JPH0653157B2 - 採血重量を測定する採血装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は採血重量を測定する採血装置に関する。

［従来の技術］ 従来、特公昭51−3153号公報に記載される如くの採血装
置が提案されている。従来の採血装置は、採血室内に血
液バッグを収容し、採血にともなって膨張する血液バッ
グの厚みが所定レベルに達したことをリミットスイッチ
により検知し、この検知結果によって採血動作を停止さ
せ、結果として血液バッグに所定容量の採血量を確保す
ることとしている。

また、従来の採血装置にあっては、血液バッグへの採血
中に血液バッグの受皿を揺動させ、これにより血液バッ
グに予め装填してあるヘパリン等の抗凝固剤と血液とを
攪拌することにより、血液の凝固を防止するようにして
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の採血装置にあっては、血液バ
ッグの厚みが一定レベルに達したことにより採血量を測
定するものであるため、その測定精度が悪い。

そこで、採血量の測定精度を向上するために、採血中の
血液バッグの重量変化を測定することにて採血量を測定
することが考えられる。ところがこの時、前述の抗凝固
剤と血液との攪拌のために採血中の血液バッグを揺動さ
せながら、血液バッグとその受皿を重量測定手段に載架
せしめると、血液バッグとその受皿の揺動角度位置によ
り、重量測定手段に対するそれら荷重の負荷状態が変化
してしまい、採血重量の安定した測定ができない。

本発明は、血液の凝固を防止するために血液容器を揺動
させながら採血するに際し、採血量の測定精度を安定的
に向上することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、血液容器を支持する容器支
持部と、血液容器への採血中に容器支持部を揺動させる
揺動手段と、採血中における血液容器中の採血重量を測
定するための重量測定手段とを有してなる採血装置にお
いて、容器支持部が揺動手段による揺動過程の折返し点
にある状態で、重量測定手段の測定結果を取込み、この
測定結果に基づいて血液容器中の採血重量または採血残
量を求める制御手段を備えるようにしたものである。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明に
おいてさらに、前記血液容器への採血の少なくとも終了
段階で、前記容器支持部が揺動手段による揺動過程の折
返し点にあり、前記重量測定手段の測定結果を取込む
時、該揺動手段による容器支持部の揺動動作を一時停止
させるようにしたものである。

［作用］ 本発明者は、本発明を成立せしめる前段階で、「血液容
器を揺動させながら採血するに際し、採血量の測定精度
を安定化するため、容器支持部を揺動手段による揺動過
程の上下の折返し点に挟まれる中間位置に一時停止させ
る状態で、重量測定手段の測定結果を取込み、この測定
結果に基づいて血液容器の重量を求めること」を考え
た。

しかしながら、発明者の実験検討の結果、本発明者は、
本発明者の上述の考えによる採血装置には下記、の
不都合があることを認めた。

揺動中間過程で容器支持部を急減速して停止するもの
であるため、容器内の血液に生ずる揺れが大きく、正確
な重量測定を行なうのに困難がある。

揺動中間過程で容器支持部を一旦停止するものである
ため、容器内の抗凝固剤と血液との混和不足を招いてし
まう。

そして、本発明者は、上記、の不都合を解消できる
上述の如くの本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、請求項１に記載の本発明によれば、血液容器
を揺動手段により揺動させながら採血でき、かつ溶液容
器が揺動過程の折返し点にある時に、その採血重量を測
定することとなる。したがって、下記(1) 、(2) の作用
がある。

(1) 容器支持部が揺動の動きの最も少ない時（揺動過程
の上または下の折返し点もしくはその近傍）に採血重量
を測定するものであり、容器内の血液に生ずる揺れが最
小となるタイミングで測定するから、正確な重量測定が
できる。

(2) 容器支持部は揺動の中間過程で一旦停止せしめられ
ることがないから、容器内の抗凝固剤と血液とをその揺
動過程で良く混和でき、血液凝固を防止できる。

また、請求項２に記載の本発明によれば、採血の少なく
とも終了段階で、容器支持部が揺動の折返し点にあり、
重量測定手段の測定結果を取込む時、揺動手段による揺
動動作を一時停止させることになる。したがって、下記
(3) の作用がある。

(3) 容器支持部が揺動を緩やかに停止した状態下で採血
重量を測定するものであり、容器内の血液に生ずる揺れ
を鎮静化する状態で測定するから、より正確な重量測定
ができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る採血装置を示す正面
図、第２図は第１図の要部を破断して示す側面図、第３
図は第１図の平面図、第４図は秤を示す側面図、第５図
は真空回路図、第６図は揺動状態線図、第７図は制御ブ
ロック図である。

採血装置１０は、第１図〜第３図に示す如く、ハウジン
グ１１の正面に表示パネル１２を備え、ハウジング１１
の内部に真空採血室１３を形成している。１４は採血室
１３の開閉蓋、１５は蓋１４のヒンジ、１６は採血室１
３を密封するための封止ゴムである。１４Ａは蓋１４の
把手である。また、採血装置１０はハウジング１１の下
部に真空ポンプ１７、および制御装置１８を内蔵してい
る。

採血装置１０の真空採血室１３は、真空ポンプ１７の吸
気口１７Ａに連通されて減圧可能とされるとともに、ポ
リ塩化ビニル等からなる血液バッグ（血液溶液）１を支
持するバッグ受皿１９を備えている。載設装置１０は、
真空採血室１３を減圧する状態下で、バッグ受皿１９に
支持される血液バッグ１に所定の陰圧力を及ぼし採血す
る。この時、採血装置１０は、バッグ受皿１９を揺動し
て血液バッグ１に予め装填してあるヘパリン等の抗凝固
剤と血液とを攪拌するとともに、血液バッグ１の重量を
測定することにより採血量を測定する。

採血装置１０における上述のバッグ受皿１９を揺動する
構造、および血液バッグ１の重量を測定する構造は以下
のとおりである。

まず、真空採血室１３の底部には架台２０が設置され、
この架台２０には支軸２１を介して回動自在となる揺動
フレーム２２が支持されている。また、架台２０には揺
動モータ２３が固定され、かつ揺動モータ２３により駆
動される原動軸２４が支持されている。原動軸２４の一
端にはクランク車２８が固定され、このクランク車２８
の回転半径上にはリンク２９の一端が連結され、リンク
２９の他端は上記揺動フレーム２２に連結されている。

他方、揺動フレーム２２の上面には秤取付部材３１が固
定され、秤取付部材３１には秤（重量測定手段）３３が
片持支持される。秤３３は第４図に示す如くの略矩形
（平行四辺形）の枠体からなっている。秤３３は上面の
２位置および下面の２位置のそれぞれに貼付けられてホ
イートストンブリッジ回路を形成する重量センサとして
の歪ゲージ３４を備え、秤３３の先端部には計量台３
５、受板３６を介して前述のバッグ受皿１９が固定され
ている。秤３３は重量センサ増幅ユニット３８を有す
る。

すなわち、採血装置１０は、揺動モータ２３の作動によ
り原動軸２４、クランク車２８を回転し、これによって
揺動フレーム２２を揺動し、揺動フレーム２２に秤３３
を介して支持されているバッグ受皿１９を揺動すること
となる。この時、バッグ受皿１９は、第２図、第６図に
示す如く、水平に対して＋α度をなす最上昇点と、−β
度をな最下降点の上下２点をその揺動過程の折返し点と
して揺動せしめられる。また、揺動モータ２３がバッグ
受皿１９に付与する揺動の１サイクル時間は電源周波数
60Hz地域では約 1.0〜 2.6秒、電源周波数50Hz地域では
約 1.2〜 3秒である。１サイクル時間が長すぎる場合に
は血液バッグ１内の抗凝固剤と血液との混和が弱くなる
が、逆に短かすぎる場合にはバッグ受皿１９の動きに対
して血液バッグ１内の血液の追従が悪く混和しにくくな
るという現象を呈する。また、採血装置１０は、揺動フ
レーム２２に秤取付部材３１を介して片持支持されてい
る秤３３にバッグ受皿１９を支持しており、この秤３３
のたわみ変形に基づく歪ゲージ３４の出力変化により血
液バッグ１の重量を測定し、ひいては採血量を測定す
る。

なお、採血装置１０は、原動軸２４の他端に設けられる
検出カム３９の回転位置を光センサ４０により検出し、
制御装置１８は、これによって揺動モータ２３によるバ
ッグ受皿１９の現在の揺動角度位置を認識し、上記バッ
グ受皿１９が上述の最上昇点または最下降点のいずれか
の折返し点にある状態で、上述の秤３３の測定結果を取
込み、血液バッグ１の重量を測定することとしている。

この時、採血装置１０の制御装置１８にあっては、血
液バッグ１への採血の初期ないし中間段階で、バッグ受
皿１９が折返し点にあり、秤３３の測定結果を取込む時
には、揺動モータ２３によるバッグ受皿１９の揺動動作
を完全に非停止、もしくは約 0.2秒程度一時停止する。
また、血液バッグ１への採血残量が例えば 50ml以下
となる採血の終了段階で、バッグ受皿１９が折返し点に
あり秤３３の測定結果を取込む時には、揺動モータ２３
によるバッグ受皿１９の揺動動作を約0.5 秒間程度一時
停止し、この採血終了段階での血液バッグ１の重量を正
確に測定できるようにしている。

また、採血装置１０にあっては、血液の凝固を防止する
に足るように血液バッグ１を確実に揺動させ、かつバッ
グ受皿１９の揺動スペースを可及的に小として採血装置
１０のコンパクト化を実現するため、バッグ受皿１９の
最上昇点ないし最下降点の適正揺動角度範囲”［＋α
度］〜［−β度］”を以下の如く定めた。すなわち、バ
ッグ受皿１９の上述の最上昇点を定める［＋α度］を、
［＋10度〜＋40度］、より好適には［＋10度〜＋30
度］、最も好適には［＋15度〜＋25度］の角度範囲内で
選定することとし、今回の実施例では［＋20度］とし
た。また、バッグ受皿１９の上述の最下降点を定める
［−β度］を、［−10度〜−40度］、より好適には［−
10度〜−30度］、最も好適には［−15度〜−25度］の角
度範囲内で選定することとし、今回の実施例では［−20
度］とした。

なお、上述のバッグ受皿１９の揺動角度範囲”［＋α
度］〜［−β度］”を、実験的に、”［＋ 8度］〜［−
8度］”、”［＋12度］〜［−12度］”、”［＋15度］
〜［−15度］”、”［＋18度］〜［−18度］”、”［＋
21度］〜［−21度］”、”［＋24度］〜［−24度］”、
［＋30度］〜［−10度］”、”［＋25度］〜［−15
度］”、”［＋25度］〜［− 5度］”、”［＋20度］〜
［−10度］”のそれぞれについて実施し、血液バッグ１
内の抗凝固剤と血液との混和程度を比較した結果、”
［＋20度］〜［−20度］”が最適であることが認められ
た。

採血装置１０は、第５図に示す如く、真空ポンプ１７の
吸気口１７Ａと真空採血室１３とを真空配管４１にて連
結し、真空配管４１の中間部に、排気ソレノイド４２の
オンにより閉じられ、排気ソレノイド４２のオフにより
重力で開く排気バルブ４３を備えている。採血装置１０
は、真空ポンプ１７のオン／オフ制御により真空採血室
１３に一定の陰圧力（真空度）を形成し、採血終了時に
は排気バルブ４３を開くことにより真空採血室１３を大
気解放させる。

採血装置１０は、ハウジング１１の正面側の上部におい
て、真空採血室１３に隣接する部分にチューブホルド４
４を備え、真空採血室１３に収容した血疫バッグ１に連
なる採血チューブ２を引出し可能としている。チューブ
ホルダ４４は、チューブクランプソレノイド４５により
駆動されるチューブクランプ（採血停止手段）４６を備
え、チューブクランプ４６は、採血チューブ２を挟圧閉
止して血液バッグ１の採血動作を停止させる。４７はチ
ューブクランプ４６のクランプ解除ボタン、４８は緊急
時にチューブクランプ４６を作動させるクランプボタン
である。

採血装置１０の表示パネル１２は、採血量／真空度切換
表示ランプ４９，採血量／真空度切換スイッチ５０、40
0ｍｌ／200ｍｌ切換表示ランプ５１、400ｍｌ／200ｍｌ
切換スイッチ５２、停止スイッチ５３、開始スイッチ５
４、使用バッグ表示ランプ５５、使用バッグ切換スイッ
チ５６、採血量／真空度表示部５７を備える。なお、採
血装置１０は、ハウジング１１の正面下部に電源スイッ
チ５８、ヒューズホルダ５９を備え、ハウジング１１の
背面下部に電源コネクタ６０を備える。

次に、採血装置１０の制御装置１８について説明する。
制御装置１８は、第７図に示す如く、主として主制御回
路６１、駆動回路６２、表示回路６３から構成されてい
る。なお、６４は電源ユニットである。

主制御回路６１は、ＣＰＵ（中央処理装置）［装置１０
の一連の動作のための制御プログラムが書込まれるメモ
リを含むもの］６５、メモリ（記憶手段）６６、入出力
制御部６７、ＬＥＤ（発光ダイオード）ドライブ回路６
８、ブザー６９、フェイルセーフ回路７０を有する。な
お、入出力制御部６７には、バッグ受皿１９の揺動位置
を検出する前述の光センサ４０、血液バッグ１からの漏
血を検出する洩血センサ７１の各検出信号が転送される
ようになっている。

上記メモリ６６はＥＡ−ＢＯＭ、ＥＥＰ−ＲＯＭ等の不
揮発性メモリからなり、記憶データを書換え読出しで
き、かつ電源電圧の印加がなくても記憶データを保持で
きる。このメモリ６６の記憶データとしては、真空採
血室１３に生成する陰圧力、血液バッグ１への設定採
血量、採血完了後におけるバッグ受皿１９の揺動延長
時間等がある。

上記ブザー６９は採血完了、真空採血室１３に形成
される陰圧力のエラー、揺動モータ２３の回転エラ
ー、洩血センサ７１の洩血検出等に応じ、それぞれ異
なる鳴動態様にて鳴動する。

上記フェイルセーフ回路７０はＣＰＵ６５の暴走発生を
監視し、暴走時に装置を安全側に停止させる。

駆動回路６２は、主制御回路６１に接続されており、Ａ
／Ｄ変換回路７２を備える。Ａ／Ｄ変換回路７２には前
述の歪ゲージ３４が連なる重量センサ増幅ユニット３８
が接続されるとともに、前述の真空配管４１に設けられ
て真空採血室１３の陰圧力を検出する圧力センサ７３が
圧力センサ増幅回路７４を介して接続される。

この時、制御装置１８のＣＰＵ６５は、歪ゲージ３４の
出力ｙが測定採血重量ｗに対しｙ＝ａｗ＋ｂなる１次関
数を構成するものとして採血重量を演算する。また、Ｃ
ＰＵ６５は、圧力センサ７３の出力ｚが測定圧力ｐに対
しｚ＝ｃｐ＋ｄなる１次関数を構成するものとして圧力
を演算する。

また、駆動回路６２は、チューブクランプソレノイド
４５を制御するソレノイドドライブ回路７５、排気ソ
レノイド４２を制御するソレノイドドライブ回路７６、
真空ポンプ１７の給電スイッチ７７をオン／オフする
ポンプドライブ回路７８、揺動モータ２３の給電スイ
ッチ７９をオン／オフするモータドライブ回路８０を備
える。

なお、制御装置１８のＣＰＵ６５は、上記圧力センサ７
３の検出圧力とメモリ６６の記憶データである真空採血
室１３の設定圧力とを得て、上記検出圧力が上記設定圧
力に一致するように、真空ポンプ１７の上記給電スイッ
チ７７を前述の通りオン／オフ制御する。これにより、
真空採血室１３の陰圧力は設定圧力の一定幅内を微小変
化し、結果として一定の圧力状態となる。

次に、上記採血装置１０による採血作業手順について説
明する。

電源スイッチ５８をオンする。

400ml ／200ml切換スイッチ５２により採血量を選定
する。この選定結果は切換表示ランプ５１に表示され
る。

使用バッグ切換スイッチ５６により使用バッグを選定
する。この選定結果は表示ランプ５５に表示される。な
お、作用バッグの種類としては、親バッグのみのシング
ル（Ｓ）、１以上の小バッグをも備えるダブル（Ｄ）、
トリプル（Ｔ）、クオドラップル（Ｑ）がある。

採血チューブ２の端部に設けられている採血針を供血
者に穿刺し、ある程度採血する。

血液バッグ１を真空採血室１３に入れてバッグ受皿１
９に載置し、採血チューブ２をチューブホルダ４４にセ
ットする。

開始スイッチ５４をオンする。制御装置１８が真空ポ
ンプ１７、揺動モータ２３を駆動制御し、真空採血室１
３の減圧による採血と、バッグ受皿１９の揺動を行な
う。また、制御装置１８は、バッグ受皿１９が揺動過程
の最上昇点または最下降点のいずれかの折返し点にある
前述した通りのタイミングで、重量センサ増幅ユニット
３８の出力を得て、血液バッグ１の測定採血量を検出す
るとともに、メモリ６６に書込まれている設定採血量、
血液比重、および血液バッグ１の予登録重量を用いて、
下記(1) 式により残採血量（容量）を演算する。

残採血量（ｍｌ）＝ ［設定採血量(g) ＋予登録重量(g) −測定採血量(g) ］／比重(g/ml）…(1) 制御装置１８は、上記演算結果である残採血量が零に
達したことを条件に、チューブクランプ４６により採血
チューブ２を閉止し血液バッグ１への採血動作を停止さ
せる。この時、制御装置１８は真空ポンプ１７を停止さ
せ、かつ排気バルブ４３を開いて真空採血室１３を大気
解放する。

制御装置１８は、上記採血終了後、なお一定時間だけ
揺動モータ２３を延長して駆動し、バッグ受皿１９を揺
動する。その後、ブザーが採血終了を報知する。

クランプ解除ボタン４７をオンし、採血チューブ２を
チューブホルダ４４から外し、血液バッグ１を真空採血
室１３から取出す。

なお、採血装置１０にあっては、血液バッグ１をバッグ
受皿１９へ出し入れするためのハウジング１１の上面開
口部１１Ａを、ハウジング１１の背面側から正面側に向
けて下り勾配となるように設定している。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、血液バッグ１を揺動モータ２３に
より揺動させながら採血でき、かつ血液バッグ１が揺動
過程の折返し点にある時に、その採血重量を測定するこ
ととなる。したがって、下記(1) 、(2) の作用がある。

(1) バッグ受皿１９が揺動の動きの最も少ない時（揺動
過程の上または下の折返し点もしくはその近傍）に採血
重量を測定するものであり、血液バッグ１内の血液に生
ずる揺れが最小となるタイミングで測定するから、正確
な重量測定ができる。

(2) バッグ受皿１９は揺動の中間過程で一旦停止せしめ
られることがないから、血液バッグ１内の抗凝固剤と血
液とをその揺動過程で良く混和でき、血液凝固を防止で
きる。

また、上記実施例によれば、採血の少なくとも終了段階
で、バッグ受皿１９が揺動の折返し点にあり、秤３３の
測定結果を取込む時、揺動モータ２３による揺動動作を
一時停止させることになる。したがって、下記(3) の作
用がある。

(3) バッグ受皿１９が揺動を緩やかに停止した状態下で
採血重量を測定するものであり、血液バッグ１内の血液
に生ずる揺れを鎮静化する状態で測定するから、より正
確な重量測定ができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、血液の凝固を防止するた
めに血液容器を揺動させながら採血するに際し、採血量
の測定精度を安定的に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る採血装置を示す正面
図、第２図は第１図の要部を破断して示す側面図、第３
図は第１図の平面図、第４図は秤を示す側面図、第５図
は真空回路図、第６図は揺動状態線図、第７図は制御ブ
ロック図である。 １……血液バッグ（血液容器）、 １０……採血装置、 １９……バッグ受皿（容器支持部）、 ２２……揺動フレーム（揺動台）、 ２３……揺動モータ、 ３３……秤（重量測定手段）、 ６５……ＣＰＵ（制御手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血液容器を支持する容器支持部と、血液容
   器への採血中に容器支持部を揺動させる揺動手段と、採
   血中における血液容器中の採血重量を測定するための重
   量測定手段とを有してなる採血装置において、容器支持
   部が揺動手段による揺動過程の折返し点にある状態で、
   重量測定手段の測定結果を取込み、この測定結果に基づ
   いて血液容器中の採血重量または採血残量を求める制御
   手段を備えることを特徴とする採血重量を測定する採血
   装置。
2. 【請求項２】前記血液容器への採血の少なくとも終了段
   階で、前記容器支持部が揺動手段による揺動過程の折返
   し点にあり、前記重量測定手段の測定結果を取込む時、
   該揺動手段による容器支持部の揺動動作を一時停止させ
   る請求項１記載の採血重量を測定する採血装置。