JPS6249860A - 採漿装置 - 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〉 本発明は供血者から採取した血液中の血漿を分離する膜
分離型採漿装置に関する。

〈従来の技術〉 血漿分画剤（血漿成分毎に分けて精製したもの）は各種
の治療に冬日に使用されているが、その大部分は輸入に
頼っている。現行の血液採取では、−回に採取できる血
液の伍は２００ミリリツトルが限度である。血漿だけを
採取し血球成分を供血者に戻す方式によれば、現行の２
倍程度採取しても人体には影響が出ない。そこで、この
ような方式によって、血漿を採取し、血漿の国内自給率
を向上させることが検討されている。

血漿を分離するこれまでの方法は、供血者から採取した
血液に抗凝固剤（以下、ＡＣＤ液という）を添加し、こ
れを遠心分１機に／Ｊ車ノ血漿分を分離するものである
が、このような遠心分離法による場合、装置が高価とな
り、採漿作業に時間がＩｆ）かる欠点があった。

近時、内部が空洞のストロ−状の高分子膜に細かな孔を
開けｌ；中空糸を用いた分離膜が開発されたが、この分
＋ｌＪｉ膜を用いた場合、採漿装置を安価に構成でき、
採漿作業に掛かる時間も短縮することが出来る。

しかしながら、このような膜分離型採漿装置の場合、目
標とする採漿邑を得るために、前記膜内、外の圧力勾配
を必要以上に高めた場合、血液中の血球が破壊する溶血
現象が発生し、破壊された血球中成分が前記膜を透過し
て血漿中に不純物として混入することがあった。

更に、血漿中に含まれる凝固成分、フィブリノーゲン（
線雑素原）により、前記膜の一方側に流される血液の流
量が少ない場合、前記セパレータの膜部分で凝血が起こ
り、税を目ずまりさせる欠点があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明が解決しようとする技術的課題は、前記膜分離型
採漿装置において、これら溶血と凝血とを防ぎつつ、効
率の良い採漿が行えるようにすることにある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の構成は、供血者に穿刺した採血と返血共用の単
針と、この単針に接続された血液回路を経て導かれた血
液を一時貯蔵する血液バッグと、前記血液回路を流れる
血液に抗凝固剤を添加する手段と、前記血液回路に設け
られた第１の血液ポンプと、前記血液バッグから出てこ
の血液バッグに戻る循環血液回路と、この循環血液回路
中の血液を循環させる第２の血液ポンプと、膜によって
２室に区分されこれら室の一方に前記循環血液回路から
の血液を供給し前記２室の圧力勾配並びに前記膜の透過
作用によって血液中の血漿を分離するセパレータと、前
記セパレータで分離された血漿を血漿バッグに導く血漿
ポンプとを具備した膜分離型採漿装置において、前記第
１の血液ポンプを駆動し前記ｔ１１針を介し血液を、前
記供血者の静脈に負担をかけない範囲で前記血液バッグ
に導き、前記血漿ポンプを前記セパレータの限外濾過圧
（以下、ＴＭＰという）が溶血を発生させない圧力範囲
で駆動し、且つ前記循環血液回路を流れる血液量が血漿
採取機に比較して充分大きくなるように前記第１、第２
の血液ポンプ並びに前記血漿ポンプを駆動し、前記血液
バッグ内の血液量が所定値に達したとき、前記第１の血
液ポンプを逆転し、前記血液バッグ中の血液を前記供血
者に返血するようにしたことたことにある。

く作用〉 前記の技術手段は次のように作用する。即ら、供血者に
穿刺された単針（一本の釧）から取り出された血液はＡ
ＣＤ液を添加された後、前記血液バッグに導かれる。こ
の血液バッグには前記セパレータが設置された循環血液
回路が接続されており、前記供血者より血液の採取を行
いつつ循環的に血漿の採取が行われる。

前記セパレータには、前記膜を挾んで血液回路側と血漿
回路側とに圧力計が設けられ、ＴＭＰが測定される。前
記血漿ポンプはＴＭＰが前記セパレータにおいて溶血を
生じさせない圧力範囲で、旦つ最大の血漿採取効率が（
りられるようにゐＩ）卯される。

更に、前記第１、第２の血液ポンプ並びに前記血漿ポン
プは、前記セパレータの血液回路側に流れる血液量が血
漿採取量に比較して充分大きくなるように制御され、前
記セパレータ部分での血液の濃縮、これによる前記膜の
目すまりを防ぐ。

〈実施例〉 以下図面に従い本発明の詳細な説明する。第１図は本発
明実施例装置の構成図である。図中、Ａは供血者、Ｂは
この供血者からの血液が流れる血液回路、１はＡＣＤ液
を貯留してなるＡＣＤ液バッグ、２ａ、２ｂは生理良塩
水を貯留してなる生食バッグ、３は採取された血液を貯
留する血液バッグ、３′は血液バッグ３の重量を検出す
る重量検出器、Ｃは血液バッグ３から出てこの血液バッ
グに戻る循環血液回路、４は採取された血液から分離さ
れた血漿を貯留する血漿バッグ、５は排液を貯留する排
液バッグ、６ａ〜６ｆは各流体（ＡＣＤ液や生理食塩水
等）を検出する第１〜第６の検出器、７８〜７ｅは流体
（血液や空気等）を送給する、ＡＣＤ液供給用のポンプ
、第１、第２の血液ポンプ、空気ポンプ並びに採漿ポン
プで、このうち、第１の血液ポンプ７ｂ及び空気ポンプ
７ｄが正逆両方向に駆動出来る。

８８〜８ｇは前記各流体が流れる夫々の流路の開閉を行
う第１〜第７のクランプ、９８〜９ｄは第１〜第４の圧
力計、１０ａ〜１０ｃは第１〜第３のチャンバー、１１
ａ、１１ｂは夫々血液検出器及び溶血液検出器、１２ａ
〜１２ｃは第１〜第３の針、１３は例えば内部が空洞の
ストロ−状の高分子膜に細かな孔を間げた中空糸を多数
束ねて筒状の容器に入れたセパレータで、各中空糸の中
に血液が流される。

一点鎖線で囲まれた部分りは制御部で、この中には、第
１〜第４の圧力計９ａ〜９ｄからの信号（入力のカッコ
内の符号はこれらの入力を発生する部分の符号に対応し
ている。）、並びに設定（Δ号ａ、ｂ、ｃを時分割的に
取り込むマルチプレクサ（ＭＰＸ）１４ａ、このＭＰＸ
からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１４
ｂ、中央演算処理装置（ＣＰＬＪ）１４ｃ、読み込まれ
たデータを一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ＞１４６．処理ルーチン、並びに演算処理プログラム
等が記憶されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１４ｅ
、ＣＰＵ１４ｃからのデジタル信号をＤ／Ａ変換し、Ａ
ＣＤ液供給用ポンプ７ａ。

第１、第２の血液ポンプ７ｂ、７ｃ、空気ポンプ７ｄ、
並びに採漿ポンプ７ｅへ駆動信号（カッコ内の番号は出
力が与えられる部分の符号に対応している。）を出力す
るＤ／Ａ変換器１４ｆが含まれ、ＭＰＸ１４ａを除くこ
れら各要素はバス（Ｂｕｓ）１４ｇを介し互いに接続さ
れている。

次に、このように溝成された本発明実施例装置の動作に
ついて説明を行う。先ず、ブライミング動作は、第３、
第４のクランプ８ｃ、８ｄが開で残りのクランプ８ａ、
８ｂ、８ｅ、８ｆ、　８ｇが開の状態で、第２、第３＋
７）ｉｌｌ　２ｂ、１２ｃが生食バッグ２ａ、　２ｂに
夫々穿刺され、空気ポンプ７ｄが駆動される。血液バッ
グ３内及びこのバッグから空気ポンプ７ｄに至る流路内
に存在する空気が吸引される。又、第３圧力計９０が所
定の陽圧（−Ｐｍｍト１）を示すようになったら、空気
ポンプ７ｄは停止される。

この後、第２クランプ８ｂ、第５クランプ８ｅ１第６ク
ランブ８ｆ、及び第７クランプ８９が開にされると共に
、第２の血液ポンプ７Ｃが駆動される。このポンプの駆
動は生理食塩水が流れる流路に存在する空気を除去する
ために行なわれるものであり、第３検出器（生理食塩水
検出器）６ｃが動作を開始して一定時間（通常、１〜２
秒）経過すると第２クランプ８ｂが閏にされる。その後
、第１クランプ８ａが間にされ、ＡＣＤ液供給用ポンプ
７ａ及び第１の血液ポンプ７ｂが駆動される。

このＡＣＤ液供給用ポンプ７ａの駆動はＡＣＤ液が流れ
る流路に存在する空気を除去するために行なわれるもの
であり、第１検出器（ＡＣＤ液検出器）６ａが動作を開
始して一定時間（通常、１〜２秒）経過するとＡＣＤ液
供給用ポンプ７ａがけ止される。その後、第４検出器６
ｄによりセパレータ１３の゛入口液面が検出され、この
液面検出から一定時間（通常、数秒）経過後、第６クラ
ンプ８ｆが閉じられて、第２チヤンバー（セパレーク入
口チャンバー）１０ｂの液面レベルが決定される。同様
にして、第５検出器６ｅによりセパレータ１３の出口液
面が検出され、この液面検出から一定時間（通常、数秒
）経過後、第７クランプ８ｇが閉じられて、第３チヤン
バー（セパレータ出口チャンバー）１０ｃの液面レベル
が決められる。

生食バッグ２ａから生理食塩水が流れた時点で、空気ポ
ンプ７ｄが駆動され、セパレ−り１３の分離膜外側を陽
圧にし、この分効膜外側に生理食塩水を導く。この部分
が生理食塩水で満たされたことを第６検出器６ｆで検出
し、空気ポンプ７ｄを逆方向に駆動させる。このような
空気ポンプ７ｄの駆動により、セパレータ１３の分ｙｓ
膜外側が陽圧となり、生理食塩水がセパレータ１３の膜
を介して分離膜の内側に導かれる。このような空気ポン
プ７ｄの正逆両方向への駆動の繰り返しによって、生理
食塩水を用いた血液回路の洗浄が行われる。

次に、オペレート動作について説明を行う。生食バッグ
２ｂに穿刺されていた第３の針１２Ｇが抜かれ供血者△
の腕等に刺される。また、第１クランプ８ａが開にされ
、ＡＣＤ液供給用ポンプ７ａ、第１の血液ポンプ７ｂ、
及び第２の血液ポンプ７Ｃが駆動される。前記ブライミ
ング１）＋作によって血液回路内に流されていた生理食
塩水は、第３の釘１２Ｃを介して供血者Ａから供給され
る血液によって追出され、Ｒ柊的に排液バッグ５に排出
される。血液検出器１１ａで血液が検出されると、第５
クランプ８ｅが閉にされ、第４のクランプ８ｄが開にさ
れる。このため、供血者へから供給される血液が血液バ
ッグ３に貯留される。

以下、オペレート動作中、本発明で特に重要な採漿動作
について、第２図のフローチャートに従い説明を行う。

先ず、圧力計９ａの圧力Ｐ１を検出しくステップ（１）
）、ステップ（２）で所定の設定値ｐ１と比較される。

これは、第１の血液ポンプ７ｂの駆動によって、この部
分の圧力が低くなり過ぎると、供血者Ａの静脈に負担を
かけ、白雪を痛めるからである。

圧力Ｐ１が設定値ｐ１より低くなっている場合、ステッ
プ（３）に進み、第１の血液ポンプ７ｂによる採血ｆｆ
１Ｑｂを減らす。圧力Ｐ１が設定ｆ＋Ｉ’ｌ　ｐ　１を
上回っている場合には、ステップ（４）において、採血
ｆｆ１Ｑｂと設定＠ａとが比較され、設定置ａ以下の場
合、Ｑｂを増やすように第１の血液ポンプ７ｂが制御さ
れ（ステップ（５））、設定値８以上の場合、Ｑｂを減
らすように制御される（ステップ（３））。

ステップ（６）において、ＡＣＤ液の流ｍＱａが採血ｆ
ｆ１Ｑｂの１／に１となるようにＡＣＤ液供給用ポンプ
７ａが制御される（但し、ｋｌ：定数。

通常１０程度）。

ステップ（７）において、セパレータ１３の圧損△Ｐと
設定値Ｐ］との比較が行われる。ヒバレータ１３では、
中空糸の分１１！１膜が用いられ、血液がこの中を通る
とき圧損を土する。この圧損ΔＰはセパレータ１３の上
流側の圧力計９ｂの圧力Ｐ２と下流側の圧力計９０の圧
力Ｐ３との差で表わされる。この値は血液の粘性、血液
の流同簀によって変化する不定値である。

ステップ〈７）の比較で、圧損が設定ｈｍｐ＋より大き
い場合には、ステップ〈８）に進み、第２の血液ポンプ
７Ｇによる血液供給Ｗｔ、Ｑｃを減らすように制御され
る。前記圧損が設定値Ｐ１以下の場合には、ステップ（
９）に進んで、血液供給ｊＱｃと設定値すとの比較が行
われ、設定値す以下の場合、Ｑｃを増やすように第２の
血液ポンプ７Ｃが制御され（ステップ（１０））、設定
値す以上の場合、Ｑｃを減らずように制御される（ステ
ップ（８））。

ステップ（１１）において、セパレータ１３のＴＭＰと
設定値Ｐｔとの比較が行われる。ＴＭＰは以下の式で表
わすことができ、 ＴＭＰ−（（Ｐ２＋Ｐ３）／２）−Ｐ４＋ΔＰ・・・（
１） 〈但し、Ｐ４：血漿回路側の圧力計９ｄによる圧力）。

ＴＭＰが高すぎる場合、血漿中の血球が破壊される溶血
現象が発生する。設定値ｐｔはこのような溶血現象が発
生しない範囲の圧力に定められる〈通常６０　ｍ　ｍ　
Ｈｇ程度）。

ステップ（１１）で設定値Ｐｔ以上と判断された場合、
ステップ（１２）に進んで、採漿ポンプ７ｅによる血漿
採取ｆｆ１Ｑ＋）を減らすように制御される。ＴＭＰが
設定値Ｐｔ以下の場合、ステップ（１３）、（１４）に
選んで、血漿採取量ＱｐとＱｃとの関係、並びにＱｐと
Ｑｂの関係がチェックされる。即ち、セパレータ１３の
血液回路側に流れる血液のｆｆ１Ｑｃ並びに採血量Ｑｂ
が血漿採取ＩＱｐに比較して小さい場合、セパレータ１
３部分において凝血が起こり易くなる。

そこで、本発明では、先ず、ステップ（１３）において
、Ｑｐ＜ｋ２・Ｑｃが判断され（但し、ｋ２：定数。通
常０．２〜０゜４）、血漿採取酊Ｑｐかに２・Ｑｃより
多いとき、Ｑｐを減らすように採漿ポンプ７ｅが制御さ
れる（ステップ＜１２））。

Ｑｐかに２・Ｑｃより小さいと判断された場合、ステッ
プ（１４）に進んで、Ｑ　ｐ　＜　ｋ　３・Ｑｂが判断
され（但し、ｋ３：定数。通常０．２〜０．４）、血漿
採取邑Ｑｐかに３・Ｑｂより多いとき、Ｑｐを減らすよ
うに採漿ポンプ７ｅが制御される〈ステップ（１２））
。

Ｑｐかに３・Ｑｂより小さいと判断された場合、ステッ
プ（１５）に進み、血漿採取ｆｆ１Ｑｐと設定（ｆ［ｃ
とが比較される。設定値Ｃ以下の場合、Ｑｐを増すよう
に採漿ポンプ７ｅが制御され（ステップ（１６））、設
定値Ｃ以上の場合、Ｑｐを減らすように制御される（ス
テップ（１２））。

このような採漿動作が行なわれている間、血液バッグ３
の重量が重量検出器３′で検出され、その値が一定の上
限値を越えると、ＡＣＤ液供給用ポンプ７ａ、第１の血
液ポンプ７ｂ、及び第２の血液ポンプ７Ｃが停止される
と共に第３クランプ８Ｃが閏にされる。その債、第１の
血液ポンプ７ｂが逆方向に駆動され、供血者へへの返血
動作が行われる。Ｉｆ検出器３′によって検出される血
液バッグ３のｌｆｆ１が一定の下限値になると、第１の
血液ポンプ７ｂが停止され、その後、ＡＣＤ液供給用ポ
ンプ７ａ及び第１の血液ポンプ７ｂが正方向に駆動され
、再び採血、採漿動作が行われる。このような動作は、
採血量が所定の値に達する迄繰返し行われる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、前記膜分離型採漿装置において、溶血
と凝血とを防ぎつつ、効率の良い採漿が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の構成図、第２図は第１図の
本発明実施例装置の動作を説明するためのフローチャー
トである。 Ａ・・・供血者、Ｂ・・・血液回路、Ｃ・・・循環血液
回路、Ｄ・・・制御部、１・・・ＡＣＤ液バッグ、３・
・・血液バッグ、４・・・血漿バッグ、７ａ・・・ＡＣ
Ｄ液供給用ポンプ、７ｂ・・・第１の血液ポンプ、７Ｃ
・・・第２の血液ポンプ、７ｄ・・・空気ポンプ、７ｅ
・・・採漿ポンプ、９　ａ　〜９　ｄ−・・圧力計、１
２ａ　〜１２ｃｍａ（，１３・・・ヒパレータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 供血者に穿刺した採血と返血共用の単針と、この単針に
   接続された血液回路を経て導かれた血液を一時貯蔵する
   血液バッグと、前記血液回路を流れる血液に抗凝固剤を
   添加する手段と、前記血液回路に設けられた第１の血液
   ポンプと、前記血液バッグから出てこの血液バッグに戻
   る循環血液回路と、この循環血液回路中の血液を循環さ
   せる第２の血液ポンプと、膜によって２室に区分されこ
   れらの室の一方に前記循環血液回路からの血液を供給し
   前記２室の圧力勾配並びに前記膜の透過作用によって血
   液中の血漿を分離するセパレータと、前記セパレータで
   分離された血漿を血漿バッグに導く血漿ポンプとを具備
   し、前記第１の血液ポンプを駆動し前記供血者からの血
   液を前記供血者の静脈に負担をかけない範囲で前記血液
   バッグに導き、前記血漿ポンプを前記セパレータの限外
   濾過圧が溶血を発生させない圧力範囲で駆動し、且つ前
   記循環血液回路を流れる血液の流量が血漿採取量に対し
   充分大きくなるように前記第１、第２の血液ポンプ並び
   に前記血漿ポンプを駆動し、前記血液バッグ内の血液量
   が所定値に達したとき、前記第１の血液ポンプを逆転し
   、前記血液バッグ中の血液を前記供血者に返血するよう
   にしたことを特徴とする採漿装置。