JPH08117331A

JPH08117331A - 血液成分分離装置および血液成分分離移送方法

Info

Publication number: JPH08117331A
Application number: JP6287284A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Suzuki; 篤鈴木
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 1996-05-14

Abstract

(57)【要約】【構成】血液成分分離装置１は、遠心ボウル４と、その
回転駆動装置５と、遠心ボウル４に血液及び血漿を導入
する第１のライン２と、遠心分離された血液成分を回収
する第２のライン３と、光学センサー６１、６２と、制
御手段と、血液貯留部１０６を有する第３のライン１０
と、第１のライン２に設置されたポンプ９とを有する。
この装置１では、血液貯留部１０６より移送される血液
を遠心ボウル４にて遠心分離し、得られた血漿を血漿バ
ッグ２１に貯留しておき、その後、該血漿を第１のライ
ン２を介してローター４２の下方より供給して血小板を
浮上させ、該血小板を第２のライン３を介して血小板バ
ッグ１７に回収する。該血小板回収工程では、血漿を所
定速度で供給し次いでより低速で供給する単位工程を少
なくとも１回行う。【効果】短時間で血小板の回収率及び白血球の除去率が
高い血液製剤が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、血液中から所定の血液
成分を分離する血液成分分離装置および血液成分分離移
送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】採血を行う場合、現在では、血液の有効
利用および供血者の負担軽減などの理由から、採血血液
を遠心分離などにより各血液成分に分離し、輸血者に必
要な成分だけを採取し、その他の成分は供血者に返還す
る成分採血が行われている。

【０００３】このような成分採血において、血小板製剤
を得る場合、供血者から採血した血液を血液成分分離回
路に導入し、該血液成分分離回路に設置された遠心ボウ
ルと呼ばれる遠心分離器により、血漿、白血球、血小板
および赤血球の４成分に分離し、その内の血小板を容器
に回収して血小板製剤とし、残りの血漿、白血球および
赤血球は、供血者に返血することが行われる。

【０００４】しかしながら、この方法では、白血球と血
小板との比重がわずかな差であることから、これらの界
面が明確ではなく、よって、回収された血小板中の白血
球（特にリンパ球）の除去率が低くなり、その結果、そ
の血小板製剤を使用した場合に、肝炎、エイズ、ＧＶＨ
Ｄ等の感染の確率が高くなるという問題がある。

【０００５】そこで、遠心ボウルの下方より先に得られ
た血漿を供給して血小板を浮上させ、該血小板を回収す
る方法（サージ法）が提案されているが、この方法で
は、血漿の供給速度が一定であり、しかもその供給速度
が２００ml／min 以上と速いために、やはり血小板中の
白血球除去率が低く、上記問題が解決されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、遠心
分離により得られた所望の血液成分の収率または該血液
成分中の他の血液成分の除去率が高い血液成分分離装置
および血液成分分離移送方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１１）の本発明により達成される。

【０００８】（１）血液を複数の血液成分に分離する
とともに分離された血液成分を移送する血液成分分離装
置であって、内部に貯血空間を有する回転可能なロータ
ーと、前記貯血空間に連通する流入口および流出口とを
有し、前記ローターの回転により前記流入口より導入さ
れた血液を前記貯血空間内で複数の血液成分に遠心分離
する遠心分離器と、前記流入口に接続された第１のライ
ンと、前記流出口に接続された第２のラインと、前記第
１のラインの途中に設置されたポンプとを有し、前記貯
血空間に分離された血液成分がほぼ満たされた状態で、
前記ローターの回転下で前記ポンプを作動して、前記第
１のラインを介して前記貯血空間に下方より血漿を供給
することにより、血小板を浮上させ、該血小板を前記第
２のラインを介して回収するに際し、血漿を所定速度で
供給し、次いで該速度より低速で血漿を供給する単位工
程を少なくとも１回行うよう作動することを特徴とする
血液成分分離装置。

【０００９】（２）少なくとも前記ポンプの作動を制
御する制御手段を有する上記（１）に記載の血液成分分
離装置。

【００１０】（３）前記第１のラインおよび／または
第２のラインに、流路を開閉し得る流路開閉手段が設置
され、前記制御手段は、前記ポンプの作動とともに前記
流路開閉手段の作動を制御する上記（２）に記載の血液
成分分離装置。

【００１１】（４）前記第１のラインの少なくとも一
部は、前記貯血空間への血液の導入と血漿の導入とに兼
用される上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の血
液成分分離装置。

【００１２】（５）前記第２のラインは、それぞれ異
なる血液成分を回収する複数の分岐ラインを有する上記
（１）ないし（４）のいずれかに記載の血液成分分離装
置。

【００１３】（６）内部に貯血空間が形成されたロー
ターを有する遠心分離器を用い、前記貯血空間に血液を
導入し、該血液を遠心分離して複数の血液成分に分離す
るとともに、分離された所定の血液成分を前記ローター
の上部側から排出し、移送する血液成分分離移送方法で
あって、前記ローターの回転下で前記貯血空間に下方よ
り血漿を供給し、血小板を浮上させて回収する工程を有
し、該工程において、血漿を所定速度で供給し、次いで
該速度より低速で血漿を供給する単位工程を少なくとも
１回行うことを特徴とする血液成分分離移送方法。

【００１４】（７）内部に貯血空間が形成されたロー
ターを有する遠心分離器を用い、前記貯血空間に血液を
導入し、該血液を遠心分離して複数の血液成分に分離す
るとともに、分離された所定の血液成分を前記ローター
の上部側から排出し、移送する血液成分分離移送方法で
あって、前記ローターの回転下で前記貯血空間に下方よ
り血漿を供給し、血小板を浮上させて回収する工程を有
し、該工程において、血漿を所定速度で供給し、次いで
該速度より低速で血漿を供給する単位工程を複数回行う
ことを特徴とする血液成分分離移送方法。

【００１５】（８）前記各単位工程における工程開始
時の、前記貯血空間内の所定の血液成分のレベルを一致
させる上記（７）に記載の血液成分分離移送方法。

【００１６】（９）前記血小板を回収する工程におい
て、血漿の供給速度を１０〜９０ml／min とする上記
（６）ないし（８）のいずれかに記載の血液成分分離移
送方法。

【００１７】（10）前記貯血空間の容積に対する前記
貯血空間内に存在する赤血球層の体積の比率が８６〜９
６％に達した状態で、前記血漿の供給を開始する上記
（６）ないし（９）のいずれかに記載の血液成分分離移
送方法。

【００１８】（11）センサーにより分離された血液成
分の界面位置を検出し、この検出に基づいて前記血漿の
供給を開始する上記（６）ないし（10）のいずれかに記
載の血液成分分離移送方法。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の血液成分分離装置および血液
成分分離移送方法を添付図面に示す好適実施例に基づい
て詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の血液成分分離装置の構成
例を示す平面図、図２は、図１に示す血液成分分離装置
の制御系を示すブロック図である。これらの図に示すよ
うに、血液成分分離装置１は、遠心ボウル（遠心分離
器）４と、その回転駆動装置５と、遠心ボウル４に血液
および血漿を選択的に導入する第１のライン２（血液ま
たは血漿導入ライン）と、遠心ボウル４にて分離された
血液成分を回収する第２のライン３（血液成分回収ライ
ン）と、光学センサー６１、６２と、制御手段７と、血
液貯留部１０６を有する第３のライン（供血者を想定し
た脱・返血ライン）１０と、第１のライン２に設置され
たポンプ９とを有する。

【００２１】図１に示すように、第３のライン１０は、
主に、チューブ１０１と、チューブ１０１の途中にト字
状の分岐コネクタ１０２を介して接続されたチューブ１
０３と、チューブ１０１、１０３の先端にそれぞれ接続
された血液バッグ１０４、１０５とで構成されている。
両血液バッグ１０４、１０５により、血液貯留部１０６
が構成されている。

【００２２】チューブ１０１の基端は、Ｔ字状の分岐コ
ネクタ１２を介してチューブ１３および２０の一端と接
続されている。チューブ１０１の途中には、チューブ１
０１の内部流路を遮断・解放し得る流路開閉手段である
バルブ８３が設置されている。

【００２３】第１のライン２は、チューブ１３およびそ
の一端に接続された分岐コネクタ１２により構成されて
いる。チューブ１３の他端は、遠心ボウル４の流入口４
３に接続され、チューブ１３の途中には、例えばローラ
ポンプよりなる送液用のポンプ９が設置されている。

【００２４】図３に示すように、遠心ボウル４は、上端
に流入口４３が形成された鉛直方向に伸びる管体４１
と、該管体４１の回りで回転し、上部４５に対し液密に
シールされたローター４２とで構成されている。ロータ
ー４２の内部には、ローター周壁内面に沿って環状の貯
血空間４６が形成されている。この貯血空間４６は、図
３中下部から上部に向けてその内外径が漸減するような
形状（テーパ状）をなしている。貯血空間４６の下部
は、ローター４２の底部に沿って形成されたほぼ円盤状
の流路４７を介して管体４１の下端開口と連通し、貯血
空間４６の上部は、流路４８を介して流出口４４に連通
している。また、このローター４２において、貯血空間
４６の容積は、例えば、１００〜３５０ml程度とされ
る。

【００２５】このようなローター４２は、回転駆動装置
５によりあらかじめ設定された所定の遠心条件（回転速
度および回転時間）で回転される。この遠心条件によ
り、ローター４２内の血液の分離パターン（例えば、分
離する血液成分数）を設定することができる。本実施例
では、図３に示すように、血液がローター４２の流路内
で内層より血漿層３１、バフィーコート層３２および赤
血球層３３に分離されるように遠心条件が設定される。

【００２６】回転駆動装置５は、図３に示すように、遠
心ボウル４を収納するハウジング５１と、脚部５２と、
駆動源であるモータ５３と、遠心ボウル４を保持する円
盤状の固定台５５とで構成されている。

【００２７】ハウジング５１は、脚部５２の上部に載
置、固定されている。また、ハウジング５１の下面に
は、ボルト５６によりスペーサー５７を介してモータ５
３が固定されている。モータ５３の回転軸５４の先端部
には、固定台５５が回転軸５４と同軸でかつ一体的に回
転するように嵌入されており、固定台５５の上部には、
ローター４２の底部が嵌合する凹部５５１が形成されて
いる。また、遠心ボウル４の上部４５は、図示しない固
定部材によりハウジング５１に固定されている。

【００２８】このような回転駆動装置５では、モータ５
３を駆動すると、固定台５５およびそれに固定されたロ
ーター４２が、例えば、回転数３０００〜６０００rpm
で回転する。

【００２９】ハウジング５１の内壁には、ローター４２
内の分離された血液成分の界面、すなわち、バフィーコ
ート層３２と赤血球（濃厚赤血球）層３３との界面Ｂの
位置を光学的に検出する光学センサー６１が、取付部材
５８により設置、固定されている。この光学センサー６
１としては、ローター４２の外周面に沿って上下方向に
走査し得るラインセンサーが用いられる。すなわち、Ｌ
ＥＤのような発光素子とフォトダイオードのような受光
素子とが列状に配置され、発光素子から発っせられた光
の血液成分での反射光を受光素子により受光し、その受
光光量を光電変換するように構成されている。分離され
たバフィーコート層３２と赤血球層３３とで反射光の強
度が異なるため、受光光量すなわち出力電圧が変化した
受光素子に対応する位置が、界面Ｂの位置として検出さ
れる。

【００３０】図１に示すように、遠心ボウル４の流出口
４４には、チューブ１４の一端が接続され、チューブ１
４の他端は、Ｔ字状の分岐コネクタ１５を介してチュー
ブ１６および１８の一端と接続されている。

【００３１】チューブ１６の他端は、血小板バッグ１７
に接続され、チューブ１６の途中には、チューブ１６内
の流路を開閉するバルブ８５が設置されている。また、
チューブ１８の他端は、気泡除去用のチャンバー１９に
接続され、チューブ１８の途中には、チューブ１８内の
流路を開閉するバルブ８６が設置されている。

【００３２】一端が分岐コネクタ１２に接続されている
チューブ２０の他端は、気泡除去用のチャンバー１９に
接続され、チューブ２０の途中には、チューブ２０内の
流路を開閉するバルブ８４が設置されている。

【００３３】空気貯留バッグ２２は、一連の処理後に血
漿バッグ２１内からエアーを排出し、これを貯留するた
めのバッグであり、そのため、血漿バッグ２１および空
気貯留バッグ２２は、チューブ２３により接続されてそ
の内部同士が連通している。また、血漿バッグ２１に
は、チューブ２４の一端が接続され、チューブ２４の他
端は、気泡除去用のチャンバー１９に接続されている。

【００３４】このような構成において、チューブ１４、
１６、１８、２０、２３、２４、分岐コネクタ１５、チ
ャンバー１９およびバッグ１７、２１、２２により、第
２のライン３が構成されている。このうち、チューブ１
８、チャンバー１９、チューブ２３、２４およびバッグ
２１、２２は、血漿を回収するための血漿回収用分岐ラ
インを構成し、チューブ１４、１６および血小板バッグ
１７は、血小板を回収するための血小板回収用分岐ライ
ンを構成する。

【００３５】なお、図示されていないが、血漿バッグ２
１は、チューブ２４の接続側端部を上方または下方へ選
択的に向けることができる装置にセットされていてもよ
い。

【００３６】チューブ１４の途中には、チューブ１４内
を流れる血液成分中の血小板の濃度を検出し得る光学セ
ンサー６２が設置されている。この光学センサー６２
は、チューブ１４を介して対向配置された投光部（光
源）６３および受光部（フォトダイオード）６４で構成
されている。投光部６３から発せられた光（例えばレー
ザー光）は、チューブ１４を透過して受光部６４で受光
され、その受光光量に応じた電気信号に変換されるが、
チューブ１４内を流れる血液成分中の血小板濃度に応じ
て透過率が変化し、受光部６４での受光光量が変動する
ため、この変動を受光部６４からの出力電圧の変化とし
て検出することができる。

【００３７】前記各バルブ８３〜８６は、例えば、ソレ
ノイド、電動モーター、またはシリンダ（油圧または空
気圧）等の駆動源で作動し、該駆動源は、後述する制御
手段７からの信号に基づいて作動する。なお、本発明に
おいて、流路開閉手段は、前記バルブ（コック）に限ら
ず、例えば可撓性チューブを挟持してその内腔を閉塞し
得るクレンメであってもよい。

【００３８】前記各バッグ１７、２１、２２、１０４、
１０５は、それぞれ、樹脂製の可撓性を有するシート材
を重ね、その周縁部を融着（熱融着、高周波融着等）ま
たは接着して袋状にしたものである。

【００３９】各バッグ１７、２１、２２、１０４、１０
５を構成するシート材の構成材料としては、例えば、軟
質ポリ塩化ビニルが好適に使用される。この軟質ポリ塩
化ビニルにおける可塑剤としては、例えば、ジ（エチル
ヘキシル）フタレート（ＤＥＨＰ）、ジ−（ｎ−デシ
ル）フタレート（ＤｎＤＰ）等が使用される。なお、こ
のような可塑剤の含有量は、ポリ塩化ビニル１００重量
部に対し、３０〜７０重量部程度とするのが好ましい。

【００４０】また、各バッグ１７、２１、２２、１０
４、１０５のシート材の他の構成材料としては、ポリオ
レフィン、すなわちエチレン、プロピレン、ブタジエ
ン、イソプレン等のオレフィンあるいはジオレフィンを
重合または共重合した重合体を用いることができ、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体（ＥＶＡ）、ＥＶＡと各種熱可塑性エラス
トマーとのポリマーブレンド等、あるいは、これらを任
意に組み合せたものが挙げられる。さらには、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタ
レート（ＰＢＴ）、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメ
チルテレフタレート（ＰＣＨＴ）のようなポリエステル
や、ポリ塩化ビニリデンを用いることもできる。

【００４１】なお、血小板バッグ１７を構成するシート
材は、血小板保存性を向上するために、ガス透過性に優
れるものが好ましく、そのために、例えば、シート材と
して、前記ポリオレフィンやＤｎＤＰ可塑化ポリ塩化ビ
ニル等を用いたり、また、シート材の厚さを比較的薄く
（例えば、０．１〜０．５mm程度、特に、０．１〜０．
３mm程度）するのが好ましい。

【００４２】血液バッグ１０４、１０５の少なくとも一
方の内部には、予め血液が貯留されている。この血液中
には、例えば、ＡＣＤ−Ａ液、ＣＰＤ液、ＣＰＤ１液、
ヘパリンナトリウム液等の抗凝固剤が添加されているの
が好ましい。なお、血液貯留部１０６に設置される血液
バッグの数は、１または３以上であってもよく、その接
続方法、接続パターンも任意可能である。例えば、実開
平６−２６８７７号公報等に記載されているチューブ接
続装置により、１または２以上の血液バッグを無菌的に
接続、交換して使用することもできる。

【００４３】また、血小板バッグ１７は、空の状態でも
よいが、例えば、生理食塩水、ＧＡＣ、ＰＡＳ、ＰＳＭ
−１のような血小板保存液が予め入れられていてもよ
い。

【００４４】チューブ１０１、１０３、１３、１４、１
６、１８、２０、２３および２４の構成材料としては、
例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリエステルエラ
ストマー、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体等
の熱可塑性エラストマー等が挙げられるが、その中でも
特に、ポリ塩化ビニルが好ましい。各チューブがポリ塩
化ビニル製であれば、十分な可撓性、柔軟性が得られる
ので取り扱いがし易く、また、クレンメ等による閉塞に
も適するからである。

【００４５】また、分岐コネクタ１０２、１２、１５の
構成材料についても、前記チューブの構成材料と同様の
ものを用いることができる。

【００４６】図２に示すように、血液成分分離装置１
は、例えばマイクロコンピュータで構成される制御手段
７を有し、該制御手段７には、前記ポンプ９、バルブ８
３〜８６、光学センサー６１、６２および回転駆動装置
５がそれぞれ電気的に接続されている。

【００４７】光学センサー６１からの検出信号（界面位
置検出情報）および光学センサー６２からの検出信号
（血小板濃度情報）は、それぞれ、制御手段７へ随時入
力される。制御手段７は、光学センサー６１、６２から
の各検出信号に基づき、ポンプ９の回転／停止、回転方
向（正転／逆転）および回転数を制御するとともに、必
要に応じ、各バルブ８３〜８６の開閉および回転駆動装
置５の作動を制御する。

【００４８】次に、図１に示す血液成分分離装置１を用
いた本発明の血液成分分離移送方法の好適な実施例につ
いて説明する。

【００４９】［１］血液バッグ１０４、１０５内に
は、それぞれ、例えば４００mlの採血血液が充填されて
おり、チューブ１０３をクレンメで閉塞し、バルブ８
３、８５を開、その他のバルブを閉とした状態で、ポン
プ９を作動（正転）する。これにより、血液バッグ１０
４内の血液は、チューブ１０１および１３を介して移送
され、遠心ボウル４の流入口４３より管体４１を経てロ
ーター４２内に導入される。なお、ポンプ９の回転速度
は、血液吐出量（血液供給速度）が例えば３０〜８０ml
／min 程度となるように設定される。

【００５０】［２］また、前記工程［１］の血液移送
と同時に、回転駆動装置５を作動して、ローター４２を
好ましくは３０００〜６０００rpm （例えば、４８００
rpm ）で回転する。管体４１の下端開口より流出した血
液は、ローター４２の回転による遠心力により、流路４
７を外周方向へ向けて放射状に流れ、貯血空間４６に集
められ、該貯血空間４６において内層より血漿層３１、
バフィーコート層３２および赤血球層３３に分離され
る。

【００５１】［３］前記工程［１］、［２］を継続し
つつ、血漿層３１が貯血空間４６の上部に到達したら、
バルブ８５を閉じ、バルブ８６を開く。これにより、ロ
ーター４２内の血漿が流出口４４よりオーバーフロー
し、チューブ１４、１８、チャンバー１９、チューブ２
４を介して血漿バッグ２１内に回収される。

【００５２】［４］ローター４２内からの血漿の排出
に伴い、バフィーコート層３２と赤血球層３３との界面
Ｂも徐々に上昇する。この界面Ｂは、光学センサー６１
により随時検出されており、界面Ｂが所定レベル（サー
ジ開始レベル）に到達したことが検出されると、制御手
段７は、その検出信号（界面位置検出情報）に基づき、
ポンプ９の回転を停止するよう制御する。これにより、
血液の移送および血漿の回収が終了する。

【００５３】なお、前記サージ開始レベルは、貯血空間
４６の容積に対する貯血空間４６内に存在する赤血球層
３３の体積の比率が好ましくは８６〜９６％、より好ま
しくは９２〜９４％に達したときのレベルとする。この
比率は、従来に比べ大きい値となっている。すなわち、
以下のサージ工程［５］〜［８］において、血漿の供給
により血小板が遠心力に抗して浮上するが、血漿の供給
速度が従来に比べ低速であるため、バフィーコート層３
２中から血小板が浮上するためには血小板に作用する遠
心力を小さくする必要があり、そのため、前記比率を従
来より大きくしてローター４２の回転中心からのバフィ
ーコート層３２の距離を小さくする。従って、前記比率
が８６％未満であると、サージ工程において血小板の回
収率が低くなる。また、前記比率が９６％を超えると、
作用する遠心力が小さ過ぎるため、サージ工程での血漿
供給速度等の条件によっては、血小板が白血球を伴って
浮上し、回収された血小板中の白血球の除去率が低下す
る。

【００５４】［５］続いて、制御手段７の制御によ
り、バルブ８４、８５を開、その他のバルブを閉とし、
かつ再度ポンプ９を作動（正転）するとともに、血漿バ
ッグ２１のチューブ２４の接続側端部を下方に向け、血
漿バッグ２１内の血漿を、所定の血漿供給速度で、チュ
ーブ２４、チャンバー１９、チューブ２０、１３および
管体４１を介してローター４２内に供給する。管体４１
の下端開口より流出した血漿は、ローター４２の回転に
よる遠心力により、流路４７を外周方向へ向けて放射状
に流れ、貯血空間４６の下部を経て貯血空間４６内を上
昇する。これにより、バフィーコート層３２中の血小板
が遠心力に抗して浮上し（舞い上がり）、流路４８を経
て流出口４４より流出し、チューブ１４および１６を介
して血小板バッグ１７内に回収される（高速サージ工
程）。

【００５５】この高速サージ工程において、制御手段７
は、ポンプ９の回転速度（血漿吐出量）を制御すること
により、ローター４２内への血漿の供給速度を好ましく
は１０〜９０ml／min 程度、より好ましくは４０〜７０
ml／min 程度に設定する。血漿供給速度が１０ml／min
未満では、血小板の回収に要する時間が長くなり、９０
ml／min を超えると、血小板とともに白血球の浮上量が
増え、回収された血小板中の白血球の除去率が低下し易
くなる。

【００５６】［６］ローター４２内からの血小板の流
出に伴い、光学センサー６２により検出される血小板濃
度は、上昇傾向を示し、その血小板濃度が所定値に達し
たら、制御手段７の制御により、ポンプ９の回転数を下
げ、ローター４２内への血漿の供給速度を低減させる
（低速サージ工程）。

【００５７】この低速サージ工程における血漿供給速度
は、好ましくは１０〜５０ml／min程度、より好ましく
は１０〜３０ml／min 程度とされる。このような低速サ
ージを行うことにより、バフィーコート層３２の乱れが
整えられ、再度白血球と血小板との分離がなされる。な
お、低速サージが進行するに従って、光学センサー６２
により検出される血小板濃度は増加し、ピークに達した
後、減少に転じる。

【００５８】［７］光学センサー６２により検出され
る血小板濃度が所定値以下となったら、再び前記［５］
と同様の高速サージを行う。すなわち、制御手段７の制
御により、再びポンプ９の回転数を上げ、ローター４２
内への血漿の供給速度を増加させる。これにより、バフ
ィーコート層３２付近に濃縮されている血小板が流出
し、光学センサー６２により検出される血小板濃度は、
再び増加する。

【００５９】本工程において、血漿の供給速度は、一定
でも変化してもよく、特に、血漿供給速度を前述した範
囲で連続的または段階的に増加させて行くこともでき
る。なお、本工程の開始時に、バルブ８３を所定時間開
き、第３のライン１０および第２のライン２を介して少
量（例えば１〜２０ml）の全血をローター４２内に供給
するのが好ましい。これにより、貯血空間４６内のバフ
ィーコート層３２のレベルを前記工程［５］と同様のレ
ベルに合わせることができ、より適正なレベル（サージ
開始レベル）で２回目の高速サージを行うことができ
る。

【００６０】［８］光学センサー６２により検出され
る血小板濃度が所定値に達したら、再び前記工程［６］
と同様の低速サージを行う。すなわち、制御手段７の制
御により、再びポンプ９の回転数を下げ、ローター４２
内への血漿の供給速度を低減させる。これにより、流出
口４４、チューブ１４および１６内に残っている血小板
が血漿により押し出され、血小板バッグ１７内に移送さ
れ、回収される。

【００６１】その後、前記工程［７］、［８］を１回以
上繰り返し行ってもよい。また、前記工程［８］のみ、
または前記工程［７］、［８］の双方を省略してもよ
い。なお、前記血漿供給速度の変更は、例えば、制御手
段７に内蔵されるタイマーに基づいて行ってもよく、あ
るいは光学センサー６２により検出される血小板濃度情
報に応じて行ってもよい。

【００６２】また、前記サージ工程［５］〜［８］にお
いて、ローター４２の回転数は、それぞれ、前記工程
［１］と同一でも異なっていてもよいが、前記工程
［１］より高回転数とするのが好ましい。

【００６３】［９］光学センサー６２により検出され
る血小板濃度が予め設定された基準値以下となったら、
血小板バッグ１７への血小板の回収が終了したものとみ
なし、制御手段７の制御により、ポンプ９を停止してロ
ーター４２内への血漿の供給を停止し、さらに回転駆動
装置５を停止する。これにより、血小板の回収が終了す
る。

【００６４】［１０］バルブ８３、８５を開、その他
のバルブを閉とし、ポンプ９を逆回転する。これによ
り、遠心ボウル４内に残った赤血球、白血球および少量
の血漿が、管体４１、チューブ１３、１０１を介して、
血液バッグ１０４内に返血される。

【００６５】また、本工程の後またはその途中で、バル
ブ８４、８６を開、その他のバルブを閉としてポンプ９
を作動（正転）し、血漿バッグ２１内の血漿をチューブ
２４、チャンバー１９、チューブ２０、１３を介してロ
ーター４２内に入れ、続いて、バルブ８３、８５を開、
その他のバルブを閉としてポンプ９を逆回転し、血漿バ
ッグ２１から移した遠心ボウル４内の血漿を、管体４
１、チューブ１３、１０１を介して、血液バッグ１０４
内に返血してもよい。

【００６６】［１１］分岐コネクタ１０２と血液バッ
グ１０４との間のチューブ１０１の途中を例えば融着に
より封止し、さらにこの封止部を切断、分離する。これ
により、返血用乏血小板血液入りの血液バッグ１０４が
得られる。血液バッグ１０４内の乏血小板血液は、必要
に応じ、供血者に返血される。

【００６７】［１２］チューブ１０３のクレンメによ
る閉塞を解除し、ポンプ９を作動（正転）して、前記工
程［１］を行い、さらに前記工程［２］〜［１０］を行
う。これにより、血液バッグ１０５内の採血血液に対
し、血小板バッグ１７への血小板の回収およびその他の
血液成分の血液バッグ１０５への返血がなされる。

【００６８】［１３］チューブ１０３の途中を例えば
融着により封止し、さらにこの封止部を切断、分離す
る。これにより、返血用乏血小板血液入りの血液バッグ
１０５が得られる。血液バッグ１０５内の乏血小板血液
は、必要に応じ、供血者に返血される。

【００６９】［１４］血小板バッグ１７付近のチュー
ブ１６を例えば融着により封止し、さらにこの封止部を
切断、分離することにより、血小板製剤入りの血小板バ
ッグ１７が得られる。

【００７０】次に、処理時間について説明する。目的量
の血小板を採取するために、前記遠心ボウル４への血液
の供給（採血）、サージによる血小板の回収および残り
の血液成分の返血（これらを１サイクルと呼ぶ）を数回
繰り返し行う。

【００７１】前述した従来の方法では、通常、４サイク
ル程度が実施される。このとき、１サイクルに要する時
間は、例えば１１〜１３分程度であり、よって、総処理
時間は、平均４８分程度となる。

【００７２】また、前述した従来の方法では、血小板の
回収率は４０〜６０％程度である（下記表３参照）か
ら、１サイクル当りの血液処理量をＡml、単位体積当り
の血小板数をａ個／mlとすると、１サイクルで回収され
る血小板数Ｎ₀ は、

【００７３】Ｎ₀ ＝Ａml×ａ個／ml×０．５・・・（式１）

【００７４】となる。よって、４サイクル実施した場合
の血小板の総数Ｎは、式１より、

【００７５】Ｎ＝４×Ｎ₀ ＝２・Ａ・ａ個・・・（式２）

【００７６】となる。これに対し、上記本発明の方法で
は、血小板の回収率が７０〜９０％程度に改善される
（下記表１、２参照）ため、１サイクルで回収される血
小板数Ｎ₁ は、

【００７７】Ｎ₁ ＝Ａml×ａ個／ml×０．８・・・（式３）

【００７８】となる。このとき、前記式２と同数の血小
板を回収するために必要なサイクル数Ｃは、式２および
式３より、

【００７９】Ｃ＝Ｎ／Ｎ₁ ＝２．５サイクル・・・（式４）

【００８０】となり、よって、３サイクルを実施するこ
とにより、従来の方法で得られる血小板数と同等以上の
血小板が得られることとなる。

【００８１】本発明の方法では、低速でサージを行うた
めに、１サイクル当り２分程度時間が延長される。よっ
て、３サイクルでの総処理時間Ｔは、

【００８２】Ｔ＝（１２＋２）分×３サイクル＝４２分・・・（式５）

【００８３】となり、前記従来の方法より、６分（１
２．５％）の時間短縮となる。

【００８４】以上のように、本発明では、ローター４２
内へ血漿を供給して血小板を浮上させ、回収する工程に
おいて、血漿の供給速度を好ましくは１０〜９０ml／mi
n の範囲に維持しつつ、高速サージから低速サージへ変
更する単位工程を１回以上、好ましくは複数回行うこと
により、血小板の分離、浮上を最適に調整し、よって、
血小板の回収率および白血球の除去率が極めて高い高品
質の血小板製剤が得られる。その結果、所望の血小板数
を得るために必要なサイクル数が減少し、処理時間が短
縮される。

【００８５】しかも、光学センサー６１により、分離さ
れた血液成分の界面を検出し、それに基づいて血漿供給
の開始（血液供給の終了）のタイミングを制御するた
め、自動化とともにより高精度の制御が可能となり、血
小板の回収率および回収された血小板中の白血球の除去
率がさらに向上する。このようなことから、該血小板製
剤を用いた場合、肝炎、エイズ、ＧＶＨＤ等の感染をよ
り高い確率で防止することができ、安全性が高い。

【００８６】次に、本発明を具体的実施例に基づいてさ
らに詳細に説明する。図１および図２に示す構成の血液
成分分離装置を用い、前述した方法により血小板製剤の
作製を行った。各サージ工程の条件は、以下のようにし
た。

【００８７】（実施例１）貯血空間４６の容積に対する
貯血空間４６内に存在する赤血球層３３の体積の比率が
９４％に到達したときローター４２への血液の移送を停
止し、血漿の供給（サージ）を開始した。まず、血漿供
給速度６０ml／min で１６秒間、続いて血漿供給速度１
４ml／min で５４秒間血漿を供給した。次に、血漿供給
速度４０〜８０ml／min で３２秒間、続いて血漿供給速
度１４ml／min で１８秒間血漿を供給した。ローター４
２の回転数は、サージ開始から１２秒までは４８００rp
m 、それ以後は、５２２０rpm とした。

【００８８】このサージ工程における光学センサー６２
の受光レベル（出力電圧）の経時変化を、ローター回転
数および血漿供給速度の経時変化とともに図４に示す。
同図のグラフでは、受光レベルが低いほど、遠心ボウル
４から流出した血液成分中の血小板濃度が高いことを示
し、血小板の最高濃度で受光レベルは約１．４Ｖとな
る。

【００８９】同図のグラフに示すように、血漿供給開始
から１０秒経過した時点で血小板の流出が認められ、遠
心ボウル４を観察したところ、流路４８付近で白血球と
血小板とが渾然一体となり、バフィーコート層の乱れを
生じていたが、血漿供給開始から１６秒経過した時点で
血漿供給速度を１４ml／min に下げたので、バフィーコ
ート層の乱れが整い、遠心力により白血球と血小板とが
分離した状態に戻り、白血球の流出が抑制され、血漿供
給開始から５０秒経過した時点で血小板濃度がピークに
達した。その後、血小板濃度が徐々に低下したが、血漿
供給開始から７０秒経過した時点で血漿供給速度を４０
ml／min に上げ、さらに８０ml／min まで断続的に加速
させたので、バフィーコート層付近に濃縮されていた血
小板が流出し、血小板濃度が再び上昇に転じた。血漿供
給開始から９２秒経過した時点（赤血球層とバフィーコ
ート層との界面Ｂが所定レベルに到達）で、再び血漿供
給速度を１４ml／min に下げ、これにより白血球の流出
が抑制され、また、流出口４４、チューブ１４および１
６内に残っている血小板が血漿により押し出され、回収
された。血漿供給開始から１２０秒経過した時点で、血
漿の供給およびローターの回転を停止した。

【００９０】この実施例１に供された血液および回収さ
れた血小板等に関する条件を下記表１に示す。

【００９１】また、遠心ボウル４より流出する濃厚血小
板血漿（ＰＣ）を６ml毎にサンプリングし、該サンプリ
ング液中の血小板（ＰＬＴ）、白血球（ＷＢＣ）および
赤血球（ＲＢＣ）の数を、血球計数装置（東亜電子社製
SYSMEX K-2000 型）によりカウントした。その結果を
図５のグラフに示す。なお、赤血球のカウント数は、実
質的に０であったので、図５中には示されていない。

【００９２】

【表１】

【００９３】［考察］表１および図５に示すように、実
施例１では、高速サージおよび低速サージよりなる単位
工程を２回行っているため、血小板の回収率が６７．４
％と高く、かつ、回収された濃厚血小板血漿中の白血球
の混入量も６００個／μl と極めて少ない。また、図４
のグラフに示すように、受光レベルの最低値が１．４Ｖ
であることから、赤血球の混入もないことが確認され
た。

【００９４】（実施例２）各サージ工程を次の条件で行
った以外は、実施例１と同様とした。血漿供給速度６０
ml／min で１３秒間、続いて血漿供給速度１４ml／min
で６７秒間血漿を供給した。次に、血液供給速度６０ml
／min で７秒間全血を供給（供給量７ml）するとともに
血漿供給速度６０ml／min で２５秒間血漿を供給し、続
いて血漿供給速度１４ml／min で２５秒間血漿を供給し
た。ローター４２の回転数は、サージ開始から１０秒ま
では４８００rpm 、それ以後は、５２２０rpmとした。
血漿供給開始から１３０秒経過した時点で、血漿の供給
およびローターの回転を停止した。

【００９５】このサージ工程における光学センサー６２
の受光レベル（出力電圧）の経時変化を、ローター回転
数および血漿供給速度の経時変化とともに図６に示す。
また、この実施例２に供された血液および回収された血
小板等に関する条件を下記表２に示す。

【００９６】また、遠心ボウル４より流出する濃厚血小
板血漿を７ml毎にサンプリングし、該サンプリング液中
の血小板（ＰＬＴ）、白血球（ＷＢＣ）および赤血球
（ＲＢＣ）の数を、前記血球計数装置によりカウントし
た。その結果を図７のグラフに示す。なお、赤血球のカ
ウント数は、実質的に０であったので、図７中には示さ
れていない。

【００９７】

【表２】

【００９８】（比較例１）貯血空間４６の容積に対する
貯血空間４６内に存在する赤血球層３３の体積の比率が
８０％に到達したときローター４２への血液の移送を停
止し、血漿の供給を開始し、かつ、血漿の供給を血漿供
給速度２２０ml／min で４０秒間行った以外は、実施例
１と同様とした。

【００９９】この比較例１に供された血液および回収さ
れた血小板等に関する条件を下記表３に示す。

【０１００】また、遠心ボウル４より流出する濃厚血小
板血漿を６ml毎にサンプリングし、該サンプリング液中
の血小板（ＰＬＴ）、白血球（ＷＢＣ）および赤血球
（ＲＢＣ）の数を、前記血球計数装置によりカウントし
た。その結果を図８のグラフに示す。

【０１０１】

【表３】

【０１０２】［考察］（Ｉ）白血球の混入について表２および図７に示すように、実施例２では、高速サー
ジおよび低速サージよりなる単位工程を２回行っている
ため、血小板の回収率が７８％と高く、かつ回収された
濃厚血小板血漿中の白血球の混入量も１０００個／μl
と少ない。

【０１０３】これに対し、表３に示すように、比較例１
では、血漿供給速度が高速でかつ一定であるため、血小
板の回収率が低く、しかも回収された濃厚血小板血漿中
の白血球の混入量が３１００個／μl と多い。

【０１０４】実施例２では、血小板数は、１６９×１０
⁴ 個／μｌであるから、１サイクルで得られた濃厚血小
板血漿５１ml中の血小板数は、０．８６×１０¹¹個とな
る。１０単位ＰＣ（２×１０¹¹個以上）の血小板製剤を
得るためには、３サイクルの処理が必要であり、よっ
て、３サイクルでの血小板製剤中に混入する白血球総数
Ｎ_W1は、

【０１０５】Ｎ_W1 ＝１０００個／μl ×５１ml×３サイクル＝１．５×１０⁸ 個・・・（式６）

【０１０６】となる。これに対し、比較例１では、血小
板数は、１１５×１０⁴ 個／μｌであるから、４サイク
ルで得られた濃厚血小板血漿２２３ml中の血小板数は、
２．６×１０¹¹個（１０単位ＰＣ）となる。よって、４
サイクルでの血小板製剤中に混入する白血球総数Ｎ
_W2は、

【０１０７】Ｎ_W2 ＝３１００個／μl ×２２３ml＝６．９×１０⁸ 個・・・（式７）

【０１０８】となり、実施例２における白血球総数Ｎ_W1
の４．６倍となる。

【０１０９】また、比較例１では、図８に示すように、
遠心ボウル４より流出する血小板の濃度がピークに達し
た頃から、白血球の濃度が増大し始めるので、血小板の
みを選択的に回収することができず、回収された血小板
中の白血球濃度が高い。そして、これを回避するために
は、ある時点でサージを終了させなければならないが、
このサージ終了のタイミングは、諸条件により毎回異な
り、しかもそのタイミングの検出および制御には、高精
度を要するため、回収された血小板中の白血球濃度にバ
ラツキが生じ易い。

【０１１０】（II）処理時間について前述したように、実施例２では、３サイクルの処理で１
０単位ＰＣが得られ、それに要する総処理時間Ｔ₁ は、

【０１１１】Ｔ₁ ＝（１２分＋２分１０秒）×３サイクル＝４２．５分・・・（式８）

【０１１２】となる。これに対し、比較例１では、４サ
イクルの処理で１０単位ＰＣが得られ、それに要する総
処理時間Ｔ₂ は、

【０１１３】Ｔ₂ ＝（１２分＋４０秒）×４サイクル＝５０．７分・・・（式９）

【０１１４】となる。よって、式８および式９より、実
施例１により１０単位ＰＣの血小板製剤を製造した場
合、比較例１に比べ、処理時間を８．２分（１６．２
％）短縮することができる。

【０１１５】以上、本発明を各実施例に基づいて説明し
たが、本発明の装置および方法に用いられる回路構成等
は、図示のものに限定されず、例えば、前記第３のライ
ン１０は、供血者の血管に穿刺する穿刺針を有する脱・
返血ラインであってもよい。また、前記血漿回収用分岐
ラインおよび前記血小板回収用分岐ラインのいずれか一
方がない構成であってもよい。また、バルブのような流
路開閉手段が、チューブ１３または２４の途中に設けら
れていてもよい。また、第２のライン３または第３のラ
イン１０にポンプが設けられていてもよい。

【０１１６】なお、本発明の血液成分分離装置および血
液成分分離移送方法は、前述した血小板製剤の製造に使
用される場合に限らず、その他の血液製剤の製造や、血
液成分の洗浄等に適用することができる。

【０１１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の血液成分分
離装置および血液成分分離移送方法によれば、血漿の供
給速度を減速する単位工程を少なくとも１回、特に複数
回行うことにより、分離された血液成分をより高精度で
移送、回収することが可能となり、特に、成分採血に適
用した場合、短い処理時間で、血小板等の採取目的とす
る血液成分の回収率および白血球（特にリンパ球）の除
去率が極めて高い高品質の血液製剤が得られる。その結
果、肝炎、エイズ、ＧＶＨＤ等の感染をより高い確率で
防止することができ、安全性が高い。

【０１１８】特に、血漿の供給速度を１０〜９０ml／mi
n の範囲で行い、さらには、遠心分離器のローター内に
形成された貯血空間の容積に対する前記貯血空間内に存
在する赤血球層の体積の比率が８６〜９６％、特に９２
〜９４％に達した状態で、血漿の供給を開始する場合に
は、得られた血液製剤中の血小板の回収率および白血球
の除去率がさらに向上する。

【０１１９】また、センサーにより分離された血液成分
の界面位置を検出し、この検出に基づいて血漿の供給を
開始する場合には、適正な血漿供給開始のタイミングを
自動的に検知することができ、上記効果がより顕著とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の血液成分分離装置の構成例を模式的に
示す平面図である。

【図２】図１に示す血液成分分離装置の制御系を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明における遠心ボウルおよび回転駆動装置
の構成例を示す部分断面正面図である。

【図４】本発明の実施例におけるサージ工程（血小板回
収工程）での、流出した血液成分中の血小板濃度（光学
センサーの受光レベル）、ローター回転数および血漿供
給速度の経時変化を示すグラフである。

【図５】本発明の実施例におけるサージ工程（血小板回
収工程）での、流出した各血液成分の濃度の経時変化を
示すグラフである。

【図６】本発明の実施例におけるサージ工程（血小板回
収工程）での、流出した血液成分中の血小板濃度（光学
センサーの受光レベル）、ローター回転数および血漿供
給速度の経時変化を示すグラフである。

【図７】本発明の実施例におけるサージ工程（血小板回
収工程）での、流出した各血液成分の濃度の経時変化を
示すグラフである。

【図８】比較例におけるサージ工程（血小板回収工程）
での、流出した各血液成分の濃度の経時変化を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１血液成分分離移送装置２第１のライン３第２のライン４遠心ボウル４１管体４２ローター４３流入口４４流出口４５上部４６貯血空間４７、４８流路５回転駆動装置５１ハウジング５２脚部５３モータ５４回転軸５５固定台５５１凹部５６ボルト５７スペーサー５８取付部材６１、６２光学センサー６３投光部６４受光部７制御手段８３〜８６バルブ９ポンプ１０第３のライン１０１チューブ１０２分岐コネクタ１０３チューブ１０４、１０５血液バッグ１０６血液貯留部１２分岐コネクタ１３、１４チューブ１５分岐コネクタ１６チューブ１７血小板バッグ１８チューブ１９チャンバー２０チューブ２１血漿バッグ２２空気貯留バッグ２３、２４チューブ３１血漿層３２バフィーコート層３３赤血球層Ｂ界面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】血液を複数の血液成分に分離するととも
に分離された血液成分を移送する血液成分分離装置であ
って、内部に貯血空間を有する回転可能なローターと、前記貯
血空間に連通する流入口および流出口とを有し、前記ロ
ーターの回転により前記流入口より導入された血液を前
記貯血空間内で複数の血液成分に遠心分離する遠心分離
器と、前記流入口に接続された第１のラインと、前記流出口に接続された第２のラインと、前記第１のラインの途中に設置されたポンプとを有し、前記貯血空間に分離された血液成分がほぼ満たされた状
態で、前記ローターの回転下で前記ポンプを作動して、
前記第１のラインを介して前記貯血空間に下方より血漿
を供給することにより、血小板を浮上させ、該血小板を
前記第２のラインを介して回収するに際し、血漿を所定速度で供給し、次いで該速度より低速で血漿
を供給する単位工程を少なくとも１回行うよう作動する
ことを特徴とする血液成分分離装置。
【請求項２】内部に貯血空間が形成されたローターを
有する遠心分離器を用い、前記貯血空間に血液を導入
し、該血液を遠心分離して複数の血液成分に分離すると
ともに、分離された所定の血液成分を前記ローターの上
部側から排出し、移送する血液成分分離移送方法であっ
て、前記ローターの回転下で前記貯血空間に下方より血漿を
供給し、血小板を浮上させて回収する工程を有し、該工
程において、血漿を所定速度で供給し、次いで該速度よ
り低速で血漿を供給する単位工程を少なくとも１回行う
ことを特徴とする血液成分分離移送方法。
【請求項３】内部に貯血空間が形成されたローターを
有する遠心分離器を用い、前記貯血空間に血液を導入
し、該血液を遠心分離して複数の血液成分に分離すると
ともに、分離された所定の血液成分を前記ローターの上
部側から排出し、移送する血液成分分離移送方法であっ
て、前記ローターの回転下で前記貯血空間に下方より血漿を
供給し、血小板を浮上させて回収する工程を有し、該工
程において、血漿を所定速度で供給し、次いで該速度よ
り低速で血漿を供給する単位工程を複数回行うことを特
徴とする血液成分分離移送方法。
【請求項４】前記各単位工程における工程開始時の、
前記貯血空間内の所定の血液成分のレベルを一致させる
請求項３に記載の血液成分分離移送方法。
【請求項５】前記血小板を回収する工程において、血
漿の供給速度を１０〜９０ml／min とする請求項２ない
し４のいずれかに記載の血液成分分離移送方法。
【請求項６】前記貯血空間の容積に対する前記貯血空
間内に存在する赤血球層の体積の比率が８６〜９６％に
達した状態で、前記血漿の供給を開始する請求項２ない
し５のいずれかに記載の血液成分分離移送方法。
【請求項７】センサーにより分離された血液成分の界
面位置を検出し、この検出に基づいて前記血漿の供給を
開始する請求項２ないし６のいずれかに記載の血液成分
分離移送方法。