JPH064091B2 - 採血装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は採血装置に関する。

［従来の技術］ 従来、特公昭51-3153号公報に記載される如くの採血装
置が提案されている。従来の採血装置は、採血室内に血
液バッグを収容し、採血にともなって膨張する血液バッ
グの厚みが所定レベルに達したことをリミットスイッチ
により検知し、この検知結果によって採血動作を停止さ
せ、結果として血液バッグに所定容量の採血量を確保す
ることとしている。

また、従来の採血装置にあっては、血液バッグへの採血
中に血液バッグの受皿を揺動させ、これにより血液バッ
グに予め装填してあるヘパリン等の抗凝固剤と血液とを
撹拌するようにしている。

なお、血液バッグの厚み変化を測定することにより採血
量を正確に測定することには困難があるので、採血量を
より正確に測定するため、採血中の血液バッグの重量変
化を測定することにより採血量を測定することが考えら
れる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、採血中に血液バッグを揺動させながら該
血液バッグの厚み変化を測定する場合には、血液バッグ
内での血液が揺動に伴なって流動するのに応じてバッグ
の外形が変化し、そのバッグ厚みが採血量によるばかり
か揺動角度位置の変化によっても変化する。このため、
少なくとも最終的に採血量を設定採血量に合致せしめる
採血終了段階においては、正確を期すため、血液バッグ
を停止状態に保持してその厚み測定を行なう必要があ
る。

また、採血中に血液バッグを揺動させながら該血液バッ
グの重量変化を測定する場合には、重量測定装置に対す
るバッグ重量の負荷状態が揺動角度位置の変化によって
変化し、安定した重量測定ができない。このため、この
場合にも、少なくとも最終的に採血量を設定採血量に合
致せしめる採血終了段階においては、正確を期すため、
血液バッグを停止状態に保持してその重量測定を行なう
必要がある。

したがって、採血量を血液バッグの厚みの変化を捕えて
測定する場合にも、あるいは採血量を血液バッグの重量
変化に基づいて測定する場合にも、少なくとも採血終了
段階では、血液容器を停止状態に保持して採血量測定を
行なうこととなる。具体的には、採血量が設定採血量に
到達する前段階の一定容量（以下、揺動停止基準容量）
に達した以後、血液バッグの揺動を停止し続け、この停
止状態下で血液バッグの厚みあるいは重量を測定するこ
となる。

ところが、血液バッグへの採血速度は供血者により個人
差がある。したがって、ある揺動停止基準容量（例えば
設定採血量200mlにおいて揺動停止基準容量30ml）につ
いて、採血速度が速い供血者については採血停止してか
らの残採血時間が数秒〜数十秒であるのに対し、採血速
度の遅い供血者については採血停止してからの残採血時
間が数分もかかる事態を生ずる。このことは、採血速度
の遅い供血者から採血している血液バッグにおいて、長
時間の揺動停止状態下で採血が続けられることとなり、
採血された血液に対する抗凝固剤の混和が充分になされ
ないことを意味し、結果として血液凝固を生じてしま
う。

本発明は、血液容器への採血量を正確に測定するととも
に、採血した血液の凝固を確実に防止することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、血液容器内に採血するため
の採血装置において、採血手段と、採血停止手段と、血
液容器を揺動させる揺動手段と、血液容器への採血量を
測定する採血量測定手段と、血液容器への設定採血量を
入力するとともに、採血終了段階における血液容器の揺
動停止基準時間を入力するための入力手段と、揺動手段
により血液容器を連続的又は間欠的に揺動させながら血
液容器への採血動作を開始させるとともに、採血量測定
手段の測定結果と入力手段の上記入力データを得て、採
血中間過程で、残採血量及び今回供血者の採血速度を演
算し、この採血速度から残採血量に対応する残採血時間
を演算し、残採血時間が揺動停止基準時間以下に達した
ことを条件に、揺動手段による血液容器の揺動を停止し
続け、この停止状態下における採血量測定手段の測定結
果が設定採血量に達したことを条件に、採血停止手段に
より血液容器への採血動作を停止させる制御手段とを有
してなるようにしたものである。

請求項２に記載の本発明は、制御手段が揺動手段により
血液容器を一定のサイクル時間で間欠的に揺動させなが
ら血液容器への採血動作を行ない、かつ血液容器をその
揺動過程の特定位置に一時停止させた状態で採血量の中
間測定を行なう時、入力手段に入力される揺動停止基準
時間が、揺動手段による１回の揺動時間に一定の余裕時
間を加算した時間以上に設定されてなるようにしたもの
である。

請求項３に記載の本発明に、制御手段は、採血量測定手
段の測定結果が設定採血量に達したことを条件に、採血
停止手段により血液容器への採血動作を停止させた後、
揺動手段により血液容器を一定時間だけ再揺動し、その
後この揺動を停止するようにしたものである。

［作用］ 請求項１に記載の本発明によれば、血液容器を揺動手段
により揺動させながら採血でき、かつ少なくとも採血量
が設定採血量に達する直前の採血終了段階においては、
血液容器の揺動を停止させてその採血量を測定すること
になる。したがって、例えば血液容器の形状（厚み等）
変化にて採血量を測定する場合、血液の揺動に伴なう容
器形状変化に基づく測定誤差を排除し、あるいは、例え
ば血液容器の重量変化にて採血量を測定する場合、重量
測定手段に対する負荷状態の変化に基づく測定誤差を排
除し、それぞれ採血量を正確に測定できる。

この時、本発明では、今回供血者の採血速度から演算し
た残採血時間が所定値以下（揺動停止基準時間以下）に
達すると揺動を停止する。したがって、今回供血者の採
血速度の個人差に対応し、例えば採血速度が遅いために
残採血時間が長くなる供血者において採血終了まで長時
間揺動停止して放置することがなく、結果として、採血
した血液が揺動停止によって血液容器内の抗凝固剤とよ
く混和せずに血液凝固を生ずる如くを確実に防止でき
る。

なお、供血者の採血速度は、下記２点において個人差が
ある。

(a)供血者の血管の状態…血管は人によって細い・太
い、柔らかい・固い等の違いがある。女性や若い人のよ
うに細く、柔らかい方が血管の確保が難しく、採血速度
が遅くなる傾向がある。

(b)採血針の留置状態…針の刃面向きや針先留置位置、
針先挿入角度等によっても採血速度に差がでる。針の刃
面（開口）が血管内で血液の流れ方向により広く対向す
る留置状態下では、針への血液流込み量が多く、採血速
度が早くなる傾向がある。

請求項２に記載の本発明によれば、血液容器を採血中間
過程で間欠的に揺動させ、かつ血液容器を揺動過程の特
定位置（例えば揺動の下死点）に一時停止させた状態で
採血量の中間測定を行なう時、中間採血過程でもその中
間採血量を揺動停止状態下で正確に測定でき、しかもそ
の採血量が揺動中に設定採血量に達してしまうことがな
く、最終的な採血量測定を必ず揺動停止状態にて過多な
く正確に行なうことができる。なお、１回の揺動時間が
例えば４秒である時、揺動基準停止時間を４秒より短い
２秒としておくと、中間測定による残採血時間が２秒越
えの３秒であればさらに揺動開始となるが、この場合に
は次の揺動中に残採血時間の３秒を満了、すなわち設定
採血量に達してしまう。したがって、次の揺動停止状態
下で採血量を測定する時、初めて設定値越えの採血量を
測定して採血動作を停止することになる。これに対し、
揺動停止基準時間を請求項２に記載の如く設定すれば、
上記のような採血量過多の不都合はない。

請求項３に記載の本発明によれば、採血終了後に、血液
と抗凝固材とをさらに良く混和し、血液凝固を確実に防
止できる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る採血装置を示す正面
図、第２図は第１図の要部を破断して示す側面図、第３
図は第１図の平面図、第４図は第１図の要部を破断して
示す平面図、第５図は真空回路図、第６図は制御ブロッ
ク図、第７図は採血量測定手順を示す流れ図である。

採血装置１０は、第１図〜第４図に示す如く、ハウジン
グ１１の正面に表示パネル１２を備え、ハウジング１１
の内部に真空採血室１３を形成している。１４は採血室
１３の開閉蓋、１５は蓋１４のヒンジ、１６は採血室１
３を密封するための封止ゴムである。１４Ａは蓋１４の
把手である。また、採血装置１０はハウジング１１の下
部に真空ポンプ１７、および制御装置１８を内蔵してい
る。

採血装置１０の真空採血室１３は、真空ポンプ１７の吸
気口１７Ａに連通されて減圧可能とされるとともに、ポ
リ塩化ビニル等からなる血液バッグ（血液容器）１を支
持するバッグ受皿１９を備えている。採血装置１０は、
真空採血室１３を減圧する状態下で、バッグ受皿１９に
支持される血液バッグ１に所定の陰圧力を及ぼし採血す
る。この時、採血装置１０は、バッグ受皿１９を一定の
サイクル時間で間欠的に揺動して血液バッグ１に予め装
填してあるヘパリン等の抗凝固剤と血液とを撹拌すると
ともに、血液バッグ１の重量を測定することにより採血
量を測定する。

採血装置１０における上述のバッグ受皿１９を揺動する
構造、および血液バッグ１の重量を測定する構造は以下
のとおりである。

まず、真空採血室１３の底部には架台２０が設置され、
この架台２０には支軸２１を介して回動自在となる揺動
フレーム２２が支持されている。架台２０には揺動モー
タ２３が固定され、かつ揺動モータ２３により駆動され
る原動軸２４が支持されている。２５、２６は歯付プー
リー、２７は歯付ベルトである。原動軸２４の一端には
クランク車２８が固定され、このクランク車２８の回転
半径上にはリンク２９の一端が連結され、リンク２９の
他端は上記揺動フレーム２２と一体の連結片３０に連結
されている。

他方、揺動フレーム２２の上面には一対の秤取付ブロッ
ク３１が固定され、両取付ブロック３１の端部に架け渡
される支持プレート３２には秤（重量測定手段）３３が
片持支持される。秤３３は第７図に示す如くの略矩形
（平行四辺形）の枠体からなっている。秤３３は上面の
２位置および下面の２位置のそれぞれに貼付けられてホ
イートストンブリッジ回路を形成する重量センサとして
の歪ゲージ３４を備え、秤３３の先端部には計量台３
５、受板３６を介して前述のバッグ受皿１９が固定され
ている。３７は秤３３の左右の振れを防止するストッ
パ、３８は重量センサ増幅ユニットである。

すなわち、採血装置１０は、揺動モータ２３の作動によ
り原動軸２４、クランク車２８を回転し、これによって
揺動フレーム２２を揺動し、揺動フレーム２２に秤３３
を介して支持されているバッグ受皿１９を揺動すること
となる。また、採血装置１０は、揺動フレーム２２に取
付ブロック３１、支持プレート３２を介して片持支持さ
れている秤３３にバッグ受皿１９を支持しており、この
秤３３のたわみ変形に基づく歪ゲージ３４の出力変化に
より血液バッグ１の重量を測定し、ひいては採血量を測
定する。

なお、採血装置１０は、原動軸２４の他端に設けられる
検出カム３９の回転位置を光センサ４０により検出し、
これによって揺動モータ２３を駆動制御し、上記バッグ
受皿１９を最下降点（下死点）にて一時停止させてこれ
を一定の姿勢条件下に保持する状態下で、上述の如く血
液バッグ１の重量を測定することとしている。

採血装置１０は、第５図に示す如く、真空ポンプ１７の
吸気口１７Ａと真空採血室１３とを真空配管４１にて連
結し、真空配管４１の中間部に、排気ソレノイド４２の
オンにより閉じられ、排気ソレノイド４２のオフにより
重力で開く排気バルブ４３を備えている。採血装置１０
は、真空ポンプ１７のオン／オフ制御により真空採血室
１３に一定の陰圧力（真空度）を形成し、採血終了時に
は排気バルブ４３を開くことにより真空採血室１３を大
気解放させる。

採血装置１０は、ハウジング１１の正面側の上部におい
て、真空採血室１３に隣接する部分にチューブホルダ４
４を備え、真空採血室１３に収容した血液バッグ１に連
なる採血チューブ２を引出し可能としている。チューブ
ホルダ４４は、チューブクランプソレノイド４５により
駆動されるチューブクランプ（採血停止手段）４６を備
え、チューブクランプ４６は、採血チューブ２を挟圧閉
止して血液バッグ１への採血動作を停止させる。４７は
チューブクランプ４６のクランプ解除ボタン、４８は緊
急時にチューブクランプ４６を作動させるクランプボタ
ンである。

採血装置１０の表示パネル１２は、採血量／真空度切換
表示ランプ４９、採血量／真空度切換スイッチ５０、40
0ml/200ml切換表示ランプ５１、400ml/200ml切換スイッ
チ５２、停止スイッチ５３、開始スイッチ５４、使用バ
ッグ表示ランプ５５、使用バッグ切換スイッチ５６、採
血量／真空度表示部５７を備える。なお、採血装置１０
は、ハウジング１１の正面下部に電源スイッチ５８、ヒ
ューズホルダ５９を備え、ハウジング１１の背面下部に
電源コネクタ６０を備える。

次に、採血装置１０の制御装置１８について説明する。
制御装置１８は、第６図に示す如く、主として主制御回
路６１、駆動回路６２、表示回路６３から構成されてい
る。なお、６４は電源ユニットである。

主制御回路６１は、ＣＰＵ（中央処理装置）［装置１０
の一連の動作のための制御プログラムが書込まれるメモ
リを含むもの］６５、メモリ（記憶手段）６６、入出力
制御部６７、ＬＥＤ（発光ダイオード）ドライブ回路７
８、ブザー６９、フェイルセーフ回路７０を有する。な
お、入出力制御部６７には、バッグ受皿１９の揺動位置
を検出する前述の光センサ４０、血液バッグ１からの漏
血を検出する洩血センサ７１の各検出信号が転送される
ようになっている。

上記メモリ６６はＥＡ−ＲＯＭ、ＥＥＰ−ＲＯＭ等の不
揮発性メモリからなり、記憶データを書換え読出しで
き、かつ電源電圧の印加がなくても記憶データを保持で
きる。このメモリ６６の記憶データとしては、真空採
血室１３に生成する陰圧力、血液バッグ１への設定採
血量、採血終了段階における血液バッグ１の揺動停止
基準時間、採血完了後におけるバッグ受皿１９の再揺
動時間等がある。

上記ブザー６９は採血完了、真空採血室１３に形成
される陰圧力のエラー、揺動モータ２３の回転エラ
ー、洩血センサ７１の洩血検出等に応じ、それぞれ異
なる鳴動態様にて鳴動する。

上記フェイルセーフ回路７０はＣＰＵ６５の暴走発生を
監視し、暴走時に装置を安全側に停止させる。

駆動回路６２は、主制御回路６１に接続されており、Ａ
／Ｄ変換回路７２を備える。Ａ／Ｄ変換回路７２には前
述の歪ゲージ３４が連なる重量センサ増幅ユニット３８
が接続されるとともに、前述の真空配管４１に設けられ
て真空採血室１３の陰圧力を検出する圧力センサ７３が
圧力センサ増幅回路７４を介して接続される。

この時、制御装置１８のＣＰＵ６５は、歪ゲージ３４の
出力ｙが測定採血重量ｗに対しｙ＝ａｗ＋ｂなる１次関
数を構成するものとして採血重量を演算する。また、Ｃ
ＰＵ６５は、圧力センサ７３の出力ｚが測定圧力ｐに対
しｚ＝ｃｐ＋ｄなる１次関数を構成するものとして圧力
を演算する。

また、駆動回路６２は、チューブクランプソレノイド
４５を制御するソレノイドドライブ回路７５、排気ソ
レノイド４２を制御するソレノイドドライブ回路７６、
真空ポンプ１７の給電スイッチ７７をオン／オフする
ポンブドライブ回路７８、揺動モータ２３の給電スイ
ッチ７９をオン／オフするモータドライブ回路８０を備
える。

なお、制御装置１８のＣＰＵ６５は、上記圧力センサ７
３の検出圧力とメモリ６６の記憶データである真空採血
室１３の設定圧力とを得て、上記検出圧力が上記設定圧
力に一致するように、真空ポンプ１７の上記給電スイッ
チ７７を前述の通りオン／オフ制御する。これにより、
真空採血室１３の陰圧力は設定圧力の一定幅内を微小変
化し、結果として一定の圧力状態となる。

次に、上記採血装置１０による採血作業手順について説
明する（第７図参照）。

電源スイッチ５８をオンする。

400ml/200ml切換スイッチ５２により採血量を選定す
る。この選定結果は切換表示ランプ５１に表示される。

使用バッグ切換スイッチ５６により使用バッグを選定
する。この選定結果は表示ランプ５５に表示される。な
お、使用バッグの種類としては、親バッグのみのシング
ル（Ｓ）、１以上の小バッグをも備えるダブル（Ｄ）、
トリプル（Ｔ）、クオドラップル（Ｑ）がある。

採血チューブ２の端部に設けられている採血針を供血
者に穿刺し、ある程度採血する。

血液バッグ１を真空採血室１３に入れてバッグ受皿１
９に載置し、採血チューブ２をチューブホルダ４４にセ
ットする。

開始スイッチ５４をオンする。制御装置１８が真空ポ
ンプ１７、揺動モータ２３を駆動制御し、真空採血室１
３の減圧による採血と、バッグ受皿１９の揺動を行な
う。また、制御装置１８は、中間採血過程においてバッ
グ受皿１９が最下降点で一時停止するタイミングで、重
量センサ増幅ユニット３８の出力を得て、血液バッグ１
の測定採血量を検出するとともに、メモリ６６に書込ま
れている設定採血量、血液比重、および血液バッグ１の
予登録重量を用いて、下記(1)式により残採血量（容
量）を演算する。

残採血量(ml)＝ ［設定採血量(g)＋予登録重量(g) −測定採血量(g)］／比重(g/ml)…(1) さらに、制御装置１８は、採血中間過程で、今回供血者
の採血速度を演算し、この採血速度から上記残採血量に
対応する残採血時間を演算する。

制御装置１８は、上記演算結果である残採血時間が前
述のメモリ６６に書き込まれている揺動停止基準時間以
下に達したことを条件に、揺動モータ２３を駆動制御し
てバッグ受皿１９に揺動を停止し続ける。

制御装置１８は、上記揺動停止状態下で上記における
と同様にしてこの採血最終過程における残採血量を演算
し、この残採血量が零に達したことを条件に、チューブ
クランプ４６により採血チューブ２を閉止し血液バッグ
１への採血動作を停止させる。この時、制御装置１８は
真空ポンプ１７を停止させ、かつ排気バルブ４３を開い
て真空採血室１３を大気解放する。

制御装置１８は、上記採血終了後、なお一定時間だけ
揺動モータ２３を延長して駆動し、バッグ受皿１９を再
揺動する。その後、ブザーが採血終了を報知する。

クランプ解除ボタン４７をオンし、採血チューブ２を
チューブホルダ４４から外し、血液バッグ１を真空採血
室１３から取出す。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、血液バッグ１を揺動モータ２３に
より揺動させながら採血でき、かつ血液バッグ１を揺動
過程の特定位置に一時停止させてその採血重量を測定す
ることになる。したがって、採血量が血液バッグ１の重
量変化の測定に基づいて測定されることになり、その測
定精度が高い。また、血液バッグ１とそのバッグ受皿１
９は、重量測定時に、特定位置に停止せしめられるか
ら、秤３３に対するそれら荷重の負荷状態が常に同一と
なり、採血重量の安定した測定が確保される。すなわ
ち、血液バッグ１を揺動させながら採血するに際し、採
血量の測定精度を安定的に向上することができる。

この時、上記実施例にあっては、血液バッグ１の揺動停
止状態下での残採血時間を予め定めた揺動停止基準時間
以下として、残採血を行なうことになる。したがって、
血液バッグ１における抗凝固剤との混和不足により凝固
を生ずる恐れのある時間を予め確認し、この時間よりも
短い時間にて上記揺動基準時間を設定しておけば、採血
速度の遅い供血者についても長時間揺動停止することが
なく、採血した血液の凝固を供血者全てにおいて確実に
防止できる。

なお、上記実施例において、揺動停止基準時間を、揺動
モータ２３による１回の揺動時間に一定の余裕時間を加
算した時間以上に設定するものとすれば、採血量がその
揺動中に設定採血量に達してしまうことがなく、最終的
な採血量測定を必ず揺動停止状態にて過多なく正確に行
なうことができる。すなわち、１回の揺動時間が例えば
４秒である時、揺動停止基準時間を４秒より短い２秒と
しておくと、中間測定による残採血時間が２秒越えの３
秒であればさらに揺動開始となるが、この場合には次の
揺動中に残採血時間３秒を満了、すなわち設定採血量に
達してしまう。したがって、制御装置１８は、次の揺動
停止時に採血量を測定する時に測定値越えの採血量を測
定して採血動作を停止することになる。これに対し、揺
動停止基準時間を上記１回の揺動時間４秒に一定の余裕
時間を加算した６秒に設定すれば、上記のような採血量
過多の不都合はない。

また、上記実施例によれば、設定採血量の採血終了後
に、揺動モータ２３を駆動し、バッグ受皿１９を再揺動
するから、血液と抗凝固剤とをさらに良く混和し、血液
凝固を確実に防止できる。

なお、本発明の実施例において、揺動手段は、採血中間
過程で、血液容器を連続して揺動するものであっても良
い。

また、本発明の実施において、採血量測定手段は、血液
容器の重量によらず、採血の進行に伴う血液容器の形状
（厚み等）変化を測定することにより採血量を測定する
ものであっても良い。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、血液容器への採血量を正
確に測定するとともに、採血した血液の凝固を確実に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る採血装置を示す正面
図、第２図は第１図の要部を破断して示す側面図、第３
図は第１図の平面図、第４図は第１図の要部を破断して
示す平面図、第５図は真空回路図、第６図は制御ブロッ
ク図、第７図は採血量測定手順を示す流れ図である。 １…血液バッグ（血液容器）、 １０…採血装置、 ２３…揺動モータ（揺動手段）、 ３３…秤（採血量測定手段）、 ６５…ＣＰＵ（制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血液容器内に採血するための採血装置にお
   いて、採血手段と、採血停止手段と、血液容器を揺動さ
   せる揺動手段と、血液容器への採血量を測定する採血量
   測定手段と、血液容器への設定採血量を入力するととも
   に、採血終了段階における血液容器の揺動停止基準時間
   を入力するための入力手段と、揺動手段により血液容器
   を連続的又は間欠的に揺動させながら血液容器への採血
   動作を開始させるとともに、採血量測定手段の測定結果
   と入力手段の上記入力データを得て、採血中間過程で、
   残採血量及び今回供血者の採血速度を演算し、この採血
   速度から残採血量に対応する残採血時間を演算し、残採
   血時間が揺動停止基準時間以下に達したことを条件に、
   揺動手段による血液容器の揺動を停止し続け、この停止
   状態下における採血量測定手段の測定結果が設定採血量
   に達したことを条件に、採血停止手段により血液容器へ
   の採血動作を停止させる制御手段とを有してなることを
   特徴とする採血装置。