JPS62261365A - 血漿の採取装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は医療分野における治療や栄養補給のために用ム
られる血漿製剤の原料となる血漿を膜分離により供給苔
から効率よく採取する装置、待に脱血と返血のサイクル
を自動的に行ない、しかも血漿採取時間を短縮すること
のできる装置に関するものである。

（従来の技術） 血漿採取は従来は主として遠心分離装置を用いて行なっ
ているが、最近分離膜を用いた血漿採取法が検討ざルて
いる（医科器械学Ｖｏｌ、５４　　Ｎα１１．１９８４
、Ｐ５３４〜Ｐ５３９など）。中でもシングルニードル
法とよはれる１本の穿刺針で脱血と返Ｈｋを繰り返し行
う方式は供血者の精神的負担の少ない優れた方式である
とされている。この方式は脱血と返血のサイクルの切替
を自動化することが困難な几め、専ら操作者が脱血量と
返血量を監視しながら手動により切替を行っていた。ま
た、通常血流量約３０〜７０ｍ１Ｚ分で血液を処理する
友め、例えば血漿を３１採取しようとすると約１．５〜
５時間を要していた。

（発明が解決しようとする間つ点） しかし手動によるサイクルの切替で短時間で血漿採取を
行なおうとすると一回の採血量が大ぎくなり、供血者の
体内血液循環斌が減少し、また−回の採血量を減少させ
ると血漿採取に長時間を要するとともに、血液流路中の
血液が濃縮されて血漿の採取が困難になるという問題が
めった。そのため供給音の体内血液循環型の減少に質層
しながら最適なサイクルで採血と返血の切替を行うこと
が是非とも必要であるが、そのためには常時監視しなけ
ればならないという問題がある。また供血者を長時間拘
束することは供血者の負担が大きく避けなければならな
いが、処理時間を短縮することは困難であった。

（問題点を解決するための手段） し友がって本発明は、上記問題点を解消し、自動的に採
血と返血の切替を行うことができ、しかも処理時間を短
縮することのできる血漿の採取装置を提供することを目
的とする。

上記目的を達成するため、この発明の構成を第１図にて
示す。

血液流路ｌは採血針Ｈから取り出ざｎた血液を血球成分
と血漿成分とに分離する膜モジュール３と膜モジュール
で分離された血球成分を貯留するバッグ６と正逆回転可
能な血液ポンプ４と、血液流路１の流量（脱血量）を検
知する第１の検知器５を備え、分離された血球成分をバ
ッグ６に貯留し、返血時に血液ポンプ４を逆転させて該
バッグ６内の血球成分を採血針Ｈより人体に戻す。

血漿流路２は、該膜モジュール３で分離され念血漿成分
を貯留するバッグ７と、血漿ポンプ８と、血漿流路２の
流量を検知する第２の検知器９とを備え、膜モジュール
３で分離さｎｆｃ血漿成分をバッグ７に貯留する。

膜モジュール３は、その血球成分の出口が上部に配置ざ
几る。通常上下方向に設定されるが血球成分の出口が上
部に、かつ血漿成分の出口が最下ｔＱｔＬ、　ｔ＞　Ｌ
　　トＡ　ＩＦ”　Ｍ５　Ａ（ｌ　プ齢台曹　プｌ、ト
い　面彷瀉路１の膜モジュール３と血球貯留バッグ６と
の間にはブライミング液を排出する分岐管が設けられ、
該分岐管にバルブ１２が取着されている。また、血液流
路１の膜モジュール出口には、流路円の流体の８１１Ｉ
ｔ４を識別する検出器１４が設けら几ている。

また処理時間を短縮させるため、供血者の肩と肘、の間
に巻き句けて、当該部分の圧迫状態を空気ポンプ３１の
駆動・停止と弁３２の開閉により変化せしめる膨張・収
縮する袋状体３０を備えている。゛−万制御手段として
、脱血開始手段１８、血漿採取開始手段１５、返血手段
１６、脱血手段１９およびポンプ停止手段１７を備えて
いる。該脱血開始手段１８により、外部からのスタート
信号を受けて、空気９ポンプ３１を駆動させ、かつ弁３
２を閉止して袋状体３０を膨張させて当該部分を圧迫し
てうっ血させるとともに、バルブ１２を開放し、血液ポ
ンプ４を正転駆動して、該うっ面部から血液を取り出し
、収り出された血液を膜モジュールへ供給し、膜モジュ
ール内のブライミング液を血液で追い出し、追い出した
ブライミング液はバルブ１２より外部へ排出される。膜
モジュール内のプライミング液が全て血液で追い出され
て、血液が膜モジュールから血液流路に流出すると検出
器１４からの検出信号を受けて血漿採取開始手段１５に
よりバルブ１２を閉止し、血漿ポンプ８を駆動して血漿
の採取を開始する。ざらに返血手段１６に、より＠ｌの
検知器５からの検知信号を受けて、脱血量が所定値に達
したとき、脱血が終了したとして堅気ポンプの駆動を停
止し、かつ弁を開放して袋状体内の空気を排出して、該
袋状体を収縮させるとともに、血液ポンプ４を逆転駆動
させて返血を行なう。返血が終了して検出器１４が空気
を検出すると、該検出器１４からの検出信号を受けて脱
血手段１９により、空気ポンプを駆動させ、かつ弁を閉
止して袋状体を膨張させるとともに、血液ポンプ４を正
転駆動させて採血を行う。

上記脱血と送血を繰り返して血漿採取量が所定値に達し
たときポンプ停止手段１７により、第２の検知器９から
の信号を受けて、全ポンプの駆動を停止させ血漿の採取
を完了する。

（作　　用） 上記構成によれば、膜モジュール３の下側から上側へ流
れる血液により、膜モジュール内のプライミング液がバ
ルブ１２より円滑に外部に排出されるから返血時にプラ
イミング液が血漿流路２に入って血漿を希釈することは
ない。また脱血量の検知器５と膜モジュール３の出口で
の血液流路１内の流体の６類（血液または空気）を識別
する検出器１４からの信号により脱血と返血のサイクル
の切替を自動的に行うことができる。ざらに脱血時にの
み袋状体３０を膨張させて当該部分を圧迫して脱血を促
進させるため脱血量が増大し血漿採取時間を短縮できる
。

（実　施　例） 次に、この発明の一実施例を図面にて説明する。

まず血漿採取操作の説明に先立って血漿の採取装置につ
いて説明する。なお第２図は抗凝血剤としてＡＣＤ液を
使用した例を示している。

第２図は血漿採取（脱血）時のフロー図であり、ｌは血
液流路、２は血漿流路である。脱血時には袋状体３０が
膨張して当該部分を圧迫する。そしてうっ血され友部位
に穿刺された採血針Ｈから取り出さｎｆＣ血液は血液抜
取り圧力を検出する第１のチャンバ２１に入り、ついで
血液ポンプ４により昇圧されて、膜モジュール３の入口
圧力を検出する第２のチャンバ２３１ど入り、上下方向
に設定ざ几た膜モジュール３に下側から導入され、血球
成分と血漿成分とに分離される。この膜モジュール３に
は血漿と血球を分離する膜、友とえばポリビニルアルコ
ール、ポリスルホン、ポリエチレンなどからなる平板状
、チューブ状、または中空糸状の分離膜が収容されてい
る。通常は中空糸状の分離膜を多数ノ・ウジング内に収
容した中空糸膜モジュールが用いられる。

該膜モリュール３で分離された血球成分は血球貯留バッ
グ６へ供給されストックさ几る。

血液回路１の血液入口には処理中の血液の凝固を防止す
る抗血液凝固前、例えばＡＣＤ液を血液流路１に供給す
る流路２６がＡＣｌ）ポンプ２９を介して接続ざｒして
いる。へ〇Ｄ％供給流路２６はムＯｆ）液容器２４に接
続さ几る。採血時にはＡＯＤ液は一定量ずつ血液流路１
に供給され、その供給量は検出器２０で検出される。

ま念第１のチャンバ２１には、血液抜取り圧力を検出す
るセンサ２２が接続され、この圧力が所定値を超えると
全てのポンプを停止するようにしている。第２のチャン
バ２３には膜モジュールへの入口圧センサ２４が接続さ
れている。さらに膜モジュールの空気導入口には血漿出
口圧力を検出するセンサ２５が接続され一上記２つのセ
ンサ２４．２５により膜間圧力差（ＴＭＰ）が便用され
る。この膜間圧力差が所定の値となるように血漿ポンプ
８の血漿抜取り量が制御される。

膜モジュール３で分離された血漿成分は血漿ポンプ８に
より血漿貯留バッグ７にストックされる。

血球成分の返血時には空気ポンプの駆動を停止し、かつ
弁を開放して袋状体３０を収縮させる。

そして１ｍ液ポンプ４を逆転させ、ＡＣＤポンプ２９を
停止させると血球貯留バッグ６内の血球成分が採血針Ｈ
より人体へ戻される。

血液流路１の膜モジュール３の出口には血液流路内の流
体を識別する検出器１４が設けられている。この検出器
１４は血液または空気を検出するもので血液流路の一方
から光または音を照射して、その透過率を測定するタイ
プのものが用いられる。

通常光電管が好ましく用いられる。

ざらに血液ポンプ４１ζは、この血液ポンプの回転数に
基づいて血液流路１の流！ｔ（脱血Ｍｋ）を検知するＮ
ｌの検知器５が、血漿ポンプ８には、この血漿ポンプの
回転数に基づいて血漿流路２の流ｆｉｔ（採血漿量）を
検知する第２の検知器９がそれぞれ接続されている。

４０はマイクロコンピュータからなる制御装置であり、
４１は袋状体の膨張・収縮を制御するコントローラであ
る。血液処理時には、この制御装置４０により袋状体の
ｆ：張・収縮を制御するコントローラへ空気ポンプの駆
動・停止と弁の開閉信号を送る。制御装［４０により検
知器５．９からの流量検知信号、検出器１４からの流体
識別信号と各圧力センサ２２．２４．２５からの圧力検
知信号とを見ながら、血液流路ｌ内と血漿流路２内の各
売急および膜モジュール３の膜圧（ＴＭＰ）が適正値と
なるように血漿ポンプ８の回転数を制御し、脱血と送血
を繰り返しながら血液を処理する。

また血液抜き取り圧力が異常になると全てのポンプを停
止する。

供血者の肩と肘の間に巻き付けられる袋状体３０は、所
定の長さにわ之っで圧迫することのできる膨張収縮自在
の細長状の空気バッグであり、通常市販の血圧計１ζ使
用される血圧測定用のカフが用いられる。空気ポンプ３
１は小型のダイヤフラムポンプ、ベローズポンプなど流
ａ３１／分以上、圧力１００　ＴａＨｇ以上が得られる
エアーポンプが用いられる。このポンプは脱血時にのみ
駆動される。上記空気ポンプ３１から送られた空気は、
導管３３を通って袋状体３０を膨らませる。

上記導管３３に設けられた弁３２は電気または空気信号
により開閉する弁が使用される。通常電磁弁が用いられ
る。この弁３２は、上記空気ポンプ３１が停止したとぎ
に解放して袋状体に供給され九空気を排出し袋状体３０
を収縮させる。ま念、この弁は通常開放状態で、通電す
ると閉止するタイプのものが用いられる。

上記袋状体を膨張・収縮させる空気ポンプと弁は、通常
袋状体の圧力が設定圧になると空気ポンプの駆動を停止
し、圧力が設定圧より低下すると空気ポンプを駆動する
。かかるコントローラ４１の一例を第３図に示す。この
コントローラ４１は制御装［４０からの脱血信号を受け
て弁３２に閉止信号と空気ポンプ３１に駆動信号を発信
する装置であり、袋状体の圧力を制御する圧力制御回路
５１と弁３２を周期的に開閉する加圧・排気周期制御回
路５２で構成されている。

袋状体の圧力を制御する圧力制御回路５１は導管３３内
の空気の圧力を検出して電気信号に変換する圧力センサ
５４（通常半導体圧カドランスデューサー、差動トラン
ス型圧カドランスデューサーなどが使用される）と、該
センサで検出された信号を増巾する増巾器５５と、袋状
体の圧力を設定する圧力設定回路５６、及び圧力センサ
から発信された増巾信号と圧力設定回路で設定された圧
力設定信号を比較して、袋状体の圧力が設定圧力に到達
するまでポンプ駆動信号を発信し、カフ圧が設定圧力に
到達するとポンプ停止信号を発信する比較回路５７で構
成されている。

一方加圧・排気周期制御回路５２は袋状体３０の膨張（
加圧）時間と空気圧解放（収縮）時間を設定する回路で
あり、該回路から発信ざｒした弁開閉信号で弁３２を開
閉するようになっている。この回路５２は袋状体の膨張
・収縮時間を設定する回１ｉｆｉ６１と該回路６１から
の信号で弁３２を開閉する弁駆動回路６２で構成されて
いる。上記加圧・排気周期設定回路６１からは弁の駆動
回路６２と共に一致回路５８へもポンプ駆動信号が発信
される。そしてこの信号と圧力制御回路５１から発信さ
れた信号とが比較され両者の信号がどちらもポンプ駆動
信号であるとぎにのみポンプ駆動回路５９ヘボンブを駆
動させる信号が発信されポンプが駆動する。両者の信号
のうち少くとも一方がポンプ停止（袋状体が収縮）信号
の場合は−一致回４５８からポンプ駆動回路５９へは信
号は発信されずポンプは停止する。し友がって袋状体か
らの空気洩れがあっても、常に袋状体の圧力を一定にす
ることができる。

つぎに、上記構成の血漿の採取装置の操作について説明
する。

第４図において採血針Ｈは供血者に接続されている。ま
た制御値ｅ４０には空気ポンプ３１の駆動と停止、およ
び弁３２を開閉する袋状体の膨張と収縮を制御するコン
トローラ４１へ脱血信号を送り、また血液ポンプ４、血
漿ポンプ８のそれぞれのポンプの駆動と停止、および各
バルブ１１．１２を開閉する脱血開始手段１８、血漿採
取開始手段１５、返血手段１６、脱血手段１９およびポ
ンプ停止手段１７とが内蔵されている。

一方ブライミングの終了した膜モジュール３は、中空系
の内部および血液流路ｌにプライミング液が滴たされて
いるので、このプライミング液を排出するため血液流路
１の膜モジュール出口に分岐管を設け、この分岐管にバ
ルブ１２か取着される。

このバルブはブライミング終了時には閉止される。

この状態を第５図に示すステップ８．−１として、示す
。

第４図のステップＳ−１から血漿採取を姶めるのである
が、まず、血漿採取の概略について第６図〜第９図のス
テップ８−２〜ステップ８−８および第１０図のフロー
チャートに基づいて説明する。

第６図のステップ８−２において、全てのポンプ４．８
．１９が停止、およびバルブ１１．１２が閉止した状態
で、外部からのスタート信号を受けて、制御値＠４０が
作動し、コントローラ４１へ信号を送り空気ポンプ３１
が駆動し弁３２を閉止すると袋状体３０が膨張する。そ
して、バルブ１２を開放して、ＡＯＤポンプ２９と血液
ポンプ４を駆動させると供血者より血液が取り出ざｉｔ
、る。

この血液はＡＣＤ液を混入しながら膜モジュール３へ供
給される。このとぎ血液は、膜モジュール３の下側から
中空系内に供給ざ几ろため、中空糸内のプライミング液
は血液で追い出され、膜モジュールから分岐管をへてバ
ルブ１２より外部へ排出される。

中空系内のプライミング液を追い出した後、血液が膜モ
ジュール３から血液流路ｌへ導出すると検出器１４から
の血液識別信号を受けて膜モジュール内のプライミング
液の追い出しが完了したものとして、第７図に示すステ
ップ８−３で、制御値（ｔｉａｏにより血漿ポンプ８を
駆動させ脱血工程に入る。こ几により血球成分はバッグ
６へ、また膜を透過したｌ１１１漿成分はバッグ７ヘス
トツクされる。

ざらに血Ｍ敏（脱血虞）検知器５からの検知信号を受け
て脱血威が所定値に達したとき脱血工程が終了したもの
として、第８図に示すステップＳ−４で、制御値Ｗ４ｏ
によりコントローラ４１へ脱血終了信号を送ると空気ポ
ンプ３１の駆動停止と弁３２が開放する。そしてａｃＤ
ポンプ２９の駆動を停止し、血液ポンプ４を逆転駆動し
て、返血工程に入る。この工程ではバッグ６円にストッ
クされた皿球威分が供給廿に返還ざｒする。そして検出
器１４が血液流路の空気識別信号を受けると、バッグ内
の血球成分の供血者への返還が完了した（、のとして、
第９図に示すステップ５で、制御装置４０によりコント
ローラ４１へ脱血信号を送り空気ポンプ３１を駆動し、
弁３２を閉止して袋状体３０を膨張させる。そしてＡＯ
Ｄポンプ２９を駆動させ、血液ポンプ４を正転駆動させ
て再び上述の脱血工程に移る。返血工程では血液流路１
に空気を導入する套装がある友め、例えばバッグ６の上
部に除菌フィルターを設けた空気導入口を取着したり、
あるいは血液回路１に設けた分岐管に更に分岐管を設け
、この分岐管に除菌フィルターを取着したバルブを設け
、返血工程でこのバルブを開放するようにしてもよい。

上記脱血工程と返血工程のサイクルを繰り返して所定型
の血漿成分を採取する。つぎに、検知器９からの検知信
号を受けて血漿流路２の流域（血漿採取量）が所定値に
達したとぎ血漿採取が完了したものとして、すべてのポ
ンプ４．８．１９の駆動を停止し、かつコントローラ４
１へは脱血終了信号を送って袋状体３０を収縮させて血
漿の採取を完了する。

血漿の採取が終了すると、血液流路ｌおよび膜モジュー
ル３円に残留する血液を供血者に返還する回収工程に入
る。回収工程では第８図に示す返血工程と同様に血液ポ
ンプ４を逆転駆動する。この間コントローラ４１は作動
せず、また血漿ポンプ８およびＡＣＤポンプ２９は停止
したままである。血液ポンプ４を逆転駆動して血液流路
１の第１のチャンバ２１まで空になるとこのチャンバの
出口に設けた空気を識別する検出器１３からの検知信号
を受けて血液ポンプ４を停止させる。次に膜モジュール
３の上部側壁に設けた開口に取着したバルブ１１を開放
し、同時に血漿ポンプ８を駆動させて膜モジュール内の
残留血漿をバッグ７内に送った後、血漿ポンプ８を停止
して回収工程を完了する。

（発明の効果） 以上のように本発明は脱血と送血のサイクルを自動的に
行うことができるため、血漿採取操作を安全で、しかも
効率よく短時間で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１０は本発明の構成を示すフロー図、第２図は採血時
の状態を示すフロー図、第３図は袋状体の膨張・収縮を
制御するコントローラの回路図、第４図はこの発明の一
実施例を示すフロー図、第５図〜第９図は本発明装置の
動作を示す簡略化（７たフロー図、第１Ｏ図は本発明装
置Ｎの制御方法を示すフローチャートである。 ｌ・・・・・・血液流路　　　　　　２・・・・・・血
漿流路３・・・・・・膜モジュール　　　　４・・・・
・・１１１１液ポンプ５・・・・・・第１の検知器　　
　　６・・・・・・血球貯留バッグ７・・・・・・血漿
貯留バッグ　　　８・・・・・・血漿ポンプ９・・・・
・・第２の検知器　　　１２・・・・・・バルブ１４・
・・・・・検出器　　　　　　１５・・・・・・血漿採
取開始手段１６・・・・・・返血手段　　　　　１）・
・・・・・ポンプ停止Ｆ手段１Ｂ・・・・・・脱血開始
手段　　　１９・・・・・・脱血手段１１・・・・・・
採血針

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 血液を採血針Ｈから膜モジュール３へ導入して、血球成
   分と血漿成分とに分離し、分離された血球成分をバッグ
   ６に貯留して、返血時にバッグ内の血球成分を採血針Ｈ
   より人体へ戻す血液流路１と、該膜モジュール３で分離
   された血漿成分をバッグ７へ導入する血漿流路２と、該
   血液流路１に設けられた正逆転可能な血液ポンプ４と、
   該血漿流路２に設けられた血漿ポンプ８と、該膜モジュ
   ール３と血液バッグ６を接続する血液流路に設けた分岐
   管に取着されたバルブ１２と、該血液流路１の流量を検
   知する第１の検知器５と、該血漿流路２の流量を検知す
   る第２の検知器９と、該血液流路１の膜モジュール出口
   の流体の種類を識別する検出器１４と、肩と肘の間に巻
   き付けられて、当該部分の圧迫状態を空気ポンプ３１の
   駆動停止と弁３２の開閉により変化せしめる膨張・収縮
   する袋状体３０と、外部からのスタート信号を受けて、
   空気ポンプ３１を駆動させ、かつ弁３２を閉止して該袋
   状体３０を膨張させ、しかもバルブ１２を開放し、血液
   ポンプ４を正転駆動して、血液を膜モジュールへ供給す
   る脱血開始手段１８と、該検出器１４からの血液検出信
   号を受けてバルブ１２を閉止し、血漿ポンプ８を駆動す
   る血漿採取開始手段１５と、該第１の検知器５からの検
   知信号を受けて、脱血量が所定値に達したとき、空気ポ
   ンプの駆動を停止させ、かつ弁を開放して袋状体を収縮
   させるとともに、血液ポンプを逆転駆動させて、バッグ
   ６内の血球成分を人体に戻す返血手段１６と、該検出器
   １４からの空気検出信号を受けて、空気ポンプを駆動さ
   せ、かつ弁を閉止して、袋状体を膨張させるとともに、
   血液ポンプを正転駆動させて採血を行う脱血手段１９と
   、上記脱血と送血を繰り返すことにより、血漿採取量が
   所定値に達したとき、該第２の検知器９からの検知信号
   を受けて全ポンプの駆動を停止させるポンプ停止手段１
   ７を備えてなる血漿の採取装置。