JPH0561949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は膜分離により血液から血球成分を含ま
ない血漿を採取する装置に関し、特に採血と返血
を１本の穿刺針で行う血漿採取用装置に関するも
のである。

近年、血液学、免疫学の進歩により、従来の全
血輸血に代わつて、赤血球、血小板、血漿等の血
液成分毎の輸注が行なわれる様になつてきた。こ
の成分輸血は患者にとつて不要または害のある成
分を全血から取り除き、必要な成分のみを大量に
輸注できるという大きな利点を有している。現在
よく行なわれているのは血漿輸注、血小板輸血、
顆粒球輸血等であるが、中でも血漿輸注は肝疾患
患者に対する血漿交換療法の様な治療法において
大きな成果を上げつつある。本願発明は特に上記
血漿輸注用の血漿を健康な血液提供者から安全に
かつ効率よく採取することのできる装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来の血漿採取法は主として遠心分離機を用い
て行なわれているが、最近膜を用いた血漿採取法
が検討されている。かかる膜を用いた血漿採取法
のうち穿刺針１本を用いて採血と返血を行う方式
は、例えば人工臓器13巻２号1984年907〜913頁に
記載されているように採血時に血液ポンプを用い
て血液を膜モジユールへ供給して膜を透過した血
漿成分を血漿貯溜バツグへ収容し、膜を透過しな
い血球成分を血球貯溜バツグへ収容する。そして
返血時に血液ポンプを逆方向へ回転させるか、ま
たは血液ポンプを用いることなく重力にもとづく
差圧により血球貯溜バツグ内の血球成分を補充液
で希釈しながら膜モジユールを介して返血するよ
うになつている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記膜を用いた血漿採取法は電解
質液などの補充液で希釈された希釈血液を再度膜
モジユールで過して返血するため、採取された
血漿の蛋白濃度が返血時に膜を透過した補充液に
より薄められるという問題があつた。

一方補充液を用いない方法では返血時に高濃度
の血液を膜モジユールを通して返血するため膜モ
ジユール内での圧力損失が大きく返血をスムーズ
に行うことが困難である。しかも返血後回路内に
残留する血液のヘマトクリツト値が高値になるた
め次回の血漿分離が困難となるという問題があつ
た。

（問題点を解決するための手段） したがつて本発明の目的は従来技術の上記問題
点を解消し、採血と返血をスムーズに行うことの
できる血漿採取用装置を提供することである。す
なわち本発明の装置は、採血針１と、正逆転可能
な血液ポンプ２と、血液を分離膜を介して血漿成
分と血球成分に分離する膜モジユール３、該膜モ
ジユールで分離された血球成分を貯溜するバツグ
７および血漿成分を貯溜するバツグ８を備えた血
漿採取用装置において、該膜モジユール３を介し
て採血針１と血球貯溜バツグ７を連結する回路１
０に、該膜モジユールをバイパスする回路１１を
設け、かつ該回路１０に設けたバイパス回路１１
の切替手段６と血球貯溜バツグ７の間に空気検出
手段５を設け、しかも該流路切替手段６と正逆転
可能な血液ポンプ２を空気検出手段５および血液
抜きとり量検出手段と連動制御させるとともに、
採血時に該血液抜きとり量が設定量となると血液
抜きとり量検出手段が作動して、回路切替手段６
を作動させ、かつ血液ポンプを逆転駆動させて血
球貯溜バツグ７内の血球成分をバイパス回路１１
を経て返血させ、返血が終了すると空気検出手段
５が作動して、血液ポンプの駆動を停止させるよ
う構成したことを特徴とする血漿採取用装置であ
る。

（作用） 本発明装置は膜モジユールをバイパスする回路
を設け、かつ該バイパス回路の切替手段と血液ポ
ンプの正逆転方向の切替を空気検出手段と血液抜
きとり量検出手段と連動制御させることにより自
動的に採血と返血を行うとともに、血球成分をバ
イパス回路を経て返血するため返血をスムーズに
行うことができる。

（実施例） 次に本発明装置の一実施例を図面にて説明す
る。第１図において血漿提供者の静脈に穿刺して
採血及び返血時の流路となる１本の採血針１と膜
モジユール３は正逆転可能な血液ポンプ２を介し
て血液回路１０で接続され、さらに該膜モジユー
ルの血球出口は該回路１０により可撓性のある血
球貯溜バツグ７に接続される。また血液回路１０
には該膜モジユールをバイパスするバイパス回路
１１が接続されている。そして上記回路とバイパ
ス回路とは切替手段、例えば三方バルブ６で切替
えられるようになつている。また該回路１０の血
球貯溜バツグ７と切替手段６との間には空気検出
手段５が設けられている。

該膜モジユール３の血漿出口は血漿ポンプ９を
介して血漿を採取する、例えば400ml〜700mlの容
量の可撓性の血漿貯溜バツグ８に接続されてい
る。上記血漿ポンプ９の代りに重力にもとづく差
圧を利用してもよい。

本発明において採血針１としては通常シヤン
ト、注射針、カテーテルなどである。また正逆反
転可能な血液ポンプとは定量性のあるポンプ、例
えばローラー型ポンプなどをいう。

血漿貯溜バツグ及び血球貯溜バツグは、例えば
容量が100〜700mlの可撓性のある市販の血液バツ
グを用いることが好ましいが非可撓性の容器等を
用いても構わない。

流路切替手段は第１図に示すように膜モジユー
ルを連結する回路とバイパス回路の分岐部に三方
切替弁を設けても、また上記各回路にそれぞれ閉
止弁を設けてもよい。血液の損傷を防止するため
には通常ピンチ弁が用いられる。

膜モジユール３としては、例えば第３図に示す
ような構造のものが用いられる。第３図は膜モジ
ユールの１例を示す断面図であり、血液入口３
０、血球出口３１、血漿出口３２、内部に充填さ
れた多数本の中空繊維３３を有する。中空繊維３
３の端部は接着剤３４で接着固化部を形成し、そ
の固化部付近で、血液入口３０および血球出口３
１を有するノズル３５，３６が本体３７のネジ部
とネジ合うキヤツプ３８で締めつけられている。
これは中空繊維の中空部に血液を流す場合の構造
であり、血漿は中空繊維の中空部から外側へ移動
することになる。逆に、中空繊維の外側に血液を
流し、中空部に血漿が移動するような構造の膜モ
ジユールも用いることができる。

膜モジユールに収容する透過膜としては血球等
を通さないで血漿（蛋白質…アルブミン、グロブ
リン等）を通す膜であれば全て使用できる。その
ため孔径は1μ以下、0.01μ以上である必要がある。
これらの膜は平膜、中空繊維膜が使用できる。

このような膜としては、ポリビニルアルコール
（PVA）系、エチレンビニルアルコール（EVA）
系共重合体、セルロースアセテート等のセルロー
ス透導体、ポリオレフイン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホン等
からなる均質微孔膜や非対称構造膜が用いられ
る。これらの内で生体親和性にすぐれたPVA系、
EVA系、セルロース透導体、ポリスルホン等の
膜を用いるのが望ましい。

第１図において血液ポンプ２、血漿ポンプ９は
いずれも定量性のあるローラー型ポンプを使用し
ているが、その駆動源である各モータ２１，２４
の駆動軸はそれぞれAC型タコジエネレータ２２，
２５と機械的に連結されている。上記ACタコジ
エネレータ２２，２５の電気信号(g)，(h)は制御部
２０に送られて採血量及び血漿採取量をモニター
するようになつている。

空気検出手段５としては血液回路の一方から光
または音波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。

血液抜きとり量検出手段としては血球または血
漿貯溜バツグの重量を測定する方法、または血液
ポンプの積算回転数により流量をモニターする方
法などを採用することができる。第１図では血液
ポンプの積算回転数を用いた方法を示している。

上記血液ポンプ２の正逆転方向およびバイパス
回路への切替弁６は空気検出手段５と血液抜きと
り量検出手段と連動制御される。

次に本発明装置の作動について説明する。

〔脱血工程〕 第１図に示す様に血液ポンプ２のドライバー２
２に制御部２０から、正転指令信号(d)と、回転設
定信号(a)が送られると、該正転指令信号と連動し
て三方切替弁６にバイパス回路１１を閉止する信
号(e)が制御部２０から発信される。そして血液ポ
ンプ２が正転して血漿供給者の静脈に穿刺された
採血針１から血流約40〜60ml／分で血液が体外に
取り出されて膜モジユール３に送られる。又血漿
ポンプ９のドライバー２６には血液ポンプの回転
設定信号(a)の約20〜40％に相当する回転設定信号
(b)が発信され、10ml〜20ml／分の流量で回転して
膜モジユール３で分離された血漿を血漿貯溜バツ
グ８に送給する。一方膜モジユール３の血球出口
から出てくる血球成分は血球貯溜バツグ７に貯め
られる。

この状態を継続すると、血漿供給者からは、血
液が体外にどんどん取り出され、また血漿も血漿
貯溜バツグ８に貯溜されてくる。

しかし、安全に体外に取り出される血液量は通
常200ml、多くて400mlが限度である。そのため採
血量をモニターする必要があるが、本発明では血
液ポンプ２のACタコジエネレータ２２から送ら
れてくる信号(g)を制御部２０で採血量に換算して
積算すると同時に、常時モニターするようになつ
ている。採血量が１サイクル毎の体外取出設定値
（通常200ml〜400mlの範囲に設定される）以上に
なると制御部２０から血液ポンプのドライバー２
３に回転設定信号(a)として０信号が送られ血液ポ
ンプ２が停止する。上記信号(a)と同時に血漿ポン
プ９のドライバー２６に発信される回転設定信号
(b)として０信号が送られて血漿ポンプ９を停止さ
せる。

上記血漿採取量は血漿ポンプ９のACタコジエ
ネレータ２５から送られてくる信号(h)を制御部２
０で血漿採取量に換算して積算すると同時にモニ
ターするようになつている。

また上記回転設定信号（０信号）と同時に三方
切替弁６に回路切替信号(e)が制御部２０から送ら
れ三方切替弁６を切替えて膜モジユール３をバイ
パスする回路が形成される。

〔返血工程〕 第２図に示すように上記血液抜きとり量検出手
段の作動より少し遅れて（通常0.5〜２秒）血液
ポンプ２のドライバー２３に制御部２０から逆回
転指令（d′）を出し血液ポンプを逆転させる。こ
の場合正回転時の回転速度の約1.5〜2.0倍の回転
設定信号（a′）を送り、血液ポンプ２を75ml／分
〜100ml／分の流量で逆回転させると血球貯溜バ
ツグ７にたまつた血球成分がバイパス回路１１を
経て採血針１から血漿提供者の静脈に返血する。
返血工程では血漿ポンプ９のドライバー２６へは
回転設定信号(b)として０信号が送られているため
ポンプ９は停止している。

血球貯溜バツグ７内の血球がバイパス回路から
全量返血されて、最後に該バツグ内の空気が導出
されると、回路１０に導出された空気を三方切替
弁と血球貯溜バツグを連結する回路に取り付けた
空気検出手段５で検出する。回路内への空気の混
入を検出すると同時に制御部２０から血液ポンプ
２のドライバー２３に０信号が送られ血液ポンプ
が停止する。また同時に三方切替弁６へも信号
（e′）が送られてバイパス回路を閉止する。

次に該信号より少し遅れて（通常0.5〜２秒）、
第１図のような送血工程に移行する。

血漿貯溜バツグ８に所望量（通常300〜600ml）
の血漿が採取されるまで上記採血工程と返血工程
のサイクルが繰り返し行われる。

例えば本発明装置を用いてヘマトクリツト値37
％の牛血から以下の条件で血漿を採取した結果は
次のようであつた。

条件：膜モジユール
Plasma Cure 0.3m²（クラレ製） 採 血 量 50ml／min 血漿採取量 20〜25ml／min 返 血 量 80ml／min 採血時間 ８分 返血時間 ３分 上記条件で採血工程＋返血工程の１サイ
クルを３回繰り返すことにより、総蛋白回収率
0.9以上の良好な血漿を480ml採取することが出来
た。

（発明の効果） 以上のように本発明装置は膜モジユールで分離
された血球成分は、再度膜モジユールを通過させ
ることなく、バイパス回路を経て供血者に返血さ
せるため蛋白濃度の高い良質の血漿を採取するこ
とができる。また分離膜の詰りを回避できるため
効率よく血漿成分を採取することができるなどの
優れた効果を奏しており実用上極めて有用な装置
である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の血漿採取装置の系統
図であり、第３図は膜モジユールの断面図であ
る。 １……採血針、２……血液ポンプ、３……膜モ
ジユール、７……血球貯溜バツグ、８……血漿貯
溜バツグ、９……血漿ポンプ、１１……バイパス
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 採血針１と、正逆転可能な血液ポンプ２と、
   血液を分離膜を介して血漿成分と血球成分に分離
   する膜モジユール３、該膜モジユールで分離され
   た血球成分を貯溜するバツグ７および血漿成分を
   貯溜するバツグ８を備えた血漿採取用装置におい
   て、該膜モジユール３を介して採血針１と血球貯
   溜バツグ７を連結する回路１０に、該膜モジユー
   ルをバイパスする回路１１を設け、かつ該回路１
   ０に設けたバイパス回路１１の切替手段６と血球
   貯溜バツグ７の間に空気検出手段５を設け、しか
   も該流路切替手段６と正逆転可能な血液ポンプ２
   を空気検出手段５および血液抜きとり量検出手段
   と連動制御させるとともに、採血時に該血液抜き
   とり量が設定量となると血液抜きとり量検出手段
   が作動して回路切替手段６を作動させ、かつ血液
   ポンプを逆転駆動させて、血球貯溜バツグ７内の
   血球成分をパイパス回路１１を経て返血させ、返
   血が終了すると空気検出手段５が作動して、血液
   ポンプの駆動を停止させるよう構成したことを特
   徴とする血漿採取用装置。