JPS6324954A - 血漿採取装置 - 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い
られる血漿製剤の原料となる血漿を、膜分離により供血
者から効率よく採取する装置、特に脱血と返血のサイク
ルを自動的に行ない、しかも脱血不良時に、供血者の肩
と肘の間に巻きつけた袋状体を膨張させて、静脈内にう
つ血を起して脱血を促進させ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されて
いる。（医科器械学Ｖｏｌ、５４Ａ１１．１９８４、Ｐ
５３４〜Ｐ５３９など）。中でもシングルニードル法と
よばれる１本の穿刺針で脱血と返血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ため、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３０〜７０ｄ／分で血液を処理するため、例
えば血漿５００−を採取しようとすると約３０〜６０分
を要していた。

（発明が解決しようとする問題点） 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きくなり、供血者の体内血
液循環量が減少するという問題があった。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
るという問題があった。そのため供給者の体内血液循環
量の減少に留意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開運がある。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） したがって本発明は、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１は採血針Ｈから取り出された血液を血球成分
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と、血液流路の除圧を検出する圧
力検出器２２（通常流路の除圧を検出して収縮動作を起
すビロースイッチが設けられる）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で分離された血漿成分
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で分離された血漿成分をバッグ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さ
れる。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部となるように傾斜し
て配置してもよい。血液流路１の膜モジュール３と血球
貯留バッグ６との間にはプ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の膜モジユール出口には、流路内の
流体の種類を識別する検出器１４が設けられている。

また処理時間を短縮させるため、供血者の肩と肘の間に
巻き付けて、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。

一方制御手段として、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、ポンプ停止手
段１７および袋状体の膨張・収縮手段４１を備えている
０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１袋状体の膨張・収縮手段４１に作動信号を発
信するとともに、バルブ１２を開放し、血液ポンプ４を
正転駆動して、血液を取り出し、取り出された血液を膜
モジュールへ供給し、膜モジユール内のプライミング液
を血液で追い出す。追い出されたプライミング液はバル
ブ１２より外部へ排出される。膜モジユール内のプライ
ミング液が血液で置換されて、次いで血液が膜モジュー
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。さ
らに返血手段１６により第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、脱血が終了し
たとして袋状体の膨張・収縮手段に不作動信号を発信す
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
１袋状体の膨張・収縮手段に作動信号を発信するととも
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。上記袋状体は該袋状体の膨張・収縮手段４１が作
動した状態（脱血時）で、しかも血液流路の除圧検出器
５７が除圧を検出したときに袋状体を膨張させて静脈内
にうつ血を起して脱血を促進させる。

（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、膜モジユール内のプラ　−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に混入して血漿を希釈する
ことはない。また脱血量ノ検知器５と膜モジュール３の
出口での血液流路１内の流体の種類（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。さらに脱血
時に、脱血不良が発生したときのみ袋状体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常に脱血
量を一定に保つことができる。

（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、１は血
液流路、２は血漿流路である。供血者の腕に穿刺された
採血針Ｈから取シ出された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２３に入り、上下方向に設定された膜モ
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、た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
状の分離膜を多数ハ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。

該膜モジュール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れる。

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
る抗血液凝固剤、例えばＡＣＤ液を血液流路１に供給す
る流路２６がＡＣＤポンプ２９を介して接続されている
。ＡＣＤ液供給流路２６はＡＣＤ液容器２４に接続され
る。採血時にはＡＣＤ液は一定量ずつ血液流路１に供給
され、その供給ｆ！ｋＦｉ検出器２０で検出される。

また第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
袋状体の膨張・収縮手段４１に袋状体の膨張信号を発信
して空気ポンプ３１を駆動し、弁３２を閉止して当該部
分を圧迫し、脱血量の増大を促す。第２のチャンバ２３
には膜モジュールへの入口圧セン＋ｊ２４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、上記２つのセンサ
２４，２５により膜間圧力差（ＴＭＰ　）が検出される
。この膜間圧力差が所定の値となるように血漿ポンプ８
の血漿抜取シ量が制御される。

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袋状体の膨張・収縮手段４１に不
動作信号を発信するため袋状体３０は収縮したままであ
る。そしてＡＣＤポンプ２９を停止させるとともに血液
ポンプ４を逆転させ、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。

さらに血液ポンプ４には、この血液ポンプの回転数に基
づいて血液流路１の流量（脱血量）を検知する第１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！ｋ（採崩漿量）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・収縮手段である。

血液処理時には、この制御装置４０により袋状体の膨張
・収縮手段４１に作動信号を送る。袋状体は上Ｅ作動信
号を受け、しかも圧力検出器２２が作動したときにのみ
空気ポンプが駆動され弁３２が閉止されて膨張する。上
記以外の場合には空気ポンプは停止し、かつ弁は開放さ
れている。制御装置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１内と血漿流路２内の各流量および膜モジュー
ル３の膜圧（ＴＭＰ）が適正値となるように血液ポンプ
４および血漿ポンプ８の回転数を制御し、脱血と送血を
繰シ返しながら血液を処理する。また血液抜き取り圧力
が異常になると袋状体の膨張・収縮手段４１に脱血不良
信号を発信する。

供血者の肩と肘の間に巻き付けられる袋状体３０け、尚
該部分を所定の長さにわたって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
圧計に使用される血圧測定用のカフが用いられる。空気
ポンプ３１は小型のダイヤプラムポンプ、ベローズポン
プなど流量３１７分以上、圧力１００　ｖｉＨｇ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０ 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＠
に解放して袋状体に供給された空気を排出し袋状体３０
を収縮させる。ま丸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。かかる袋状体の膨張・収縮手段４１の一例を第３図
に示す。この袋状体の膨張・収縮手段４１は制御装置４
０からの脱血信号を受け、しかも圧力検出器２２からの
脱血不良信号を受けたときにのみ弁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１袋状
体の圧力を設定する圧力設定回路５６、及び圧力センナ
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、該回路から発信された弁開閉信号で弁３２を開閉
するようになっている。この回路５２の袋状体の膨張・
収縮時間を設定する回路６１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
るときにのみポンプ駆動回路５９ヘポンプを駆動させる
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
、一致回路５８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。した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、上記構成の崩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
た制御装置４０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袋状
体の膨張・収縮手段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１
８、血漿採取開始手段１５、返血手段１６、脱血手段１
９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、中空糸
の内部および血液流路１にプライミング液が満たされて
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の膜モジユール出口に分岐管を設け、この分岐管にバ
ルブ１２が取着される。

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Ｓ−１として示す０ 第４図のステップＳ−１から血漿採取を始めるのである
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ｓ−２〜ステップＳ−８および第１０図のフロー
チャートに基づいて説明する０ 第６図のステップｓ−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、制御装置４０が
作動し、袋状体の膨張・収縮手段４１へ作動信号を送る
。そして、バルブ１２を開放して、ＡＣＤ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さ
れる。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。このとき血液は、膜モジュール３、の
下側から中空糸内に供給されるため、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。

中空糸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１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ユ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Ｓ−３で、制御装置４０により血漿ポンプ８を駆動
させ脱力工程に入る。これにより血球成分はバッグ６へ
、また膜を透過した血漿成分はバッグ７ヘストツクされ
る。供血者より血液が取り出されている間に血液ポンプ
の吸引力により流路に防圧が発生すると圧力検出器２２
から除圧検出信号を受けて、弁３２を閉止して空気ポン
プを作動させ、袋状体を膨張させて脱血を促進させる。

脱力が促進して圧力検出器が不作用になると弁が開放し
、空気ポンプが停止して、袋状体を収縮させる。

さらに血液量（脱血量）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、制御装置４０
によりコントローラ４１へ脱血終了信号を送る。すると
空気ポンプ３１と弁３２は不作動となる。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内にストッ
クされた血球成分が供給者に返還される。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ものとして、第９図に示
すステップ５で、制御装置４゜によりコントローラ４１
へ脱血信号を送シ空気ポンプ３１と弁３２へ作動信号を
送る。そしてＡＣＤ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。上記脱
血工程と返血工程のサイクルを繰り返して所定量の血漿
成分を採取する。つぎＫ、検知器９からの検知信号を受
けて血漿流路２の流量（血漿採取量）が所定値に達した
とき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４１へは
不作動信号を送っ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１および膜モジユー
ル３内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ユール内の
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。回収工程では血液流路１に空
気を導入する必要があるため、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シ、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。

（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１図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
動作を示す簡略化したフロー図、第１０図は本発明装置
の制御方法を示すフローチャートである。 １・・・・・・・・・血液流路　　　　　　　２・・・
・・・・・・血漿流路３・・・・・・・・・膜モジュー
ル　　　　　４・・・四・・血液ポンプ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　　　　　　１７・・・・・・・・・ポン
プ停止手段１８・・・・・・・・・脱血開始手段　　　
　１９・・・・・・・・・脱血手段Ｈ・・・・・・・・
・採血針 手続補装置（方式） 昭和６１年１０月８日 ２　発明の名称 血漿係数装置 ３、補正をする音 事件との関係　　　　特許出願人 倉敷市酒津１６２１番地 （１０８）株式会社　クラレ 代表取締役　中村尚夫 ４６代理人 倉敷市酒津青江山２０４５の１ 株式会社　クラレ内 株式会社クラレ特許部 電話東京１１３＜２７７）３＋１１２ ５、補正命令の日付　　昭和６１年９月３０日（発送日
）。 ６、補正の対象　　　　明細書の発明の名称の欄　　ユ
　、ユ、゛。

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、
   該採血針Ｈと血球ポンプ４の間に設けられて、採血時に
   血液流路の圧力を検出する圧力検出器２２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、上記圧力検出器２２からの陰圧検出信号を受
   けて空気ポンプ３１を駆動させるとともに、弁３２を閉
   止して袋状体に空気を供給する袋状体の膨張・収縮手段
   ４１と、外部からのスタート信号を受けて、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
   ユールへ供給し、しかも袋状体の膨張・収縮手段４１に
   作動信号を発信する脱血開始手段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、袋状体の膨張・収縮手段に不作動信号を発信
   し、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、袋状体の膨張・収縮手段に作動信
   号を発信するとともに、血液ポンプを正転駆動させて採
   血を行う脱血手段１９と、上記脱血と返血を繰り返すこ
   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枢動を停止
   させるポンプ停止手段１７を備えてなる血漿採取装置。