、目標低圧レベル、揺動スピード等の各種モー
ドを設定換えするものである。

演算部２３では採血量測定手段５による測定量の変化量
の算出、メモリー２５に記憶されている設定採血量から
採血量測定手段５で得られた値を差し引いた残りの採血
量の算出、等が行われる。

真空圧センサー２２は、前記真空室１内の圧力を検知す
るものである。

上記装置は、採血バッグ１０を受皿３に載置し、穿刺針
を供血者の血管に穿刺した後、上蓋１ａを閉じ、スター
トスイッチをＯＮにして採血を開始する。採血が開始さ
れると、揺動機構４が作動して受皿３が上下方向に揺動
すると共に、真空室１内が真空ポンプ２により減圧さ
れ、採血チューブ１０ａを介して採血バッグ１０内に血
液が導入される。この場合、真空室１内の圧力は、採血
量測定手段５と関連して制御部２０において以下のよう
に制御される。

第２図はそのフローチャート図である。まず採血を開始
３０すると同時に、採血量測定手段５によって真空室１
内の圧力低下時の採血量が測定３１され、その測定値が
演算部２３に入力される。次いで真空ポンプ２が起動し
て真空室１内の陰圧力が目標高圧レベル（例えば−２０
０mmHg）に向かって上昇３２し、採血バッグ１０に供給
者から血液が導入される。

採血量測定手段５では１回目の揺動による水平位置での
採血量が測定３３され、その測定値が演算部２３に入力
される。演算部２３では（１回目の重量測定値）−（ス
タート時の重量測定値）が算出され、その算出値がメモ
リー２５に一旦記憶される。

以後、受皿３の（ｎ＋１）回目の揺動時の採血量測定３
３ａが行われ、［（ｎ＋１回目の測定値）−（ｎ回目の
測定値）］の式に従って採血量の変化量が算出３４ａさ
れる。

演算部２３の算出値は、制御部２０に入力されると共
に、採血量の変化量が、その揺動の１サイクル前の変化
量と比較３５され、その１サイクル前の変化量よりも減
少しているか否かが判断される。この変化量が減少して
いるときは、一旦設定採血量と比較３６され、設定採血
量に達していないことを条件に、真空ポンプ２の排気弁
１２が開放される。これにより真空室１が大気圧（０mm
Hg）まで低下する。その後、再び採血量測定３１が行わ
れると共に、真空室１内の陰圧力を目標高圧レベルに向
かって上昇３２させつゝ前述した採血測定値の変化量が
算出され、以後このプロセスが繰り返される。

採血測定値の変化量が減少していない場合は、そのまゝ
採血が続行され、設定採血量に達したとき（３８または
３６）、クランプ手段１１を作動させて採血チューブ１
０ａを閉止し、採血を終了３９する。

第４図は、従来のように一定の陰圧力で圧力を高めたと
きの採血量の増加を表している。

ａ，ｂは最高陰圧（−２００mmHg）で採血可能と思われ
る供血者で、ｃ，ｄは陰圧力を低下させなければならな
い供血者のものである。血管の細い供血者（ｃ，ｄ）
は、常に採血流が遅いのではなく、陰圧力が大気圧から
徐々に上昇していく過程のあるポイントまでは、普通の
流速が確保され、そのポイントを過ぎると、陰圧力の上
昇により流速が低下することがわかる。この採血流の低
下は、前記陰圧力に伴う吸引力によって、採血針の針先
に血管壁が吸い寄せられ、流路が狭くなったことを意味
するものである。

本発明において、採血測定値の変化量の減少を算出する
のは、上述したピークポイント、即ち、所定の陰圧力で
採血する場合、その供血者にとって最大採血流量を確保
できる限界点を検知するためである。本発明では、この
変化量の減少を条件として、真空室１内の陰圧力を一旦
大気圧まで低下させ、供血者の血管を回復させた後、再
び所定の陰圧力をかけて真空室１内を減圧させ、最大流
量で採血を行うものである。

第３図は本発明による採血パターンの一例を示したもの
である。即ち、採血測定値の変化量が減少した時点で真
空室１内を大気圧まで減圧するパターンを設定採血量と
なるまで繰り返すものである。この採血パターンによれ
ば、同図の実線で示すように採血量は階段状に増加する
ことになる。

本発明における真空室１内の目標高圧レベルは−１５０
mmHg〜−２５０mmHg、目標低圧レベルは−５０mmHg〜０
mmHg（大気圧）に設定できるようになっている。

また採血量測定値の変化量が２００ml/ 分以上の場合
は、採血流が多すぎて身体に過度の負担がかかるため、
その変化量を検知したときは、自動的に真空室１内の陰
圧力を目標低圧レベル陰圧力まで低下させるようになっ
ている。

採血量測定値の変化量の算出は、例えば採血流が５０ml
/ 分以上の場合は揺動１サイクルに１回、５０ml/ 分以
上の場合は揺動２サイクル以上に１回というように、採
血流に応じて選択するようにしてもよい。

上述した供血者の採血流の変化は、採血チューブ１０ａ
の外形の変化から検知してもよい。即ち、真空室１内を
目標高圧レベル陰圧力に向かって減圧し、採血を行って
いる途中、採血針の針先に血管壁が吸引されると、採血
チューブ１０ａの内部は陰圧状態となり、該チューブが
わずかに収縮する。このわずかな外形変化を静電容量式
センサーや超音波式センサー等で検知し、真空室１内の
陰圧力を目標低圧レベルまで低下させるものである。

採血のスタートスイッチは、例えば上蓋１ａないし真空
室１に接点部を設け、上蓋１ａを閉じると同時に接点部
が通電して真空ポンプ２、揺動機構４等が起動するよう
にしてもよい。

その他、図中に示した真空室１、揺動機構４、等の構成
は本発明を説明するための便宜的なものであり、任意に
変更することができる。

［発明の効果］ 以上説明した本発明によれば、供血者個々の多様な血管
に対応して、最適な採血流で採血ができ、採血者に精神
的、身体的な負担を強いることなく、短時間で採血する
ことができる。

また採血流が過度に早い供血者に対しても、陰圧力を随
時低下させ、急激な出血を軽減させるため、安全であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略説明図、第２図は本
発明における真空室内の陰圧力制御のフローチャート
図、第３図は本発明による採血パターンを示す採血量と
陰圧力のグラフ、第４図は従来の採血パターンを示す採
血量と陰圧力のグラフである。 １……真空室、１ａ……上蓋、２……真空ポンプ、３…
…受皿、４……揺動機構、５……採血量測定手段、１０
……採血バッグ、１１……クランプ手段、１２……排気
弁、２０……制御部、２１……水平位置検出手段、２２
……真空圧センサー、２３……演算部、２４ドライブ回
路、２５……メモリー、２６……モード切換部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空室内を減圧することによって該室内に
   収納されている採血バッグ内に所定量の血液を採取する
   装置であって、 採血バッグへの採血量を測定するための採血量測定手段
   と、 前記真空室内の陰圧力を目標高圧レベルに向かって上昇
   させつゝ前記採血量測定手段による採血測定値の変化量
   が減少したことを条件に、真空室内の陰圧力を目標低圧
   レベルに低下させた後、再び目標高圧レベルに向かって
   上昇させ、これらの圧力制御を所定採血量となるまで繰
   り返えす真空室内の圧力制御手段、 を有してなることを特徴とする定量採血装置。
2. 【請求項２】目標高圧レベルが−１５０mmHg〜−２５０
   mmHgであることを特徴とする請求項１に記載の定量採血
   装置。
3. 【請求項３】目標低圧レベルが−５０mmHg〜０mmHgであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の定量採血装置。
4. 【請求項４】採血量測定手段の測定値の変化量が２００
   mml/分以上の割合のとき、真空室内の陰圧力を随時低下
   させる制御手段を備えていることを特徴とする請求項１
   に記載の定量採血装置。
5. 【請求項５】採血量測定手段による測定値の変化量が減
   少すること条件としたことに代えて、真空室内の採血バ
   ッグに通じる採血チューブの外形が変化したことを条件
   に真空室内の陰圧力を目標低圧レベルに低下させること
   を特徴とする請求項１項に記載の定量採血装置。