JPH0671479B2 - 採血重量を測定する採血装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は採血重量を測定する採血装置に関する。

［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。従来の採血装置は、採血室内に血
液バッグを収容し、採血にともなって膨張する血液バッ
グの厚みが所定レベルに達したことをリミットスイッチ
により検知し、この検知結果によって採血動作を停止さ
せ、結果として血液バッグに所定容量の採血量を確保す
ることとしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の採血装置には以下の如くの問
題点がある。

血液バッグの厚みが一定レベルに達したことにより採
血量を測定するものであるため、その測定精度が悪い。

採血量の目標値を変更する場合には、リミットスイッ
チの検知レベルを変更するため、該リミットスイッチの
作動点を機械的に設定替えする必要があり、測定の作業
性が悪い。

血液バッグには容量200mlのものと、400mlのものがあ
るが、実際の採血量となる設定採血量は、バッグの種類
（シングル、ダブル、トリプル、クオドラップル）や採
血目的その他の条件によって、これらの容量と多少異な
る値を設定する必要があり、これらの値を電源を切る度
に設定し直す煩わしさがある。

本発明は、採血量の測定精度を向上し、かつ測定の作業
性を向上するとともに、血液容器への設定採血量を容易
に設定替え可能とし、所定の採血量を正確に得ることを
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、血液容器に所定量の採血を
行なう採血装置において、採血中における血液容器の重
量を支持する枠体状の秤からなり、この枠体の採血重量
による歪変化を測定するための測定センサを備えた重量
測定手段と、血液容器への採血動作を停止させる採血停
止手段と、血液容器への設定採血量を入力するための入
力手段と、入力された設定採血量を記憶し、この記憶デ
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不揮発性メモリからなる記憶
手段と、重量測定手段の測定結果と記憶手段が記憶して
いる設定採血量のデータとを得て、血液容器への採血量
が設定採血量に達したことを条件に、採血停止手段によ
り血液容器への採血動作を停止させる制御手段とを有し
てなるようにしたものである。

請求項２の記載の本発明は、請求項１に記載の本発明に
おいて更に、前記重量測定手段の測定センサが、枠体状
の秤の上面の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歪ゲ
ージからなるようにしたものである。

請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明に
おいて更に、前記重量測定手段と測定センサが、枠体状
の秤の相対する２つの内面のうちの一方の面に設けられ
る発光素子と他方の面に上下に並んで設けられる２個以
上の受光素子とからなるようにしたものである。

［作用］ 本願発明は「入力された設定採血量等を記憶し、この記
憶データを書換え読出しできるとともに電源電圧の印加
がなくても記憶データが消えることのない記憶手段」に
よって、時や場所が変わり、電源を切った場合でも採血
のためのデータを再度設定し直す必要がなく、容易に採
血を再開できることを特徴としたものである。

すなわち、請求項１記載の本発明は、血液容器の重量
変化により採血量を測定するものであるため、その測定
精度が高い。特に、重量設定手段が枠体状の秤からなる
ものであるため、枠体の歪変化を血液容器の重量変化に
よく対応せしめることができ、測定精度を向上できる。
また、血液容器の重量が採血量の目標値に達するタイ
ミングを電気的に監視するだけで一定の採血量を自動的
に確保でき、採血量の目標値が変更する場合には上記監
視タイミングを電気的に設定替えすることにて足り、測
定の作業性が良い。また、設定採血量を使用血液容器
の容量や種類に応じて「電源電圧の印加がなくてもデー
タが消えない記憶手段」に記憶させることにより、後か
ら使用血液容器の容量や種類を入力すると自動的に必要
な設定採血量を選択するように設定することができる。

請求項２に記載の本発明は、重量測定手段が歪ゲージを
備えた枠体状の秤からなるものであるため、枠体の歪変
化を血液容器の重量変化によく対応せしめることがで
き、測定精度を向上できる。

請求項３に記載の本発明は、重量測定手段が発光素子と
重光素子を備えた枠体状の秤からなるものであるため、
枠体の歪変化を血液容器の重量変化によく対応せしめる
ことができ、測定精度を向上できる。また、光素子は歪
ゲージに比して、湿度による特性変化が少ない、組付状
態による特性変化が少ない等の利点もある。

［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図は制御ブロッ
ク図、第７図は秤を示す側面図、第８図は本発明の他の
実施例に係る採血装置を示す側面図、第９図は第８図の
要部を破断して示す平面図、第10図は秤を示す正面図で
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1
0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17
A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）１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を揺動して血液バッグ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撹拌する
とともに、血液バッグ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における上述のバッグ受皿19を揺動する構
造、および血液バッグ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ック
31が固定され、両取付ブロック31の端部に架け渡される
支持プレート32には秤（重量測定手段）33が片持支持さ
れる。秤33は第７図に示す如く略矩形（平行四辺形）の
枠体からなっている。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、これによって揺動フレ
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秤33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
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、上述の如く血液バッグ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13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に隣接する部分に溝状のチューブホルダ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１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、400ml/200m
l切換表示ランプ51、400ml/200ml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5
5、使用バッグ切換スイッチ56、採血量／真空度表示部5
7を備える。なお、採血装置10は、ハウジング11の正面
下部に電源スイッチ58、ヒューズホルダ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）［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
ェイルセーフ回路70を有する。なお、入出力制御部67に
は、バッグ受皿19の揺動位置を検出する前述の光センサ
40、血液バック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１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、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3
4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
るものてして採血重量を演算する。また、CPU65は、圧
力センサ73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。

400ml/200ml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、親バッグのみのシングル
（Ｓ）、１以上の小バッグをも備えるダブル（Ｄ）、ト
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19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。

開始スイッチ54をオンとする。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、バッグ受皿19の揺動を行なう。また、制
御装置18は、バッグ受皿19が最下降点で一度停止するタ
イミングで、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（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。

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、表示パネル12のスイッチ50、52、
53、54、56により入力される設定採血量をメモリ66に記
憶させるとともに、血液バッグ１への採血量を秤33にて
測定し、CPU65により上記測定値が設定採血量に達する
タイミングを監視することとなる。そして、上記タイミ
ングに達した時に、CPU65がチューブクランプ46を駆動
させ、血液バッグ１への採血動作を停止させることにな
る。

しかして、上記実施例によれば、血液バッグ１の重量
変化により採血量を測定するものであるため、その測定
精度が高い。また、血液バッグ１の重量が採血量の目
標値に達するタイミングを電気的に監視するだけで一定
の採血量を自動的に確保でき、採血量の目標値が変更す
る場合には上記監視タイミングを電気的に設定替えする
ことにて足り、測定の作業性が良い。

また、重量測定手段が歪ゲージ34を備えた枠体状の秤33
からなるものであるため、枠体の歪変化を血液バッグ１
の重量変化によく対応せしめることができ、測定精度を
向上できる。

第８図、第９図に示す採血装置100が上述した採血装置1
0と異なる点は、バッグ受皿101を揺動する構造、および
血液バッグ１の重量を測定する構造にある。以下、採血
装置100の揺動構造と重量測定構造について説明する
が、採血装置100において採血装置10と同一部分は同一
の符号を付す。

まず、真空採血室13の底部には後述する秤102が設置さ
れ、この秤102にストッパ103が載架され、このストッパ
103に支軸104を介してバッグ受皿101が揺動可能に支持
されている。また、真空採血室13の底部には架台105が
設置され、この架台105には揺動モータ106が固定され、
かつ揺動モータ106により駆動されるカム軸107が支持さ
れている。108、109は歯付プーリ、110は歯付ベルトで
ある。カム軸107にはカム111が固定されている。すなわ
ち、カム111は、揺動モータ106により駆動され、バッグ
受皿101の底部裏面に当接してこれを持ち上げ、バッグ
受皿101を支軸104のまわりにて揺動可能とする。

また、前述したストッパ103は、上述の如くカム111によ
って定まるバッグ受皿101の揺動可能範囲の中間位置に
設置されるバッグ受皿101をその下降過程にて停留せし
める。103Aは停留係合部である。秤102は、第10図に示
す如く略矩形（平行四辺形）の枠体からなり、秤102の
相対する２つの内面のうちの一方の面から延出するアー
ム102Aの端部には１個の発光素子113が設けられ、秤102
の他方の面には上下に並ぶ２個の受光素子114A、114Bが
設けられている。

なお、115は揺動モータ106の出力軸に設けられる原位置
確認のための板カム、116は板カム115により動作する光
センサである。

すなわち、この採血装置100にあっては、揺動モータ106
により回転するカム111の持ち上げ作用によりバッグ受
皿101を揺動せしめ、このバッグ受皿101を揺動の下降過
程にてストッパ103により一時停止させ、バッグ受皿101
が支持する血液バッグ１の重量変化を秤102のたわみ変
形に基づく受光素子114Aと114Bの受光比率（受光量の比
率）の変化により測定し、ひいては採血量を測定する。
受光素子114Aと114Bの出力に基づく採血量の測定、およ
び採血動作の制御は、採血装置の制御装置18と同様の制
御装置により実行される。

上記採血装置100によれば、重量測定手段が発光素子113
と受光素子114A、114Bを備えた枠体状の秤102からなる
ものであるため、枠体の歪変化を血液バッグ１の重量変
化によく対応せしめることかでき、測定精度を向上でき
る。また、光素子113、114A、114Bは歪ゲージに比し
て、湿度による特性変化が少ない、組付状態による特性
変化が少ない等の利点もある。

なお、本発明の実施において、重量測定手段を構成する
測定センサとしては、静電容量型圧力センサ等の他のセ
ンサを用いることもできる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、採血量の測定精度を向上
し、かつ測定の作業性を向上することができる。

【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図は秤を示す側面図、第８図は本発明の他の
実施例に係る採血装置を示す側面図、第９図は第８図の
要部を破断して示す平面図、第10図は秤を示す正面図で
ある。 １…血液バッグ（血液容器）、 10…採血装置、 33…秤（採血重量測定手段）、 34…歪ゲージ、 46…チューブクランプ（採血停止手段）、 50、52、53、54、56…スイッチ（入力手段）、 65…CPU（制御手段）、 66…メモリ（記憶手段）、 100…採血装置、 102…秤、 113…発光素子、 114A、114B…受光素子。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血液容器に所定量の採血を行なう採血装置
   において、採血中における血液容器の重量を支持する枠
   体状の秤からなり、この枠体の採血重量による歪変化を
   測定するための測定センサを備えた重量測定手段と、血
   液容器への採血動作を停止させる採血停止手段と、血液
   容器への設定採血量を入力するための入力手段と、入力
   された設定採血量を記憶し、この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
   保持できる不揮発性メモリからなる記憶手段と、重量測
   定手段の測定結果と記憶手段が記憶している設定採血量
   のデータとを得て、血液容器への採血量が設定採血量に
   達したことを条件に、採血停止手段により血液容器への
   採血動作を停止させる制御手段とを有してなることを特
   徴とする採血重量を測定する採血装置。
2. 【請求項２】前記重量測定手段の測定センサが、枠体状
   の秤の上面の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歪ゲ
   ージからなる請求項１記載の採血重量を測定する採血装
   置。
3. 【請求項３】前記重量測定手段の測定センサが、枠体状
   の秤の相対する２つの内面のうちの一方の面に設けられ
   る発光素子と他方の面に上下に並んで設けられる２個以
   上の受光素子とからなる請求項１記載の採血重量を測定
   する採血装置。