JP2004290354A

JP2004290354A - 遠心分離器

Info

Publication number: JP2004290354A
Application number: JP2003085348A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Suzuki; 篤鈴木
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】十分な分離性能を確保しながら、容積を小さくすることができるとともに、遠心回転速度を低く抑えることができる遠心分離器を提供すること。
【解決手段】遠心分離器１０では、血液を血球成分と血漿成分とに遠心分離するためのボウル本体１４を円盤形状とし、ボウル本体１４内を分離領域１７と収集領域１６とに区画するセパレートリング１５を設ける。これにより、十分な分離性能を確保しながら、容積を小さくすることができるとともに、遠心回転速度を低く抑えることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液を複数の血液成分に分離するための遠心分離器に関する。さらに詳細には、容積を小さくすることができるとともに、遠心回転速度を低く抑えることができる遠心分離器に関するものである。特に、血漿を採取するために使用するのに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
採血を行う場合、現在では、血液の有効利用および供血者の負担軽減などの理由から成分献血が行われている。この成分献血では、採血血液を遠心分離などにより各血液成分に分離して必要な成分だけを採取し、その他の成分は供血者に返還する。このような成分献血において、血漿製剤を得る場合には、まず、供血者から採血した血液を血液分離回路に導入する。次いで、血液分離回路に導入した血液を、血液分離回路に配置されている遠心ボウルと呼ばれる遠心分離器により、血漿、血球成分（白血球、血小板および赤血球）の２成分に分離する。そして、その内の血漿を容器に回収して血漿製剤もしくは血漿分画製剤の原料とする。なお、血球成分は、供血者に返血する。
【０００３】
このように血漿と血球成分とに分離するための遠心分離器として、例えば、特開２００１−１７５４０号公報に記載されたものがある。この遠心分離器は、全血を血液分画に分離する血液処理遠心分離ボウルにおいて、中心軸線の回りで回転できかつ全体的に包囲された分離チャンバを形成するボウル本体と、ボウルから１または２種類以上の血液分画を取り出すための、分離チャンバ内に配置された出口を備えた通路と、分離チャンバ内に配置されたフィルタコアとを有し、該フィルタコアは、第１血液分画中に含まれる１または２種類以上の残留血球の通過を阻止するように構成された濾膜を備え、フィルタコアは、第１血液分画が出口に到達してボウルから取り出される前に濾膜を通過するように出口と協働することを特徴とする。
【０００４】
そして、この血液処理遠心分離ボウルでは、遠心分離チャックにより高速で回転されると、抗凝固薬が混合された全血が、入口ポートに供給され、供給チューブを通って流れ、かつボウル本体の分離チャンバへと供給される。分離チャンバ内で発生される遠心力により、全血はその個々の成分に分離される。つまり、高密度の赤血球は、ボウル本体の周囲に対して第１層を形成し、赤血球より低密度の血漿は、赤血球の第１層の内側に環状の第２層を形成する。そして、付加全血が分離チャンバに供給され、環状血漿層が、回転フィルタコアに近接しかつ最終的にフィルタコアに接触する。血漿はフィルタコアを通過し、流出液チューブの入口に流入し、かつ出口ポートを通ってボウルから取り出されるようになっている。ここで、血漿層内に含有されるあらゆる血球は、フィルタコアの外面上に捕捉されるので、回転軸線に対してフィルタコアの内側にある流出液の入口へは到達しないようになっている。このようにして、本体の遠心分離ボウルから取り出される血漿に、残留血球が実質的に存在しないようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１７５４０号公報（第４〜５頁、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特開２００１−１７５４０号公報に記載された遠心分離器では、分離エリアは円筒形状のフィルタコアに仕切られており、遠心分離容積が小さい。すなわち、回転半径が小さい。このため、遠心回転速度を高め（５６００ｒｐｍ）に設定する必要があるという問題があった。そして、遠心回転速度が高くなると、遠心分離装置への負担が大きくなってしまう。
【０００７】
ここで、遠心分離装置への負担を小さくするために遠心回転速度を低めに設定しようとすると、遠心分離容積を大きくしなければならない。その結果として、遠心分離器の容積が大きくなってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、十分な分離性能を確保しながら、容積を小さくすることができるとともに、遠心回転速度を低く抑えることができる遠心分離器を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る遠心分離器は、血液を複数の血液成分に遠心分離する遠心分離器であって、円盤形状のボウル本体と、前記ボウル本体内を分離領域と収集領域とに仕切る仕切部材と、前記分離領域へ血液を導入する流入ポートと、前記収集領域に収集された特定の血液成分を排出する流出ポートとを有し、前記仕切部材は、前記分離領域で遠心分離された特定の血液成分を前記収集領域に導入するとともに、前記分離領域で遠心分離された残りの血液成分を前記分離領域に留めることを特徴とするものである。
【００１０】
この遠心分離器では、流入ポートから血液がボウル本体内に流入し、ボウル本体内で複数の血液成分に遠心分離される。このとき、各血液成分の比重差により、低密度の特定の血液成分が内側に、高密度の残りの血液成分が特定の血液成分の外側に分離される。そして、仕切部材によりボウル本体内は分離領域と収集領域とに仕切られている。このため、遠心分離された特定の血液成分は収集領域へ押し出され、一方残りの血液成分は分離領域に留められる。したがって、流出ポートからは、残りの血液成分を流出させることなく、特定の血液成分のみを流出させることができる。このように、円盤形状（高さ方向の寸法が小さい）のボウル本体を使用しても、所望の血液成分のみを採取することができる。
【００１１】
そして、ボウル本体は円盤形状であるため、ボウル本体の回転半径を極力大きくするとともに、ボウル本体の容積を極力小さくすることができる。また、このようなボウル本体に仕切部材を設けたことにより、低い遠心回転速度でも十分な分離性能を確保することができる。さらに、遠心回転速度を低く抑えることができるため、装置側への負担も小さくすることができる。
【００１２】
ここで、本発明に係る遠心分離器においては、前記仕切部材として、中央部に穴が形成されたドーナツ形状をしたものを使用すればよい。このような非常に簡単な部材を設けるだけで、上記した効果を得ることができる。したがって、生産コスト面でも非常に有利である。
【００１３】
そして、本発明に係る遠心分離器においては、前記穴の半径Ｒは、前記流入ポートの半径をＲ１とし、前記流出ポートから前記特定の血液成分の流出が始まる界面の半径をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ＜Ｒ２となる関係を満たすことが望ましい。具体的には、前記穴の半径Ｒは、５（ｍｍ）＜Ｒ＜２０（ｍｍ）となる関係を満たせばよい。
【００１４】
穴の半径Ｒを流入ポートの半径Ｒ１より大きくするのは、仕切部材より下方に流入ポートの開口部を配置する必要があるからである。また、穴の半径Ｒを流出ポートから特定の血液成分の流出が始まる界面の半径Ｒ２より小さくするのは、分離領域と収集領域とを確実に区画するためである。
【００１５】
なお、流出ポートから特定の血液成分が流出し始める界面の位置は、流出ポートの開口部よりも少し内部に存在する。なぜなら、収集領域に導入された特定の血液成分を流出ポートから流出させる力は、ボウル本体内に新たに導入される血液の搬送力によるものである。一方、回転中の収集領域に存在する特定の血液成分には遠心力が働いている。このため、遠心力が作用している特定の血液成分が流出ポートの開口部に触れた程度では流出し始めないからである。したがって、特定の血液成分をポート内部まで押し込むことにより流出し始めるため、流出ポートから特定の血液成分が流出し始まる界面の位置は、流出ポートの開口部よりも少し内部に存在するのである。
【００１６】
そして、こうような範囲内に穴の半径Ｒを設置することにより、収集領域への残りの血液成分の侵入を防止するとともに、収集領域に導入された特定の血液成分を流出ポートから確実に外部へ流出させることができる。
【００１７】
前記仕切部材は、水平面から下方へ向けて０〜４０度の範囲内で取り付けられていることが望ましい。さらには、１０〜２０度の範囲内で取り付けられていることが好ましい。
【００１８】
上記したように、仕切部材により、遠心分離後における特定の血液成分のみが収集領域に導入され、残りの血液成分は分離領域に留められる。しかしながら、処理する血液が多くなると、残りの血液成分が収集領域に侵入してしまう。このような場合に、仕切部材を水平に取り付けていると、収集領域に残りの血液成分が残留する。そして再度、血液を遠心ボウル本体内に導入し、各血液成分に遠心分離したときに、収集領域に残留した残りの血液成分が特定の血液成分に混入して、それが流出ポートから外部に排出されることになる。
【００１９】
そこで、仕切部材を、水平面から下方へ向けて０〜４０度、好ましくは１０〜２０度の範囲内で取り付けることにより、収集領域に残留した残りの血液成分は自重により収集領域から落下する。したがって、収集領域に残りの血液成分が残留することを防止することができる。
【００２０】
そして、本発明に係る遠心分離器においては、前記特定の血液成分は、血漿成分であり、前記残りの血液成分は、血球成分であることが好ましい。すなわち、本発明に係る遠心分離器は、血漿を採取するために使用するのに好適なものである。
そして、特定の血液成分を採取するために、上記したいずれか１つの遠心分離器と、一端が前記流入ポートに接続された第１のラインと、前記第１のラインの他端に接続された採血針と、一端が前記流出ポートに接続された第２のラインと、前記第２のラインの他端に接続された前記特定の血液成分を収容するバッグとを有することを特徴とする血液成分採取回路を用いればよい。これにより、特定の血液成分を効率よく採取することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の遠心分離容器を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態では、血漿成分を採取するために使用する遠心分離器について説明する。そこで、この遠心分離器の概略構成を図１に示す。この遠心分離器１０には、流入ポート１１と、流出ポート１２と、回転シール部１３と、ボウル本体１４と、セパレートリング（仕切部材）１５とを備えている。そして、流入ポート１１からボウル本体１４内に流入した血液（抗凝固剤添加全血）を、ボウル本体１４内で血漿成分（特定の血液成分）と血球成分（残りの血液成分）とに遠心分離して、血漿成分を流出ポート１２から流出させるようになっている。
【００２２】
ここで、ボウル本体１４は、有底円盤形状の容器であり、ポリカーボネート等の硬質プラスチックにより形成されたものである。より詳細には、ボウル本体１４は、本体部１８と底部１９とから構成されており、本体部１８と底部１９とが超音波溶着により接合され形成された容器である。なお、セパレートリング１５が本体部１８内部に溶着された後に、本体部１８と底部１９とが超音波溶着される。このように、ボウル本体１４が円盤形状であるため、ボウル本体１４の回転半径を極力大きくするとともに、ボウル本体１４の容積を極力小さくすることができる。
【００２３】
このボウル本体１４には、上室１４ａと下室１４ｂとが備わっている。上室１４ａの径は、下室１４ｂの径よりも小さくなっている。そして、上室１４ａと下室１４ｂとの径が変わる部分に、上室１４ａと下室１４ｂとを仕切るようにしてセパレートリング１５が取り付けられている。このセパレートリング１５は、中央部に穴が形成されたドーナツ状の円板であり、ボウル本体１４と同様に、ポリカーボネート等の硬質プラスチックにより形成されたものである。
【００２４】
このセパレートリング１５は、ボウル本体１４の内部に、超音波溶着などによって取り付ければよい。ここで、セパレートリング１５とボウル本体１５とを確実に溶着させるために、セパレートリング１５とボウル本体１５とは、同一または同種の材質のものであることが望ましい。
【００２５】
このようなセパレートリング１５を設けることにより、ボウル本体１４の上室１４ａを血液成分収集領域１６にし、下室１４ｂを血液成分分離領域１７にしている。すなわち、セパレートリングに１５により、ボウル本体１４内を、収集領域１６と分離領域１７とに区画しているのである。
【００２６】
そして、セパレートリング１５に形成される穴の半径Ｒは、流入ポート１１の半径Ｒ１と、流出ポート１２から血漿成分が流出し始める界面の半径Ｒ２との間に、Ｒ１＜Ｒ＜Ｒ２となる関係が成立するようになっている。こうすることにより、収集領域１６への血球成分の侵入を防止するとともに、収集領域１６に導入された血漿成分を流出ポート１２から確実に外部へ流出させることができるようになっている。
【００２７】
ここで、穴の半径Ｒを流入ポートの半径Ｒ１より大きくするのは、セパレートリング１５より下方に流入ポートの開口部を配置する必要があるからである。また、穴の半径Ｒを流出ポートから血漿成分（特定の血液成分）が流出し始まる界面の半径Ｒ２より小さくするのは、分離領域１７と収集領域１６とを確実に区画するためである。
【００２８】
また、収集領域１６に導入された血漿成分を流出ポート１２から流出させる力は、ボウル本体１４内に新たに導入される血液の搬送力によるものである。一方、回転中の収集領域１６に存在する血漿成分には遠心力が働いている。このため、遠心力が作用している血漿成分が流出ポート１２の開口部に触れた程度では流出し始めない。したがって、血漿成分をポート内部まで押し込むことにより初めて流出し始めるため、流出ポート１２から血漿成分が流出し始める界面の位置は、流出ポート１２の開口部よりも少しポートの内側に入った位置に存在している。
【００２９】
また、セパレートリング１５は、その取付角度θ（°）が、０≦θ≦４０、好ましくは１０≦θ≦２０の範囲内となるように、ボウル本体１４の内部に取り付けられている。これにより、収集領域１６に残留した血球成分を自重により収集領域１６から落下させて、収集領域１６に血球成分が残留することを防止することができるようになっている。
【００３０】
このようにしてセパレートリング１５を取り付けるのは、セパレートリング１５により、血球成分は分離領域１７に留められるが、処理する血液が多くなると、血球成分が収集領域１６に侵入してしまう。このような場合に、セパレートリング１５を水平に取り付けていると、収集領域１６に血球成分が残留する。そして再度、血液を遠心ボウル本体１４内に導入し、血漿採取を行うと、収集領域１６に残留した血球成分が混入した血漿成分が採取されてしまうおそれがあるである。
【００３１】
そして、上室１４ａの上方に回転シール部１３が設けられている。この回転シール部１３は、公知の回転シール構造を備え、流入ポート１１と流出ポート１２とが固定保持されている。流入ポート１１の一端は後述する第１のライン４１に接続され、他端は下室１４ｂの底部に配置されている。つまり、流入ポート１１は、セパレートリング１５の穴を貫通して配置されているのである。また、流出ポート１２の一端は後述する第２のライン２０に接続され、他端は半径方向へスカート状に広がって上室１４ａの上部に配置されている。
【００３２】
これにより、遠心分離器１０へ導入される血液は、流入ポート１１により下室１４ｂに導入されて、血球成分と血漿成分とに遠心分離される。そして、遠心分離された血漿成分は上室４２ａへ導入されて流出ポート１２から排出されるようになっている。
【００３３】
上記した遠心分離器１０は、以下に述べる血液成分採取回路１００に組み込まれて使用される。そこで、遠心分離器１０が組み込まれる血液成分採取回路について、図２を用いて説明する。この血液成分採取回路１００は、図２に示すように、採血針４０と、上記した遠心分離器１０と、血漿成分採取バッグ（特定の血液成分を収容するバッグ）２１ａ，２１ｂ等とが備わっている。そして、このような血液成分採取回路１００を血液成分採取装置に装着することにより、供血者から採取した血液を遠心分離し、血漿成分を採取した後、残りの血球成分を供血者に返還することができるようになっている。
【００３４】
血液成分採取回路１００においては、採血針４０と遠心分離器１０とが、第１のライン４１によって接続されている。すなわち、第１のライン４１は、一端が採血針４０に接続され、血液ポンプ用チューブ４４ａを介して、他端が遠心分離器１０の流入ポート１１に接続されている。この第１のライン４１の途中、より詳しくは、採血針４０と血液ポンプ用チューブ４４ａとの途中に、エアトラップチャンバー４３が設けられている。このエアトラップチャンバー４３は、気泡およびマイクロアグリゲート除去のためのものである。このチャンバー４３には、第１のライン４１内の圧力変化、言い換えると採血血液の供給状態を検出するための圧力センサ４５が接続されている。
【００３５】
そして、第１のライン４１には、接続分岐コネクター４９を介して、抗凝固剤注入のための第３のライン３０が接続されている。この第３のライン３０には、第１のライン４１側から順に、抗凝固剤ポンプ用チューブ３２ａ、除菌フィルター３３、点滴筒３４、および抗凝固剤容器接続用針３５が設けられている。
【００３６】
また、血液成分採取回路１００においては、遠心分離器１０と血漿成分採取バッグ２１ａとが、第２のライン２０によって接続されている。すなわち、第２のライン２０は、一端が遠心分離器１０の流出ポート１２に接続され、他端が血漿成分採取バッグ２１ａに接続されている。
【００３７】
ここで、血漿成分採取バッグ２１ａ，２１ｂは、遠心分離器４０により分離された血漿成分を採取するものである。この血漿成分採取バッグ２１ａ，２１ｂは、樹脂製の可撓性を有するシート材を重ね、その周縁部を融着（熱融着、高周波融着等）または接着して袋状にしたものである。そして、シート材に使用される材料としては、例えば、軟質ポリ塩化ビニルが好適に使用される。この軟質ポリ塩化ビニルにおける可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル、クエン酸エステル、トリメリット酸エステルが挙げられる。なお、このような可塑剤の含有量は、ポリ塩化ビニル１００重量部に対し、３０〜７０重量部程度とするのが好ましい。
【００３８】
また、血漿成分採取バッグ２１ａ，２１ｂのシート材の他の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ＥＶＡと各種熱可塑性エラストマーとのポリマーブレンド等、あるいは、これらを任意に組み合せたものが挙げられる。
【００３９】
また、上述した第１から第３のライン４１，２０，３０の形成に使用されるチューブの構成材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。その中でも特に、ポリ塩化ビニルが好ましい。各チューブがポリ塩化ビニル製であれば、十分な可撓性、柔軟性が得られるので取り扱いがし易く、また、クレンメ等による閉塞にも適するからである。なお、各ポンプ用チューブ３２ａ，４４ａとしては、各ポンプ（例えば、ローラーポンプ等）により押圧されても損傷を受けない程度の強度を備えるものが使用されている。
【００４０】
上記のように構成された血液成分採取回路１００の主要部分は、カセット式となっており、すべてのライン（第１のライン４１、第２のライン２０、第３のライン３０）を部分的に収納しかつ部分的にそれらを保持し、言い換えれば、部分的にそれらが固定されたカセットハウジング５０を備えている。これにより、血液成分採取回路１００を血液成分採取装置に対して簡単に装着することができるようになっている。
【００４１】
そして、上記したような血液成分採取回路１００が血液成分採取装置に装着されて血漿成分の採取が行われる。この血液成分採取装置には、回転テーブル７１と遠心駆動モータ７２とを備える遠心分離装置７０と、各種ポンプ３２，４４と、各種センサ２３ａ，２３ｂ，３１，３６，４２などとが備わっている。ここで、血液成分採取装置への装着手順について簡単に説明する。まず、カセットハウジング５０を装置側の所定の位置にセットする。これにより、回路中で最も複雑な部分のチューブセットを非常に簡単に行うことができる。次いで、遠心分離器１０を装置側の遠心分離装置７０に備わる回転テーブル７１内にセットする。次に、血漿採取バッグ２５ａ，２５ｂのそれぞれを重量センサ２３ａ，２３ｂを備えるハンガーにセットする。
【００４２】
最後に、各ライン４１，２０，３０を所定の位置にセットする。具体的には、第１のライン４１のうちエアトラップチャンバー４３の上流付近に位置するチューブを気泡センサ４２にセットする。また、血液ポンプ用チューブ４４ａを血液ポンプ４４に、抗凝固剤ポンプ用チューブ３２ａを抗凝固剤ポンプ３２にそれぞれセットする。また、第２のライン２０のうち流出ポート１２の付近に位置するチューブを、血球検出センサ２２およびクランプＶにセットする。さらに、第３のライン３０のうち抗凝固剤ポンプ用チューブ３２ａと除菌フィルター３３との間に位置するチューブを気泡センサ３１にセットする。また、点滴筒３４を滴下センサ３６にセットする。以上の手順により、血液成分採取回路を血液成分採取装置に装着することができる。
【００４３】
ここで、気泡センサ１２は、第１のライン４１内の気泡を検出するためのものである。気泡センサ１２として、具体的には、超音波センサ、光学式センサ、赤外線センサなどを使用すればよい。血液ポンプ４４は、採血針４０により採血された血液を遠心分離器１０へ供給するためのポンプであり、いずれの方向にも血液を送ることができるようになっている。血液ポンプ４４として、具体的には、正回転と逆回転とが可能なローラーポンプを用いればよい。また、抗凝固剤ポンプ３２は、抗凝固剤を第１のライン４１に供給するためのポンプである。抗凝固剤ポンプ３２として、具体的には、ローラーポンプを用いればよい。
【００４４】
また、血球検出センサ２２は、第２のライン２０内を流れる血球成分を検出するものである。クランプＶは、例えば、ソレノイド、電動モータ、シリンダ（油圧または空気圧）等の駆動源で作動し、流路を開閉するものである。クランプＶとして、具体的には、ソレノイドで作動する電磁クランプを使用すればよい。また、気泡センサ３１は、第３のライン３０内に空気が流れたことを検出するためのものであり、超音波センサ、光学式センサ、赤外線センサなどが使用される。さらに、滴下センサ３６は、抗凝固剤が所定の速度で供給されているか否かを検出するためのものである。なお、重量センサ２３ａ，２３ｂは、血漿成分採取バッグ２１ａ，２１ｂの各重量を測定するためのものである。
【００４５】
続いて、血液成分採取装置の制御系について、図３を用いて簡単に説明する。図３は、血液成分採取装置の制御系を示すブロック図である。血液成分採取装置の制御系は、動作制御用ＣＰＵ６０と表示関連制御用ＣＰＵ６１を中心にして構成されている。そして、動作制御用ＣＰＵ６０には、気泡センサ３１，４２、圧力センサ４５、重量センサ２３、血球検出センサ２２、滴下センサ３６、遠心駆動モータ７２、血液ポンプ４４、抗凝固剤ポンプ３２、クランプＶ、および表示関連制御ＣＰＵ６１が接続されている。一方、表示関連制御用ＣＰＵ６１には、血液成分採取装置に設けられている情報入力手段であるスイッチやキーボート等と、情報出力手段である液晶表示等とが接続されている。これらのＣＰＵ６０，６１により、血液成分採取装置が統括的に制御され、次のように動作するようになっている。
【００４６】
そこで、血液成分採取装置にて血液成分として血漿を採取する場合の動作について詳細に説明する。特に、遠心分離器１０における動作について詳細に説明する。まず、血液成分採取装置に血液成分採取回路を上記手順により装着し終えたら、採血針４０の根元付近のチューブをクランプする。次いで、抗凝固剤容器接続用針３５を抗凝固剤容器に接続し、点滴筒３４の１／３〜１／２程度に抗凝固液を満たす。続いて、血液成分採取装置のプライミング動作を行い、エアトラップチャンバー４３の下部まで抗凝固液を満たす。その後、採血針４０付近に行ったクランプを開放し、採血針４０の針先に抗凝固液を満たす。
【００４７】
そして、供血者の血管（静脈）に採血針４０を穿刺し、採血を開始する。また、この採血と同時に、動作制御用ＣＰＵ６０の制御により、抗凝固剤ポンプ３２を作動して、第３のライン３０を介して、例えばＡＣＤ−Ａ液のような抗凝固剤を供給し、この抗凝固剤を採血血液中に混入させる。このとき、動作制御用ＣＰＵ６０により、抗凝固剤ポンプ３２と血液ポンプ４４の回転比率が制御されて、抗凝固剤は血液との混合比率を一定値に維持しながら採血血液と混和される。
【００４８】
ここで、血液ポンプ４４は、動作制御用ＣＰＵ６０の制御により、通常は予め設定された所定の採血速度を保つように作動するが、供血者からの血液供給状態によってその採血速度を変化させる。供血者にできる限り負担をかけないようにするためである。その血液ポンプ４４の制御は、動作制御用ＣＰＵ６０の制御により、供血者からの血液供給状態を採血ライン（第１のライン４１）の圧力変化として検出する圧力センサ４５から出力される信号に基づき行われる。具体的には、基準値よりも圧力が高い場合には、予め定められた所定の採血速度を維持するように、血液ポンプ４４の動作が制御される。一方、基準値よりも圧力が低下した場合には、その変化量に応じて採血速度を減速し、供血者からの血液供給量に見合った採血速度となるように、血液ポンプ４４の動作が制御される。
【００４９】
このようにして、採血された血液（抗凝固剤加全血）ＷＢは、第１のライン４１を介して移送され、遠心分離器１０の流入ポート１１を経てボウル本体１４内に導入される。このとき、回転テーブル７１は、所定の回転数で回転している。このため、ボウル本体１４内に供給された抗凝固剤加全血ＷＢは、図４に示すように、遠心力Ｆによる遠心分離が行われる。具体的には、分離領域１７において、抗凝固剤加全血ＷＢが血球成分５５と血漿成分５６とに分離される。図４は、ボウル本体１４に抗凝固剤加全血ＷＢを導入し始めた状態を示す図である。ここで、ボウル本体１４が円盤形状をなしていることから、ボウル本体１４の回転半径を極力大きくすることができるので、低い遠心回転速度（本実施の形態では、４７５０ｒｐｍ）でも遠心分離に必要な遠心力Ｆを十分に確保することができる。
【００５０】
そして、図５に示すように、分離された血漿成分５６は、血球成分５５との比重差によって、分離バッグ４１内において内側部分に集められる。さらに、抗凝固剤加全血ＷＢをボウル本体１４内に供給し続けると、血球成分５５と血漿成分５６とがともに増加していき、分離領域１７が血球成分５５と血漿成分５６とで満たされる。その後、血漿成分５６は、血球成分５５によって分離領域１７から押し出され、セパレートリング１５の穴から収集領域１６へと流出する。なお、図５は、血漿成分５６が収集領域１６に流出し始めた状態を示す図である。
【００５１】
さらに、抗凝固剤加全血ＷＢがボウル本体１４内に供給されると、図６に示すように、収集領域１６に流出する血漿成分５６が増加するとともに、収集領域１６に流入した血漿成分５６が流出ポート１２を介して遠心分離器１０の外部へと流出する。なお、図６は、収集領域１６が血漿成分５６で満たされた状態を示す図である。そして、遠心分離器１０から流出した血漿成分５６は、第２のライン２０を介して、血漿成分採取バッグ２１ａ，２１ｂに集められる。
【００５２】
なお、血漿採取中に、遠心分離器１０から血球成分５５が流出した場合には、血球検出センサ２２によって検出され、クランプＶにより第２のライン２０が閉塞される。このため、血漿成分採取バッグ２１ａ，２１ｂ内には、血漿以外の成分が混入することはない。
【００５３】
そして、血漿採取中には、血液成分採取バッグ２１ａの重量が重量センサ２３ａにより監視されている。すなわち、血漿成分採取バッグ２１ａに採取される血漿成分の重量が常時監視されているのである。その後、血漿成分採取バッグ２１ａに採取される血漿成分の重量が所定の重量に到達すると、採血動作を終了し、遠心分離器１０が停止させられる。まず、動作制御用ＣＰＵ６０が、遠心分離器１０の減速を行う。具体的には、動作制御用ＣＰＵ６０の制御により、遠心駆動モータ７２の回転数を減少させ、回転テーブル７１の回転速度を減速する。そして、動作制御用ＣＰＵ６０が、遠心分離器１０を停止させる。具体的には、動作制御用ＣＰＵ６０の制御により、遠心駆動モータ７２の回転を停止させ、回転テーブル７１を停止させる。
【００５４】
また、動作制御用ＣＰＵ６０により、クランプＶにより第２のライン２０が閉塞されるとともに、血液ポンプ４４が逆転駆動される。そして、回転テーブル７１が停止すると、本体ボウル１４内に残った血球成分５５に対して遠心力Ｆが作用しなくなる。このため、本体ボウル１４内の血球成分５５は、図７に示すように、下室１４ｂの下方に集まる。このとき、血液ポンプ４４が逆転駆動しているから、ボウル本体１４に残った血球成分５５は、流入ポート１２を通過して遠心分離容器１０から排出され、第１のライン４１を介して供血者に返血（返還）される。なお、図７は、返血を開始した状態を示す図である。
【００５５】
その後、返血が終了すると、血液成分採取装置から血液成分採取回路を取り外す。そして、これらを医療用廃棄物として処理する。このとき、ボウル本体１４の容積が小さくなっているので、廃棄時の容積を小さくすることができる。
【００５６】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る遠心分離器１０では、円盤形状のボウル本体１４と、ボウル本体１４内を分離領域１７と収集領域１６とに区画するセパレートリング１５を有するので、分離領域１７において遠心分離された血球成分は分離領域１７に留められる一方、血漿成分は収集領域１６へ押し出される。したがって、流出ポート１２からは、血球成分を流出させることなく、血漿成分のみを流出させることができる。
【００５７】
そして、ボウル本体１４は円盤形状をなしているため、回転半径を極力大きくするとともに、ボウル本体の容積を極力小さくすることができる。これにより、低い遠心回転速度でも十分な分離性能を確保することができるとともに、装置側への負担も小さくすることができる。
【００５８】
また、セパレートリング１５に形成する穴の半径Ｒを、流入ポート１１の半径をＲ１とし、流出ポート１２から血漿成分の流出が始まる界面の半径をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ＜Ｒ２となる関係を満たすようにしているので、収集領域１６への血球成分の侵入を防止するとともに、収集領域１６に導入された血漿成分を流出ポート１２から確実に外部へ流出させることができる。
【００５９】
さらに、セパレートリング１５を水平面から下方へ向けて０〜４０度の範囲内で取り付けているので、収集領域１６に残留した血球成分は自重により収集領域１６から落下するため、収集領域１６に血球成分が残留することを防止することができる。
【００６０】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明に係る遠心分離器によれば、血液を複数の血液成分に遠心分離する遠心分離器であって、円盤形状のボウル本体と、前記ボウル本体内を分離領域と収集領域とに仕切る仕切部材と、前記分離領域へ血液を導入する流入ポートと、前記収集領域に収集された特定の血液成分を排出する流出ポートとを有し、前記仕切部材は、前記分離領域で遠心分離された特定の血液成分を前記収集領域に導入するとともに、前記分離領域で遠心分離された残りの血液成分を前記分離領域に留めるので、十分な分離性能を確保しながら、容積を小さくすることができるとともに、遠心回転速度を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る遠心分離器の概略構成を示す半断面図である。
【図２】血液成分採取回路（装置）の概略構成を示す図である。
【図３】血液成分採取装置における制御系を示すブロック図である。
【図４】血液を導入し始めたときにおける遠心分離器内部の状態を示す図である。
【図５】収集領域に血漿成分が流入し始めたときにおける遠心分離器内部の状態を示す図である。
【図６】収集領域に血漿成分がが満たされたときにおける遠心分離器内部の状態を示す図である。
【図７】返血を開始するときにおける遠心分離器内部の状態を示す図である。
【符号の説明】
１０遠心分離器
１１流入ポート
１２流出ポート
１４ボウル本体
１５セパレートリング
１６収集流域
１７分離領域
５５血球成分
５６血漿成分

Claims

血液を複数の血液成分に遠心分離する遠心分離器であって、
円盤形状のボウル本体と、
前記ボウル本体内を分離領域と収集領域とに仕切る仕切部材と、
前記分離領域へ血液を導入する流入ポートと、
前記収集領域に収集された特定の血液成分を排出する流出ポートとを有し、
前記仕切部材は、前記分離領域で遠心分離された特定の血液成分を前記収集領域に導入するとともに、前記分離領域で遠心分離された残りの血液成分を前記分離領域に留めることを特徴とする遠心分離器。
請求項１に記載する遠心分離器において、
前記仕切部材は、中央部に穴が形成されたドーナツ形状をしたものであることを特徴とする遠心分離器。
請求項２に記載する遠心分離器において、
前記穴の半径Ｒは、前記流入ポートの半径をＲ１とし、前記流出ポートから前記特定の血液成分の流出が始まる界面の半径をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ＜Ｒ２となる関係を満たすことを特徴する遠心分離器。
請求項３に記載する遠心分離器において、
前記穴の半径Ｒは、５（ｍｍ）＜Ｒ＜２０（ｍｍ）となる関係を満たすことを特徴する遠心分離器。
請求項１から請求項４に記載するいずれか１つの遠心分離器において、
前記仕切部材は、水平面から下方へ向けて０〜４０度の範囲内で取り付けられていることを特徴とする遠心分離器。
請求項１から請求項５に記載するいずれか１つの遠心分離器において、
前記特定の血液成分は、血漿成分であり、
前記残りの血液成分は、血球成分であることを特徴する遠心分離器。
請求項１から請求項５に記載するいずれか１つの遠心分離器と、
一端が前記流入ポートに接続された第１のラインと、
前記第１のラインの他端に接続された採血針と、
一端が前記流出ポートに接続された第２のラインと、
前記第２のラインの他端に接続された前記特定の血液成分を収容するバッグとを有することを特徴とする血液成分採取回路。