JPS62688Y2

JPS62688Y2 -

Info

Publication number: JPS62688Y2
Application number: JP1981174597U
Authority: JP
Priority date: 1981-11-26
Filing date: 1981-11-26
Publication date: 1987-01-09
Also published as: JPS5880241U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、血液を重力の沈降作用によつて成分
分離するための改良された血液成分分離器に関す
る。

血液は血漿成分と赤血球、白血球、血小板等の
血球成分とからなつている。近年輸血は採血され
た血液をそのまま輸血するのでなく、これらの成
分別に分離し、夫々の患者が必要とする特定の成
分だけを夫々輸血することが多くなつている。血
液を静置すれば、血球成分は次第に沈殿して血漿
が分離されるが、その速度は遅い。そのため重力
による沈降によらず、遠心分離機を用いる分離法
が従来広く採用されてきた。併し、この方法は高
価な遠心分離機と、その回転動力、更に安全装置
等を必要とする。

本考案者らは、このような人工的遠心力を用い
ずに重力の沈降作用により、血液の成分分離を極
めて効率的に行なう方法および装置を提供すべく
鋭意検討した結果、血液を薄い層状に連続的に流
すことにより、該血液流を分離された成分層から
なる多層流に移行せしめ、所望の層成分を取得で
きることを見いだし、この原理に係わる血液成分
分離方法および装置を発明し、すでに出願を行な
つている（特願昭56−16190号）。

このようなことが可能である理由は次のように
考えられる。血液は粘稠な液体であるが、この粘
度を実質的に決定している要因は血液中に含まれ
る赤血球の体積比、すなわちヘマトクリツト値で
ある。正常な人血のヘマトクリツト値は30〜45％
であるが、その粘度は水の粘度の３〜４倍に相当
する。ヘマトクリツト値が60〜70％に達すると、
血液の粘度は水の粘度の６〜９倍に達する。一方
血液中の血漿成分の粘度は、これに含まれる蛋白
質の量と種類にもよるが、水の粘度の1.5〜2.0倍
に過ぎない。本考案者らの観察によると、このよ
うな血液が水平に流れている状態下で血沈その他
の原因によつて、たとえわずかでもひとたび上澄
層と沈殿層とに分離すると、沈殿層は粘度が上昇
してゆき、流そうとする外力に対し流され難いも
のとなつてゆき、逆に上澄層は、ひとたび分離が
始まると、外力によつて流され易いものとなつて
ゆく。一方、血液の粘度は、流れの線速度によつ
ても影響される。すなわち、流れの線速度が小と
なるに従つて血液の粘度は急激に大となつてゆ
く。これは特に、赤血球の相互間の粘着力に基く
凝集力の結果であると考えられる。事実赤血球
は、顕微鏡で観察すると凝集塊を形成し易いもの
であることが確認される。この凝集塊は、いわゆ
る連銭状を呈しているものであることが多い。こ
の現象は沈殿層を流れにくくする一因と考えられ
る。また沈殿層は血沈、すなわち上からの重力に
よる圧密の効果と、流れすなわち横からの外力に
よる圧密の効果とによつて凝集塊を形成し、極め
て効果的に濃縮されてゆくと同時に、凝集塊形成
によつて赤血球の沈降がさらに加速される。流動
下における血液のかかる諸現象が、該発明の血液
分離に有効に働いているものと推定される。すな
わち、何らの可動部分を有しない該発明の容器中
に、単に血液を流すのみによつて効率よく血液の
分離ができる原因と考えられる。

該分離器を用いて血液の成分分離を行なう際に
は、血液の流れをできるだけ乱さないことと、該
分離器内部にできるだけ均一に血液を分布させる
ことが、高い効率で血液成分を分離する上で重要
であり、かかる要求を満たしうる構造をもつた血
液成分分離器の提供が望まれていた。

本考案は、血液中の赤血球の凝集を加速するこ
とにより、血液成分分離を行うための分離器であ
つて、血液の導入口に連通し、血液の流れと直角
方向に対して、なだらかに拡大した空間部と、該
空間部に連通した、その垂直方向の厚さが0.2〜
20mmである少なくとも一つの血液流路と、該流路
に連通し、血液の流れと直角方向に対して、なだ
らかに縮少した空間と、該空間部と連通し、血液
の流れと垂直方向に上下離れて設置された少なく
とも２個の血液成分の導出口とからなる血液成分
分離器である。

本考案の分離対象となる血液は、全血または全
血の特定の分離成分、抗凝結剤等を混じた全血を
主成分とする液体である。

本考案の分離器の容積は50mlより大きく、500
ml以下であることが望ましい。

本考案の流路を流れる血液流の深さは、0.2〜
20mm、好ましくは0.2〜10mmであることが望まし
く、さらに0.5〜５mmであることがより望まし
い。

流路の血液流の線速度は0.5〜200mm／分である
ことが望ましく、１〜100mm／分であればさらに
よく、５〜50mm／分であることが最も好ましい。

血液流の深さが20mmを超えると、赤血球の沈降
行程が長くなりすぎ、効率的な成分分離を行なう
ことが困難になる。深さが0.2mmよりも小さくな
ると、実用的な線速度の流れにおいて血漿と血球
との分離がうまく行なわれにくくなる。これは微
小血管内を血液が流れるとき、血球がランダムに
動かず流れの方向に整列したまま押し流され、粘
度が異常に小さくなるフアラーリンビスト効果
（Fahraeus_-Lindqvist効果）と同じ現象が起こる
ために、血球の分離が行なわれにくくなるものと
考えられる。

本考案に用いられる、血液を流すための流路と
しては、赤血球の相互作用を大きくし、その凝集
塊形成を促進させるためには、薄い層状、もしく
は、細い管状の流路であることが好ましく、細い
管状の場合には、その断面積が３cm²以下、より好
ましくは0.0003〜１cm²、更に好ましくは0.001〜
0.5cm²の流路が用いられる。

管状の流路の形状は、円柱状、だ円柱状、六角
柱状など形状を問わずに使用できるが、容易にた
ばね接着することが可能な、円柱状、六角柱状の
形状が好ましい。

本考案に用いられる複数の流路は、その全容積
が分離血液成分の排出口に連通した空間部とほぼ
同等もしくはそれより大きな容積をもつことが好
ましい。

血液導入口より導入された血液は、粘度が高い
ため、層状のせまい空間内で拡がることはむづか
しく、あらかじめ血液流路内へ均一に血液を供給
することがぜひとも必要である。そのために血液
導入口に連通した空間部は、血液が血液流路内を
できるだけ均一に流れるように、流れを乱すこと
なく、均一に分配されるように、血液導入口より
なだらかに拡大して血液流路に連通する。また血
液流路の下流側に連通した空間部は、形成された
連銭状の赤血球凝集塊を破壊することなく、分離
した血液成分を再混合しないように、血液流路よ
りなだらかに縮少して、血液成分の導出口へと連
通している。

本考案の装置の容積は少なくとも50mlあること
が実用的に望ましい。またこの装置が体外循環を
行なう目的で使用される時は、500ml以下である
ことが望ましい。

本考案の装置を好適に使用するためには、血液
を本装置の分離血液成分の導出口を有する空間部
における血液の滞留時間が、２分以上になるよう
に流すことが望ましい。しかし、血液の滞留時間
が余り長すぎると、流せる血液量が少なくなり、
得られる分離成分の量が低下するので好ましくな
い。

血液流は35〜42℃、より好ましくは37〜40℃に
加温されることが望ましい。赤血球の凝集は温度
が高いほど加速されるが、余り高いと赤血球の溶
血などが起こり好ましくない。

本考案の装置の材質は、内圧によつて変形しな
い硬質のものであることが必要である。また有毒
な溶出物がなく、血栓形式を起こしにくい材質で
あることが必要である。これらの点から、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチ
レン樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、アクリル樹脂
などの合成樹脂や、アルミニウム、ステンレスス
チールなどの金属等を用いることができる。本考
案の装置の外側をシリコーン樹脂などの軟質材料
で作製し、その周囲を剛質材料、たとえばアルミ
ニウムなどの金属製のシエルにて補強して用いる
ことも可能である。金属製のシエルを用いた場合
には、その内部にヒーターを埋設することによ
り、血液の加熱を容易に行なうことも可能であ
る。

本考案における血液を流すための流路として
は、実質的に水平な方向もしくは流れ方向に対し
て上昇角度を与えるように、血液の流路を設ける
ことが望ましい。流路は平滑であることが望まし
いが、ある程度の粗面であつてもさしつかえな
い。

以下、図面によつて本考案を説明する。

第１図は本考案の血液成分分離器の一例を示す
上からみた外観図である。

第２図は本考案の分離器の一例を示す斜視図で
あつて、内部が判り易いように、正面を断面図で
示し、血液の分離している挙動を示してある。第
２図において、容器１は血液導入口２に連通する
空間部Ａ３、該空間部Ａと連通した流路４、流路
４と連通した空間部Ｂ８、該空間部Ｂと連通した
導出口６，７とを有する。血液は抗凝固剤を加え
られて導入口２より、空間部Ａ３中に導入された
のち、流路４に連続的に送りこまれる。流路４を
出た血液は空間部Ｂ８にて、多血小板血漿である
上澄層と赤血球等からなる沈殿層とに分離され
る。分離されたそれぞれの成分は導出口６，７よ
り継続的に排出される。

排出される上澄層への沈殿層の成分の混入を抑
制するためには、光学的方法などによる検知手段
を使用することにより、各成分の排出速度を調節
することが望ましい。

第３図は、本考案の流路形成板によつて作られ
た複数の流路を有する分離器の一例を示す斜視図
であつて、このような形状の分離器も第２図の分
離器と同様に使用できる。

以上の如く本考案の分離器は、遠心力場を使用
することなく、きわめて効率よく、血液成分の分
離を行なうことができるのみならず。せまい病室
等でも容易に施行できるために、慢性関節リウマ
チなど血沈が坑進した膠原病患者の血漿交換や血
漿浄化治療などにもきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例である分離器を上から
みた平面図である。第２図は上記実施例の斜視図
であり、内部が判りやすいように正面を断面図に
て示し、血液が分離していく挙動を示してある。
第３図は本考案の分離器の他の一例を示す斜視図
である。１……容器、２……血液導入口、３……空間部
Ａ、４……血液流路、５……流路形成板、６……
上部導出口、７……下部導出口、８……空間部
Ｂ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

血液の導入口に連通し、血液の流れと直角方向
に対してなだらかに拡大した空間部と、該空間部
に連通した、その垂直方向の厚さが0.2〜20mmで
ある少なくとも一つの血液流路と、該流路に連通
し、血液の流れと直角方向に対してなだらかに縮
少した空間部と、該空間部に連通し、血液の流れ
と垂直方向に上下離れて設置された少なくとも２
個の血液成分の導出口とからなる血液成分分離
器。