JP6087344B2 - 血液成分分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液から所定の血液成分を採取するための血液成分分離装置に関する。より詳細には、高濃度の所定の血液成分を効率良く採取する血液成分分離装置に関するものである。

従来、採血において、主として血小板等のみを採取し、その他の成分は供血者に返還する成分採血が行われており、そのときに、遠心分離器を備える血液成分分離装置が使用されている。

近年、癌の放射線治療時等において、血小板液の輸血が広く行われ、そのとき、高濃度の血小板液が必要とされる。高濃度の血小板液を採取するために、特許文献１の技術では、血液成分分離装置において、低濃度の血小板液をバフィーコートバックに一時的に貯え、高濃度血小板液のみを血小板中間バックに貯えることが行われている。

ここで、遠心分離器から流出する血小板液は、始め低濃度で、次に高濃度となり、最後は再び低濃度となる。始めと最後の低濃度の血小板液を血小板中間バックに貯えると、血小板中間バックに貯えられる血小板液の濃度は必然的に低下してしまう。

そのため、このような濃度低下を防止するために、始めと最後の低濃度の血小板液は、一時的にバフィーコートバックに貯え、第２回目のサイクルのときに、供給者から採取した全血と混ぜて遠心分離器に流している。これを繰り返すことにより、血小板中間バックには、高濃度の血小板液のみを貯えることができるようになっている。

特開２００９−２２６２１０号公報

しかしながら、上記した血液成分分離装置では、遠心分離器から流出する血小板液の濃度（ラインセンサーの値）に基づいて、高濃度の血小板液をサイクルごとに採取し、これを所定サイクル繰り返すことで目標採取量を得ている。そのため、各サイクルにおいて高濃度の血小板液を予め定めた量（例えば２５ｍｌ）採取しようとすると、図２４に示すように、採取を終了するタイミングが早くなってしまうため、高濃度の血小板液をうまく採取することができない（採取し損なう）という問題があった。

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、高濃度の所定の血液成分の採取タイミングを最適化して、より多くの所定の血液成分を採取することができる血液成分分離装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、血液から所定の複数の血液成分を分離するための遠心分離器と、遠心分離した所定の血液成分を収容する容器を備え、該分離された複数の血液成分をそれぞれ採取する工程を複数サイクル行う血液成分分離装置において、前記所定の血液成分の採取工程における採取の開始タイミングと終了タイミングとで前記遠心分離器から流出するそれぞれのタイミングにおける所定の血液成分の濃度が等しくなるように、予め記憶されている血算値又は所定の血液成分の濃度に関するマップデータに基づき、供血者の血算値から前記所定の血液成分の採取工程の開始タイミングを決定する工程を有することを特徴とする。

遠心分離器から流出する血液成分は、流出が開始するとその流出量は徐々に増加し、最大流量を過ぎると徐々に減少していく。そして、流出する血液成分の濃度は、低濃度から徐々に高濃度となっていき、濃度のピークを過ぎると徐々に低濃度になっていく。そして、このような血液成分の流出曲線には個人差はあるが、供血者の血算値に基づき、その供血者ではどのような流出曲線となるのかを推定することができる。

そこで、この血液成分分離装置では、所定の血液成分の採取工程における採取の開始タイミングと終了タイミングとで遠心分離器から流出するそれぞれのタイミングにおける所定の血液成分の濃度が等しくなるように、予め記憶されている血算値又は所定の血液成分の濃度に関するマップデータに基づき、供血者の血算値から採取工程の開始タイミングを決定している。そのため、所定量の所定の血液成分を採取する際に、血液成分の濃度が高い期間を正確に選定することができる。これにより、高濃度の所定の血液成分の採取タイミングを最適化することができるため、より多くの所定の血液成分を採取することができる。

ここで、上記した血液成分分離装置において、前記所定の血液成分が、血小板である場合には、前記血算値は、ヘマトクリット値又は血小板数とすれば良い。

このようにすることにより、高濃度の血小板の採取タイミングを最適化することができるため、より多くの血小板を採取することができる。

上記した血液成分分離装置において、第２サイクル以降の前記所定の血液成分の採取工程の開始タイミングを、直前のサイクルにおける前記所定の血液成分の採取工程の開始タイミングと終了タイミングとに基づき修正すると良い。

このようにすることにより、直前のサイクルにおける採取工程の開始タイミングと終了タイミングとにおける所定の血液成分の濃度にズレが生じている場合には、そのズレをなくすように第２サイクル以降の採取工程を開始するタイミングを修正することができる。従って、第２サイクル以降において、高濃度の所定の血液成分の採取タイミングをより最適化することができるため、より多くの所定の血液成分を採取することができる。

この場合には、第２サイクル以降における前記所定の血液成分の採取工程の開始タイミングを、直前のサイクルにおける前記所定の血液成分の採取工程の開始時における所定の血液成分の濃度と終了時の所定の血液成分の濃度との平均値になったときに修正することが好ましい。

このような簡単な制御により、第２サイクル以降において、高濃度の所定の血液成分の採取タイミングをより最適化することができるからである。

そして、上記した血液成分分離装置において、ａ）供血者から採取した全血を遠心分離器に導入し、複数の血液成分に分離する遠心分離工程と、ｂ）遠心分離された血液成分のうち、前記遠心分離により分離された所定の血液成分のうち、第１の血液成分を前記遠心分離器内に全血と共に導入する循環フロー工程と、ｃ）前記循環フロー工程にて、所定量の前記第１の血液成分を分離後、全血の前記遠心分離器への供給を停止して、前記遠心分離器に第１の血液成分のみを導入し、所定時間さらに循環させた後、循環速度を加速することにより第２の血液成分を前記遠心分離器により分離し、採取する循環・加速工程と、ｄ）前記循環・加速工程において、所定量の第２の血液成分を採取後、採取しなかった血液成分について供血者へ返血する返血工程と、を有し、前記ａ）〜ｄ）の工程を１サイクルとして、該サイクルを複数回行うことがより好ましい。

このようにすることにより、所定の血液成分を他の血液成分から精度良く分離することができる。そして、高濃度の所定の血液成分の採取タイミングの最適化が図られているため、より多くの所定の血液成分を効率良く採取することができる。

また、上記した血液成分分離装置において、前記循環・加速工程は、第２の血液成分のうち、低濃度の第２の血液成分を一時貯留容器に移送する第１の採取工程と、第２の血液成分のうち、高濃度の第２の血液成分を採取する第２の採取工程と、を含み、前記一時貯留容器に移送された低濃度の第２の血液成分は、次サイクルにおいて採取された全血と併せて前記遠心分離器に導入されるようにしても良い。

このようにすることにより、高濃度の第２の血液成分を得るためのＢＣリサイクルに適用することができるため、より一層多くの所定の血液成分を採取することができる。

また、上記した血液成分分離装置において、供血者から採取した全血を貯蔵する全血バックを有し、全血バックに貯留された全血を、次サイクルの遠心分離工程において、次サイクルで採取された全血と併せて遠心分離器に導入するようにしても良い。

このようにすることにより、上記した効果に加えて、第１サイクル（今回のサイクル）の循環フロー工程、又は加速工程の少なくともいずれか一方の工程を行いながら、並行して供血者から全血を採取できるため、第２サイクル（次回のサイクル）における全血採取時間を短縮でき、全体の処理時間を短縮することができ、供血者の時間的な負担を軽減することができる。

例えば、一般的に１サイクル当たりの採血時間、循環フロー工程（クリティカルフロー工程）は、約９分、循環・加速工程のうち、循環工程は、３０〜４０秒、循環・加速工程のうち、加速工程は、２０〜３０秒、返血時間は、約４分である。本発明によれば、第１サイクルで約１分間、採血を事前に行っているので、第２サイクルの採血時間を、１分間短縮して、約８分にすることができる。同様に、全体で３サイクル行う場合には、第３サイクルの採血時間を、１分間短縮して、約８分にすることができる。

ここで、供血者にとっては、体外循環する血液量が増加する問題があるが、供血者の９０％は、問題ないと考えられる。また、事前の検査により、体外循環する血液量を増加させると問題がありそうな場合には、切り替えスイッチにより、第１サイクル（今回サイクル）の循環・加速工程と並行して全血の採取を行わず、返血後に第２サイクル（次回サイクル）の全血採取を行えばよい。最終サイクルを行うときには、次回サイクルがないのであるから、次回サイクル用の全血採取を行わないことは、当然である。

この場合には、全血バックが一時貯留容器に兼用されるものとすると良い。

これにより、全血バックを増設する必要がないため、装置を大きくする必要がないと共に、使い捨ての全血バックを特別に用意しなくてもよいため、コストダウンができる。

そして、次サイクルの遠心分離工程において、前サイクルにおいて一時貯留容器に貯留された全血または／及び第２の血液成分を遠心分離器に導入するためのポンプをさらに備えることが好ましい。

本構成に係る血液成分分離装置によれば、上記した通り、高濃度の所定の血液成分の採取タイミングを最適化して、より多くの所定の血液成分を採取することができる。

実施の形態に係る血液成分分離装置の構成を示す図である。 実施の形態に係る血液成分分離装置の制御系を示すブロック図である。 実施の形態に係る血液成分分離装置の第１工程（プライミング工程）を説明するための図である。 第２工程を説明するための図である。 第３工程（クリティカルフロー工程）を説明するための図である。 第４工程（循環フロー工程）を説明するための図である。 第５工程（加速工程）のうち、低濃度の血小板液を回収する工程を説明するための図である。 第５工程（加速工程）のうち、高濃度の血小板液を貯蔵する工程を説明するための図である。 第５工程（加速工程）のうち、低濃度の血小板液を回収する工程を説明するための図である。 返血工程を説明するための図である。 第２サイクルの第２工程を説明するための図である。 第２サイクルの第３工程を説明するための図である。 血小板液の処理工程を説明するための図である。 血小板液の最終処理を説明するための図である。 遠心ボウルの構造を示す図である。 時系列的に血液成分分離装置の作用を示す図である。 血小板、白血球、及び赤血球の流出する濃度変化を示す図である。 血液成分分離装置の作用を示すフローチャートである。 血小板液の採取工程の作用を示すフローチャートである。 １０単位の血小板（２．０×１０ｅ¹¹ケ）を４サイクルで採取を終了する場合の、第１サイクルにおける高濃度の血小板液を採取するタイミングを決定するためのマップデータを示す図である。 第１サイクルにおける高濃度の血小板液を採取するタイミング及び血小板液の濃度を示す図である。 第２サイクルにおける高濃度の血小板液を採取するタイミング及び血小板液の濃度を示す図である。 ３サイクルで採取を終了する場合の第１サイクルにおける高濃度の血小板液を採取するタイミングを決定するためのマップデータを示す図である。 従来の血小板液の採取タイミングを示す図である。

以下、本発明の血液成分分離装置を具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。そこで、まず、本実施の形態に係る血液成分分離装置のシステム構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る血液成分分離装置の構成を示す図である。図２は、実施の形態に係る血液成分分離装置の制御系を示すブロック図である。図３は、実施の形態に係る血液成分分離装置の第１工程（プライミング工程）を説明するための図である。

図１、図３に示すように、本実施形態にかかる血液成分分離装置１は、血液成分分離回路１０を有し、血液成分分離回路１０は、採血針１１と、初流血を採取するための初流血採取バック８２、サンプリングポート８５、初流血採取ライン８８とからなる初流血採取回路８０と、採取内部に貯血空間を有するローターと、ローターを回転駆動する遠心ボウル駆動装置１５と、流入口（第１ポート１９ａ）と流出口（第２ポート１９ｂ）とを有し、ローターの回転により複数の血液成分に血液を分離する遠心ボウル１９と、遠心ボウル１９により分離された血液成分を貯留する、第１の容器（血漿バック）２５、第２の容器（一時貯留バック）２０、第３の容器（血小板中間バック）２９、と、採血針１１と遠心ボウル１９とを接続する第１ライン（ドナーチューブ１２、第１血液ポンプ１３、チューブ４２、チューブ４４、第１開閉弁１６、チューブ６０、及びチューブ４６）、遠心ボウル１９と第１の容器２５とを接続する第２ライン（チューブ４７、チューブ４８、第４開閉弁２４、及びチューブ５８）、第１の容器２５と第１ラインとを接続する第３ライン（チューブ５９、第２血液ポンプ１８、及びチューブ４５）、遠心ボウル１９と第２の容器２０とを接続する第４ライン（チューブ４７、チューブ５０、第３開閉弁２３、及びチューブ５３）、第２の容器２０と第１ラインとを接続する第５ライン（チューブ５４、第２開閉弁１７、及びチューブ４３）、遠心ボウル１９と第３の容器２９とを接続する第６ライン（チューブ４７、チューブ４９、チューブ５２、及び第６開閉弁２７）とからなる。

供血者から全血（血液）を採取するための採取手段である採血針１１はドナーチューブ１２により、第１血液ポンプ１３の第１ポート１３ａに接続している。初流血採取バック８２は、ドナーチューブ１２上に設けられた分岐部から初流血採取ライン８８により採血針と接続される。初流血採取バック８２はさらに、採取した初流血を図示しない検査容器に移送するためのサンプリングポート８５を備え、サンプリングポート８５は、本体部と、針部８３と、針部をカバーするカバー部８４からなる。また、初流血採取ライン上にはラインを開閉するためのクレンメ９０が設けられている。

第１血液ポンプ１３の第２ポート１３ｂに接続するチューブ４２は、２つのチューブ４３、４４に分岐され、チューブ４４は、第１開閉弁１６の第１ポート１６ａに接続している。第１開閉弁１６の第２ポート１６ｂに接続するチューブ６０は、２つのチューブ４５、４６に分岐され、チューブ４６は、採取した血液を複数の血液成分に分離するための遠心分離器である遠心ボウル１９の第１ポート１９ａに接続している。遠心ボウル１９は、遠心ボウル駆動装置１５上に配置され、回転駆動される。

ここで、採血針１１と遠心ボウル１９の入口側である第１ポート１９ａとは、第１のライン（ドナーチューブ１２、第１血液ポンプ１３、チューブ４２、チューブ４４、第１開閉弁１６、チューブ６０、及びチューブ４６）により接続されている。ここで、ドナーチューブ１２には、圧力センサ１４が接続している。

遠心ボウル１９の第２ポート１９ｂに接続するチューブ４７は、３つのチューブ４８、４９、５０に分岐され、チューブ４８は、第４開閉弁２４の入力ポート２４ａに接続している。第４開閉弁２４の出力ポート２４ｂは、チューブ５８により、血漿バック（第１の容器）２５の入力ポート２５ｂに接続している。

ここで、遠心ボウル１９の出力側である第２ポート１９ｂと血漿バック２５とは、第２のライン（チューブ４７、チューブ４８、第４開閉弁２４、及びチューブ５８）により接続されている。また、血漿バック２５の出力ポート２５ａは、チューブ５９により、第２血液ポンプ１８の入力ポート１８ｂに接続している。

ここで、血漿バック２５と第１ラインを構成するチューブ４６，６０とは、チューブ４５により接続されている。すなわち、血漿バック２５と第１ラインとは、第３ライン（チューブ５９、第２血液ポンプ１８、及びチューブ４５）により接続されている。これにより、血漿バック２５は、遠心ボウル１９の入口側または出口側と選択的に連通するように接続されている。

なお、第３のラインにおけるチューブ５９の途中（第１の容器２５と第２血液ポンプ１８との間）に、回路内の空気を一時的に貯留しておくためのエアバックが接続されている（図１参照）。

チューブ４７から分岐されたチューブ５０は、第３開閉弁２３の第２ポート２３ｂに接続し、第３開閉弁２３の第１ポート２３ａは、チューブ５３により、一時貯留バック２０の第２ポート２０ｂに接続している。すなわち、遠心ボウル１９の第２ポート１９ｂと一時貯留バック２０とは、第４ライン（チューブ４７、チューブ５０、第３開閉弁２３、及びチューブ５３）により接続されている。

一時貯留バック２０の第１ポート２０ａは、チューブ５４により第２開閉弁１７の第２ポート１７ｂに接続している。第２開閉弁１７の第１ポート１７ａは、チューブ４３により、チューブ４２と接続している。すなわち、一時貯留バック２０とチューブ４２とは、第５ライン（チューブ４３、第２開閉弁１７、及びチューブ５４）により接続されている。これにより、一時貯留バック２０は、遠心ボウル１９の入口側または出口側と選択的に連通するように接続されている。

一方、チューブ４９は、さらに２つのチューブ５１、５２に分岐され、チューブ５１は、第５開閉弁２６を介してエアバック２８に接続し、チューブ５２は、第６開閉弁２７を介して血小板中間バック（第３の容器）２９に接続している。すなわち、遠心ボウル１９の第２ポート１９ｂと血小板中間バック２９とは、第６ライン（チューブ４７、チューブ４９、チューブ５２、及び第６開閉弁２７）により接続されている。これにより、血小板中間バック２９は、遠心ボウル１９の出口側と選択的に連通するように接続されている。

遠心ボウル１９の第２ポート１９ｂと接続するチューブ４７には、血小板の濃度を検出するための濁度センサ２１、及び圧力センサ２２が取り付けられている。濁度センサ２１は、チューブ４７内を通る血漿が血小板で濁った状態になる度合いを検出している。 また、遠心ボウル１９が取り付けられている周辺部には、遠心ボウル１９内に形成されるバフィーコート層ＢＣの界面位置を検出するための界面センサ３８が取り付けられている。

血小板中間バック２９から出たチューブ５５は、２つのチューブ５６、５７に分岐され、チューブ５６は、第７開閉弁３０の入力ポート３０ａに接続し、チューブ５７は、第３血液ポンプ３４の出力ポート３４ａに接続している。第３血液ポンプ３４の入力ポート３４ｂは、除菌フィルタ４０を介して、瓶針３５により血小板保存液瓶に接続している。第７開閉弁３０の出力ポート３０ｂは、白血球除去フィルタＸを介して、血小板バック３２に接続している。また、血小板バック３２には、エアバック３３が接続している。

一方、ドナーチューブ１２の途中には、ＡＣＤポンプ３６の出力ポートが接続されている。ＡＣＤポンプ３６の入力ポートは、除菌フィルタ３７の出力ポートに接続されている。除菌フィルタ３７の入力ポートは瓶針３９によりＡＣＤ貯蔵瓶に接続している。

ここで、図２に示すように、制御部２は、例えばマイクロコンピュータで構成されており、第１血液ポンプ１３、第２血液ポンプ１８、第３血液ポンプ３４、遠心ボウル駆動装置１５、ＡＣＤポンプ３６、濁度センサ２１、界面センサ３８、圧力センサ１４，２２、第１開閉弁１６、第２開閉弁１７、第３開閉弁２３、第４開閉弁２４、第５開閉弁２６、第６開閉弁２７、及び第７開閉弁３０が電気的に接続されている。

そして、各センサ１４，２１，２２，３８からの検出信号が、それぞれ制御部２に随時入力される。制御部２は、これらの検出信号などに基づき、各ポンプ１３，１８，３４，３６の稼働／停止、回転方向（正転／逆転）及び回転数を制御するとともに、必要に応じ、各開閉弁１６，１７，２３，２４，２６，２７，３０の開閉及び遠心ボウル駆動装置１５の作動を制御する。

チューブの構成材料としては、たとえば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴやＰＢＴなどのポリエステル、エチレン-酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリウレタン、ポリエステルエラストマー、などの各種熱可塑性エラストマーが挙げられるが、その中でも特にポリ塩化ビニルが好ましい。ポリ塩化ビニルであれば、十分な可撓性、柔軟性が得られるうえ、取り扱いが容易であり、クレンメ等による閉塞にも適している。

バックを構成する材料としては、可塑剤としてＤＥＨＰが用いられている軟質のポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレンなどのオレフィンあるいはジオレフィンを重合、共重合した重合体を使用でき、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など、これらを各種任意に組み合わせたものが挙げられる。さらに、ＰＥＴ，ＰＢＴ，ＰＣＧＴなども用いることが可能である。これらの中でも特にポリ塩化ビニルが好適であるが、血小板を保存する容器には血小板の保存性を向上させるため、ガス透過性に優れたものが好ましく、ポリオレフィンやＤｎＤＰ可塑化ポリ塩化ビニルなどを用いたり、シートの厚さを薄くしたものを用いるのが好ましい。

ここで、遠心ボウルについて、図１５を参照しながら説明する。図１５は、遠心ボウルの構造を示す図である。図１５において、中心線より右側が断面図であり、左側が点線で外観図を示している。

血液成分分離装置１内で、回転しない固定部分である固定部７０には、流入口である第１ポート１９ａ、流出口である第２ポート１９ｂが形成されている。固定部７０には、カバー７１、及び下向きに延設された流入管６２が連結している。これら固定部分に対して、側壁７３、外殻７８、内殻７９、底板６１が回転可能に一体的に保持されている。底板６１は、遠心ボウル駆動装置１５に吸着等されており、遠心ボウル駆動装置１５により回転力が与えられる。図１５には、遠心ボウル１９内に第１ポート１９ａから全血が供給され、遠心力により血液成分が分離されている状態を示している。

すなわち、外殻７８と側壁７３とで形成される空間では、遠心力により、外側から比重の大きい順に、外側から赤血球層ＲＢＣ、白血球層ＷＢＣ、バフィーコート層ＢＣ、血小板層ＰＬＴ、血漿層ＰＰＰが形成される。ここで、白血球層ＷＢＣと血小板層ＰＬＴとは、比重が近いため、分離しにくいため、白血球層ＷＢＣと血小板層ＰＬＴとを含むバフィーコート層ＢＣが存在する。一般的に、全血の内訳は、血漿ＰＰＰが約５５％、赤血球ＲＢＣが約４３．２％、白血球ＷＢＣが約１．３５％、血小板ＰＬＴが約０．４５％である。遠心ボウル１９では、流入管６２の中間点より少し上側に形成された流出通路６３が内周部に形成されているため、外殻７８と側壁７３とで形成される空間において、内周に形成されている血漿層ＰＰＰから流出口１９ｂを通過して、遠心ボウル１９の外へ流出する。

次に、上記構成を有する血液成分分離装置１の作用について、図１８にフローチャートを示し、図３〜図１４に血液成分分離装置１の作用、工程を示す。本装置は、高濃度の血小板液を採取することを目的としている。図１６に、時系列的に血液成分分離装置１の動作・作用を工程図として示す。図３は、第１工程を示す図である。ポンプのうち、白抜きの表示は、稼働しているポンプを示し、黒塗りのものは停止しているポンプを示している。また、開閉弁のうち、白抜きの弁は、開いている状態を示し、黒塗りのものは閉じている状態を示している。

始めに、図１８のプライミング工程（Ｓ１）を行う。ＡＣＤポンプ３６、第１血液ポンプ１３が駆動され、血液の凝固を防止するためのＡＣＤ液が、開かれている第１開閉弁１６を介して、遠心ボウル１９に供給され、遠心ボウル１９、第１血液ポンプ１３等のプライミング工程（第１工程）を行う。プライミングとは、血液を流したときに凝固しないように、予め、ドナーチューブ１２、第１血液ポンプ１３、及び遠心ボウル１９内等の血液に接触する部分にＡＣＤ液を付着させる工程である。プライミング工程から遠心ボウル駆動装置１５により、遠心ボウル１９は所定の回転数で回転している。

プライミング工程（Ｓ１）が終わると、採血針１１を供血者に穿刺し、全血の採取を開始する（Ｓ２）。まず、採血針１１を供血者に穿刺した後、初流血採取回路中の初流血採取バック８２に初流血を採取する。このときドナーチューブ１２上に設けられた分岐部８７は、最初は採血針１１と初流血採取ライン８８とを接続するように構成されている。初流血採取バックに所定量の血液を貯留したならば、クレンメ９０にて初流血ライン８８を閉塞し、ドナーチューブ１２の第１血液ポンプ１３側の流路を確保する。

このときも、ＡＣＤポンプ３６が駆動され、ＡＣＤ液がドナーチューブ１２に供給され、全血と混合されて遠心ボウル１９に全血が供給される。回転している遠心ボウル１９に全血が供給されると、図３に示すように、遠心ボウル１９の内周部に位置する流出通路６３より、血漿に押されて、遠心ボウル１９内の空気（点線で示す。）が流れ出る。流れ出た空気は、開かれている第５開閉弁２６を介して、エアバック２８に貯えられる。遠心ボウル１９では、図１５に示すように、供給された全血にボウル内で遠心力を付与することにより、全血が各成分に分離される。

次に、濁度センサ２１が、チューブ内を流れる流体が、空気から血漿に変化したことを検出すると、図４に示すように、第５開閉弁２６を閉じて、第４開閉弁２４を開いて、遠心ボウル１９からあふれ出た血漿を血漿バック２５に貯える。これが遠心分離工程（Ｓ３）である。図１５に示すように、遠心ボウル１９から始めのうち出てくるのは、血漿のみである。

次に、血漿バック２５にある程度の血漿（本実施例では、３０ｍｌ）が貯えられたら（Ｓ４：ＹＥＳ）、図５に示すように、第２血液ポンプ１８を駆動して、供血者から全血を採取すると共に、血漿バック２５に貯えられている血漿を全血に混ぜて、遠心ボウル１９に供給する（Ｓ５）。これが第３工程（クリティカルフロー工程）である。これが、図１６に示すクリティカルフロー期間ＴＥである。

次に、図１５におけるバフィーコートＢＣと赤血球ＲＢＣとの界面が所定の位置に来たことを、界面センサ３８が検出すると（Ｓ６：ＹＥＳ）、図６に示すように、第１開閉弁１６を閉じて、第２血液ポンプ１８を駆動したままで、血漿バック２５内の血漿を第２血液ポンプ１８、遠心ボウル１９、第４開閉弁２４を通って、再び血漿バック２５に戻す循環・加速工程のうちの循環工程（第４工程）を行う。図１６に示す循環期間ＴＦである。

同時に、現在のサイクルが最終サイクルか否かを判断し、最終サイクルでない場合には（Ｓ７：ＮＯ）、第２開閉弁１７を開き、第１血液ポンプ１３を駆動した状態を保ち、一時貯留バック２０に、採取した全血を貯える（Ｓ１１）。換言すると、一時貯留バック２０へ採取した全血を貯えることで全血の採取を継続する。全血の採取の継続は、循環・加速工程が終了するまで継続するか、あるいはあらかじめ規定された時間、採取量に達するまで行う。最終サイクルの場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、第１血液ポンプ１３を停止して、採血を停止する（Ｓ８）。

本実施例の循環・加速工程のうちの循環工程では、クリティカルフロー工程よりも循環速度を速くして、１００ｍｌ／分程度の速度で３０〜４０秒程度血漿を、遠心ボウル１９内を通過させて循環させる。これにより、図１５のバフィーコート層ＢＣにおける粒状物濃度の低減が起き、血小板と比較して、より比重の大きい白血球層ＷＢＣがバフィーコート層ＢＣの外側に沈積することになる。すなわち、血小板層ＰＬＴと白血球層ＷＢＣとをより明確に分離できるのである。

次に、循環工程を一定時間行った後、図７に示す循環・加速工程のうちの加速工程（第５工程）に入る。加速工程では、第２血液ポンプ１８の回転数を制御することにより、徐々に回転数を高めて血漿の流量を、順次増分する。本実施例では、１００ｍｌ/分から始めて流量を増加させ、血小板が流出してくるまで血漿流量を加速する。図１６に示す加速期間ＴＧである。図１８では、循環工程と加速工程とを合わせて、循環・加速工程（Ｓ９）として表現している。この加速工程により、図１５において、血小板ＰＬＴは、上昇する方向に力を得て、流出通路６３から遠心ボウル１９の外部へと放出される。この加速によっては、比重の大きい白血球層ＷＢＣや赤血球層ＲＢＣは、遠心力のほうが強いため、流出通路６３から出てゆくことはない。

血小板、白血球、及び赤血球の流出する濃度変化を図１７に示す。横軸は、血小板採取時の時間経過であり、縦軸は流出する血球成分の濃度である。始め血小板の流出（流出期間ＴＡ）があり、血小板の流出量は徐々に増加し、最大流量を過ぎると徐々に減少する。白血球も同様に、流出量は徐々に増加し、最大流量を過ぎると徐々に減少する。

Ｓ９の詳細を、図１９に血液成分分離装置１の作用を示すフローチャートとして示す。 血小板の流出期間ＴＡは、始めに低濃度の血小板液が流出する低濃度期間ＴＢがあり、続いて高濃度の血小板液が流出する高濃度期間ＴＣがあり、その後、再び低濃度の血小板液が流出する低濃度期間ＴＤに分割できる。ここで、高濃度の血小板液を得るためには、低濃度の血小板液は不要である。

本実施例では、加速工程において、図７に示すように、濁度センサ２１が血小板を検出した後、すなわち、ＴＢ期間であると判断すると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、第４開閉弁２４を閉じて、第３開閉弁２３を開いて、図１７の低濃度の期間ＴＢの血小板液を一時貯留バック２０に貯えている（Ｓ２２）。このとき、一時貯留バック２０には、全血も流入され貯えられているので、低濃度の血小板液は、全血と混ざった状態で一時貯留バック２０に貯えられる。このときも、第１血液ポンプ１３は駆動が保持され、供血者から採取した全血は、一時貯留バック２０に貯えられ続ける。ここで、一時貯留バック２０は、全血バックと同時にバフィーコートバックとしても使用されている。

次に、濁度センサ２１が、血小板液が高濃度であることを検出すると、ＴＣ期間であると判断して（Ｓ２３：ＹＥＳ）、図８に示すように、第３開閉弁２３を閉じて、第６開閉弁２７を開く。これにより、高濃度の期間ＴＣのときに流出する高濃度の血小板液を血小板中間バック２９に貯えることができる（Ｓ２４）。最後のサイクルでないときは（Ｓ７：ＮＯ）、このときも、第１血液ポンプ１３は駆動が保持され、供血者から採取した全血は、一時貯留バック２０に貯えられ続ける。

そして、血小板中間バック２９に高濃度の血小板液が予め定められた所定量だけ貯えられると、ＴＤ期間であると判断して（Ｓ２５：ＹＥＳ）、図９に示すように、第６開閉弁２７を閉じて、第３開閉弁２３を開く。これにより、低濃度の期間ＴＤのときに流出する低濃度の血小板液を、再び一時貯留バック２０に貯えることができる（Ｓ２６）。最後のサイクルでないときは（Ｓ７：ＮＯ）、このときも、第１血液ポンプ１３は駆動が保持され、供血者から採取した全血は、一時貯留バック２０に貯えられ続ける。

ここで、血小板中間バック２９に蓄える高濃度の血小板液の量は、遠心ボウル１９から流出する血小板液の流量に基づき第６開閉弁２７の開弁時間を制御することにより、簡単に調整することができる。なお、各サイクルにおける高濃度の血小板液の採取量の詳細については後述する。

次に、所定量の血小板液の採取が終了、言い換えると、第６開閉弁２７を開いてから所定時間が経過すると、ＴＤ期間が終了したと判断して（Ｓ２７：ＹＥＳ）、血小板の流出が終了したと判断して、図１０、図１８に示す返血工程に移行する（Ｓ１０、Ｓ１３）。すなわち、遠心ボウル１９の回転を停止し、第２開閉弁１７、及び第３開閉弁２３を閉じ、第１開閉弁１６、及び第５開閉弁２６を開いて、第１血液ポンプ１３を逆回転させて、遠心ボウル１９内に残されている血液を供血者に返す返血を開始する。ここで、第１血液ポンプ１３の逆転スピードは、正転スピードの倍速で駆動させ、返血時間を短縮している。また、必要に応じて、第２血液ポンプ１８を駆動して、採りすぎて血漿バック２５に貯えられている血漿を返血する。

返血が終了したら、最後のサイクルの場合は（Ｓ７：ＹＥＳ）、全工程を終了する。最後のサイクルでない場合は（Ｓ７：ＮＯ）、図１１に示すように遠心ボウル１９の回転を開始し、第１血液ポンプ１３を再び正転回転させて、採血を再開する。このとき、第２開閉弁１７を開いて、一時貯留バック２０に貯えられている血液も、同時に遠心ボウル１９に流入させる（Ｓ１４）。一時貯留バック２０からの送液は、落差を利用しても良いし、図１１に示すように、第２開閉弁１７と第１開閉弁１６との間に、血液ポンプ４１（点線で示す。）を付設して用いても良い。

次に、一時貯留バック２０の血液が全て遠心ボウル１９に戻ったことを確認し、血漿バック２５に所定量の血漿が貯えられたことを確認すると（Ｓ４：ＹＥＳ）、図１２（図５と同じ状態）に示すように、第２開閉弁１７を閉じて、第２血液ポンプ１８を駆動して血漿のクリティカルフロー工程を開始し、以下、図６の工程（循環工程）に続く。このサイクルは、所定量の血小板が確保されるまで、通常３サイクルか４サイクル行われる。本実施の形態では、１００ｍｌの血小板が確保される。

なお、３サイクルで終了するときは、第２サイクルの循環期間ＴＦ２、及び加速期間ＴＧ２のときに、並行して採血を行い、一時貯留バック２０に全血を貯留する。そして、第３サイクルの採血時に、一時貯留バック２０内の血液を全血に混ぜて、遠心ボウル１９に供給する。そして、第３サイクルのときには、循環期間ＴＦ３、及び加速期間ＴＧ３のときに、採血を行わない。第４サイクルがないからである。３サイクルで終了する場合には、第３サイクルの返血が終了すれば、供血者から採血針１１を外して、採血は終了する。

ここで、各サイクルにおける血小板中間バック２９に採取する高濃度の血小板液の採取について説明する。前述したように、遠心ボウル１９から流出する血小板は、流出が開始するとその流出量は徐々に増加し、最大流量を過ぎると徐々に減少していく。そして、流出する血液成分の濃度は、低濃度から徐々に高濃度となっていき、濃度のピークを過ぎると徐々に低濃度になっていく（図１７参照）。そして、このような血液成分の流出曲線には個人差はあるが、供血者の血算値に基づき、その供血者ではどのような流出曲線となるのかを推定することができる。

なお、流出曲線の推定に用いる血算値として、例えば、ＰＬＴ値（血小板数（濃度））又はＨＣＴ値（ヘマトクリット値）などを使用すれば良い。

そして、本実施の形態では、ＰＬＴ値とＨＣＴ値を血算値として使用して、高濃度の血小板液の採取タイミングを設定している。この採取タイミングの設定方法について、図２０〜図２３を参照しながら説明する。図２０は、１０単位の血小板（２．０×１０ｅ¹¹ケ）を４サイクルで採取を終了する場合の、第１サイクルにおける高濃度の血小板液を採取するタイミングを決定するためのマップデータを示す図である。図２１は、第１サイクルにおける高濃度の血小板液を採取するタイミング及び血小板液の濃度を示す図である。図２２は、第２サイクルにおける高濃度の血小板液を採取するタイミング及び血小板液の濃度を示す図である。図２３は、３サイクルで採取を終了する場合の第１サイクルにおける高濃度の血小板液を採取するタイミングを決定するためのマップデータを示す図である。

まず、４サイクルで１００ｍｌ（各サイクル２５ｍｌ）の血小板ＰＬＴを確保する場合について説明する。この場合、初流血採取バック８２に採取された初流血から得られた供血者のＰＬＴ値とヘマトクリット値を血液成分分離装置１に入力する。そうすると、血液成分分離装置１に予め記憶されている図２０に示すマップデータを参照して、入力されたＰＬＴ値とＨＣＴ値から第１サイクルにおける高濃度の血小板液の採取を開始する血小板濃度が決定される。

例えば、１０単位の血小板（２．０×１０ｅ¹¹ケ）を４サイクルで採取を終了する際、供血者のＰＬＴ値が２５×１０ｅ⁴ ／μＬ、ＨＣＴ値が３６％であった場合には、その供血者の第１サイクルにおける高濃度の血小板液の採取開始タイミングが、濁度センサ２１で検出されている血小板濃度が１３４〜１２５×１０ｅ⁴ ／μＬになったときに設定されるのである。

なお、本実施の形態では、ＰＬＴ値とＨＣＴ値を用いて高濃度の血小板液の採取開始タイミングを決定しているが、ＰＬＴ値又はＨＣＴ値のいずれか一方のみを用いて高濃度の血小板液の採取開始タイミングを決定することもできる。あるいは、高濃度の血小板液の採取開始タイミングを決定するための「予め血算値を記憶されている血算値」として、供血者のこれまでの献血から求められる値（ＰＬＴ値など）や初流血から得られる値（ＰＬＴ値など）を用いても良い。

そして、このようにして決定されたタイミングで採取を開始することにより、図２１に示すように、高濃度の血小板液の採取の開始時Ｔｓ１と終了時Ｔｅ１とにおいて遠心ボウル１９から流出するそれぞれのタイミングにおける血小板液の濃度Ｃｓ１，Ｃｅ１がほぼ等しくなる。すなわち、第１サイクルで２５ｍｌ採取する際に、図２１と図２４とを比較すると明らかなように、血小板濃度が高い期間を正確に選定することができる。これにより、高濃度の血小板液の採取タイミングを最適化することができるため、より多くの血小板を採取することができる。

続いて、第２サイクル以降では、高濃度の血小板液の採取の開始タイミングが、直前のサイクルにおける血小板液の採取開始時における血小板濃度と採取終了時の濃度の平均値になったときに修正される。具体的に、例えば第２サイクルであれば、図２２に示すように、第１サイクルにおける血小板液の採取開始時における血小板濃度Ｃｓ１と採取終了時の濃度Ｃｅ１の平均値Ｃｍ（＝（Ｃｓ１＋Ｃｅ１）／２））になったときに修正される。つまり、第２サイクルでは、時刻Ｔｓ２から高濃度の血小板液の採取が開始され、時刻Ｔｅ２で高濃度の血小板液の採取が終了する。

これにより、第１サイクルで採取開始時Ｔｓ１と終了時Ｔｅ１とにおける血小板濃度Ｃｓ１とＣｅ１とでズレが生じていると、そのズレをなくすように第２サイクルの採取開始するタイミングを修正することができる。

その後、第３サイクル及び第４サイクルにおいて、上記した第２サイクルと同様にして各サイクルにて高濃度の血小板液の採取の開始タイミングが修正され、各サイクルにおける高濃度の血小板液の採取が行われる。このような簡単な制御により、第２サイクル以降において、高濃度の所定の血液成分の採取タイミングをより最適化することができる。これにより、第２サイクル以降において、高濃度の血小板液の採取タイミングをより最適化することができるため、より一層多くの血小板を採取することができる。

そして、高濃度の血小板液の採取を終了すると、まず第３血液ポンプ３４を駆動して、血小板保存液瓶に接続している瓶針３５により、血小板保存液の適量を血小板中間バック２９に注入する。その後、図１３に示すように、第７開閉弁３０を開いて、血小板中間バック２９内に所定量（例えば、本実施の形態では１００ｍｌ）貯蔵されている高濃度の血小板液及び血小板保存液を、白血球除去フィルタＸを介して、血小板バック３２に注入する。このとき、血小板バック３２内に存在した空気は、エアバック３３に移動する。

血小板中間バック２９内に貯蔵されていた高濃度の血小板液が全て出たことを確認した後、図１４に示すように、第３血液ポンプ３４を駆動して、血小板保存液瓶に接続している瓶針３５により、血小板保存液瓶に残っている血小板保存液を、除菌フィルタ４０及び白血球除去フィルタＸを介して、血小板バック３２に注入する。これにより、白血球除去フィルタＸに残存している濾過処理済みの高濃度の血小板液を回収する。その後、血小板バックの２本のチューブを密閉する。これにより、高濃度の血小板液が貯えられた血小板バック３２が完成する。

次に、３サイクルで１００ｍｌ（例えば、第１，２サイクルで３３ｍｌ、第３サイクルで３４ｍｌ）の血小板ＰＬＴを確保する場合について説明する。この場合も、上記した４サイクルで血小板ＰＬＴを確保するのと同様の方法で行う。すなわち、初流血採取バック８２に採取された初流血から得られた供血者のＰＬＴ値とＨＣＴ値を血液成分分離装置１に入力する。そうすると、血液成分分離装置１に予め記憶されている図２３に示すマップデータを参照して、入力されたＰＬＴ値とＨＣＴ値から第１サイクルにおける高濃度の血小板液の採取を開始する血小板濃度が決定される。

例えば、供血者のＰＬＴ値が２５×１０ｅ⁴ ／μＬ、ＨＣＴ値が４２％であった場合には、その供血者の第１サイクルにおける高濃度の血小板液の採取開始タイミングが、濁度センサ２１で検出されている血小板濃度が８４〜７５×１０ｅ⁴ ／μＬになったときに設定されるのである。そして、第２，３サイクルでは、高濃度の血小板液の採取の開始タイミングが、直前のサイクルにおける血小板液の採取開始時における血小板濃度と採取終了時の濃度の平均値になったときに修正される。

このようにして、３サイクルで１００ｍｌの血小板ＰＬＴを確保する場合であっても、高濃度の血小板液の採取タイミングを最適化することができるため、より多くの血小板を採取することができる。

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る血液成分分離装置１によれば、高濃度の血小板液の採取の開始タイミングと終了タイミングとで遠心ボウル１９から流出するそれぞれのタイミングにおける血小板濃度が等しくなるように、予め記憶されている血算値に関するマップデータに基づき、供給者の血算値から高濃度の血小板液の採取の開始タイミングを決定している。その結果、所定量の高濃度の血小板液を採取する際に、血小板濃度が高い期間を正確に選定することができる。従って、高濃度の血小板液の採取タイミングを最適化することができるため、より多くの血小板を採取することができる。

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。例えば、上記した実施の形態では、ＢＣリサイクルを行う場合について例示したが、ＢＣリサイクルを行わない場合にも本発明を適用することができる。

また、上記した実施の形態では、循環フロー工程、及び加速工程に並行して、全血の採取を行うことを記載したが、血液成分分離装置に、切り替えスイッチを設けて、全血採取の並行実施を止めて従来通りとしても良い。

さらに、上記した実施の形態では、一時貯留バック２０で、バフィーコートバックと全血バックとを兼用させているが、バフィーコートバックと全血バックとを、別々なバックにして並列に設けても良い。

１ 血液成分分離装置
２ 制御部
１０ 血液成分分離回路
１３ａ 第１ポート
１３ｂ 第２ポート
１５ 遠心ボウル駆動装置
１９ 遠心ボウル
２０ 一時貯留バック
２１ 濁度センサ
２５ 血漿バック
２８ エアバック
２９ 血小板中間バック
３２ 血小板バック
３３ エアバック
３８ 界面センサ
ＰＬＴ 血小板
ＷＢＣ 白血球
ＢＣ バフィーコート
ＲＢＣ 赤血球

Claims (6)

1. 血液から所定の複数の血液成分を分離するための遠心分離器と、遠心分離した所定の血液成分を収容する容器を備え、該分離された複数の血液成分をそれぞれ採取する工程を複数サイクル行う血液成分分離装置において、
   前記所定の血液成分の採取工程における採取の開始タイミングと終了タイミングとで前記遠心分離器から流出するそれぞれのタイミングにおける所定の血液成分の濃度が等しくなるように、予め記憶されている血算値又は所定の血液成分の濃度に関するマップデータに基づき、供血者の血算値から前記所定の血液成分の採取工程の開始タイミングを決定する工程を有する
   ことを特徴とする血液成分分離装置。
2. 請求項１に記載する血液成分分離装置において、
   第２サイクル以降の前記所定の血液成分の採取工程の開始タイミングを、直前のサイクルにおける前記所定の血液成分の採取工程の開始タイミングと終了タイミングとに基づき修正する
   ことを特徴とする血液成分分離装置。
3. 請求項２に記載する血液成分分離装置において、
   第２サイクル以降における前記所定の血液成分の採取工程の開始タイミングを、直前のサイクルにおける前記所定の血液成分の採取工程の開始時における所定の血液成分の濃度と終了時の所定の血液成分の濃度との平均値になったときに修正する
   ことを特徴とする血液成分分離装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する血液成分分離装置において、
   ａ）供血者から採取した全血を遠心分離器に導入し、複数の血液成分に分離する遠心分離工程と、
   ｂ）遠心分離された血液成分のうち、前記遠心分離により分離された所定の血液成分のうち、第１の血液成分を前記遠心分離器内に全血と共に導入する循環フロー工程と、
   ｃ）前記循環フロー工程にて、所定量の前記第１の血液成分を分離後、全血の前記遠心分離器への供給を停止して、前記遠心分離器に第１の血液成分のみを導入し、所定時間さらに循環させた後、循環速度を加速することにより第２の血液成分を前記遠心分離器により分離し、採取する循環・加速工程と、
   ｄ）前記循環・加速工程において、所定量の第２の血液成分を採取後、採取しなかった血液成分について供血者へ返血する返血工程と、を有し、
   前記ａ）〜ｄ）の工程を１サイクルとして、該サイクルを複数回行う
   ことを特徴とする血液成分分離装置。
5. 請求項４に記載する血液成分分離装置において、
   前記循環・加速工程は、
   第２の血液成分のうち、低濃度の第２の血液成分を一時貯留容器に移送する第１の採取工程と、
   第２の血液成分のうち、高濃度の第２の血液成分を採取する第２の採取工程と、を含み、
   前記一時貯留容器に移送された低濃度の第２の血液成分は、次サイクルにおいて採取された全血と併せて前記遠心分離器に導入される
   ことを特徴とする血液成分分離装置。
   
   
6. 請求項１に記載する血液成分分離装置において、
   前記所定の血液成分は、血小板であり、
   前記血算値は、ヘマトクリット値又は血小板数である
   ことを特徴とする血液成分分離装置。

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