JPH0741070B2 - 使い捨て式の生体臨床医学用血漿の膜分離装置 - Google Patents
使い捨て式の生体臨床医学用血漿の膜分離装置Info
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- JPH0741070B2 JPH0741070B2 JP4242708A JP24270892A JPH0741070B2 JP H0741070 B2 JPH0741070 B2 JP H0741070B2 JP 4242708 A JP4242708 A JP 4242708A JP 24270892 A JP24270892 A JP 24270892A JP H0741070 B2 JPH0741070 B2 JP H0741070B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は生体臨床医学用血漿の膜
分離装置に関する。
分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在使用されている血漿搬出装置には、
ドナルド・Ｗ・ショーエンドーファーによって１９８４
年３月２１日に出願された米国特許出願第５９１，９２
５号「懸濁液からの成分分離方法及び装置」に開示され
た膜式濾過器がある。
ドナルド・Ｗ・ショーエンドーファーによって１９８４
年３月２１日に出願された米国特許出願第５９１，９２
５号「懸濁液からの成分分離方法及び装置」に開示され
た膜式濾過器がある。
【０００３】斯かる膜式濾過器は、濾過器の内部に設け
られ且つ濾過膜に囲装されたスピナー都、膜を流過する
プラズマを回収する導管システムとを備える。
られ且つ濾過膜に囲装されたスピナー都、膜を流過する
プラズマを回収する導管システムとを備える。
【０００４】そして、血漿搬出に際し、スピナーとハウ
ジング外壁間の空隙に全血を受容する。さらに、全血内
のプラズマは、膜を介して濾過され、スピナーの表面上
に形成された段部に流入し、次いで、径方向の孔を経て
中央導管内に導かれた後、装置の中心軸と同軸的に配設
されたピボットピン内の排出管を介して底部から排出さ
れる。
ジング外壁間の空隙に全血を受容する。さらに、全血内
のプラズマは、膜を介して濾過され、スピナーの表面上
に形成された段部に流入し、次いで、径方向の孔を経て
中央導管内に導かれた後、装置の中心軸と同軸的に配設
されたピボットピン内の排出管を介して底部から排出さ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記スピナーは、密閉
シェルまたはハウジング内に取付けられ、スピナー上部
に設けられた永久磁石とスピナーの外部に設けられた磁
気駆動装置間を相互に連結する磁気によって遠隔的に駆
動される。
シェルまたはハウジング内に取付けられ、スピナー上部
に設けられた永久磁石とスピナーの外部に設けられた磁
気駆動装置間を相互に連結する磁気によって遠隔的に駆
動される。
【０００６】スピナーは、高速、例えば毎分３６００回
の速度で回転され、正確に制御された強力な渦巻流を生
じさせる。この渦巻流は溶血をもたらすことなくプラズ
マを効率良く搬出する。スピナーは回転時、その上端部
がピボットピン軸受に保持され、下端部が下部ピボット
ピン軸受上に載置される構成となっている。
の速度で回転され、正確に制御された強力な渦巻流を生
じさせる。この渦巻流は溶血をもたらすことなくプラズ
マを効率良く搬出する。スピナーは回転時、その上端部
がピボットピン軸受に保持され、下端部が下部ピボット
ピン軸受上に載置される構成となっている。
【０００７】この下部ピボットピン軸受の中央部には孔
が開設されており、濾過されたプラズマはこの孔を流下
して排出口へ導かれる。Ｏリングシールは、スピナーと
下部ピボットピン間に介設され、スピナーの外部に位置
する全血、すなわち血液細胞群とスピナーの中心軸に沿
って流れるプラズマとの混合を防止する。
が開設されており、濾過されたプラズマはこの孔を流下
して排出口へ導かれる。Ｏリングシールは、スピナーと
下部ピボットピン間に介設され、スピナーの外部に位置
する全血、すなわち血液細胞群とスピナーの中心軸に沿
って流れるプラズマとの混合を防止する。
【０００８】現在用いられている血漿搬出装置では、外
部駆動機構は４個の永久磁石を備える。これらの磁石は
サマリウムコバルトから成る。一方、ロータには非磁性
状態のバリウムフェライト磁気要素が使用される。そし
て、インパルス磁化装置によって磁化された後、これら
の磁気要素はロータの上蓋内に接合され、次いで上蓋は
ロータに溶剤接着される。
部駆動機構は４個の永久磁石を備える。これらの磁石は
サマリウムコバルトから成る。一方、ロータには非磁性
状態のバリウムフェライト磁気要素が使用される。そし
て、インパルス磁化装置によって磁化された後、これら
の磁気要素はロータの上蓋内に接合され、次いで上蓋は
ロータに溶剤接着される。
【０００９】しかし、これは作動面では満足のいく結果
を得ることはできるが比較的効果である。
を得ることはできるが比較的効果である。
【００１０】病気の感染を防止するため、分離装置は一
度使用した後廃棄される。このように分離装置は、使い
捨てであるため、できるだけ製造コストを低くすること
が肝要である。
度使用した後廃棄される。このように分離装置は、使い
捨てであるため、できるだけ製造コストを低くすること
が肝要である。
【００１１】本発明はこのような課題を解決した使い捨
て式の生体臨床医学用血漿の膜分離装置を得ることを目
的とする。
て式の生体臨床医学用血漿の膜分離装置を得ることを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る使い捨て式の生体臨床医学用血漿の膜分離
装置は、濾過膜がら囲設されたスピナーと、プラズマは
前記濾過膜を介して全血から分離されると共に該スピナ
ーの中心部に流入し且つ下方に流れることと、前記回転
スピナーを支持すると共に前記スピナーの前記中心部に
流入したプラズマが流過する中央孔を有する略々円筒状
の下部ピボットピンと、該ピボットピンは低摩擦係数で
且つ減摩性を有すると共に分解したり又は減摩性を損う
ことなく殺菌するためにγ線暴露が可能な硬質プラスチ
ックを射出成形することによって形成されていること
と、シリコン減摩剤で被覆されると共に前記スピナーと
前記ピボットピン間に介設されたＯリングシールと、前
記スピナー、Ｏリングシール及び前記ピボットピンを収
設するハウジングと、回転磁場を生ぜしめる外部永久磁
石回転駆動機構と、前記スピナーに設けられると共に前
記駆動機構の永久磁石によって発生された前記磁場に応
じて前記スピナーを回転せしめる駆動要素とを備え、前
記駆動要素は常磁性材料から成り、前記スピナーを回転
させるに十分なトルクを該駆動要素に生ぜしめると共
に、前記スピナーの重量を加えた下方に働く十分な力を
該スピナーに伝達することにより前記シールを十分に押
圧して該スピナーが前記下部ピボットピンに対して回転
した時、流体が漏洩しないように前記駆動要素の形状及
び前記磁場に対する相対的な位置が設定されていること
を特徴とする。
本発明に係る使い捨て式の生体臨床医学用血漿の膜分離
装置は、濾過膜がら囲設されたスピナーと、プラズマは
前記濾過膜を介して全血から分離されると共に該スピナ
ーの中心部に流入し且つ下方に流れることと、前記回転
スピナーを支持すると共に前記スピナーの前記中心部に
流入したプラズマが流過する中央孔を有する略々円筒状
の下部ピボットピンと、該ピボットピンは低摩擦係数で
且つ減摩性を有すると共に分解したり又は減摩性を損う
ことなく殺菌するためにγ線暴露が可能な硬質プラスチ
ックを射出成形することによって形成されていること
と、シリコン減摩剤で被覆されると共に前記スピナーと
前記ピボットピン間に介設されたＯリングシールと、前
記スピナー、Ｏリングシール及び前記ピボットピンを収
設するハウジングと、回転磁場を生ぜしめる外部永久磁
石回転駆動機構と、前記スピナーに設けられると共に前
記駆動機構の永久磁石によって発生された前記磁場に応
じて前記スピナーを回転せしめる駆動要素とを備え、前
記駆動要素は常磁性材料から成り、前記スピナーを回転
させるに十分なトルクを該駆動要素に生ぜしめると共
に、前記スピナーの重量を加えた下方に働く十分な力を
該スピナーに伝達することにより前記シールを十分に押
圧して該スピナーが前記下部ピボットピンに対して回転
した時、流体が漏洩しないように前記駆動要素の形状及
び前記磁場に対する相対的な位置が設定されていること
を特徴とする。
【００１３】
【実施例】以下この発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１４】使い捨て式膜濾過装置１０は、円筒状のハ
ウジング１２と、ハウジング１２の上端開口を閉塞する
と共に非磁気性の壁を有する上蓋１４と、下端部に中心
軸と同軸的に設けられたプラズマ排出口１８を有する底
部１６とから成る。
ウジング１２と、ハウジング１２の上端開口を閉塞する
と共に非磁気性の壁を有する上蓋１４と、下端部に中心
軸と同軸的に設けられたプラズマ排出口１８を有する底
部１６とから成る。
【００１５】略々円筒状のスピナー、すなわちロータ２
０は、上蓋１４とハウジング底部１６間に垂直配置さ
れ、ハウジング１２の中心軸と同軸であるその中心軸を
中心として回転する。
０は、上蓋１４とハウジング底部１６間に垂直配置さ
れ、ハウジング１２の中心軸と同軸であるその中心軸を
中心として回転する。
【００１６】スピナー２０は、マンドレル２２を具備す
る。このマンドレル２２は、軽量且つ強固であって、高
密度ポリプロピレン或いはＡＢＳ（アクリルニトリルー
ブタジエンースチレン樹脂）等の不浸透性合成樹脂材料
で形成されることが好ましい。成形の簡素化を図るため
に、２個から成る別個の部品を互いに接合してスピナー
を形成してもよい。マンドレル２２の外周面には、円周
溝、すなわち、プラズマ流路２４が周方向に離間して連
続的に形成されている。
る。このマンドレル２２は、軽量且つ強固であって、高
密度ポリプロピレン或いはＡＢＳ（アクリルニトリルー
ブタジエンースチレン樹脂）等の不浸透性合成樹脂材料
で形成されることが好ましい。成形の簡素化を図るため
に、２個から成る別個の部品を互いに接合してスピナー
を形成してもよい。マンドレル２２の外周面には、円周
溝、すなわち、プラズマ流路２４が周方向に離間して連
続的に形成されている。
【００１７】プラズマ流路２４は、回転軸に平行に長手
方向に伸張する縦溝２５に交差する。縦溝２５は、径方
向の導管２７を介して軸方向に伸張する中央孔２６に連
通する。中央孔２６は、排出口１８と整合し、この排出
口１８にプラズマを供給する。
方向に伸張する縦溝２５に交差する。縦溝２５は、径方
向の導管２７を介して軸方向に伸張する中央孔２６に連
通する。中央孔２６は、排出口１８と整合し、この排出
口１８にプラズマを供給する。
【００１８】回転スピナー２０の表面は、円筒状の膜２
８で被覆されている。この膜２８はポリフッ化ビニリデ
ンで形成した濾過膜である。
８で被覆されている。この膜２８はポリフッ化ビニリデ
ンで形成した濾過膜である。
【００１９】スピナー２０は、その上端において固定式
の上部ピボットピン２９により上蓋１４に対して回転自
在に支持されている。ピボットピン２９は、その上端が
上蓋１４内に圧入されている。
の上部ピボットピン２９により上蓋１４に対して回転自
在に支持されている。ピボットピン２９は、その上端が
上蓋１４内に圧入されている。
【００２０】一方、ピン２９の下端は、円筒状の軸受面
３０内に載置されている。この軸受面３０は、回転ロー
タ２０の端部に取着され且つその重要な部分を構成する
円筒軸受内に形成されている。
３０内に載置されている。この軸受面３０は、回転ロー
タ２０の端部に取着され且つその重要な部分を構成する
円筒軸受内に形成されている。
【００２１】また、ピン２９の下端は、固着しないよう
に軸受面３０の近傍に形成された小室内に突出している
ので、シリンダ端部３２に影響を及ぼさない構成となっ
ている。
に軸受面３０の近傍に形成された小室内に突出している
ので、シリンダ端部３２に影響を及ぼさない構成となっ
ている。
【００２２】薄板で形成された強磁性駆動要素３４は、
シリンダ端部３２の中心軸上に取付けられている。この
要素３４は、スピナー２０を間接的に駆動する。そし
て、ハウジング１２の外部に設けられた駆動モータ３５
が、非磁性の上蓋１４を一部囲橈している環状の駆動部
材３６を駆動する。
シリンダ端部３２の中心軸上に取付けられている。この
要素３４は、スピナー２０を間接的に駆動する。そし
て、ハウジング１２の外部に設けられた駆動モータ３５
が、非磁性の上蓋１４を一部囲橈している環状の駆動部
材３６を駆動する。
【００２３】駆動部材３６はその内部にサマリウムコバ
ルトからなる永久磁石３８を等間隔に設ける。これらの
磁石３８は上蓋１４の内部に永久地場をもたらすと共
に、前記強磁性ロータ駆動要素３４に作用して地場を誘
起する。
ルトからなる永久磁石３８を等間隔に設ける。これらの
磁石３８は上蓋１４の内部に永久地場をもたらすと共
に、前記強磁性ロータ駆動要素３４に作用して地場を誘
起する。
【００２４】而して環状の駆動部材３６が回転すると、
ハウジング内部に位置する強磁性駆動要素３４とハウジ
ング外部に位置する永久磁石３８とが磁気的に連結され
スピナー２０が外部駆動装置に対してロックされると共
に滑りを引き起こすことなくスピナーが回転される。本
実施例においては、回転速度を毎分約３６００回に設定
してあるが、より高速にしてもよい。
ハウジング内部に位置する強磁性駆動要素３４とハウジ
ング外部に位置する永久磁石３８とが磁気的に連結され
スピナー２０が外部駆動装置に対してロックされると共
に滑りを引き起こすことなくスピナーが回転される。本
実施例においては、回転速度を毎分約３６００回に設定
してあるが、より高速にしてもよい。
【００２５】図２に示すように、回転スピナー２０の下
端において、中央オリフィス２６は、中心軸と同軸的に
設けられた円筒状の下部ピボットピン４２内に形成され
た縦孔４０に連通する。
端において、中央オリフィス２６は、中心軸と同軸的に
設けられた円筒状の下部ピボットピン４２内に形成され
た縦孔４０に連通する。
【００２６】図３に示すように、回転スピナー２０の下
端部において、スピナーの中心軸に沿って、形成された
開口２６はハウジング底部１６の中心軸と同心的に底部
１６上に載置された円筒状下部ピボットピン４２の中央
孔４０に連通する。
端部において、スピナーの中心軸に沿って、形成された
開口２６はハウジング底部１６の中心軸と同心的に底部
１６上に載置された円筒状下部ピボットピン４２の中央
孔４０に連通する。
【００２７】下部ピボットピン４２の上端面である軸受
面４５上にはＯリングシール４４が設けられている。
又、下部ピボットピン４２は、もっとも小径の円錐状テ
ーパ部をその上端面４５近傍に有する。このテーパ部は
ピン４２とロータ２０の相対揺動によって軸受面４５の
縁部がロータの内面に削り取られるのを防止する。
面４５上にはＯリングシール４４が設けられている。
又、下部ピボットピン４２は、もっとも小径の円錐状テ
ーパ部をその上端面４５近傍に有する。このテーパ部は
ピン４２とロータ２０の相対揺動によって軸受面４５の
縁部がロータの内面に削り取られるのを防止する。
【００２８】ロータ２０の下端に形成された内肩部４６
がこのＯリングシール４４上に係止されている。Ｏリン
グシール４４は、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプ
ロピレンの共重合体から成る樹脂を基材としたフルオロ
エラストマー系である、ヴィトン材で形成することが好
ましい。
がこのＯリングシール４４上に係止されている。Ｏリン
グシール４４は、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプ
ロピレンの共重合体から成る樹脂を基材としたフルオロ
エラストマー系である、ヴィトン材で形成することが好
ましい。
【００２９】又、シリコン油が、斯かるＯリングシール
４４の表面に塗布されており、十分な潤滑が行われる。
ロータ２０及びＯリングシール４４は、下部ピボットピ
ン４２上に載置され、ロータはその回転の中心において
上下ピボットピン２９，４２により支持される。
４４の表面に塗布されており、十分な潤滑が行われる。
ロータ２０及びＯリングシール４４は、下部ピボットピ
ン４２上に載置され、ロータはその回転の中心において
上下ピボットピン２９，４２により支持される。
【００３０】本発明に係る下部ピボットピン４２は、有
機重合体で成形されたプラスチック製である。上部ピボ
ットピン２９も、前記下部ピボットピン４２と同一の形
状、且つ同一の重合体で成形することが好ましい。
機重合体で成形されたプラスチック製である。上部ピボ
ットピン２９も、前記下部ピボットピン４２と同一の形
状、且つ同一の重合体で成形することが好ましい。
【００３１】この構成における作用を説明する。回転ス
ピナー２０が、例えば毎分３６００回の速度で回転する
と、全血が導入口４７を介してスピナー２０とハウジン
グ１２外壁間の空隙内に導入される。そして、プラズマ
は、円筒状の膜２８を介して濾過され、スピナー内部に
流入すると共に、プラズマ流路２７及び中央孔４０を介
して装置底部の排出口４８から排出される。
ピナー２０が、例えば毎分３６００回の速度で回転する
と、全血が導入口４７を介してスピナー２０とハウジン
グ１２外壁間の空隙内に導入される。そして、プラズマ
は、円筒状の膜２８を介して濾過され、スピナー内部に
流入すると共に、プラズマ流路２７及び中央孔４０を介
して装置底部の排出口４８から排出される。
【００３２】一方、全血からプラズマが取り除かれた残
りの血液細胞群は、底部の排出口４８から排出される。
ところで、強磁性ロータ駆動要素３４と永久磁石３８と
の磁気的連結により２つの機能が得られる。第１の機能
は十分なトルクを生じさせてロータを適切な回転速度で
回転させ、全血を協力な渦巻作用のもとにプラズマと血
液細胞群に分離することである。
りの血液細胞群は、底部の排出口４８から排出される。
ところで、強磁性ロータ駆動要素３４と永久磁石３８と
の磁気的連結により２つの機能が得られる。第１の機能
は十分なトルクを生じさせてロータを適切な回転速度で
回転させ、全血を協力な渦巻作用のもとにプラズマと血
液細胞群に分離することである。
【００３３】第２の機能は、下方に十分なシール力をロ
ータ上に生じさせて下部ピボットピンの中央孔４０を流
通するプラズマに赤血球が漏入しないようにＯリング４
４と、ロータ２０を下部ピボットピン４２に対して押圧
することである。
ータ上に生じさせて下部ピボットピンの中央孔４０を流
通するプラズマに赤血球が漏入しないようにＯリング４
４と、ロータ２０を下部ピボットピン４２に対して押圧
することである。
【００３４】又、ロータに作用する下方の力には、２つ
の成分がある。第１の成分はロータの重量であり、第２
の成分はロータの強磁性ロータ駆動機構３４と外部磁気
駆動機構３６の外部永久磁石３８との相互作用により発
生する下方に働く力である。加わる力の全圧は、３７０
〜４５０ｇである。
の成分がある。第１の成分はロータの重量であり、第２
の成分はロータの強磁性ロータ駆動機構３４と外部磁気
駆動機構３６の外部永久磁石３８との相互作用により発
生する下方に働く力である。加わる力の全圧は、３７０
〜４５０ｇである。
【００３５】強磁性ロータ駆動要素３４は、安価な薄板
を簡単な打ち抜き或いは押し抜き加工によって適当な形
状に形成したものでもよい。図４に示すロータ駆動要素
３４は打ち抜きによる星形の薄板５２であって、この星
形薄板５２は４本のアーム５３を有し、各アーム先端に
は切頭部５５が、また隣接するアーム間の側部には凹部
が夫々形成されている。斯かる形状とすることにより、
アーム５３の端部には磁極が構成され、また中心部に形
成された開口５９の周囲には十分な環状部が確保され
る。そして、十分な大きさの周方向及びの下方の力が外
部磁気装置によって加えられる。
を簡単な打ち抜き或いは押し抜き加工によって適当な形
状に形成したものでもよい。図４に示すロータ駆動要素
３４は打ち抜きによる星形の薄板５２であって、この星
形薄板５２は４本のアーム５３を有し、各アーム先端に
は切頭部５５が、また隣接するアーム間の側部には凹部
が夫々形成されている。斯かる形状とすることにより、
アーム５３の端部には磁極が構成され、また中心部に形
成された開口５９の周囲には十分な環状部が確保され
る。そして、十分な大きさの周方向及びの下方の力が外
部磁気装置によって加えられる。
【００３６】図４に示す星形のロータ駆動要素３４は、
例えば８番ゲージの熱間圧延薄板を用いて製造される。
金属片は、所要寸法に剪断された後、熱間圧延工程で表
面上に生じた黒皮を取り除くためベルト研磨機にかけ、
次いで、高速タレット成形機で変形の星形に打ち抜かれ
る。
例えば８番ゲージの熱間圧延薄板を用いて製造される。
金属片は、所要寸法に剪断された後、熱間圧延工程で表
面上に生じた黒皮を取り除くためベルト研磨機にかけ、
次いで、高速タレット成形機で変形の星形に打ち抜かれ
る。
【００３７】斯かる打ち抜き工程後、面取りを行うため
に、この金属片５２には振動を利用したデバリングが施
されるとともに、錆止め用に薄いニッケルでもって電気
メッキがなされる。要素５２の肉厚は、約０．１５６乃
至０．１７５４インチである。
に、この金属片５２には振動を利用したデバリングが施
されるとともに、錆止め用に薄いニッケルでもって電気
メッキがなされる。要素５２の肉厚は、約０．１５６乃
至０．１７５４インチである。
【００３８】上記方法で製造された星形のロータ駆動要
素５２の製造費は、従来の永久磁石式ロータ駆動装置に
比べ１／１０以下である。従来から用いられている永久
磁石を備えるロータに伝達されるトルクを制限する要素
は、外部駆動機構の駆動モータに付設されて過負荷防止
回路である。
素５２の製造費は、従来の永久磁石式ロータ駆動装置に
比べ１／１０以下である。従来から用いられている永久
磁石を備えるロータに伝達されるトルクを制限する要素
は、外部駆動機構の駆動モータに付設されて過負荷防止
回路である。
【００３９】そして、ロータの回転に対する抵抗を増大
させると駆動モータに流れる電流が回路遮断器を作動す
るに十分な電流値となる。この操作は外部駆動装置のサ
マリウムコバルト磁石の永久磁場とロータの永久磁石と
の間に滑りが発生する以前になされる。
させると駆動モータに流れる電流が回路遮断器を作動す
るに十分な電流値となる。この操作は外部駆動装置のサ
マリウムコバルト磁石の永久磁場とロータの永久磁石と
の間に滑りが発生する以前になされる。
【００４０】現在使用されている血漿搬出装置を試験し
た結果、下方のシール力は３７０乃至４５０グラム必要
なことが判明している。シール力がこの範囲より小さい
と赤血球がプラズマ内に漏入し、他方、大きいと摩耗に
よりシールが早期に破損する。
た結果、下方のシール力は３７０乃至４５０グラム必要
なことが判明している。シール力がこの範囲より小さい
と赤血球がプラズマ内に漏入し、他方、大きいと摩耗に
よりシールが早期に破損する。
【００４１】図５は、略々正方形の形状をした要素６２
である強磁性部材３４を示し、この要素６２は下方のシ
ール力を強制する斜行部６４を有する。トルクは、要素
６２の半径方向の寸法が前記実施例の要素５２よりも一
様であるため小さいが、小さなトルクで大きい下方の力
が必要な場合にはこの形状が有利である。
である強磁性部材３４を示し、この要素６２は下方のシ
ール力を強制する斜行部６４を有する。トルクは、要素
６２の半径方向の寸法が前記実施例の要素５２よりも一
様であるため小さいが、小さなトルクで大きい下方の力
が必要な場合にはこの形状が有利である。
【００４２】シールに加わる力を小さくする場合には、
要素３４を駆動磁石の軸方向中心から下方に偏位する。
トルクを犠牲にしてより大きい下方の力が必要な場合に
は、一点鎖線で示すように、より大きい先端を有する要
素６４´を使用する。
要素３４を駆動磁石の軸方向中心から下方に偏位する。
トルクを犠牲にしてより大きい下方の力が必要な場合に
は、一点鎖線で示すように、より大きい先端を有する要
素６４´を使用する。
【００４３】又、図５に示す要素６６は、平面視星形で
あるが、アームが比較的幅狭で各アーム間が大きく離間
している。この形状でもって最大トルクならびに小さい
が容認範囲内の大きさである下方の力が得られる。
あるが、アームが比較的幅狭で各アーム間が大きく離間
している。この形状でもって最大トルクならびに小さい
が容認範囲内の大きさである下方の力が得られる。
【００４４】図６は外部駆動機構３６の永久磁石３８に
対する強磁性駆動要素３４の相対的な垂直方向の偏位に
したがって変るシール力とトルクの関係を示すグラフで
ある。これからわかるように、ロータ駆動要素３４を中
心点からいずれの方向に並行移動しても、ロータが受け
るトルクは減少する。
対する強磁性駆動要素３４の相対的な垂直方向の偏位に
したがって変るシール力とトルクの関係を示すグラフで
ある。これからわかるように、ロータ駆動要素３４を中
心点からいずれの方向に並行移動しても、ロータが受け
るトルクは減少する。
【００４５】図４及び図５、特に図４に示す星形要素５
２を所望の形状に設定し且つ磁場の中心点Ａから上方に
適当な距離離間して位置決めすることにより、ロータを
回転駆動するために必要な最大トルクを得て血液を分離
し且つ、十分なシール力、好ましくは３７０〜４５０グ
ラムのシール力を得て赤血球がＯリングシールを通過し
て下部ピボットピン４２の中心孔４０内を流れる全血か
ら分離されたプラズマ内に混入することを防止する。
２を所望の形状に設定し且つ磁場の中心点Ａから上方に
適当な距離離間して位置決めすることにより、ロータを
回転駆動するために必要な最大トルクを得て血液を分離
し且つ、十分なシール力、好ましくは３７０〜４５０グ
ラムのシール力を得て赤血球がＯリングシールを通過し
て下部ピボットピン４２の中心孔４０内を流れる全血か
ら分離されたプラズマ内に混入することを防止する。
【００４６】ロータ駆動要素の形状の設定に際しては、
製造費の面から、使用材料ができるだけ少なく且つ製造
が簡単なものがよい。図４に示すロータ駆動要素５２で
もって、図６において点Ｃ及び点Ｄで示される３７０及
び４５０グラムのシール力、ならびに点Ｅ及び点Ｆで示
される最大のトルクを得るためには、このロータ駆動要
素５２を点Ｇ及び点Ｈで示すように磁場の中心Ａから上
方に０．１５０及び０．２０インチ垂直方向に偏位して
位置させる。
製造費の面から、使用材料ができるだけ少なく且つ製造
が簡単なものがよい。図４に示すロータ駆動要素５２で
もって、図６において点Ｃ及び点Ｄで示される３７０及
び４５０グラムのシール力、ならびに点Ｅ及び点Ｆで示
される最大のトルクを得るためには、このロータ駆動要
素５２を点Ｇ及び点Ｈで示すように磁場の中心Ａから上
方に０．１５０及び０．２０インチ垂直方向に偏位して
位置させる。
【００４７】図３に示す符号４２で示すプラスチックピ
ボットピンは、低摩擦係数で且つ、減摩性ならびに耐摩
耗性を有する硬質のプラスチックで形成されているの
で、プラスチックピンに対して回転するロータが、ピン
上にホットスポットを発生させたり、或いはピンを剥離
したりすることがない。
ボットピンは、低摩擦係数で且つ、減摩性ならびに耐摩
耗性を有する硬質のプラスチックで形成されているの
で、プラスチックピンに対して回転するロータが、ピン
上にホットスポットを発生させたり、或いはピンを剥離
したりすることがない。
【００４８】さらに、殺菌効果だけでなく、ピボットピ
ンの減摩性を損失することなくこのプラスチックピンを
改質するために、γ線、例えばコバルト６０原によって
暴露されている。
ンの減摩性を損失することなくこのプラスチックピンを
改質するために、γ線、例えばコバルト６０原によって
暴露されている。
【００４９】上記の特性を備え、生体臨床医学の分野で
使用される機器に適用できるピボットピンは、適切な重
合体材料、好ましくは、ナイロン６／６を基剤とするＲ
Ｌ４７３０、或いはポリアミドを基剤 としてＰＴＦＥ
及びシリコンオイルを添加して改質した重合体を射出成
形することによって得られる。
使用される機器に適用できるピボットピンは、適切な重
合体材料、好ましくは、ナイロン６／６を基剤とするＲ
Ｌ４７３０、或いはポリアミドを基剤 としてＰＴＦＥ
及びシリコンオイルを添加して改質した重合体を射出成
形することによって得られる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る使い
捨て式の生体臨床医学用血漿の膜分離装置は、従来の永
久磁石を用いた駆動要素に替えて、新規且つ安価な強磁
性ロータ駆動要素を提供するものであるので、流体を濾
過等により分離する生体臨床医学の分野、例えば、シー
ル部材によって密閉された状態で血漿搬出を行い且つそ
の装置を使い捨てする場合に大きな利点がある。
捨て式の生体臨床医学用血漿の膜分離装置は、従来の永
久磁石を用いた駆動要素に替えて、新規且つ安価な強磁
性ロータ駆動要素を提供するものであるので、流体を濾
過等により分離する生体臨床医学の分野、例えば、シー
ル部材によって密閉された状態で血漿搬出を行い且つそ
の装置を使い捨てする場合に大きな利点がある。
【図１】本発明に係る使い捨て式生体臨床医学用血漿の
膜分離装置の一部切欠き斜視図
膜分離装置の一部切欠き斜視図
【図２】本発明に係る使い捨て式生体臨床医学用血漿の
膜分離装置の断面図
膜分離装置の断面図
【図３】ロータの下部、下部ピボットピン、及びＯリン
グシールを示す略断面図
グシールを示す略断面図
【図４】強磁性要素の第１実施例を示す斜視図
【図５】強磁性要素の第２実施例ならびに他の実施例を
示す平面図
示す平面図
【図６】シール力とトルクの関係を示すグラフ
１０…使い捨て式の血漿搬出装置、１２…ハウジング、
１４…上蓋、１６…ハウジング底部、１８…プラズマ排
出口、２０…ロータ、２２…マンドレル、２９，４２…
ピボットピン、４４…Ｏリングシール。
１４…上蓋、１６…ハウジング底部、１８…プラズマ排
出口、２０…ロータ、２２…マンドレル、２９，４２…
ピボットピン、４４…Ｏリングシール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォーレン パイアット ウイリアムソン ザ・フォース アメリカ合衆国 92646 カリフォルニア 州、ハンチントンビーチ パーチサークル 19451
Claims (8)
- 【請求項１】 濾過膜がら囲設されたスピナーと、前記
回転スピナーを支持すると共に前記スピナーの前記中心
部に流入したプラズマが流過する中央孔を有する略々円
筒状の下部ピボットピンと、該ピボットピンは低摩擦係
数で且つ減摩性を有すると共に分解したり又は減摩性を
損うことなく殺菌するためにγ線暴露が可能な硬質プラ
スチックを射出成形することによって形成されているこ
とと、シリコン減摩剤で被覆されると共に前記スピナー
と前記ピボットピン間に介設されたＯリングシールと、
前記スピナー、Ｏリングシール及び前記ピボットピンを
収設するハウジングと、回転磁場を生ぜしめる外部永久
磁石回転駆動機構と、前記スピナーに設けられると共に
前記駆動機構の永久磁石によって発生された前記磁場に
応じて前記スピナーを回転せしめる駆動要素とを備え、
前記駆動要素は常磁性材料から成り、前記スピナーを回
転させるに十分なトルクを該駆動要素に生ぜしめると共
に、前記スピナーの重量を加えた下方に働く十分な力を
該スピナーに伝達することにより前記シールを十分に押
圧して該スピナーが前記下部ピボットピンに対して回転
した時、流体が漏洩しないように前記駆動要素の形状及
び前記磁場に対する相対的な位置が設定されていること
を特徴とする、密閉状態で流体を処理する使い捨て式の
生体臨床医学用血漿の膜分離装置。 - 【請求項２】 前記下方に働く力は、合わせて３７０乃
至４５０グラムであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の生体臨床医学用血漿の膜分離装置。 - 【請求項３】 前記ピボットピンは、ポリアミドを基剤
とする樹脂を射出成形することにより形成されると共
に、前記シールの頂部近傍にテーパ部を有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の生体臨床医学用
血漿の膜分離装置。 - 【請求項４】 前記スピナーに設けられた前記駆動要素
は、薄板から成ることを特徴とする特許請求の範囲第３
項に記載の生体臨床医学用血漿の膜分離装置。 - 【請求項５】 前記ロータに設けられた前記駆動要素は
星形で四つの隅部を有し、この星形の四辺は湾曲した凹
部の外形をなすことを特徴とする特許請求の範囲第４項
に記載の生体臨床医学用血漿の膜分離装置。 - 【請求項６】 前記星形の駆動要素は、前記スピナーの
中心軸を中心として回転すると共に、該スピナーに対し
て下方の力を加えるために前記磁場の中心より上方に位
置決めされていることを特徴とする特許請求の範囲第５
項に記載の生体臨床医学用血漿の膜分離装置。 - 【請求項７】 前記ハウジングはその上部に上蓋を有
し、この上蓋内には上部ピボットピンが圧入され、該上
部ピボットピンは前記下部ピボットピンと同一の成形材
料である硬質のプラスチックの射出成形によって形成さ
れると共に前記スピナーの上端に形成された軸受面に支
持され、前記下部ピボットピンは前記ハウジングの基部
に固定的に載置され、前記スピナーはその回転の中心が
前記上部及び下部ピボットピンにより支持されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の生体臨床
医学用血漿の膜分離装置。 - 【請求項８】 前記スピナーはプラスチック製のスピナ
ーであって、前記上部及び下部ピボットピンは夫々ポリ
アミドを基剤とする樹脂を射出成形することによって形
成され、前記スピナーに設けられた前記駆動要素は薄板
から成る星形で、四つの隅部を有すると共にその四辺は
湾曲した凹部の外形をなすことを特徴とする特許請求の
範囲第７項に記載の生体臨床医学用血漿の膜分離装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US727585 | 1985-04-26 | ||
| US06/727,585 US4753729A (en) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | Rotor drive for medical disposables |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61502257A Division JPS62500687A (ja) | 1985-04-26 | 1986-04-10 | 生体臨床医学用血漿の膜分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06237994A JPH06237994A (ja) | 1994-08-30 |
| JPH0741070B2 true JPH0741070B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=24923224
Family Applications (2)
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