JPS58147630A - 上層液の分取装置 - Google Patents

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】 この発明は、上下に二層に分離されている液体のうちの
上層液、たとえば血清と血餅とに分離された血液の血清
のみを分取する装置に関するＯ 血液を試験管内に流し込みこれを静かに放置するかまた
は遠心分離すると、上層に麦わら色の透明な血清が析出
し、下層に赤色の血餅が退縮する。上層の血清のみを分
取する場合、吸引ノズルを位置決めするために、血清と
血餅との境界面を検出する必要がある。この境界面を検
出する装置の１つに光学プローブを用いるものがある。

光学プループは、投、受光素子と、上端がこの投、受光
素子に導かれた光学ファイバとからなる。そして、光学
ファイバの下端を血清内に進入させていき、境界面での
反射光による受光素子の出力が、所定の設定値に達した
ことにより境界面を検出している。

ところが為多数の血液検体中には、脂肪粒子などで濁っ
ている乳び血清を含むものがあり、このような血液検体
では、光学ファイバから照射された光は脂肪粒子によっ
ても反射されてしまう。乳びの度合の大きい血清では、
脂肪粒子による反射光量が、正常血清における境界面が
らの反射光量よりも大きくなることさえ起こる。

このため−乳び血清を含む血液検体の場合には、血清と
血餅との境界面を検出することが不可能となることがあ
る。そこで従来は、血清の混濁度合を血清液面付近で光
学的に測定し、この度合の大きなものについては血清分
取を行なわないようにしていた。

しかしながら、強度の混濁血液検体であっても、電極法
や炎光分析法によれば、その血清を正常に測定、分析で
きるので、このような検体についても血清の分取が要求
されている。

この発明は、強度の混濁血液検体のように、従来の装置
では境界面の検出が不可能とされていた液体についても
、その分離された上層液を分取することのできる装置を
提供することを目的とする。

以下図面を参照して、この発明を血清分取装置に適用し
た場合の実施例について詳述する。

第１図は、血清分取装置の構成を示している。

試験管（社）は、試験管ホルダ（図示路）により、垂直
姿勢に保持されている。試験管（イ）内の血液は１既に
遠心分離などの方法により、上層の血清（ＢＳ）と下層
の血餅（ＢＰ）とにより分離されている。血清（ＢＳ）
と血餅（ＢＰ）との境界面を（ＳＫ）、血清（ＢＳ）の
液面を（ＳＡ）とする。

このような試験管■が保持される箇所の上方には昇降台
のが昇降自在に設けられている。この昇降台内には、血
清分取用の吸引ノズルＱυと血清液面検知用の電極■と
が設けられ、これらは平行でかつ下方に向ってのびてい
る。ノズル（至）は、ステンレス・チューブのような導
電体がらなり、血清液面検知および気泡検知のための一
方の電極を兼ねている。ノズル（社）と電極■の下端の
高さ位置は一致している。昇降台内は、昇降装置（財）
によって上下動される。後に述べるように、昇降装置（
財）による昇降台（ハ）の少なくとも下降の速度Ｖは一
定である。また、ノズル（２１１および電極（２）の下
端の上限位置も一定位置である。この上限位置は、リミ
ット・スイッチその他の検出器により検出される。

吸引ノズル（２）の上端は、可撓管■により血清採取容
器（至）の下端部に接続されており、可撓管■の途上に
は気泡検知器（ロ）および電磁弁（９）が設けられてい
る。容器□□□の上端部は、導管（財）によって、真空
ポンプを含む空圧回路（至）に接続される。この空圧回
路（支）には、圧縮空気源（至）から圧縮空気が送られ
る。空圧回路（支）内の真空ポンプが作動して吸引が開
始し、かつ電磁弁（１１）が開かれると、ノズル＋２１
１による血清の採取が始まり、吸引された血清は容器■
内に一時的に蓄えられる。血清分取が終了したのちに、
空圧回路■によって圧縮空気を導管（財）を経て容器■
内に送り込むことによって、容器（支）内に一隊的に蒐
エラれていた血清をノズル２Ｄから他の容器または試験
管などに注入することができる。

気泡検知器（５）は、絶縁性の管と、この管内に対向し
て配置された１対の電極とから構成されている。１対の
電極のうち二方は、ノズル（２１）の上端であり、他方
は絶縁管内に配置された環状体である。これらの両電極
は、気泡検知回路囚）に接続されている。吸引ノズル（
社）によって吸引された血清は、絶縁管内を通って輸送
されるか、後述するようにノズル（２）が所定位置に位
置決めされたのち、ノズル（社）の下端のレベルまで血
清が吸引されてしまうと、ノズル（２１Ｊは外気を吸引
するので、検知器（５）内を気泡が通過する。１対の電
極間の抵抗値はこの気泡の通過によって急激に増大する
。気泡検知回路（イ）は、１対の電極間の抵抗値の気泡
による変化を検出するもので）この検出信号は吸引終了
信号となる。

血清液面検知回路匈は、ノズルｃｌＤと電極＠との間の
抵抗値の変化を検出するものである。吸引ノズルｒ２１
）と電極＠とが下降していってそれらの下端が血清の液
面（ＳＡ）に達すると、ノズこの抵抗値の変化が検知回
路（転）によって検出されることにより、ノズル（２１
）および電極□□□の下端か血清中に進入したことが検
知される。

昇降装置■の昇降制御、電磁弁Ｃ３１１の開閉制御１な
らびに空圧回路■の吸引および圧縮制御は、後述するよ
うに、両検知回路（２６）＠の検知信号にもとづいて、
中央処理装置（以下ＣＰＵという）１ ■によって実行される。ＯＰＵ■としては、マイクロブ
四七ツサが好適である。０ＰＵ（１）内には１そのプロ
グラムおよび各種データを記憶するメモリ、ならびにカ
ウンタが含まれている。

吸引ノズル勾の下降停止の制御すなわち下降位置の位置
決めは、血液のへマドクリット値にもとづいて行なわれ
る。ヘマトクリット値とは・全血中の細胞成分（特殊に
は赤血球）の占める容積比（イ）である。血清と血餅と
はこのヘマトクリット値の示す割合で分離する。一般に
正常成人では、ヘマトクリット値は、男が３５〜５２％
島女が３５〜４８％である。血清のみを分取するための
安全を見込んだヘマトクリット値をＨ％（たとえば６０
％）とする。そして、分離された血液の上層から（Ｚｏ
ｏ−ｈ）％の液体が血清として採取される。

吸引ノズル勾の下降停止位置の位置決めの一例が第２図
に示されている。上述のようにノズル（２１）および電
極（社）の下端の上限位置は一定しており、また試験管
＠）の保持位置も定まっていてその下端の高さ位置も一
定しているがら、上限位置にあるノズル２＋）および電
極（イ）の下端と試験管■の下端との距離りは一定であ
る。血液の量は検体によって異なるから、血清の液面（
ＳＡ）の高さＬ３は検体によって異なる。しかしながら
安全を見込んだヘマトクリット値Ｈは一定とする。した
がって、ノズル（２Ｄの下端の下降停止位置を（Ｓ）と
し、この位置（Ｓ）から血清の液面（ＳＡ）Ｉ２ マテノ高さを１２とすると、　　／Ｌ３は（１−／１ｏ
。）に等しい。ノズル圀）および電極（２）の下降速度
Ｖは一定である。

ノズル（２１）および電極＠がその上限位置がら下降を
開始してから、ノズル（２１）および電極器の下端が液
面（Ｆ３Ａ）に達するまでの時間ＴＩ　’（距離Ｌ１を
下降するのに要する時間）が測定される。ノズル（２）
および電極のが距離りを下降するのに要する時間は　／
Ｖで表わされる。Ｌ３＝Ｌ−Ｌｌであるから、ノズル（
２＋１および電極のが距離ＩＩ３を下降するのに要する
時間は、／ｖ−Ｔｌとなる。したがって、ノズルｃ！１
１および電極■が血清の液面（ＳＡ）から停止位置（Ｓ
）まで下降するのに要する時間（Ｔ２）は、次式で与え
られる。

Ｔ２＝（／　−ＴＩ）Ｘ（１−／　　　）Ｖ　　　　　
　　　　１００ 時間（Ｔ１）の測定結果から時間（Ｔ２）を算出し、ノ
ズル□□□および電極にが液面（ＳＡ）に達してからさ
らに時間（Ｔ２）が経過したときにノズ／Ｉ／圓および
電極器の下降を停止させれば、ノズル（社）および電極
■の下端は位置（Ｓ）に位置決めされる。

第３図は、ａｐｔｙＧＯ）による血清分取制御処理の手
順を示している。吸引ノズル＋２１１および電極（社）
は最初は上限位置にある。ａｐＵ（３Ｇから下降指令が
出力されるので、昇降装置（財）が作動し、昇降台（ハ
）が速度■で下降を開始する（ステップ（１））。これ
により、吸引ノズル口）および電極■が上限位置から下
降していく。また、Ｃ３２１Ｍ内のカウンタが時間Ｔ１
の計時を開始する。吸引ノズルｃ！Ｄおよび電極■の下
端が血清の液面（ＳＡ）に達すると、血清液面検知回路
（５）から検知信号が出力されるので（ステップ（３）
でＹＫＳχカウンタは計時を停止する。そして、計時し
た時間Ｔ１および他の定数ＬＳＶ、Ｈにもとづいて時間
Ｔ２が算出され、この時間（Ｔ２）がカウンタにプリセ
ットされる（ステップ（４））。カウンタはこの時点か
ら減算を開始する（ステップ（５））。また吸引開始指
令が出力され、吸引ノズル圓による匍清の吸引が始まる
（ステップ（６））。

昇降舎内は速度Ｖで下降を継続している〇カウンタの内
容が０になると（ステップ（７）でＹＥＳ）、ノズル勾
および電極器が血清（ＢＳ）内に進入してから時間Ｔ２
が経過したのであるから、ＱＰＵ■から下降停止指令が
出力され、昇降台（ハ）の下降が停止する（ステップ（
８））。この時点で、吸引ノズル（２）および電極器の
下端は位置（Ｓ）に丁度位置決めされる。吸引ノズルＣ
’ｌｌの吸引によって血清（ＢＳ）の液面レベルか低下
していく速度よりも、吸引ノズル（２１）の下降速度Ｖ
の方が速いから、ノズル（２１）は停止位置（Ｓ）に位
置決めされたのちにおいても血清（ＢＳ）の吸引を続行
している。吸引ノズル（２１）が位置（Ｓ）に停止して
から吸らを開始させるようにしてもよい。

試験管■内の血清（ＢＳ）が吸引ノズル■の下端のレベ
ルまで吸引されてしまうと、気泡検知回路（イ）から検
知信号か出力される（ステップ（９）でＹＥ　Ｓ　）ｏ
するとＯＰＵ■から吸引停止指令が出力され１吸引ノズ
ルｃ！１）による吸引が停止する（ステップ００））。

この後、上昇指令が出力されるので昇降台（ハ）は上昇
を開始しくステップ（Ｉｌｌ　）　、上限位置に至れば
これがリミット・スイッチ等で検出されるので（ステッ
プａｚでＹ　Ｅ　Ｓ）、昇降台＠の上昇が停止する（ス
テップ０３）。昇降台にの上昇速度は下降速度Ｖよりも
速い方が好ましい。

上記実施例では、下降時間Ｔｌを測定しこれにもとづい
て時間Ｔ２を算出しているが、吸引ノズルＩ２１Ｊの下
降距離Ｉｌｌを測定しこれにもとづいて距離ｒＪ２を算
出し、このＬ２によってノズル罰の下降停止位置（Ｓ）
を定めるようにすることもできるのは容易に理解されよ
う。ペマトクリット値は男と女によって若干具なるので
、Ｈを任意に設定できるようにして、検体の種類に応じ
て変えるようにしてもよい。また、第１図には１本の試
験管■しか示されていないが、昇降台のに多数の吸引ノ
ズル（社）と電極にとの対および採取容器（至）を設け
、多数の検体の血清分取を一度に行なうようにすること
が好ましいのは言うまでもない。さらに上記実施例では
、血清分取制御はＯＰＵ■によって行なわれているが、
時間ＴＩ、Ｔ２などを計時する装置、時間Ｔ２を算出す
る演算回路、および論理回路を組合わせ、ＯＰＵを用い
ないで構成することも容易にできる。

この発明は、血清分取以外にも、血液中に凝固防止剤を
混入きせたのち遠心分離することにより得られる血漿（
ブラスマ）の分取にも適用しうるのは言うまでもないし
、血液以外の他の二層に分離した液体、および三層以上
に分離した液体の上層液の分取にも適用しうるのはいう
までもない。

以上詳細に説明したように、この発明では為上限位置か
ら上層液の液面までの吸づ１ノズルの下降量を測定し、
この下降量と液体中の上層液の割合を表わす特性とにも
とづいて、吸引ノズルの上層液面からの下降量を決定し
、この下降位置までの上層液を分取している。したがっ
て、乳びを含む血清のように、血清と血餅との境界面が
明確に検出し得ない上層液であっても、上層液のみを確
実に分取することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は血清
分取原理を示す説明図、第３図はＯＰＵによる血清分取
処理手順を示すフロー・チャートである。 ■拳・・試験管、１２Ｉ）・・・血清分取用吸引ノズル
、■・・・血清液面検知用電極、＠・・・昇降台、は・
−・昇降装置、万・・Ｏ血清液面検知回路、■・＠φ・
ａ　ｐ　ｔｒ、　（ＢＳ）・・拳血清、（ＢＰ）・・・
血餅、（ＳＡ）・・・血清液面。 以　　上 特許出願人　学校法人藤田学園 立石電機株式会社 外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも二層に分離された液体の上層液を分取する装
   置であって、 上層液分゛′（用の吸引ノズル、 あらかじめ定められた上限位置から吸引ノズルを下降さ
   せる昇降装置、 吸引ノズルの下端が上層液の液面に達したことを検出す
   る液面検知器、 吸引ノズルの下降量を測定する下降量測定手段、ならび
   に 上限位置から上層液の液面までの吸引）゛ズルの下降量
   、および液体に占める上層液の割合を表わす特性にもと
   づいて、吸引ノズルの上層液液面からの下降量を算出し
   、吸引ノズルの下降停止を制御する制御手段、 からなる上層液の分取装置０