JPH0462748B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は血液障害症患者の血液洗浄に用いられ
る連続式血液分離装置に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

血液（全血という）は赤血球、白血球、血小板
等からなる重い固形成分と種々の蛋白質を含む軽
い液体成分即ち血しようからなり、採血を受けた
人体では血しようは速かに回復補充されるが、赤
血球の再生補充には長い時間を要することは知ら
れている。血液障害症例えば黄疽症の患者は血し
ようが汚染されており、黄疽症の治療には患者か
ら血液を連続的に採取し、これを遠心分離して汚
染した血しようを廃棄し、赤血球に血しよう製剤
を加えて次々に患者の体内へ戻す方法即ち血液洗
浄法が行われる。この血液洗浄法は悪性パラプロ
テイン血症や高コレステロール血症のように血し
ように異常を生じている血液障害症の治療にも用
いられている。

このような血液洗浄法に用いる連続式血液分離
装置において、もし患者と遠心容器を結ぶ血液の
循環系即ち全血及び分離された成分の入出用チユ
ーブ（血液チユーブという）が、閉鎖システムに
なつていなければ細菌汚染を生じて患者に危険を
及ぼす。従つて連続式血液分離装置として最も肝
要なことは血液チユーブを完全な閉鎖システムに
構成することである。しかし血液チユーブは高速
回転する遠心容器に接続されるからその捩れを除
くために回転接手を必要とし、回転接手を用いな
いで血液チユーブを完全な閉鎖システムに構成す
ることは難しい。

連続式血液分離装置としてはすでにIBM2997
が開発されているが、この先行技術は血液チユー
ブの途中にセラミツク製の回転接手を設けてお
り、血液チユーブが完全な閉鎖システムになつて
いない。次に回転接手を用いない遠心液体処理装
置（特開昭51−120470号）が提案されており、こ
の先行技術は遠心容器と血液チユーブの係止部材
を同じ方向に２：１の速度比で積極回転させ、遠
心容器と血液チユーブに対して２：１の速度比を
とらせることにより血液チユーブの捩れを除くよ
うに構成している。しかしこの先行技術は血液チ
ユーブの係止部材を回転させる駆動手段が複雑で
あり、このため騒音や振動を発生するという欠点
がある。

そこで回転駆動手段を用いない液体連通装置
（特開昭56−65647号）が提案された。この先行技
術は遠心容器に連なる血液チユーブの２個所を軸
受を介してテーブルに挿通し、テーブルだけを積
極的に駆動して血液チユーブをテーブルと共に回
転させ、血液チユーブの捩れ反力により遠心容器
を従動的に回転させ、遠心容器とテーブルの速度
比が結果的に２：１になるようにして血液チユー
ブの捩れを除去している。しかしこの先行技術は
遠心容器に回転力を与えることなく、血液チユー
ブの捩れ反力のみで遠心容器を高速回転させるか
ら、血液チユーブに対して絶えず無理な力が働く
ことになり、その結果血液チユーブが疲労してそ
れほど長くない期間のうちに破損するおそれがあ
る。

本発明の目的は従来技術のこのような問題点を
解決し、簡単な構成のもとに遠心容器とテーブル
の両方を２：１の速度比で回転させて血液チユー
ブの捩れを除去し、これにより回転接手を用いな
いで血液チユーブを完全な閉鎖システムに構成し
た連続式血液分離装置を提供することにある。

〔問題点の解決手段〕

本発明は上下のテーブルを箱体に納めて下テー
ブルを積極回転する芯軸の頂端に取付け、両テー
ブルを回転自由の連継杵で連結して一緒に回転さ
せ、遠心容器を取付けた遠心テーブルの脚筒を上
テーブルの中心に承持させ、連継杵の上下の両端
と遠心テーブルの脚筒及び芯軸のスリーブに調車
を設けてそれぞれ上ベルト及び下ベルトを掛け、
連継杵の公転と自転により遠心容器と下テーブル
を２：１の速度比で回転させるように設定し、全
血チユーブと成分チユーブを上テーブルに挿通し
て下テーブルに止めたのち上方へ湾曲させ、これ
らの全血チユーブ及び成分チユーブに回転接手を
設けることなく遠心容器内の全血ノズル及び成分
ノズルに連結する。

本発明の第１の実施態様は遠心容器の長四角の
箱形に作つて長手方向の両端に半円形の連通管を
接続する。第２の実施態様は上下のベルトにタイ
ミングベルトを用い、これを歯形調車に掛ける。
第３の実施態様は下テーブルの上面に球軸受を取
付けて筒金を承持させ、この筒金に全血チユーブ
と成分チユーブを挿通して各チユーブを下テーブ
ルに止め、全血チユーブ及び成分チユーブの上方
への湾曲部を囲むコイルばねを設け、このコイル
ばねの両端を遠心テーブルの脚筒と上記筒金に固
定する。

〔実施例〕

第１〜３図に示す実施例において、１は縦長の
箱体で、前面の上部を斜面にして水平な天板２を
接合し、斜面の下半部とその下側に窓孔３を刳抜
いて透明板４を張り、箱体内の中腹部が外側から
見えるようにする。５は箱体１の中底で、この中
底に筒体６を固定して上下に貫通させ、筒体の下
端に駆動源となるモータ７を取付け、モータ軸８
に可撓接手９を介して芯軸１０を結合する。１１
は箱体１の下部に取付けた真空ポンプで、吸気管
１２を中底５に挿着して箱体１の内部を−200〜
300mmHgに減圧し、回転中の風圧による騒音を軽
減させる。１３は中底５の上方に設けた平衡板
で、等分角に配置した３本の太いゴム製の支柱１
４により中底５に固定し、この平衡板と筒体６の
天板にわたって肉厚のスリーブ１５を固底し、ス
リーブ１５の上半部を平衡板１３の上側へ突出さ
せ、モータ軸８に連なる芯軸１０をスリーブ１５
に挿通して上下の球軸受により軽快に回転させ
る。

上テーブル１６と下テーブル１７を上下に配置
して下テーブル１７を芯軸１０の頂端に取付け、
両テーブルの側縁部を一本の連継杆１８にて連結
し、モータ７を駆動して芯軸１０により下テーブ
ル１７を回転させる。この際連結杆１８が芯軸１
０の周りを公転し、上テーブル１６は連結杆１８
に伴われて下テーブル１７と一緒に回転する。な
お連結杆１８は上下の球軸受により各テーブル１
６，１７に対して軽快に回転することができる。
２０は小径の遠心テーブルで、下面の中心部に突
設した短い脚筒２１を上テーブル１６に嵌込んだ
座金１９に挿通し、この脚筒を芯軸１０の延長線
上において同芯に配置し、脚筒２１を座金内の上
下の球軸受により軽快に回転できるように承持す
る。

２２は下側のタイミングベルトで、スリーブ１
５に固定した歯形調車２３と連継杆１８の下端に
取付けた小径の歯形調車２４に掛ける。２５は上
側のタイミングベルトで、遠心テーブルの脚筒２
１に固定した小径の歯形調車２６と連継杆１８の
上部に取付けた歯形調車２７に掛ける。連継杆１
８が芯軸１０の周りを公転するとき下側のタイミ
ングベルト２２は芯軸のスリーブ１５に固定され
た調車２３を中心として旋回し、両者が噛合つて
いるからタイミングベルト２２は調車２３により
巡回させられる。下側のタイミングベルト２２は
連継杆１８の下端に取付けられた小径の調車２４
とも噛合つているので、その巡回により連継杆１
８を増速して回転させることになり、連継杆自体
の回転（自転）は上側のタイミングベルト２５と
調車２６，２７により増速されて遠心テーブルの
脚筒２１に伝えられ、遠心テーブル２０は下側の
タイミングベルト２２の公転を駆動源として積極
的に回転する。こゝに上下のテーブル１６，１７
の回転速度は芯軸１０と同じであり、遠心テーブ
ル２０の回転速度は調車２３，２４及び調車２
６，２７の歯数比によつて決まるから、この歯数
比を適宜に選定することにより遠心テーブル２０
と下テーブル１７に対して２：１の速度比をとら
せることができる。

自在接手３１を有する金具３０を箱体の天板２
の前面寄りに取付け、自在接手３１の支点を芯軸
１０及び遠心テーブル２０の中心線の延長線上に
選定し、連継杆１８の反対側にて上テーブル１６
の側縁に金具３２を取付け、自在接手３１に挿着
した硬質の保護管３３を金具３２に通して上テー
ブルの下面へ突出させ、この保護管３３と連継杆
１８により上テーブル１６の水平度を保持し、上
テーブル１６の回転により自在接手３１を支点と
して保護管３３が円錐面上を旋回するようにな
す。３４はやゝ太い被覆チユーブで、箱体１の外
部から金具３０と自在接手３１を経て保護管３３
へ導入し、この保護管で被覆チユーブ３４を保護
し、保護管３３の下端を出た所で被覆チユーブ３
４をゆるく湾曲させて下テーブル１７に近づけた
のち、下テーブルの中心で被覆チユーブを上方へ
ゆるく湾曲させて遠心テーブルの脚筒２１へ挿入
する。３５は下テーブル１７の上面に取付けた横
向きの球軸受で、これに承持させた短小な筒金３
６に被覆チユーブ３４を固い目に通し、被覆チユ
ーブの途中を球軸受３５と筒金３６により下テー
ブル１７に係止する。３７は被覆チユーブ３４の
上方への湾曲部を囲むコイルばねで、両端を遠心
テーブルの脚筒２１と筒金３６に固定し、遠心テ
ーブル２０の回転により被覆チユーブ３４とコイ
ルばね３７に捩れを生ずると、コイルばねの反力
で筒金３６を回転させてコイルばね自体と被覆チ
ユーブの捩れを除去する働きをなす。

４０は遠心容器で、長四角の箱形に作つて遠心
テーブル２０の上面に取付け、側方よりみて形
をなす全血ノズル４１、重液ノズル４２及び軽液
ノズル４３を納め、中央部に遠心テーブルの脚筒
２１と一体の芯棒４４を設け、各ノズルの根元を
芯棒４４に封じ込んで遠心テーブルの脚筒２１へ
突入させる。こゝに全血ノズル４１は遠心容器４
０の上面に添うて右側の中程にて開口し、重液ノ
ズル４２は遠心容器４０の上面に添うて左側面近
くにて開口し、軽液ノズル４３は遠心容器４０の
下面近くの中央寄りにて開口する。４５，４５は
２つの半円形の連通管で、遠心容器４０の長手方
向の両端下部に接続してこの部分を相互に反対側
へ連通させる。４６は全血チユーブ、４７は赤血
球チユーブ、４８は血しようチユーブで、３本の
チユーブ４６〜４８からなる血液チユーブをまと
めて被覆チユーブ３４に挿通し、これらのチユー
ブ群Ｔを遠心テーブルの脚筒２１の内部へ導き、
こゝで全血チユーブ４６を全血ノズル４１の基端
に挿着し、赤血球チユーブ４７を重液ノズル４２
の基端に挿着し、血しようチユーブ４８を軽液ノ
ズル４３の基端に挿着する。

本発明の一実施例は以上の構成からなり、その
血液分離作用は次の通りである。

始めに第１ポンプ（図示なし）により輸液を全
血チユーブ４６へ流入させて遠心容器４０へ送込
み、この容器と赤血球チユーブ４７及び血しよう
チユーブ４８に輸液を充満させる。続いてモータ
７を付勢して芯軸１０を回転させ、この芯軸と連
継杆１８により上下のテーブル１６，１７を回転
させ、連継杆１８と保護管３３により上テーブル
１６の水平度を保ち、連継杆１８の公転と自転に
より遠心容器４０を回転させる。遠心容器４０が
所定の高速回転（例えば2000〜3000回転／分）に
達すると輸液の流入を止め、患者から採取した全
血に抗凝固液を加えて第１ポンプにより全血チユ
ーブ４６へ流入させ、この全血を全血ノズル４１
の先端から遠心容器４０へ送込み、全血の送込量
に応じて始めの輸液を赤血球チユーブ４７の第２
ポンプ（図示なし）により遠心容器から流出さ
せ、遠心容器４０の内部に全血を充満させる。

遠心容器４０の高速回転により軽い血しようは
容器の中央部に残り、重い赤血球は血しようから
分離して容器の周縁部に集まる。こゝに遠心容器
を長四角の箱形に作つたから赤血球と血しようの
分離性能が向上し、この遠心容器の両端部に２つ
の半円形の連通管４５，４５を接続しており、遠
心容器の高速回転により赤血球がこの連通管を流
れ、次々に全血ノズル４１の反対側へ移動して重
液ノズル４２に向うので重液ノズルが１本ですむ
ことになり、このような連通管４５を設けたこと
により遠心容器４０を長四角の箱形に作つて分離
性能の向上をはかることができた。

数分間を経過して遠心容器内の全血が完全に分
離されると、赤血球チユーブ４７の第２ポンプ及
び血しようチユーブ４８の第３ポンプを作動し、
遠心容器内で分離された赤血球と血しようをそれ
ぞれ重液ノズル４２及び軽液ノズル４３を通じて
流出させ、赤血球は混合袋へ入れて輸液や医薬品
を加えたのち患者の体内へ戻し、血しようは廃棄
袋へ送込む。黄疽症の場合患者の血しようは汚染
されているから廃棄する。なお患者に赤血球を戻
す静脈針の手前に泡検知器を設けており、空気の
混入による危険を未然に防止するようにしてい
る。一旦このような分離操作が始まると患者から
連続して血液を採取し、全血の分離と赤血球の患
者への返還及び血しようの廃棄袋への送込みを継
続して行い、患者の血液を次々に循環させてその
全量を洗浄する。こゝに遠心容器４０の全血チユ
ーブ４６、赤血球チユーブ４７と血しようチユー
ブ４８の総内容量を約130mlとし、患者の体外へ
一時的に流出する血液量を少なくすることによ
り、患者の体力的負担を軽るくして幼児及び高令
者の治療を可能にする。患者の血液洗浄が終る
と、全血チユーブ４６を通じて遠心容器４０へ再
び輸液を送込み、分離された赤血球の全量を患者
の体内へ戻して血液の無駄をなくすと共に、この
輸液により遠心容器４０と関連部品の内部を洗浄
する。

本実施例においては全血チユーブ４６がその
まゝ遠心容器の全血ノズル４１に挿着され、赤血
球チユーブ４７がそのまゝ遠心容器の赤血球ノズ
ル４２に挿着されており、各チユーブのどの個所
にも回転接手を設けないで完全に閉鎖システムと
なるように構成している。この液に本実施例にお
いては細菌汚染のおそれが皆無であるから極めて
衛生的である。

本実施例においては全血チユーブ４６、赤血球
チユーブ４７と血しようチユーブ４８からなる血
液チユーブをまとめて被覆チユーブ３４に挿通
し、回転接手を用いないでこれらのチユーブ群Ｔ
を遠心容器４０に接続しているから、遠心容器４
０の回転に伴うチユーブ群Ｔの捩れを除く必要が
ある。ところで連続式血液分離装置において遠心
容器４０とチユーブ群Ｔを止める下テーブル１７
を２：１の速度比で回転させると、一般的にはチ
ユーブ群Ｔに捩じれを生じないことが知られてい
るが、従来既知の手段にて当該２：１の速度比と
したものにあつては、高速回転によつてチユーブ
がぶれたり、振動したりし、安定に回転させるの
は困難であり、高速回転には不向きであり、ま
た、回転によつてチユーブ群に捩じれが生じて
も、この捩じれを除去することは不可能である。
本実施例においては上下のテーブル１６，１７を
連結する連継管１８の上下の両端に歯形調車２
４，２７を取付け、下テーブルの芯軸１０を承持
するスリーブ１５と遠心テーブルの脚筒２１に歯
形調車２３，２６を固定し、調車２３，２４に下
側のタイミングベルト２２を掛け、調車２６，２
７に上側のタイミングベルト２５を掛けており、
下テーブル１７の回転により連継杆１８を芯軸１
０の囲りに公転させ、この公転により連継杆１８
を自転させて遠心容器４０を回転させるように構
成しており、極めて簡単な構成をもつて遠心テー
ブル即ち遠心容器４０と、下テーブル即ち血液チ
ユーブを含むチユーブ群Ｔの係止点の速度比を
２：１にすることができる。

こゝに遠心容器４０の回転に伴つて遠心テーブ
ルの脚筒２１に連結されたコイルばね３７とこれ
に囲まれたチユーブ群Ｔが捩れようとし、コイル
ばねの捩れ反力が下端の筒金３６を回転させ、筒
金３６は球軸受３５に承持されていて軽快に回転
するから、コイルばね３７の捩れ反力によりコイ
ルばね自体とチユーブ群Ｔは少しも無理な力が
かゝることなく捩れが除去される。

以上は本発明の実施例を説明したもので、本発
明はこの実施例に限定されることなく発明の要旨
内において設計変更でき、例えばタイミングベル
トと歯車調車の代りにＶベルトとＶプーリを用い
てもよく、重液ノズル４１と赤血球チユーブ４６
及び軽液ノズル４３と血しようチユーブ４８のほ
かに白血球ノズルと白血球チユーブを設け（これ
らを成分ノズル及び成分チユーブと総称する）、
これにより白血球も採取できるように構成しても
よい。

なお実施例は黄疽症の治療用として説明した
が、本発明は献血者の全血分離用としてそのまゝ
使用することができ、この場合は献血者の血しよ
うは破棄せずに血しよう製剤として利用し、再生
に長い時間を要する赤血球を献血者に返還する。
実施例には図示していないが実際の血液分離装置
では又赤血球チユーブに分岐チユーブと切替弁を
設けており、遠心容器の回転数を調整することに
よつて血液障害症の患者や献血者の全血から白血
球や血小板を採取できるように構成している。

〔発明の効果〕

本発明においては相対する上下のテーブルを回
転自由の連継杆で連結し、両テーブルを一緒に回
転させると共に連継杆を下テーブルの芯軸の周り
に公転させ、遠心容器を取付けた遠心テーブルの
脚筒を上テーブルの中心に承持させ、連継杆を自
転させる下ベルトとこの自転を遠心テーブルの脚
筒に伝える上ベルトを設け、連継杆の公転と自転
により遠心容器と下テーブルを２：１の速度比で
回転させるように構成したから、遠心容器に接続
される全血チユーブと成分チユーブ即ち血液チユ
ーブに、回転接手を設けることなくその捩れを除
去することができる。従つて本発明によるときは
極めて簡単な構成をもつて血液チユーブと遠心容
器を完全な閉鎖システムに構成することができ、
機構が簡単で血液チユーブに無理な力がかゝらな
いから長期間にわたつて確実に作動し、細菌汚染
のおそれが皆無であるから人体に全く危険がな
く、これらが相待つて性能が良くかつ極めて安全
な連続式血液分離装置を提供しうる効果がある。

本発明において遠心容器を長四角の箱形に作つ
て長手方向の両端に半円形の連通管を接続したも
のは、重い赤血球がこの連通管を流れるので簡単
な構成のもとに分離性能を向上しうる利点があ
り、上下のベルトとその調車をタイミングベルト
及び歯車調車としたものは動力を適確に伝えるか
ら２：１の速度比を正確に保持しうる利点があ
り、全血チユーブと成分チユーブの途中を筒金と
球軸受を介して下テーブルに止め、このチユーブ
類にコイルばねをかぶせてその両端を遠心テーブ
ルの脚筒と上記筒金に固定したものは、コイルば
ねの捩り反力が働くので、チユーブ群に捩れを生
じてもこの捩れを確実に除去しうる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は実施例の縦断側面図、第２図は遠心容器の拡大
した縦断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図で
ある。 なお１は箱体、１０は芯軸、１５はスリーブ、
１６は上テーブル、１７は下テーブル、１８は連
継杆、２０は遠心テーブル、２１はその脚筒、２
２は下ベルト、２３と２４は調車、２５は上ベル
ト、２６と２７は調車、４０は遠心容器、４１は
全血ノズル、４２と４３は成分ノズル、４５は連
通管、４６は全血チユーブ、４７と４８は成分チ
ユーブである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上下のテーブルを箱体に納めて下テーブルを
   積極回転する芯軸の頂端に取付け、両テーブルを
   回転自由の連継杵で連結して一緒に回転させ、遠
   心容器を取付けた遠心テーブルの脚筒を上テーブ
   ルの中心に承持させ、連継杵の上下の両端と遠心
   テーブルの脚筒及び芯軸のスリーブに調車を設け
   てそれぞれ上ベルト及び下ベルトを掛け、連継杵
   の公転と自転により遠心容器と下テーブルを２：
   １の速度比で回転させるように設定し、全血チユ
   ーブと成分チユーブを上テーブルに挿通し、下テ
   ーブルの上面に軸受を取付けて筒金を承持させ、
   この筒金に全血チユーブと成分チユーブを挿通し
   て各チユーブを下テーブルに止めて上方へ湾曲さ
   せ、全血チユーブ及び成分チユーブの上方への湾
   曲部を含むコイルばねを設け、このコイルばねの
   両端を遠心テーブルの脚筒と上記筒金に固定し、
   全血チユーブ及び成分チユーブに回転接手を設け
   ることなく遠心容器内の全血ノズル及び成分ノズ
   ルに連結したことを特徴とする連続式血液分離装
   置。