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JP4861649B2 - 血液成分採取回路および血液成分採取装置 - Google Patents

血液成分採取回路および血液成分採取装置 Download PDF

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Description

本発明は、血液成分採取回路および血液成分採取装置に関するものである。
成分採血は、ドナー(供血者)から採取した血液(全血)を遠心分離や膜分離により血液成分に分離し、必要な血液成分を採取して残りの血液成分をドナーに返血する手技である。遠心分離方式、特に遠心ボウル方式での成分採血の場合、ドナーへの侵襲を減少させるために、採血針を1本にして採血工程と返血工程とを交互に繰り返す方式が採用されている(例えば、特許文献1参照)。
通常の成分採血においては、アルコール消毒等を行うが、それでも、皮膚上や皮下に存在する細菌が、血液成分とともに血液成分採取バッグの中に混入することがある。
細菌の種類にもよるが、混入した細菌は、血液成分が収納された血液成分採取バッグを冷蔵する間にも増殖し、そのことに気づかずにこの血液成分が輸血に供されると、輸血された患者に、感染症、敗血症が発症することがある。
現在使用されている赤血球保存液(S.A.G.M.液、OPTISOL 液、M.A.P.液等)では、従来の血液保存液(ACD-A 液、CPD 液等の抗凝固剤)と異なりpHが比較的中性に近くなっている等のために、冷蔵時における細菌の増殖傾向が強い。
これらの細菌は皮膚表面のみならず、皮下に棲む場合も多いことから、採血の直前に、念入りに採血針の穿刺部位を消毒するだけでは採取された血液への細菌の侵入を避けることは困難である。
ここで経験的に、細菌は、採取された血液の初流(採血初流)に(多くは皮膚のかけらとともに)侵入することが判っている。
しかしながら、この採血初流を除去することができる血液成分採取装置は、未だ存在しない。
特表平8−509403号公報
そこで、採血初流を除去するために、採血針と血液分離器の流入口とを接続する血液ラインに設けられた分岐部から分岐し、採血所流を除去する初流除去ラインを設けることが考えられる。
しかしながら、前記の構成では、採血初流を除去した後、血液ラインにおける初流除去ラインの分岐部に、抗凝固剤を含まない血液が停滞し、その血液が凝固してしまう場合がある。前記分岐部において血液が凝固してしまうと、採血の際、凝固した血液が、回路内を流れ(循環し)、血液成分採取バッグに混入したり、返血の際に、ドナーに戻されたりし、また、凝固した血液により流路が詰まってしまうおそれがある。
本発明の目的は、採取された血液成分(血液)の細菌汚染を防止し、安全性を向上することができ、第1の分岐部(血液ラインにおける初流除去ラインの分岐部)での血液の凝固を防止することができる血液成分採取回路および血液成分採取装置を提供することにある。
このような目的は、下記(1)〜(7)の本発明により達成される。
(1) 供血者から血液を採取する採血針を備えた採血手段と、
前記採血手段により採取された血液を分離する血液分離器と、
前記血液分離器により分離された所定の血液成分を採取する血液成分採取バッグと、
前記採血針と前記血液分離器の流入口とを接続する血液ラインと、
前記血液ラインに設けられた第1の分岐部から分岐し、前記供血者から採取した血液の初流を除去する初流除去ラインと、
前記初流除去ラインに設けられた第2の分岐部から分岐し、抗凝固剤を注入する抗凝固剤注入ラインとを有することを特徴とする血液成分採取回路。
(2) 前記初流除去ラインの前記第1の分岐部と前記第2の分岐部との間の容量は、0.05〜1mLである上記(1)に記載の血液成分採取回路。
(3) 請求項1または2に記載の血液成分採取回路と、
前記採血手段により採取された血液に前記抗凝固剤を添加する供給手段とを有し、
供血者から採取した血液を分離して、前記所定の血液成分を採取することを特徴とする血液成分採取装置。
(4) 前記供給手段は、前記初流除去ラインを介して所定量の血液の初流が除去された後に、前記抗凝固剤注入ライン、前記第2の分岐部、前記初流除去ラインの一部および前記第1の分岐部を経て、抗凝固剤を前記血液ラインに供給するように構成されている上記(3)に記載の血液成分採取装置。
(5) 前記供給手段は、前記抗凝固剤注入ラインに設置された送液ポンプである上記(3)または(4)に記載の血液成分採取装置。
(6) 当該血液成分採取装置は、採取された血液を分離し、前記所定の血液成分を採取する血液成分採取工程と、残りの血液成分を返還する血液成分返還工程とを有する血液成分採取操作を少なくとも1サイクル行うものである上記(3)ないし(5)のいずれかに記載の血液成分採取装置。
(7) 当該血液成分採取装置は、採取された血液を分離し、血漿を採取する血漿採取工程と、該血漿採取工程により採取された血漿を前記血液分離器に循環させる血漿循環工程と、該血漿採取工程により採取された血漿を前記血液分離器に加速させながら供給して血小板を採取する血小板採取工程と、残りの血液成分を返還する血液成分返還工程とを有する血小板採取操作を少なくとも1サイクル行うものである上記(3)ないし(5)のいずれかに記載の血液成分採取装置。
本発明によれば、初流除去ラインを有しているので、採血の際、容易に、細菌感染の確率の高い、採取された血液の初流(採血初流)を除去することができ、これにより、採取された血液やその採取された血液から分離された各血液成分への細菌の混入が抑制され、安全性が向上する。
また、所定量の採血初流が除去された後に、凝固剤を初流除去ラインを介して血液ライン(採血ライン)に供給するので、血液ラインにおける初流除去ラインの分岐部に、抗凝固剤を含まない血液が停滞し、その血液が凝固してしまうのを防止することができる。すなわち、前記分岐部において血液が凝固してしまうと、採血の際、凝固した血液が、回路内を流れ(循環し)、血液成分採取バッグに混入したり、返血の際に、ドナー(供血者)に戻されたりし、また、凝固した血液により流路が詰まってしまうおそれがあるが、本発明では、このような事態を確実に防止することができ、ドナーの負担を増大させることなく、安全かつ確実に、成分採血を行なうことができる。
以下、本発明の血液成分採取回路および血液成分採取装置を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の血液成分採取装置の実施形態を示す平面図であり、図2は、図1に示す血液成分採取装置が備える遠心分離器駆動装置に遠心分離器が装着された状態の部分破断断面図である。
図1に示す血液成分採取装置1は、血液を複数の血液成分に分離するとともに分離された血液成分を採取、本実施形態では、血小板(血漿を含む血小板)(血液成分)と、血漿(血液成分)とを採取するための装置である。この血液成分採取装置1は、内部に貯血空間146を有するローター142と、貯血空間146に連通する流入口143および排出口(流出口)144とを有し、ローター142の回転により流入口143より導入された血液を貯血空間146内で遠心分離する遠心分離器(血液分離器)20と、採血針29と遠心分離器20の流入口143とを接続する第1のライン(血液ライン)21と、遠心分離器20の排出口144に接続された第2のライン22と、第1のライン21に接続された第4のライン(初流除去ライン)(初流採取ライン)24と、第4のライン24に接続された第3のライン(抗凝固剤注入ライン)23と、チューブ49および50を介して第1のライン21に接続され、かつチューブ43および44を介して第2のライン22に接続された血漿採取バッグ(血液成分採取バッグ)25と、チューブ42を介して第2のライン22に接続されたエアーバッグ27bと、チューブ43および45を介して第2のライン22に接続された中間バッグ(一時貯留バッグ)27aと、チューブ46、47および48を介して中間バッグ27aに接続された血小板採取バッグ(血液成分採取バッグ)26と、チューブ51を介して血小板採取バッグ26に接続されたバッグ28と、第4のライン24に接続された初流採取バッグ61とを有する血液成分採取回路(採取回路)2を備えている。
さらに、血液成分採取装置1は、遠心分離器20のローター142を回転させるための遠心分離器駆動装置10と、第1のライン21のための第1の送液ポンプ11と、第3のライン23のための第2の送液ポンプ12と、血液成分採取回路2の流路の途中を開閉し得る複数(本実施形態では、第1〜第7の7個)の流路開閉手段81、82、83、84、85、86、87と、遠心分離器駆動装置10、第1の送液ポンプ11、第2の送液ポンプ12および複数の流路開閉手段81〜87を制御するための制御部(制御手段)13と、濁度センサ14と、光学式センサ15と、重量センサ16と、複数(本実施形態では、6個)の気泡センサ31、32、33、34、35、36とを備えている。
そこで、最初に、血液成分採取回路2について説明する。
この血液成分採取回路2は、ドナー(供血者)から血液を採取する採血針29と遠心分離器20の流入口143とを接続し、第1のポンプチューブ21gを備える第1のライン(採血および返血ライン)21と、一端側が遠心分離器20の排出口(流出口)144に接続された第2のライン22と、第1のライン21の採血針29の近くに接続された第4のライン(初流除去ライン)(初流採取ライン)24と、第4のライン24に接続され、第2のポンプチューブ23aを備える第3のライン(抗凝固剤注入ライン)23と、第1のライン21のポンプチューブ21gより採血針29側に接続されたチューブ50と、チューブ50に接続されたチューブ49と、第2のライン22に接続されたチューブ43と、チューブ43に接続されたチューブ44と、チューブ44および49に接続された血漿採取バッグ25と、第2のライン22に接続されたチューブ42と、チューブ42に接続されたエアーバッグ27bと、チューブ43に接続されたチューブ45と、チューブ45に接続された中間バッグ27aと、中間バッグ27aに接続されたチューブ46と、チューブ46に接続されたチューブ47と、チューブ48と、チューブ48に接続された血小板採取バッグ26と、血小板採取バッグ26に接続されたチューブ51と、チューブ51に接続されたバッグ28と、第4のライン24の端部に接続された初流採取バッグ61とを備えている。エアーバッグ27bと中間バッグ27aとは、一体的に形成(一体化)されている。
第1のライン21は、採血針29が接続された採血針側第1ライン21aと、一端側が採血針側第1ライン21aに接続され、他端側が遠心分離器20の流入口143に接続された遠心分離器側第1ライン21bとを有している。採血針29としては、例えば、公知の金属針が使用される。なお、採血針29により、採血手段の主要部が構成される。
この採血針側第1ライン21a、遠心分離器側第1ライン21b、後述する第2のライン22、第3のライン23、第4のライン24は、それぞれ、軟質樹脂製チューブ(チューブ)、または、その軟質樹脂製チューブ(チューブ)が複数接続されて形成されている。
採血針側第1ライン21aは、採血針29側より、第4のライン24との接続用分岐コネクター21jと、気泡およびマイクロアグリゲート除去のためのチャンバー21dと、チューブ50との接続用分岐コネクター21fとを備えている。
また、採血針側第1ライン21aに沿って、採血針29側より、気泡センサ35、36および32が設置されている。この場合、気泡センサ35および36は、分岐コネクター21jとチャンバー21dとの間に配置され、気泡センサ32は、チャンバー21dと分岐コネクター21fとの間に配置されている。
気泡センサ35、36および32は、それぞれ、例えば、チューブの外側から超音波を送受信し、液体と気泡(気体)とで超音波の伝導率が異なるのを利用して、チューブ内の気体および液体(気/液の別、気/液界面等)を検出することができる検出手段で構成することができる。また、気泡センサ31、33および34も、それぞれ、上記と同様の機能を有する検出手段で構成することができる。
なお、各気泡センサ(気体および液体検出手段)は、それぞれ、上記超音波式センサに代えて、例えば、光学式センサ、赤外線センサ等で構成するようにしてもよい。
また、チャンバー21dには、チューブ21hを介して通気性かつ菌不透過性のフィルター21iが接続されている。このラインは、例えば、採血針側第1ライン21aの内圧の検出等に用いることができる。
一方、遠心分離器側第1ライン21bは、チューブ50との接続用分岐コネクター21fに接続されており、その途中に形成された第1のポンプチューブ21gを有している。
第2のライン22は、その一端側が遠心分離器20の排出口144に接続されている。
この第2のライン22は、チューブ42および43との接続用分岐コネクター22bを備えている。
また、第2のライン22に沿って、遠心分離器20側より、濁度センサ14および気泡センサ34が設置されている。この場合、濁度センサ14および気泡センサ34は、遠心分離器20と分岐コネクター22bとの間に配置されている。
また、分岐コネクター22bには、チューブ41を介して通気性かつ菌不透過性のフィルター22fが接続されている。このラインは、例えば、第2のライン22の内圧の検出等に用いることができる。
第4のライン24は、その一端が第1のライン21に設けられた接続用分岐コネクター21jに接続されている。すなわち、第4のライン(流路)24は、分岐コネクター(第1の分岐部)21jから分岐、すなわち、分岐コネクター21jを介して第1のライン(流路)21から分岐している。
初流採取バッグ(第4の容器)61は、ドナーから採血針29により採取した血液の初流(採血初流)を採取する(貯留)するための容器である。前記第4のライン24の他端は、この初流採取バッグ61に接続されている。
初流採取バッグ61の容量は、特に限定されないが、22.5mL以上であるのが好ましく、30〜50mL程度であるのがより好ましい。
初流採取バッグ61の容量が前記範囲未満であると、ドナーから採血針29により採取された血液の初流(採血初流)を十分に除去(採取)することができないことがあり、前記範囲を超えると、血液成分採取回路2が大型化する。
また、初流採取バッグ61の、第4のライン24の接続部と反対側には、チューブ62の一端が接続され、そのチューブ62の他端には、針管63接続されている。
針管63の周囲には、針管63を被包する被包部材64が設置されている。この被包部材64としては、例えば、各種ゴム材料(弾性材料)による膜で構成され、針管63の針先により容易に刺通可能なものが好適に使用される。
また、針管63の基端側には、キャップ66を有するホルダー65が着脱自在に装着され、これにより、針管63がホルダー65内に収納される。
第3のライン23は、その一端が第4のライン24に設けられた接続用分岐コネクター24aに接続されている。すなわち、第3のライン(流路)23は、分岐コネクター(第2の分岐部)24aから分岐、すなわち、分岐コネクター24aを介して第4のライン(流路)24から分岐している。
なお、第4のライン24の分岐コネクター(第1の分岐部)21jと分岐コネクター(第2の分岐部)24aとの間の容量は、特に限定されないが、0.05〜1mL程度であるのが好ましく、0.2〜0.5mL程度であるのがより好ましい。これを、第4のライン24の分岐コネクター21jから分岐コネクター24aまでの長さで表すと、7〜140mm程度であるのが好ましく、28〜70mm程度であるのがより好ましい。
これにより、血液成分採取回路2が大型化するのを防止しつつ、抗凝固剤を含まない滞留する血液が、第1のライン(血液ライン)21に接近するのを確実に防止することができる。
この第3のライン23は、分岐コネクター24a側より、第2のポンプチューブ23aと、除菌フィルター(異物除去用フィルター)23bと、気泡除去用チャンバー23cと、抗凝固剤容器接続用針23dとを備えている。
また、第3のライン23に沿って、気泡センサ31が設置されている。この気泡センサ31は、分岐コネクター24aと第2のポンプチューブ23aとの間に配置されている。
この第3のライン23の抗凝固剤容器接続用針23dは、抗凝固剤(抗凝固剤液)が収納(収容)された図示しない容器に接続され、これにより、容器内の抗凝固剤は、後述するように、抗凝固剤容器接続用針23dから分岐コネクター24aに向かって第3のライン23を流れ、第4のライン24の一部および分岐コネクター21jを介して採血針側第1ライン21aに供給(注入)される。これにより、例えば、第3のライン23を介して、採血針29により採取された血液に抗凝固剤を添加(混合)することができる。
なお、抗凝固剤としては、特に限定されないが、例えば、ACD−A液等を用いることができる。
また、第4のライン24の分岐コネクター24aと初流採取バッグ61との間、採血針側第1ライン21aの採血針29と分岐コネクター21jとの間、採血針側第1ライン21aの分岐コネクター21jのチャンバー21d側かつ分岐コネクター21jの近傍には、それぞれ、ライン(流路)の途中を開閉し得るクレンメ(流路開閉手段)91、92および93が設けられる。クレンメ91は、第4のライン24の流路(チューブ内の流路)を開閉するために設けられている。また、クレンメ92は、採血針29と分岐コネクター21jとの間において採血針側第1ライン21aの流路(チューブ内の流路)を開閉するために設けられている。また、クレンメ93は、分岐コネクター21jとチャンバー21dとの間において採血針側第1ライン21aの流路(チューブ内の流路)を開閉するために設けられている。
ここで、クレンメ91は、血液成分採取操作において、一度閉じると、再度開くことはないので、そのクレンメ91としては、一度閉じると、開かない(開き難い)構造のクレンメ、例えば、シャッタークレンメを用いるのが好ましい。このため、本実施形態では、クレンメ91として、シャッタークレンメが用いられている。
なお、クレンメ91、92および93に代えて、それぞれ、例えば、鉗子等を用いてもよい。
クレンメ91および92を開き、クレンメ93を閉じた状態において、ドナーから採血針29により採取された血液の初流は、ドナーの静脈圧や落差(自重)により、その採血針29から、採血針側第1ライン21a、分岐コネクター21j、第4のライン24を流れ、初流採取バッグ61内に導入(採取)される。すなわち、ドナーから採血針29により採取された血液の初流(採血初流)は、分岐コネクター21jおよび第4のライン24を介して、採血針側第1ライン21aから除去され、初流採取バッグ61内に採取される。このようにして、容易に、細菌感染の確率の高い、採取された血液の初流を除去することができ、これにより、採取された血液から分離された各血液成分(血小板、血漿等)への細菌の混入が抑制され、安全性が向上する。
また、この状態では、送液ポンプ12を停止しているため、採血初流が分岐コネクター24aを介して第3のライン23に流入することが防止される。なお、より確実に採血初流の分岐コネクター24aを介した第3のライン23への流入を防止するためには、第3のライン23の分岐コネクター24a近傍にクレンメを設け、このクレンメを採血初流の採取に際して閉塞しておくようにすればよい。
また、初流採取バッグ61内に収納されている血液を、例えば、図示しないゴム栓を有する減圧採血管内に回収(サンプリング)することができる。
この場合、クレンメ91を閉じてからホルダー65のキャップ66を外し、減圧採血管をそのゴム栓側からホルダー65に挿入して、ホルダー65の最奥部まで押し込み、針管63をゴム栓に穿刺し、貫通させる。これにより、初流採取バッグ61内に収納されている血液は、チューブ62を流れ、減圧採血管内に吸引され、回収される。この減圧採血管への血液のサンプリング終了後、減圧採血管をホルダー65から引き抜く。複数本の減圧採血管へ血液のサンプリングを行う場合には、前述した操作を繰り返す。
減圧採血管内に回収された血液は、例えば、血清の生化学検査、感染症ウィルス(例えば、エイズ、肝炎等)の抗体検査等に用いることができる。
また、採血針側第1ライン21aの採血針21と分岐コネクター21jとの間には、プロテクタ94が装着されている。このプロテクタ94は、採血針21に対し、基端側に退避した位置から、採血針21を覆う(収納する)位置へ、先端方向に移動し得るようになっている。使用後は、採血針21に対し、プロテクタ94を先端方向へ移動させ、そのプロテクタ94により、採血針21を覆う。
血漿採取バッグ(第3の容器)25は、血漿(第2の血液成分)を採取(貯留)するための容器である。チューブ49の一端は、この血漿採取バッグ25に接続され、その途中に接続用分岐コネクター22dが設けられている。そして、チューブ50の一端は、この分岐コネクター22dに接続され、他端は、分岐コネクター21fに接続されている。
また、チューブ43の一端は、分岐コネクター22bに接続され、その他端には、接続用分岐コネクター22cが設けられている。そして、チューブ44の一端は、この分岐コネクター22cに接続され、他端は、血漿採取バッグ25に接続されている。
また、チューブ46の途中には、そのチューブ46に沿って、気泡センサ33が設置されている。
なお、血漿採取バッグ25、チューブ43および44により、血漿を採取する血漿採取用分岐ラインが構成されている。
血液成分採取バッグである血小板(血小板製剤)採取バッグ(第2の容器)26は、後述する白血球除去フィルター261を通過した後の血小板を含む血漿(第1の血液成分)を採取(貯留)するための容器である。なお、以下の説明では、血小板を含む血漿(第1の血液成分)を、「濃厚血小板」と言い、血小板採取バッグ26内に採取(貯留)された濃厚血小板を、「血小板製剤」と言う。
チューブ51の一端は、この血小板採取バッグ26に接続され、その他端にはバッグ28が接続されている。
エアーバッグ27bは、空気(エアー)を一時的に収納(貯留)するための容器である。
後述する採血の際は、遠心分離器20の貯血空間146内等の血液成分採取回路2内の空気(滅菌空気)は、このエアーバッグ27b内に移送され、収納される。そして、返血工程(血液成分返還工程)の際、エアーバッグ27b内に収納されている空気は、遠心分離器20の貯血空間146内に移送され、戻される。これにより、所定の血液成分が、ドナーへ返還される。
チューブ42の一端は、分岐コネクター22bに接続され、他端は、このエアーバッグ27bに接続されている。
中間バッグ(一時貯留バッグ)(第1の容器)27aは、濃厚血小板(第1の血液成分)を一時的に貯留するための容器である。チューブ45の一端は、分岐コネクター22cに接続され、他端は、この中間バッグ27aに接続されている。
また、チューブ46の一端は、この中間バッグ27aに接続され、その他端には、接続用分岐コネクター22eが設けられている。前記チューブ49の他端は、この分岐コネクター22eに接続されている。
また、接続用分岐コネクター22eには、チューブ47の一端が接続され、このチューブ47の途中には、濃厚血小板中から白血球(所定の細胞)を分離除去する白血球除去フィルター(細胞分離フィルター)261が設置されている。
また、チューブ47の他端には、接続用分岐コネクター22gが設けらており、一端が前記血小板採取バッグ26に接続されたチューブ48の他端が、この分岐コネクター22gに接続されている。
また、分岐コネクター22gのポートには、ベントフィルターが設けられたフィルター本体およびキャップを備えたフィルター22hが設置されている。
ここで、チューブ46および47は、中間バッグ27aから白血球除去フィルター261に濃厚血小板を供給する供給用チューブを構成し、また、チューブ48は、白血球除去フィルター261から白血球を分離除去した後の濃厚血小板を排出する(血小板採取バッグ26に供給する)排出用チューブを構成する。
すなわち、チューブ46、47、48、中間バッグ27a、白血球除去フィルター261および血小板採取バッグ26により、濃厚血小板から白血球を分離除去する濾過ラインが構成されている。
これらの中間バッグ27a、白血球除去フィルター261および血小板採取バッグ26は、血液成分採取装置1を組み立てた状態で、白血球除去フィルター261が中間バッグ27aより低い位置に、さらに、血小板採取バッグ26が白血球除去フィルター261より低い位置にセットされる。
また、白血球除去フィルター261としては、例えば、両端に流入口および排出口を有するケーシング内に、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド等の合成樹脂よりなる織布、不織布、メッシュ、発泡体等の多孔質体を1層または2層以上積層した濾過部材を挿入して構成したもの等を用いることができる。
上述した第1〜第4のライン21〜24の形成に使用される各チューブ、各ポンプチューブ21g、23a、さらに、その他の各チューブ41〜51、62、21hの構成材料としては、それぞれ、ポリ塩化ビニルが好ましい。
これらの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。
また、上述した各分岐コネクター21f、21j、22b、22c、22d、22e、22g、24aの構成材料についても、それぞれ、前記チューブで挙げた構成材料と同様のものを用いることができる。
なお、各ポンプチューブ21g、23aとしては、それぞれ、後述する各送液ポンプ(例えば、ローラーポンプ等)11、12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。
血漿採取バッグ25、血小板採取バッグ26、中間バッグ27a、エアーバッグ27b、バッグ28、初流採取バッグ61は、それぞれ、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、超音波融着等)または接着剤により接着等して袋状にしたものが使用される。なお、前述したように、エアーバッグ27bと中間バッグ27aとは、一体的に形成(一体化)されている。
各バッグ25、26、27a、27b、28、61に使用される材料としては、それぞれ、例えば、軟質ポリ塩化ビニルが好適に使用される。
なお、血小板採取バッグ26に使用されるシート材としては、血小板保存性を向上するためにガス透過性に優れるものを用いることがより好ましい。
このようなシート材としては、例えば、ポリオレフィンやDnDP可塑化ポリ塩化ビニル等を用いること、また、このような素材を用いることなく、上述したような材料のシート材を用い、厚さを比較的薄く(例えば、0.1〜0.5mm程度、特に、0.1〜0.3mm程度)したものが好適である。
このような血液成分採取回路2の主要部分は、図示しないが、例えば、カセット式となっている。すなわち、血液成分採取回路2は、各ライン(第1のライン21、第2のライン22、第3のライン23)および所定の各チューブを部分的に収納し、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を備えている。
このカセットハウジングには、第1のポンプチューブ21gの両端および第2のポンプチューブ23aの両端が固定され、これらのポンプチューブ21g、23aは、それぞれ、カセットハウジングより、各送液ポンプ(例えば、ローラーポンプ等)11、12の形状に対応したループ状に突出している。このため、第1および第2のポンプチューブ21g、23aは、それぞれ、各送液ポンプ11、12への装着が容易である。また、このカセットハウジングには、後述する各流路開閉手段81〜87等が設置される。
血液成分採取回路2に設けられている遠心分離器20は、通常、遠心ボウルと呼ばれており、遠心力により血液を複数の血液成分に分離する。
遠心分離器20は、図2に示すように、上端に流入口143が形成された鉛直方向に伸びる管体141と、管体141の回りで回転し、上部145に対し液密にシールされた中空のローター142とを有している。
ローター142には、その周壁内面に沿って環状の貯血空間146が形成されている。この貯血空間146は、図2中下部から上部に向けてその内外径が漸減するような形状(テーパ状)をなしており、その下部は、ローター142の底部に沿って形成されたほぼ円盤状の流路を介して管体141の下端開口に連通し、その上部は、排出口(流出口)144に連通している。また、ローター142において、貯血空間146の容積は、例えば、100〜350mL程度とされ、ローター142の回転軸からの最大内径(最大半径)は、例えば、55〜65mm程度とされる。
このようなローター142は、血液成分採取装置1が備える遠心分離器駆動装置10によりあらかじめ設定された所定の遠心条件(回転速度および回転時間)で回転する。この遠心条件により、ローター142内の血液の分離パターン(例えば、分離する血液成分数)を設定することができる。
本実施形態では、図2に示すように、血液がローター142の貯血空間146内で内層より血漿層131、バフィーコート層132および赤血球層133に分離されるように遠心条件が設定される。
次に、図1に示す血液成分採取装置1の全体構成について説明する。
血液成分採取装置1は、遠心分離器20のローター142を回転させるための遠心分離器駆動装置10と、第1のライン21の途中に設置された第1の送液ポンプ11と、第3のライン23の途中に設置された第2の送液ポンプ12と、血液成分採取回路2(第1のライン21、チューブ42、チューブ44、チューブ45、チューブ47、チューブ49、チューブ50)の流路の途中を開閉し得る複数の流路開閉手段81、82、83、84、85、86、87と、遠心分離器駆動装置10、第1の送液ポンプ11、第2の送液ポンプ12および複数の流路開閉手段81〜87を制御するための制御部(制御手段)13とを備えている。
さらに、血液成分採取装置1は、第2のライン22に装着(設置)された濁度センサ14と、遠心分離器20の近傍に設置された光学式センサ15と、複数の気泡センサ31〜36と、血漿の重量を血漿採取バッグ25ごと重量測定するための重量センサ16とを備えている。
制御部13は、第1の送液ポンプ11および第2の送液ポンプ12のための2つのポンプコントローラ(図示せず)を備え、制御部13と第1の送液ポンプ11および第2の送液ポンプ12とはポンプコントローラを介して電気的に接続されている。
遠心分離器駆動装置10が備える駆動コントローラ(図示せず)は、制御部13と電気的に接続されている。
各流路開閉手段81〜87は、それぞれ、制御部13に電気的に接続されている。
また、濁度センサ14、光学式センサ15、重量センサ16、気泡センサ31〜36は、それぞれ、制御部13と電気的に接続されている。
制御部13は、例えばマイクロコンピュータで構成されており、制御部13には、上述した濁度センサ14、光学式センサ15、重量センサ16、気泡センサ31〜36からの検出信号が、それぞれ、随時入力される。
制御部13は、濁度センサ14、光学式センサ15、重量センサ16、気泡センサ31〜36からの検出信号に基づき、予め設定されたプログラムに従って、血液成分採取装置1の各部の作動、すなわち、各送液ポンプ11、12の回転、停止、回転方向(正転/逆転)を制御するとともに、必要に応じ、各流路開閉手段81〜87の開閉および遠心分離器駆動装置10の作動を制御する。
第1の流路開閉手段81は、第1のポンプチューブ21gより採血針29側、すなわち、分岐コネクター21fとチャンバー21dとの間において第1のライン21の流路を開閉するために設けられている。
第2の流路開閉手段82は、チューブ50内の流路を開閉するために設けられている。第3の流路開閉手段83は、チューブ44内の流路を開閉するために設けられている。第4の流路開閉手段84は、チューブ45内の流路を開閉するために設けられている。第5の流路開閉手段85は、チューブ42内の流路を開閉するために設けられている。第6の流路開閉手段86は、チューブ49内の流路を開閉するために設けられている。第7の流路開閉手段87は、チューブ47内の流路を開閉するために設けられている。
各流路開閉手段81〜87は、それぞれ、第1のライン21、チューブ50、44、45、42、49、47を挿入可能な挿入部を備え、該挿入部には、例えば、ソレノイド、電動モーター、シリンダ(油圧または空気圧)等の駆動源で作動するクランプを有している。具体的には、ソレノイドで作動する電磁クランプが好適である。
これらの流路開閉手段(クランプ)81〜87は、それぞれ、制御部13からの信号に基づいて作動する。
遠心分離器駆動装置10は、図2に示すように、遠心分離器20を収納するハウジング201と、脚部202と、駆動源であるモータ203と、遠心分離器20を保持する円盤状の固定台205とを有している。
ハウジング201は、脚部202の上部に載置、固定されている。また、ハウジング201の下面には、ボルト206によりスペーサー207を介してモータ203が固定されている。
モータ203の回転軸204の先端部には、固定台205が回転軸204と同軸でかつ一体的に回転するように嵌入されており、固定台205の上部には、ローター142の底部が嵌合する凹部が形成されている。
また、遠心分離器20の上部145は、図示しない固定部材によりハウジング201に固定されている。
このような遠心分離器駆動装置10では、モータ203を駆動すると、固定台205およびそれに固定されたローター142が、例えば、回転数3000〜6000rpm程度で回転する。
ハウジング201には、その側部(図2中、左側)に光学式センサ15が設置されている。
この光学式センサ15は、貯血空間146に向って投光するとともにその反射光を受光するように構成されている。
光学式センサ15は、投光部151から光(例えばレーザー光)を照射(投光)し、ローター142の反射面147で反射された反射光を受光部152で受光する。そして、受光部152においてその受光光量に応じた電気信号に変換される。
ここで、光学式センサ15は、片面に反射面を有し、光路を変更する反射板153を有しており、投光部151から照射された光は、反射板153を介して反射面147に照射され、反射面147で反射した光は、反射板153を介して受光部152で受光されるように構成されている。
このとき、投光光および反射光は、それぞれ、貯血空間146内の血液成分を透過するが、血液成分の界面(本実施形態では、血漿層131とバフィーコート層132との界面B)の位置に応じて、投光光および反射光が透過する位置における各血液成分の存在比が異なるため、それらの透過率が変化する。これにより、受光部152での受光光量が変動(変化)し、この変動を受光部152からの出力電圧の変化として検出することができる。
すなわち、光学式センサ15は、受光部152での受光光量の変化に基づき、血液成分の界面の位置を検出することができる。
なお、光学式センサ15が検出する血液成分の界面としては、界面Bに限られず、例えば、バフィーコート層132と赤血球層133との界面であってもよい。
ここで、貯血空間146内の各層131〜133は、それぞれ、血液成分により色が異なっており、特に、赤血球層133は、赤血球の色に伴い赤色を呈している。このため、光学式センサ15の精度向上の観点からは、投光光の波長に好適な範囲が存在し、この波長範囲としては、特に限定されないが、例えば、600〜900nm程度であるのが好ましく、750〜800nm程度であるのがより好ましい。
濁度センサ14は、第2のライン22中を流れる流体の濁度を検知するためのものであり、濁度に応じた電圧値を出力する。具体的には、濁度が高い時には低電圧値、濁度が低い時には高電圧値を出力する。
この濁度センサ14により、例えば、第2のライン22中を流れる血漿中の血小板濃度の変化、血漿中への赤血球の混入等を検出することができる。
また、気泡センサ34により、例えば、第2のライン22中を流れる流体の空気から血漿への置換等を検出することができる。
濁度センサ14および各気泡センサ31〜36としては、それぞれ、例えば、超音波センサ、光学式センサ、赤外線センサ等を用いることがきる。
第1のポンプチューブ21gが装着される第1の送液ポンプ11、および、第2のポンプチューブ23aが装着される第2の送液ポンプ12としては、それぞれ、例えば、ローラーポンプなどの非血液接触型ポンプが好適に用いられる。
また、第1の送液ポンプ(血液ポンプ)11としては、いずれの方向にも血液を送ることができるものが使用される。具体的には、正回転と逆回転が可能なローラーポンプが用いられている。
この血液成分採取装置1は、第4のライン24の流路内に抗凝固剤を供給する(血液に抗凝固剤を添加する)供給手段を有しており、この供給手段は、第4のライン24を介して所定量の採血初流が除去(採取)された後に、第3のライン(抗凝固剤注入ライン)23、分岐コネクター24a、第4のライン24の一部および分岐コネクター21jを経て、抗凝固剤を第1のライン21に供給するように構成されている。この抗凝固剤を第1のライン21に供給する機能(手段)については、第2の送液ポンプ12および制御部13により、その主要部が構成され、第2の送液ポンプ12により、供給用送液ポンプが構成される。
これにより、第4のライン24の分岐コネクター21jと分岐コネクター24aとの間および分岐コネクター21jに、抗凝固剤を含まない血液が停滞し、その血液が凝固してしまうのを防止することができる。
次に、血液成分採取装置1の作用(動作)について説明する。
まず、血液成分採取装置1を用いた血小板採取操作(血液成分採取操作)を説明する。
血液成分採取装置1は、制御部13の制御により、第1の血漿採取工程と、定速血漿循環工程と、第2の血漿採取工程と、加速血漿循環工程と、第3の血漿採取工程と、血小板採取工程と、返血工程(血液成分返還工程)とを有する血小板採取操作(血液成分採取操作)を行なうよう作動する。
前記第1の血漿採取工程と、定速血漿循環工程と、第2の血漿採取工程と、加速血漿循環工程と、第3の血漿採取工程と、血小板採取工程とにより、血液成分採取工程が構成されており、この血液成分採取工程を行なうことにより、血漿採取バッグ25に血漿が採取され、中間バッグ27aに濃厚血小板が採取される。また、返血工程を行なうことにより、遠心分離器20のローター142の貯血空間146内に残存する血液成分(残りの血液成分)(主に、赤血球、白血球)は、遠心分離器20の流入口143から排出され、第1のライン21(採血針29)を介してドナーに返血(返還)される。成分採血においては、この血液成分採取工程と返血工程とを有する血小板採取操作は、少なくとも1回(1サイクル)行われる。なお、血小板採取操作は、通常は、複数回(複数サイクル)行われる。
前記血小板採取操作は、回路構成は若干異なるが、例えば、特開2005−110748号公報等に記載されている方法を用いて行なうことができる。
また、最終サイクルの血小板採取操作を行なうのに並行して、または、最終サイクルの血小板採取操作終了後、血液成分採取装置1は、制御部13の制御により、中間バッグ27a内に一時的に採取(貯留)した濃厚血小板を、白血球除去フィルター261に供給して、濃厚血小板の濾過、すなわち、濃厚血小板中の白血球を分離除去する濾過操作(濾過工程)を行なうよう構成されている。
この濾過操作では、第7の流路開閉手段87を開放する。これにより、中間バッグ27a内の濃厚血小板は、落差(自重)により、チューブ46、47、白血球除去フィルター261およびチューブ48を経て、血小板採取バッグ26内に移送される。このとき、濃厚血小板は、そのほとんどが、白血球除去フィルター261の濾過部材を通過するが、白血球は濾過部材に捕捉される。このため、血小板製剤中の白血球の除去率を極めて高いものとすることができる。
なお、濃厚血小板の中間バッグ27a内から血小板採取バッグ26への移送は、ポンプを用いて行なうようにしてもよい。
また、第1サイクルの血小板採取操作に先立って、プライミング操作(プライミング工程)と、採血初流を除去(採取)する操作(工程)とを、この順序で行なうように構成されている。
以下、プライミング工程から抗凝固剤および採血初流を除去する工程(第1サイクルの血小板採取操作の前段の工程)までを説明する。
[1] まず、最初に、クレンメ93を開いた状態、クレンメ91および92を閉じた状態として、第3のライン23と、第4のライン24の分岐コネクター24aと分岐コネクター21jとの間と、第1のライン21の採血針側第1ライン21aの分岐コネクター21jから気泡センサ35(または36)までを、抗凝固剤でプライミングする。
具体的には、制御部13の制御により、第2の送液ポンプ12を作動する。これにより、抗凝固剤は、第3のライン23から、分岐コネクター24aを経て、第4のライン24を第1のライン21に向かって流れ、分岐コネクター21jを経て、第1のライン21を気泡センサ35に向って流れ、第3のライン23と、第4のライン24の分岐コネクター24aと分岐コネクター21jとの間と、第1のライン21の採血針側第1ライン21aの分岐コネクター21jから気泡センサ35(または36)までが、抗凝固剤でプライミングされる。気泡センサ31、35(または36)が抗凝固剤を検出すると、プライミングが完了し、第2の送液ポンプ12を停止する。また、クレンメ93を閉じる。
なお、このプライミング工程では、第3のライン23のみをプライミングするようにしてもよい。すなわち、抗凝固剤の移送を、第3のライン23の気泡センサ31と分岐コネクター24aとの間で終了するようにしてもよい。この場合、次工程[2]において、採血初流を採取する際に、第4のライン24を流れる採血初流と第3のライン23の抗凝固剤との接触が空気層(エアー)によって阻止され、採血初流への抗凝固剤の混入を防止することができ、これにより、初流採取バッグ61に貯留された採血初流を検査用の血液として用いることが可能となる。
[2] 次に、ドナー(供血者)の血管に採血針29を穿刺し、クレンメ91、92を開く。なお、クレンメ93は、閉じた状態を維持している。
これにより、ドナーから採血針29により採取された血液の初流(採血初流)は、ドナーの静脈圧や落差(自重)により、その採血針29、採血針側第1ライン21a、分岐コネクター21j、第4のライン24を流れ、初流採取バッグ61内に導入(採取)される。
所定量の血液が初流採取バッグ61内に採取されると、クレンメ91を閉じ、採血初流の採取を終了する。
なお、本工程[2]、前記工程[1]は、第1サイクルの血小板採取操作前にのみ行なわれる。
本工程[2]が終了すると、クレンメ93を開き、次工程(第1サイクルの血小板採取操作)に移行する。以降の工程については、その説明を省略する。
以上説明したように、この血液成分採取装置1によれば、第4のライン24を有しているので、採血の際、容易に、細菌感染の確率の高い、採取された血液の初流(採血初流)を除去することができ、これにより、採取された濃厚血小板、血小板製剤、血漿への細菌の混入が抑制され、安全性が向上する。
また、前記除去した採血初流を初流採取バッグ61内に貯留することができる。
また、所定量の採血初流が除去(採取)された後に、第3のライン23、分岐コネクター24aおよび分岐コネクター21jを経て、抗凝固剤を第1のライン21に供給するので、第4のライン24の分岐コネクター24aと分岐コネクター21jとの間および分岐コネクター21jに、抗凝固剤を含まない血液が停滞し、その血液が凝固してしまうのを防止することができる。すなわち、分岐コネクター21jにおいて血液が凝固してしまうと、採血の際、凝固した血液が、回路内を流れ(循環し)、血漿採取バッグ25や中間バッグ27aに混入したり、返血の際に、ドナーに戻されたりし、また、凝固した血液により流路が詰まってしまうことがあるが、この血液成分採取装置1では、このような事態を確実に防止することができ、ドナーの負担を増大させることなく、安全かつ確実に、成分採血を行なうことができる。
また、成分採血を確実に行なうことができるので、全血採血に比べて採血間隔が短いという成分採血の利点が損なわれることもない。
また、この血液成分採取装置1では、血液より分離、採取された濃厚血小板中から、白血球除去フィルター261により白血球を分離除去するため、白血球の混入が極めて低い血小板製剤を得ることができる。
以上、本発明の血液成分採取回路および血液成分採取装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
なお、本発明は、血小板製剤および血漿製剤(または血漿分画製剤の原料血漿)を得るのに適用する場合に限らず、例えば、血液中から、血小板製剤と血漿製剤とのいずれか一方を得る場合に適用してもよい。すなわち、本発明では、血液成分採取バッグに採取される血液成分は、血小板(血漿を含む血小板)と血漿とのいずれか一方であってもよい。
また、本発明は、血小板製剤や血漿製剤を得るのに適用する場合に限らず、例えば、血液中から、赤血球製剤、白血球製剤等を得る場合に適用してもよい。すなわち、本発明では、血液成分採取バッグに採取される血液成分は、血小板(血漿を含む血小板)や血漿に限らず、例えば、赤血球(血漿を含む赤血球)、白血球(血漿を含む白血球)等であってもよい。
また、本発明では、細胞分離フィルターにより分離除去する細胞は、白血球に限定されない。
また、本発明では、光学式センサは、図示のものに限定されず、例えば、ラインセンサ等であってもよい。
また、本発明では、血液分離器は、遠心型のものに限定されず、例えば、膜型等のものであってもよい。
また、本発明の血液成分採取装置の方式は、間歇式に限らず、例えば、連続式であってもよい。
本発明の血液成分採取装置の実施形態を示す平面図である。 図1に示す血液成分採取装置が備える遠心分離器駆動装置に遠心分離器が装着された状態の部分破断断面図である。
符号の説明
1 血液成分採取装置
2 血液成分採取回路
10 遠心分離器駆動装置
11 第1の送液ポンプ
12 第2の送液ポンプ
13 制御部
14 濁度センサ
15 光学式センサ
151 投光部
152 受光部
153 反射板
16 重量センサ
20 遠心分離器
21 第1のライン
21a 採血針側第1ライン
21b 遠心分離器側第1ライン
21d チャンバー
21f 分岐コネクター
21g ポンプチューブ
21h チューブ
21i フィルター
21j 分岐コネクター
22 第2のライン
22b 分岐コネクター
22c 分岐コネクター
22d 分岐コネクター
22e 分岐コネクター
22f フィルター
22g 分岐コネクター
22h フィルター
23 第3のライン
23a ポンプチューブ
23b 除菌フィルター
23c 気泡除去用チャンバー
23d 抗凝固剤容器接続用針
24 第4のライン
24a 分岐コネクター
25 血漿採取バッグ
26 血小板採取バッグ
261 白血球除去フィルター
27a 中間バッグ
27b エアーバッグ
28 バッグ
29 採血針
31〜36 気泡センサ
41〜51 チューブ
61 初流採取バッグ
62 チューブ
63 針管
64 被包部材
65 ホルダー
66 キャップ
81〜87 第1〜第7の流路開閉手段
91〜93 クレンメ
94 プロテクタ
131 血漿層
132 バフィーコート層
133 赤血球層
141 管体
142 ローター
143 流入口
144 排出口
145 上部
146 貯血空間
147 反射面
201 ハウジング
202 脚部
203 モータ
204 回転軸
205 固定台
206 ボルト
207 スペーサー

Claims (7)

  1. 供血者から血液を採取する採血針を備えた採血手段と、
    前記採血手段により採取された血液を分離する血液分離器と、
    前記血液分離器により分離された所定の血液成分を採取する血液成分採取バッグと、
    前記採血針と前記血液分離器の流入口とを接続する血液ラインと、
    前記血液ラインに設けられた第1の分岐部から分岐し、前記供血者から採取した血液の初流を除去する初流除去ラインと、
    前記初流除去ラインに設けられた第2の分岐部から分岐し、抗凝固剤を注入する抗凝固剤注入ラインとを有することを特徴とする血液成分採取回路。
  2. 前記初流除去ラインの前記第1の分岐部と前記第2の分岐部との間の容量は、0.05〜1mLである請求項1に記載の血液成分採取回路。
  3. 請求項1または2に記載の血液成分採取回路と、
    前記採血手段により採取された血液に前記抗凝固剤を添加する供給手段とを有し、
    供血者から採取した血液を分離して、前記所定の血液成分を採取することを特徴とする血液成分採取装置。
  4. 前記供給手段は、前記初流除去ラインを介して所定量の血液の初流が除去された後に、前記抗凝固剤注入ライン、前記第2の分岐部、前記初流除去ラインの一部および前記第1の分岐部を経て、抗凝固剤を前記血液ラインに供給するように構成されている請求項3に記載の血液成分採取装置。
  5. 前記供給手段は、前記抗凝固剤注入ラインに設置された送液ポンプである請求項3または4に記載の血液成分採取装置。
  6. 当該血液成分採取装置は、採取された血液を分離し、前記所定の血液成分を採取する血液成分採取工程と、残りの血液成分を返還する血液成分返還工程とを有する血液成分採取操作を少なくとも1サイクル行うものである請求項3ないし5のいずれかに記載の血液成分採取装置。
  7. 当該血液成分採取装置は、採取された血液を分離し、血漿を採取する血漿採取工程と、該血漿採取工程により採取された血漿を前記血液分離器に循環させる血漿循環工程と、該血漿採取工程により採取された血漿を前記血液分離器に加速させながら供給して血小板を採取する血小板採取工程と、残りの血液成分を返還する血液成分返還工程とを有する血小板採取操作を少なくとも1サイクル行うものである請求項3ないし5のいずれかに記載の血液成分採取装置。
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