血液冷却装置及び採血装置
【課題】製品製造作業においてこれまでよりも良好な白血球除去性能が得られ、献血バスなどの狭いスペースへの積載も可能で、かつ、作業性をも向上させた血液冷却装置及び採血装置を提供すること。
【解決手段】ハウジング（２）の上部に、冷却手段（３）を装着し、当該冷却手段（３）の下部（ハウジング（２）の内部）に揺動手段（４）を配置し、前記冷却手段（３）がペルチェ素子である血液冷却装置（１）。血液バッグ（Ｂ）を、前記冷却手段（３）に載せて、揺動しながら冷却する。
【解決手段】ハウジング（２）の上部に、冷却手段（３）を装着し、当該冷却手段（３）の下部（ハウジング（２）の内部）に揺動手段（４）を配置し、前記冷却手段（３）がペルチェ素子である血液冷却装置（１）。血液バッグ（Ｂ）を、前記冷却手段（３）に載せて、揺動しながら冷却する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、日本赤十字社の血液センターで実施されている全血採血後に、採取された血液を冷却するための血液冷却装置と血液を採血しながら冷却できる採血装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液バッグに採血した後の血液は、通常３２から３１℃の温度である。血液センターでは、白血球除去を行うために最適な温度である２５℃まで血液の温度を下げるため、採血した血液バッグを運搬時に凍結したクーラントを入れたクーラーボックスに入れて製剤工程まで輸送しているが、現実には、製剤工程の現場でクーラーボックスから取り出した時点で血液バッグの温度を測定した時にほとんどが最適な温度に達していない状態である。
特に、夏場は半数以上が血液の温度が３０℃以上であったという報告もある。
また、白血球除去に適していない温度２５℃よりも上の温度でフィルタによる白血球除去を行うと、白血球除去率が下がるという報告もされている。
血液センターの採血現場は献血バスやオープン採血など、場所を一時的に借りたスペースで行うこともあるため、冷蔵庫などの大型で電力を大量に消費する機器を持ち込み血液バッグを現場で冷却することも輸送や電力の問題から困難であるため、小型であり効率良く血液バッグを冷却する機器を求められている。
【０００３】
特許文献１には、全血の採血中に、（１）血液に抗凝固剤を混合する工程、（２）前記血液を４〜２８℃
の間で所定の温度で一定となるように冷却する工程、（３）前記血液を白血球除去フィルタで濾過して白血球を除去する工程、以上の各工程を含む血液成分分離方法の発明が記載されている。
さらに特許文献２には、人工心肺装置の熱交換部（２）の少なくとも一部に、ペルチェ素子（ＰＤ）を装着し、当該ペルチェ素子（ＰＤ）の発熱面または吸熱面に放熱部材（５）を装着したペルチェユニット（１）の発明が記載されている。
【０００４】
さらに特許文献３には、ろ過フィルタの血液流入口に脱血ラインが接続され血液流出口に返血ラインが接続されると共に、ろ過フィルタの透析液流入口に透析液ラインが接続され透析液流出口に除水ラインが接続された加温冷却自在型ＣＨＤＦ（持続的血液濾過透析）装置において、返血ラインと透析液ラインのいずれか一方に、ペルチェ素子への供給電圧の極性切替制御によって返血ラインの血液を加温もしくは冷却し得る加温冷却器を配置した発明が開示されている。
【０００５】
特許文献１の発明は、採血チューブの途中に、血液の温度制御手段（冷却器）を配置しているので冷却器を通過する採血チューブ内の血液の流速が速い時と、遅い時で血液に対する冷却時間が変わってしまい、採血を行う個々の血液において温度を均一に調整することが難しい。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７３８５３号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献２】特開２００６−２９６４５２（特許請求の範囲、図１）
【特許文献３】特開２０００−９３４４９号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題点は、従来採血後の血液を冷却する手段として用いられてきた、クーラーボックス等の冷却手段では十分な冷却効果が得られず、冷却にも長い時間が掛かっていたことと、血液センターの出張採血現場のように冷蔵庫などの大型の冷却機器を設置できない場所においても血液バッグを冷却する手段が求められている点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者は、これまで保存前白血球除去を行う工程の前でばらつきが生じていた全血製剤の温度を、白血球除去フィルタにより最適な除去性能が得られる２５℃にまで、ばらつきがなく均一に簡単かつ迅速に調整を行うことができる発明について鋭意検討を重ねた結果、以下の発明に到達した。
［１］本発明は、ハウジング（２）の上部に、冷却手段（３）を装着し、当該冷却手段（３）の下部［ハウジング（２）の内部］に排熱手段（５）を配置し、当該排熱手段（５）の下部［ハウジング（２）の内部］に揺動手段（４）を配置し、前記冷却手段（３）がペルチェ素子である血液冷却装置（１）を提供する。
［２］本発明は、血液バッグ（Ｂ）を、前記冷却手段（３）に載せて、揺動しながら冷却する［１］に記載の血液冷却装置（１）を提供する。
［３］本発明は、血液バッグ（Ｂ）中の血液の温度を温度測定手段（６）によりモニタリングし、設定された温度に冷却されたことを検知して、作業者等に知らせる報知手段（７）を備えた［１］または［２］に記載の血液冷却装置（１）を提供する。
［４］本発明は、血液バッグ（Ｂ）の冷却手段（３）と、血液バッグ（Ｂ）中の血液の温度測定手段（６）と、目標温度に到達したことを知らせる報知手段（７）と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段（８）と、目標温度・揺動速度の設定条件を記憶する記憶手段（１０）と、これらの各手段の制御手段（９）を有する［１］から［３］のいずれか１に記載の血液冷却装置（１）を提供する。
［５］本発明は、血液バッグ（Ｂ）の受皿（２２．２）と当該受皿（２２．２）の下部に配置された揺動手段（２４）と、これらを一体収納する収納空間を有し、かつ収納空間を蓋体（２２．１）で気密に密閉して真空室（２２ＶＲ）としたハウジング（２２）とから構成され、
前記受皿（２２．２）と揺動手段（２４）の間に、冷却手段（２３）を配置し、
当該冷却手段（２３）の下部に排熱手段（２５）を装着し、当該排熱手段（２５）の下部に揺動手段（２４）を配置し、
前記排熱手段（２５）に、熱伝導部（２５．１）を介して、排熱部（２５．２）を接続した採血装置（２１）を提供する。
［６］本発明は、血液バッグ（Ｂ）の受皿（２２．２）と当該受皿（２２．２）の下部に配置された揺動手段（２４）と、これらを一体収納する収納空間を有し、かつ収納空間を蓋体（２２．１）で気密に密閉して真空室（２２ＶＲ）としたハウジング（２２）とから構成され、
前記受皿（２２．２）の下部に、熱伝導部（２５．１）を介して冷却手段（２３）を接続し、冷却手段（２３）に、排熱手段（２５．２）を装着した採血装置（２１.１）を提供する。
［７］本発明は、前記受皿（２１）に載せる血液バッグ（Ｂ）を、覆うことができる冷却用のカバー（Ｃ）を有し、当該カバー（Ｃ）に、熱伝導部（２５．１２）を接続した［５］または［６］に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
［８］本発明は、前記冷却手段（２３）がペルチェ素子である［５］から［７］のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
［９］本発明は、血液バッグ（Ｂ）の冷却手段（２３）と、血液バッグ（Ｂ）中の血液の第１温度測定手段（２２．７ａ）及び／又は第２温度測定手段（２２．７ｂ）と、目標温度に達したことを作業者に知らせる報知手段（２７）と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段（２８）と、目標温度・揺動速度の設定値を記憶する記憶手段（３０）と、これらの各手段の制御手段（２９）を有する［５］から［８］のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
［１０］本発明は、前記第１温度測定手段（２２．７ａ）が、非接触式の赤外線放射温度計であり、当該第１温度測定手段（２２．７ａ）を、真空室（２２ＶＲ）内のハウジング（２２）壁面に装着した［５］から［９］のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
［１１］本発明は、前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）が、接触式の熱電対温度計、白金抵抗温度計、サーミスタの中から選ばれるいずれかであり、
前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）を、（Ａ）前記載皿２２．２の天面に装着及び／又は（Ｂ）前記カバー（Ｃ）に装置した［５］から［９］のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の血液冷却装置１では、
（１）採血後の血液温度を白血球除去に適した温度にすることで、製品製造作業においてこれまでよりも良好な白血球除去性能が得られる。
（２）小型かつ短時間で血液バッグを冷却することができるため、献血バスなどの狭いスペースへの積載も可能となり、冷蔵庫など大型の機器を積載できない現在の課題も解決できる。
本発明の採血装置（２１、２１．１）では、
（３）血液を、血液バッグ内に採血しながら、血液バッグを冷却するので、後で冷却する手間が省略でき、作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［血液冷却装置１］
図１は、本発明の血液冷却装置１（以下、単に「装置１」と略記する場合もある）の全体図（外観）で、図２は図１に血液バッグＢを配置した使用状態の全体図（外観）、図３は図１の内部構造の概略図（側面）、図４は図１の内部構造の概略図（斜視）、図５は本発明の血液冷却装置１のブロック図である。なお、図２中、Ｂ１は親バッグ、Ｂ２は子バッグ、Ｔはこれらを接続するチューブである。以下説明の便宜上、親バッグＢ１を血液バッグＢとして記載し説明する。
【００１１】
本発明の血液冷却装置１は、図１から図４に例示するように、ハウジング２の上部（天面）に、冷却手段３を装着し、当該冷却手段３の下部（ハウジング２の内部）に排熱手段５を配置している。さらに排熱手段５の下部（ハウジング２の内部）に揺動手段４を配置している。
ハウジング２の表面（天面、各側面のいずれかの箇所）には、表示手段８、電源部１１、操作手段１２を配置している。（なお必要に応じて報知手段７も配置することができる。）
本発明の血液冷却装置１は、冷却手段３として、ペルチェ素子を採用し、血液バッグＢを、冷却手段３（ペルチェ素子）に載せて、揺動しながら冷却する。
血液バッグＢ中の血液の温度を、温度測定手段６によりモニタリングして、設定された温度に冷却されたことを検知して、報知手段７により作業者等に知らせる。
本発明の血液冷却装置１は、図５に例示するように、血液バッグＢの冷却手段３と、血液バッグＢ中の血液の温度測定手段６と、目標温度に到達したことを知らせる報知手段７と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段８と、目標温度・揺動速度の設定条件を記憶する記憶手段１０と、これらの各手段の制御手段９を有する。
【００１２】
［冷却手段３］
冷却手段３は、板状（皿状）又は、血液バッグＢが膨張した状態の丸みに対して接触面が沿うように弧状の斜面で形成され、血液バッグＢを載せ、血液バッグＢの熱を吸収することにより、血液バッグＢを冷却する役割を果たす。
本発明の冷却手段３として、「ペルチェ素子」が使用される。「ペルチェ素子」は、２種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するというペルチェ効果（Peltier effect）を利用した板状の半導体素子であり、電圧を印加すると一方の面が吸熱を行い（吸熱面）、反対の面が発熱する（発熱面）。小型であり騒音振動を発生しないことから、一般的にはコンピュータのＣＰＵ冷却手段や医療機器の冷却手段として使用されている。
冷却手段３（ペルチェ素子）は、吸熱面３．１を上にしてハウジング２に配置する。吸熱面３．１の反対側は熱が発生するため、発熱した熱が吸熱面に影響を与えないように熱を逃がすために、排熱手段５を配置している。
【００１３】
［揺動手段４］
揺動手段４は、冷却手段３（ペルチェ素子）の下部に（ハウジング２の内部に）配置され、冷却手段３を血液バッグＢとともに、水平回転方向に揺動する手段である。
血液バッグＢを水平回転方向に揺動（震盪）しながら吸熱することにより、血液バッグＢ内の血液が循環して冷却効果を高めることができる。
揺動手段４は、図３から図４に例示するように、電動式のモーター４．１と（冷却手段３の）支持部材（支柱４．２と支持枠４．３）より構成される。
モーター４．１の動力は、シャフト４．４、ウォームホイル４．５、ウォーム４．６を経て、支持部材（支柱４．２と支持枠４．３）に伝達される。
モーター４．１の速度は、後述する制御手段９によりコントロール（制御）される。モーター４．１の速度をコントロールすることで、揺動の速度を調整することができる。
揺動手段４は、ここで例示した水平揺動方式の他にも、シーソー式や三次元複合揺動方式を採用することができる。
【００１４】
［排熱手段５］
排熱手段５として、例えば、銅やアルミ等の金属を材料とした放熱板（ヒートシンク）や、冷却ファン等を使用することができる。
［温度制御手段と温度測定手段６］
血液バッグＢ中の血液を白血球除去に適した温度である２５℃に下げる温度制御手段として、（Ａ）血液バッグに熱電対式の温度測定手段６（「温度センサ」という場合もある）をあてて温度の監視を行う手段や、（Ｂ）採血量毎に血液の吸熱時間を統計的に導き出し、電圧を印加する時間を時限式にする手段等を採用することができる。
温度測定手段６として、例えば、熱電対、または白金測温抵抗体もしくはサーミスタ等の接触式のものや、または非接触式の赤外線放射温度計等を使用することができる。
温度測定手段６によって測定された温度と、目標とする温度を比較して、目標とする温度に達した際に、制御部９により、報知手段７や表示手段８に出力することができる。
したがって本発明で、温度制御手段とは、温度測定手段６または温度測定手段６と制御部９を意味する。
【００１５】
［報知手段７］
報知手段７は、目標とする温度に達したことを音で作業者に知らしめるために、ブザー、発光等を使用することができる。
［表示手段８］
表示手段８には、７セグＬＥＤ、液晶画面等を採用し、目標に設定している温度や、現在測定されている温度、揺動機構の速度を数値として表示することができる。
また、電源のＯＮ状態や目標とする温度に達した状態を報知する表示手段として、ＬＥＤ灯や液晶画面等を採用することができる。
［制御手段９］
制御手段９は、一般的な組み込みシステム機器と同様に内蔵したマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）使用する手段と、装置１外のパソコン（ＰＣ）上で動作するソフトウェアを使用する手段等を採用することができる。例えば、装置１を単体で運用する場合は前者の内蔵したマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）による制御を選択できるが、複数個の血液バッグＢに対して複数台の装置１を運用して温度変化を管理、記録する場合は後者のソフトウェアを使用する手段を選択できる。その際には、制御手段９にはＰＣと通信するためにＵＳＢポートやＲＳ−２３２Ｃ等の通信手段１３を備える。
制御手段９は、冷却手段３（ペルチェ素子）とモーター４．１、報知手段７、表示手段８に供給する電源をコントロールすることができる。例えば、温度測定手段６によって測定している血液バッグＢの温度が、記憶手段１０に記憶されている目標の温度に達した時に、表示手段８の表示灯を点灯させたり、報知手段７に音を出させたりする。さらに冷却手段（ペルチェ素子）３に供給している電圧を止めて血液バッグＢの冷却を停止したり、モーター４．１に供給している電圧を止めて揺動を停止させることができる。
【００１６】
［記憶手段１０］
記憶手段１０は、目標とする温度の設定条件や、揺動速度の設定条件を記憶しておくためのものである。記憶手段１０として、ＤＲＡＭやフラッシュメモリ等を採用することができる。また、外部のＰＣから制御を行う場合は、ＰＣのＨＤＤ上に設定条件を記憶しておくこともできる。
［電源部１１］
電源部１１は、制御部９を通して、冷却手段３（ペルチェ素子）とモーター４．１、温度測定手段６、報知手段７、表示手段８、記憶手段１０に電源を供給する。電源部１１には電源スイッチ１１．１が備わっており、給電のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。
［操作手段１２］
操作手段１２は、血液冷却装置１の動作を開始させたり、目標とする温度を設定、モーター４．１の速度をコントロールするためのもので、ダイヤル型、またはスイッチ型のものを採用することができる。
【００１７】
［血液冷却装置１の操作方法の説明］
（１）電源スイッチ１１．１をオンにして電源を投入する。
（２）操作手段１２により、目標とする設定温度を入力する。さらに、揺動手段４の速度を設定する。（２回目以降の使用時には設定を記憶手段１０に記憶させておくことで本操作を省略できる。）
（３）採血後の血液バッグＢを、冷却装置３（ペルチェ素子）の吸熱面３．１上に載せる。
（４）さらに温度測定手段６を血液バッグＢにセットする。（非接触式の温度測定手段６を使用する場合は、常に血液バッグＢの温度を測定できる位置に、温度測定手段６を配置することで、本操作を省略できる。）
（５）開始スイッチ１２．１を押して、血液冷却装置１を動作させる。
（６）目標温度に達すると、報知手段７（音、発光）や表示手段８で報知する。[このとき冷却手段３（ペルチェ素子）の吸熱動作は停止するが、揺動手段４は作動させたままにしておいても良い。]
（７）血液バッグＢを取り外す。
（８）作業が終了したら電源スイッチ１１．１をオフにして電源を切る。
【００１８】
［採血装置２１］
図６から図１１は、前記冷却手段３（ペルチェ素子）を搭載した本発明の採血装置２１（２１．１）の概略図等で、図６は全体図（外観図）、図７は採血装置２１の概略図（断面図）、図８はその他の採血装置２１．１の実施例を示す概略図（断面図）、図９はブロック図である。
【００１９】
本発明の採血装置２１は、図６から図７に例示するように、血液バッグＢの受皿２２．２と当該受皿２２．２の下部に配置された揺動手段２４と、これらを一体収納する収納空間を有しかつ収納空間を、蓋体２２．１で気密に密閉して真空室２２ＶＲ（真空構造）としたハウジング２２とから構成され、受皿２２．２と揺動手段２４の間に、冷却手段２３を配置している。
さらに詳述すれば、受皿２２．２の下部に冷却手段２３を装着し、冷却手段２３の下部に排熱手段２５を装着し、排熱手段２５の下部に揺動手段２４を配置している。
冷却手段２３は、受皿２２．２と接触する部分を吸熱面、排熱手段２５と接触する部分を発熱面として配置する。
さらに排熱手段２５に、熱伝導部２５．１を介して、排熱部２５．２を接続し、排熱部２５．２より、冷却手段２３で吸収した血液バッグＢの熱を、ハウジング２２の外に放出するようにしている。
【００２０】
ハウジング２２の表面（天面、各側面のいずれかの箇所）には、表示手段２８、電源３１（電源スイッチ３１．１）、操作手段３２を配置している。（なお必要に応じて報知手段２７も配置することができる。）
ハウジング２２の上部には、チューブＴ１のクランプ３４とクランプ開放レバー３４．１が装着されている。
ハウジング２２には、真空室２２ＶＲ内の圧力・温度、これらを制御するための圧力測定手段２２．５（圧力センサという場合もある）と、圧力制御手段２２．６と、第１温度測定手段２２．７ａがそれぞれ装着されている。
第１温度測定手段２２．７ａは、受皿２２．２の上に載せた血液バッグＢに対して指向する位置（配置）となるように、真空室２２ＶＲ内のハウジング２２壁面に装着している。
【００２１】
さらに、ハウジング２２内部には、あえて詳細は図示しないが、重量測定手段２２．３と、制御手段２９（図示せず）が配置されている。
制御手段２９は、図９のブロック図のように、揺動手段２４、冷却手段２３、重量測定手段２２．３、第１温度測定手段２２．７a（図７に例示するようにハウジング２２に装着される）、第２温度測定手段２２．７ｂ（後述する図８に例示するように血液バッグＢの受皿２２．２、同カバーＣに装着される）等の連動制御を行う。詳細は後述する。
また揺動手段２４は、あえて詳細は図示しないが、例えば特開２０００-８４０６７号公報に記載の採血装置と同様に、駆動手段（モーター）と、受皿２２．２の支持部材（支柱とシャフトからなる）と当該支持部材に、駆動手段により受皿２２．２に駆動力を伝達する手段（ウォームとウォームホイル）を有する。受皿２２．２は、支持部材と駆動手段により、前後方向上下揺動と左右方向上下揺動の三次元複合揺動や、
また図１の冷却装置１のように水平揺動方式、シーソー式の揺動を行うことができる。
【００２２】
［冷却手段２３］
冷却手段２３は、前記血液冷却装置１の冷却手段３（ペルチェ素子）が使用される。
［排熱手段２５］
排熱手段２５は、前記血液冷却装置１の排熱手段５が使用される。
［熱伝導部２５.１］
熱伝導部２５．１としては、例えば銅やアルミ等の金属を材質とした熱チューブや、ポリエチレン等の樹脂素材のチューブ内にラジエータ液を充填したものが使用される。
ラジエータ液を充填したチューブ（熱伝導部２５．１）は、冷却手段２３の吸熱面、受皿２２．２、カバーＣ（図８の採血装置２１．１のみ）間をラジエータ液が小型のポンプ等を使用して循環する機構を採用することができる。
［報知手段２７］
報知手段２７は、前記血液冷却装置１の報知手段７が使用される。
［表示手段２８］
表示手段２８は、前記血液冷却装置１の表示手段８が使用される。
［重量測定手段２２．３］
重量測定手段２２．３は、例えばロードセルが使用される。
［減圧ポンプ２２．４］
減圧ポンプ２２．４は、例えば真空ポンプが使用される。
［圧力測定手段２２．５］
圧力測定手段２２．５は、例えばダイヤフラム式の圧力計が使用される。
［圧力制御手段２２．６］
圧力制御手段２２．６は、例えば真空室ＶＲと外気を接続する管に配置された電動で制御することができる弁であり、真空ソレノイドが使用される。
［第１温度測定手段２２．７a］
第１温度測定手段２２．７aは、非接触式の赤外線放射温度計が使用される。
［第２温度測定手段２２．７ｂ］
第２温度測定手段２２．７ｂは、接触式の熱電対温度計や、白金抵抗温度計、サーミスタ等が使用される。第１温度測定手段２２．７a（図７に例示するようにハウジング２２に装着される）、第２温度測定手段２２．７ｂ（後述する図８に例示するように、血液バッグＢの受皿２２．２、同カバーＣに装着される）は、どちらか一方を使用しても良いし、両方併用しても良い。
【００２３】
［制御手段２９］
制御手段２９は、前記血液冷却装置１の制御手段９が使用される。
なお、制御手段２９は、図９に例示するように、（前記血液冷却装置１の制御手段９と同様に）冷却手段２３（ペルチェ素子）とモーター（揺動手段２４）、報知手段２７、表示手段２８に供給する電源をコントロールすることができる。例えば、温度測定手段２２，７a（２２．７ｂ）によって測定している血液バッグＢの温度が、記憶手段３０に記憶されている目標の温度に達した時に、表示手段２８の表示灯を点灯させたり、報知手段２７に音を出させたりする。さらに冷却手段（ペルチェ素子）２３に供給している電圧を止めて血液バッグＢの冷却を停止したり、モーター（揺動手段２４）に供給している電圧を止めて揺動を停止させることができる。
また制御手段２９は、出願人が開示した公知の採血装置［例えば特開２０００-８４０６７号公報（その他特開２００５−２５３９９１号公報、特開２００５−１５２６６２号公報）］と同様に、「制御部」と「駆動部」を有する。
「制御部」は、前記各手段の他に、入出力回路を有する。入出力回路には受皿２２．２の揺動速度検出用センサ（定位置停止用センサ）の検出信号が転送される。記憶手段３０には血液バッグＢの風袋量、収納空間に生成する陰圧力、設定採血量等のデータを記憶することができる。「制御部」にはそれぞれ表示手段２８、操作手段３２（各種スイッチ、ドライブ回路を有する操作パネル、設定パネル等を含む）が接続され、これらの入力データが制御手段２９.１に転送される。
「駆動部」は「制御部」に接続され二つの変換回路Ａ／Ｄ（アナログ→デジタル）及びＤ／Ａ（デジタル→アナログ）を備える。一方の変換回路Ａ／Ｄには切換器、アンプＡＰを介してそれぞれ重量測定手段２２．３と圧力測定手段２２．５が接続される。他方の変換回路Ｄ／Ａにはドライブ回路ＤＣを介してモーター（駆動手段２４）が接続される。さらにその他の各ドライブ回路ＤＣにはクランプソレノイド、真空ソレノイド、電力制御部を介して減圧ポンプ２２．４が接続され、それぞれのドライブ回路ＤＣによりクランプソレノイド、圧力制御手段２２．６（真空ソレノイド）、減圧ポンプ２２．４、モーター（駆動手段２４）を制御する。
【００２４】
また図８に例示する採血装置２１.１は、受皿２２．２の下部に、熱伝導部２５．１の端部を接続し、当該熱伝導部２５．１の他方の端部を、冷却手段２３の吸熱面に接続し、冷却手段２３の発熱面（吸熱面と反対側の面）に、排熱手段２５を装着している。
血液バッグＢの冷却効率をあげるために、排熱手段２５は、ハウジング２２の外部に装着する。
さらに、冷却効率をあげるために、受皿２１に載せる血液バッグＢに、直接、覆い被さる状態で接触するカバーＣ（吸熱ゲル等からなる吸熱シート）を、冷却手段２３と併用することができる。カバーＣにも熱伝導部２５．１２が接続される。熱伝導部２５．１２の他方の端部は、冷却手段２３の吸熱面に接続される。
第２温度測定手段２２．７ｂが、受皿２２．２（の天面）とカバーＣの両方に装着される。
前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）の一方は、受皿２２．２に載せた血液バッグＢに接触する位置である載皿２２．２天面に装着し、もう一方は、カバーＣの血液バッグＢに接触する表面に装着している。
冷却手段２３の吸熱面から熱伝導体２５．１、２５．１２を通して受皿２２．２、カバーＣに熱を誘導して、血液バッグＢを冷却する。
採血装置２１.１その他の構成は、図７の採血装置２１と実質的に同じであるから、
詳細な説明は省略する。
なお図７の採血装置２１にも、第２温度測定手段２２．７ｂを装着し、熱伝導部２５．１２を接続したカバーＣを使用することができる。採血装置２１では、熱伝導部２５．１２の他方の端部は、冷却手段２３の吸熱面（または排熱部２５．２）に接続される。
【００２５】
[採血装置２１（２１．１）の操作方法の説明]
（１）電源スイッチ３１．１をオンにして電源を投入する。
（２）操作手段３２により、目標とする設定温度を入力する。さらに、揺動手段２４の速度、採血する目標採血量、陰圧力を設定する。（２回目以降の使用時には設定を記憶手段３２に記憶させておくことで本操作を省略できる。）
（３）受皿２２．２の上に採血前の空の血液バッグＢを載せ、採血針Ｎをドナーの静脈に刺穿して血流を確保し、真空室２２ＶＲの蓋体２２．１を閉じ、開始スイッチ３２．１を押して採血を開始する。
（４）採血の開始と共に、受皿２２．２が冷却（図８の採血装置２１．１では、カバーＣも冷却）を開始する。同時に温度測定手段２２．７a（２２．７ｂ）により、採血を開始したときから採取された血液の温度の測定を開始する。
（５）目標採血量に達すると、採血チューブＴ１がクランプ３４によって閉塞され、真空状態が開放されて採血は終了するが、冷却手段２３および揺動手段２４は温度測定手段２６による測定温度が目標とする温度に達するまでは動作し続ける。
（６）目標温度に達すると、報知手段２７（音、発光）や表示手段２８で報知する。
[冷却手段２３（ペルチェ素子）の吸熱動作は停止するが、揺動手段は作動させたままにしておいても良い。]
（７）血液バッグＢを採血装置２１（２１．１）より取り外す。
（８）作業が終了したら電源スイッチ３１．１をオフにして電源を切る。
【実施例】
【００２６】
［血液冷却装置１の冷却試験］
図１から図５に記載した血液冷却装置１の冷却効果を確認する試作機を、図１０に示すように作製し、血液バッグＢの冷却試験を実施した。
血液バッグＢとして川澄化学工業株式会社製400mＬバッグ（内容量CPD液56mL）を使用し、図１０に記載する様に36℃の温水で満たしたビーカーより血液バッグチューブＴを通して落差の作用で血液バッグＢに400mLの採水を行い、血液バッグＢ内に挿入した温度測定手段６（熱電対）によって温度を測定し、記録計によって記録した。
試験室の温度は２５℃に保ち、試験は冷却手段３（ペルチェ素子）による冷却を行った条件と冷却を行わなかった条件の２通り実施した。
採水時間は、実際の採血で行われている時間では一般的な8分20秒に設定し、流量のばらつきで時間に差異が発生しないように、流速調整機能付き流量計をビーカーと血液バッグＢ間の血液バッグチューブＴに配置して流量を0.8mL/秒に設定した。
冷却手段３（ペルチェ素子）として、オーム電機（型式0CE-40P-D24）を使用した。
試験結果を、図１１（グラフ）に示す。
図１１（グラフ）の結果より、冷却を行わなかった血液バッグＢ中の水の温度は採水開始後、2分程で温度が30℃に達していたが、冷却を行った血液バッグＢ中の水の温度は採水を開始してから、採水が終了するまで水温が２５℃を上回る事が無かった。
また採水終了後、４分間試験状態を保って温度測定を行ったが、冷却を行った場合の方が、温度の下降が大きく確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の血液冷却装置の全体図（外観）
【図２】図１に血液バッグを配置した使用状態の全体図（外観）
【図３】図１の内部構造の概略図（側面）
【図４】図１の内部構造の概略図（斜視）
【図５】本発明の血液冷却装置のブロック図
【図６】本発明の採血装置の全体図（外観）
【図７】本発明の採血装置の概略図（断面図）
【図８】本発明の採血装置のその他の実施例を示す概略図（断面図）
【図９】本発明の採血装置のブロック図
【図１０】本発明の血液冷却装置の冷却試験の一例を示す概略図
【図１１】図１０の試験結果を示すグラフ
【符号の説明】
【００２８】
１ 血液冷却装置
２ ハウジング
３ 冷却手段（ペルチェ素子）
３．１ 吸熱面
４ 揺動手段
４．１ モーター
４．２ 支柱
４．３ 支持枠
４．４ シャフト
４．５ ウォームホイル
４．６ ウォーム
５ 排熱手段
６ 温度測定手段（温度センサ）
７ 報知手段
８ 表示手段
９ 制御手段
１０ 記憶手段
１１ 電源
１１．１ 電源スイッチ
１２ 操作手段
１２．１ 開始スイッチ
１３ 通信手段
Ｂ１（Ｂ） 親バッグ（血液バッグ）
Ｂ２ 子バッグ
Ｔ チューブ
２１（２１．１） 採血装置
２２ ハウジング
２２．１ 蓋体（カバー）
２２．２ 受皿
２２．３ 重量測定手段
２２．４ 減圧ポンプ
２２．５ 圧力測定手段
２２．６ 圧力制御手段（圧力センサ）
２２．７ａ 第１温度測定手段
２２．７ｂ 第２温度測定手段
２２ＶＲ 真空室
２３ 冷却手段
２４ 揺動手段
２５ 排熱手段
２５．１ 熱伝導部
２５．１２ 熱伝導部
２５．２ 排熱部
２６ 温度測定手段（温度センサ）
２７ 報知手段
２８ 表示手段
２９ 制御手段
３０ 記憶手段
３１ 電源
３１．１ 電源スイッチ
３２ 操作手段
３２．１ 開始スイッチ
３３ 通信手段
３４ クランプ
３４．１ クランプ開放レバー
Ｎ 採血針
Ｔ１ チューブ
Ｃ カバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、日本赤十字社の血液センターで実施されている全血採血後に、採取された血液を冷却するための血液冷却装置と血液を採血しながら冷却できる採血装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液バッグに採血した後の血液は、通常３２から３１℃の温度である。血液センターでは、白血球除去を行うために最適な温度である２５℃まで血液の温度を下げるため、採血した血液バッグを運搬時に凍結したクーラントを入れたクーラーボックスに入れて製剤工程まで輸送しているが、現実には、製剤工程の現場でクーラーボックスから取り出した時点で血液バッグの温度を測定した時にほとんどが最適な温度に達していない状態である。
特に、夏場は半数以上が血液の温度が３０℃以上であったという報告もある。
また、白血球除去に適していない温度２５℃よりも上の温度でフィルタによる白血球除去を行うと、白血球除去率が下がるという報告もされている。
血液センターの採血現場は献血バスやオープン採血など、場所を一時的に借りたスペースで行うこともあるため、冷蔵庫などの大型で電力を大量に消費する機器を持ち込み血液バッグを現場で冷却することも輸送や電力の問題から困難であるため、小型であり効率良く血液バッグを冷却する機器を求められている。
【０００３】
特許文献１には、全血の採血中に、（１）血液に抗凝固剤を混合する工程、（２）前記血液を４〜２８℃
の間で所定の温度で一定となるように冷却する工程、（３）前記血液を白血球除去フィルタで濾過して白血球を除去する工程、以上の各工程を含む血液成分分離方法の発明が記載されている。
さらに特許文献２には、人工心肺装置の熱交換部（２）の少なくとも一部に、ペルチェ素子（ＰＤ）を装着し、当該ペルチェ素子（ＰＤ）の発熱面または吸熱面に放熱部材（５）を装着したペルチェユニット（１）の発明が記載されている。
【０００４】
さらに特許文献３には、ろ過フィルタの血液流入口に脱血ラインが接続され血液流出口に返血ラインが接続されると共に、ろ過フィルタの透析液流入口に透析液ラインが接続され透析液流出口に除水ラインが接続された加温冷却自在型ＣＨＤＦ（持続的血液濾過透析）装置において、返血ラインと透析液ラインのいずれか一方に、ペルチェ素子への供給電圧の極性切替制御によって返血ラインの血液を加温もしくは冷却し得る加温冷却器を配置した発明が開示されている。
【０００５】
特許文献１の発明は、採血チューブの途中に、血液の温度制御手段（冷却器）を配置しているので冷却器を通過する採血チューブ内の血液の流速が速い時と、遅い時で血液に対する冷却時間が変わってしまい、採血を行う個々の血液において温度を均一に調整することが難しい。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７３８５３号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献２】特開２００６−２９６４５２（特許請求の範囲、図１）
【特許文献３】特開２０００−９３４４９号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題点は、従来採血後の血液を冷却する手段として用いられてきた、クーラーボックス等の冷却手段では十分な冷却効果が得られず、冷却にも長い時間が掛かっていたことと、血液センターの出張採血現場のように冷蔵庫などの大型の冷却機器を設置できない場所においても血液バッグを冷却する手段が求められている点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者は、これまで保存前白血球除去を行う工程の前でばらつきが生じていた全血製剤の温度を、白血球除去フィルタにより最適な除去性能が得られる２５℃にまで、ばらつきがなく均一に簡単かつ迅速に調整を行うことができる発明について鋭意検討を重ねた結果、以下の発明に到達した。
［１］本発明は、ハウジング（２）の上部に、冷却手段（３）を装着し、当該冷却手段（３）の下部［ハウジング（２）の内部］に排熱手段（５）を配置し、当該排熱手段（５）の下部［ハウジング（２）の内部］に揺動手段（４）を配置し、前記冷却手段（３）がペルチェ素子である血液冷却装置（１）を提供する。
［２］本発明は、血液バッグ（Ｂ）を、前記冷却手段（３）に載せて、揺動しながら冷却する［１］に記載の血液冷却装置（１）を提供する。
［３］本発明は、血液バッグ（Ｂ）中の血液の温度を温度測定手段（６）によりモニタリングし、設定された温度に冷却されたことを検知して、作業者等に知らせる報知手段（７）を備えた［１］または［２］に記載の血液冷却装置（１）を提供する。
［４］本発明は、血液バッグ（Ｂ）の冷却手段（３）と、血液バッグ（Ｂ）中の血液の温度測定手段（６）と、目標温度に到達したことを知らせる報知手段（７）と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段（８）と、目標温度・揺動速度の設定条件を記憶する記憶手段（１０）と、これらの各手段の制御手段（９）を有する［１］から［３］のいずれか１に記載の血液冷却装置（１）を提供する。
［５］本発明は、血液バッグ（Ｂ）の受皿（２２．２）と当該受皿（２２．２）の下部に配置された揺動手段（２４）と、これらを一体収納する収納空間を有し、かつ収納空間を蓋体（２２．１）で気密に密閉して真空室（２２ＶＲ）としたハウジング（２２）とから構成され、
前記受皿（２２．２）と揺動手段（２４）の間に、冷却手段（２３）を配置し、
当該冷却手段（２３）の下部に排熱手段（２５）を装着し、当該排熱手段（２５）の下部に揺動手段（２４）を配置し、
前記排熱手段（２５）に、熱伝導部（２５．１）を介して、排熱部（２５．２）を接続した採血装置（２１）を提供する。
［６］本発明は、血液バッグ（Ｂ）の受皿（２２．２）と当該受皿（２２．２）の下部に配置された揺動手段（２４）と、これらを一体収納する収納空間を有し、かつ収納空間を蓋体（２２．１）で気密に密閉して真空室（２２ＶＲ）としたハウジング（２２）とから構成され、
前記受皿（２２．２）の下部に、熱伝導部（２５．１）を介して冷却手段（２３）を接続し、冷却手段（２３）に、排熱手段（２５．２）を装着した採血装置（２１.１）を提供する。
［７］本発明は、前記受皿（２１）に載せる血液バッグ（Ｂ）を、覆うことができる冷却用のカバー（Ｃ）を有し、当該カバー（Ｃ）に、熱伝導部（２５．１２）を接続した［５］または［６］に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
［８］本発明は、前記冷却手段（２３）がペルチェ素子である［５］から［７］のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
［９］本発明は、血液バッグ（Ｂ）の冷却手段（２３）と、血液バッグ（Ｂ）中の血液の第１温度測定手段（２２．７ａ）及び／又は第２温度測定手段（２２．７ｂ）と、目標温度に達したことを作業者に知らせる報知手段（２７）と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段（２８）と、目標温度・揺動速度の設定値を記憶する記憶手段（３０）と、これらの各手段の制御手段（２９）を有する［５］から［８］のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
［１０］本発明は、前記第１温度測定手段（２２．７ａ）が、非接触式の赤外線放射温度計であり、当該第１温度測定手段（２２．７ａ）を、真空室（２２ＶＲ）内のハウジング（２２）壁面に装着した［５］から［９］のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
［１１］本発明は、前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）が、接触式の熱電対温度計、白金抵抗温度計、サーミスタの中から選ばれるいずれかであり、
前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）を、（Ａ）前記載皿２２．２の天面に装着及び／又は（Ｂ）前記カバー（Ｃ）に装置した［５］から［９］のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の血液冷却装置１では、
（１）採血後の血液温度を白血球除去に適した温度にすることで、製品製造作業においてこれまでよりも良好な白血球除去性能が得られる。
（２）小型かつ短時間で血液バッグを冷却することができるため、献血バスなどの狭いスペースへの積載も可能となり、冷蔵庫など大型の機器を積載できない現在の課題も解決できる。
本発明の採血装置（２１、２１．１）では、
（３）血液を、血液バッグ内に採血しながら、血液バッグを冷却するので、後で冷却する手間が省略でき、作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［血液冷却装置１］
図１は、本発明の血液冷却装置１（以下、単に「装置１」と略記する場合もある）の全体図（外観）で、図２は図１に血液バッグＢを配置した使用状態の全体図（外観）、図３は図１の内部構造の概略図（側面）、図４は図１の内部構造の概略図（斜視）、図５は本発明の血液冷却装置１のブロック図である。なお、図２中、Ｂ１は親バッグ、Ｂ２は子バッグ、Ｔはこれらを接続するチューブである。以下説明の便宜上、親バッグＢ１を血液バッグＢとして記載し説明する。
【００１１】
本発明の血液冷却装置１は、図１から図４に例示するように、ハウジング２の上部（天面）に、冷却手段３を装着し、当該冷却手段３の下部（ハウジング２の内部）に排熱手段５を配置している。さらに排熱手段５の下部（ハウジング２の内部）に揺動手段４を配置している。
ハウジング２の表面（天面、各側面のいずれかの箇所）には、表示手段８、電源部１１、操作手段１２を配置している。（なお必要に応じて報知手段７も配置することができる。）
本発明の血液冷却装置１は、冷却手段３として、ペルチェ素子を採用し、血液バッグＢを、冷却手段３（ペルチェ素子）に載せて、揺動しながら冷却する。
血液バッグＢ中の血液の温度を、温度測定手段６によりモニタリングして、設定された温度に冷却されたことを検知して、報知手段７により作業者等に知らせる。
本発明の血液冷却装置１は、図５に例示するように、血液バッグＢの冷却手段３と、血液バッグＢ中の血液の温度測定手段６と、目標温度に到達したことを知らせる報知手段７と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段８と、目標温度・揺動速度の設定条件を記憶する記憶手段１０と、これらの各手段の制御手段９を有する。
【００１２】
［冷却手段３］
冷却手段３は、板状（皿状）又は、血液バッグＢが膨張した状態の丸みに対して接触面が沿うように弧状の斜面で形成され、血液バッグＢを載せ、血液バッグＢの熱を吸収することにより、血液バッグＢを冷却する役割を果たす。
本発明の冷却手段３として、「ペルチェ素子」が使用される。「ペルチェ素子」は、２種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するというペルチェ効果（Peltier effect）を利用した板状の半導体素子であり、電圧を印加すると一方の面が吸熱を行い（吸熱面）、反対の面が発熱する（発熱面）。小型であり騒音振動を発生しないことから、一般的にはコンピュータのＣＰＵ冷却手段や医療機器の冷却手段として使用されている。
冷却手段３（ペルチェ素子）は、吸熱面３．１を上にしてハウジング２に配置する。吸熱面３．１の反対側は熱が発生するため、発熱した熱が吸熱面に影響を与えないように熱を逃がすために、排熱手段５を配置している。
【００１３】
［揺動手段４］
揺動手段４は、冷却手段３（ペルチェ素子）の下部に（ハウジング２の内部に）配置され、冷却手段３を血液バッグＢとともに、水平回転方向に揺動する手段である。
血液バッグＢを水平回転方向に揺動（震盪）しながら吸熱することにより、血液バッグＢ内の血液が循環して冷却効果を高めることができる。
揺動手段４は、図３から図４に例示するように、電動式のモーター４．１と（冷却手段３の）支持部材（支柱４．２と支持枠４．３）より構成される。
モーター４．１の動力は、シャフト４．４、ウォームホイル４．５、ウォーム４．６を経て、支持部材（支柱４．２と支持枠４．３）に伝達される。
モーター４．１の速度は、後述する制御手段９によりコントロール（制御）される。モーター４．１の速度をコントロールすることで、揺動の速度を調整することができる。
揺動手段４は、ここで例示した水平揺動方式の他にも、シーソー式や三次元複合揺動方式を採用することができる。
【００１４】
［排熱手段５］
排熱手段５として、例えば、銅やアルミ等の金属を材料とした放熱板（ヒートシンク）や、冷却ファン等を使用することができる。
［温度制御手段と温度測定手段６］
血液バッグＢ中の血液を白血球除去に適した温度である２５℃に下げる温度制御手段として、（Ａ）血液バッグに熱電対式の温度測定手段６（「温度センサ」という場合もある）をあてて温度の監視を行う手段や、（Ｂ）採血量毎に血液の吸熱時間を統計的に導き出し、電圧を印加する時間を時限式にする手段等を採用することができる。
温度測定手段６として、例えば、熱電対、または白金測温抵抗体もしくはサーミスタ等の接触式のものや、または非接触式の赤外線放射温度計等を使用することができる。
温度測定手段６によって測定された温度と、目標とする温度を比較して、目標とする温度に達した際に、制御部９により、報知手段７や表示手段８に出力することができる。
したがって本発明で、温度制御手段とは、温度測定手段６または温度測定手段６と制御部９を意味する。
【００１５】
［報知手段７］
報知手段７は、目標とする温度に達したことを音で作業者に知らしめるために、ブザー、発光等を使用することができる。
［表示手段８］
表示手段８には、７セグＬＥＤ、液晶画面等を採用し、目標に設定している温度や、現在測定されている温度、揺動機構の速度を数値として表示することができる。
また、電源のＯＮ状態や目標とする温度に達した状態を報知する表示手段として、ＬＥＤ灯や液晶画面等を採用することができる。
［制御手段９］
制御手段９は、一般的な組み込みシステム機器と同様に内蔵したマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）使用する手段と、装置１外のパソコン（ＰＣ）上で動作するソフトウェアを使用する手段等を採用することができる。例えば、装置１を単体で運用する場合は前者の内蔵したマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）による制御を選択できるが、複数個の血液バッグＢに対して複数台の装置１を運用して温度変化を管理、記録する場合は後者のソフトウェアを使用する手段を選択できる。その際には、制御手段９にはＰＣと通信するためにＵＳＢポートやＲＳ−２３２Ｃ等の通信手段１３を備える。
制御手段９は、冷却手段３（ペルチェ素子）とモーター４．１、報知手段７、表示手段８に供給する電源をコントロールすることができる。例えば、温度測定手段６によって測定している血液バッグＢの温度が、記憶手段１０に記憶されている目標の温度に達した時に、表示手段８の表示灯を点灯させたり、報知手段７に音を出させたりする。さらに冷却手段（ペルチェ素子）３に供給している電圧を止めて血液バッグＢの冷却を停止したり、モーター４．１に供給している電圧を止めて揺動を停止させることができる。
【００１６】
［記憶手段１０］
記憶手段１０は、目標とする温度の設定条件や、揺動速度の設定条件を記憶しておくためのものである。記憶手段１０として、ＤＲＡＭやフラッシュメモリ等を採用することができる。また、外部のＰＣから制御を行う場合は、ＰＣのＨＤＤ上に設定条件を記憶しておくこともできる。
［電源部１１］
電源部１１は、制御部９を通して、冷却手段３（ペルチェ素子）とモーター４．１、温度測定手段６、報知手段７、表示手段８、記憶手段１０に電源を供給する。電源部１１には電源スイッチ１１．１が備わっており、給電のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。
［操作手段１２］
操作手段１２は、血液冷却装置１の動作を開始させたり、目標とする温度を設定、モーター４．１の速度をコントロールするためのもので、ダイヤル型、またはスイッチ型のものを採用することができる。
【００１７】
［血液冷却装置１の操作方法の説明］
（１）電源スイッチ１１．１をオンにして電源を投入する。
（２）操作手段１２により、目標とする設定温度を入力する。さらに、揺動手段４の速度を設定する。（２回目以降の使用時には設定を記憶手段１０に記憶させておくことで本操作を省略できる。）
（３）採血後の血液バッグＢを、冷却装置３（ペルチェ素子）の吸熱面３．１上に載せる。
（４）さらに温度測定手段６を血液バッグＢにセットする。（非接触式の温度測定手段６を使用する場合は、常に血液バッグＢの温度を測定できる位置に、温度測定手段６を配置することで、本操作を省略できる。）
（５）開始スイッチ１２．１を押して、血液冷却装置１を動作させる。
（６）目標温度に達すると、報知手段７（音、発光）や表示手段８で報知する。[このとき冷却手段３（ペルチェ素子）の吸熱動作は停止するが、揺動手段４は作動させたままにしておいても良い。]
（７）血液バッグＢを取り外す。
（８）作業が終了したら電源スイッチ１１．１をオフにして電源を切る。
【００１８】
［採血装置２１］
図６から図１１は、前記冷却手段３（ペルチェ素子）を搭載した本発明の採血装置２１（２１．１）の概略図等で、図６は全体図（外観図）、図７は採血装置２１の概略図（断面図）、図８はその他の採血装置２１．１の実施例を示す概略図（断面図）、図９はブロック図である。
【００１９】
本発明の採血装置２１は、図６から図７に例示するように、血液バッグＢの受皿２２．２と当該受皿２２．２の下部に配置された揺動手段２４と、これらを一体収納する収納空間を有しかつ収納空間を、蓋体２２．１で気密に密閉して真空室２２ＶＲ（真空構造）としたハウジング２２とから構成され、受皿２２．２と揺動手段２４の間に、冷却手段２３を配置している。
さらに詳述すれば、受皿２２．２の下部に冷却手段２３を装着し、冷却手段２３の下部に排熱手段２５を装着し、排熱手段２５の下部に揺動手段２４を配置している。
冷却手段２３は、受皿２２．２と接触する部分を吸熱面、排熱手段２５と接触する部分を発熱面として配置する。
さらに排熱手段２５に、熱伝導部２５．１を介して、排熱部２５．２を接続し、排熱部２５．２より、冷却手段２３で吸収した血液バッグＢの熱を、ハウジング２２の外に放出するようにしている。
【００２０】
ハウジング２２の表面（天面、各側面のいずれかの箇所）には、表示手段２８、電源３１（電源スイッチ３１．１）、操作手段３２を配置している。（なお必要に応じて報知手段２７も配置することができる。）
ハウジング２２の上部には、チューブＴ１のクランプ３４とクランプ開放レバー３４．１が装着されている。
ハウジング２２には、真空室２２ＶＲ内の圧力・温度、これらを制御するための圧力測定手段２２．５（圧力センサという場合もある）と、圧力制御手段２２．６と、第１温度測定手段２２．７ａがそれぞれ装着されている。
第１温度測定手段２２．７ａは、受皿２２．２の上に載せた血液バッグＢに対して指向する位置（配置）となるように、真空室２２ＶＲ内のハウジング２２壁面に装着している。
【００２１】
さらに、ハウジング２２内部には、あえて詳細は図示しないが、重量測定手段２２．３と、制御手段２９（図示せず）が配置されている。
制御手段２９は、図９のブロック図のように、揺動手段２４、冷却手段２３、重量測定手段２２．３、第１温度測定手段２２．７a（図７に例示するようにハウジング２２に装着される）、第２温度測定手段２２．７ｂ（後述する図８に例示するように血液バッグＢの受皿２２．２、同カバーＣに装着される）等の連動制御を行う。詳細は後述する。
また揺動手段２４は、あえて詳細は図示しないが、例えば特開２０００-８４０６７号公報に記載の採血装置と同様に、駆動手段（モーター）と、受皿２２．２の支持部材（支柱とシャフトからなる）と当該支持部材に、駆動手段により受皿２２．２に駆動力を伝達する手段（ウォームとウォームホイル）を有する。受皿２２．２は、支持部材と駆動手段により、前後方向上下揺動と左右方向上下揺動の三次元複合揺動や、
また図１の冷却装置１のように水平揺動方式、シーソー式の揺動を行うことができる。
【００２２】
［冷却手段２３］
冷却手段２３は、前記血液冷却装置１の冷却手段３（ペルチェ素子）が使用される。
［排熱手段２５］
排熱手段２５は、前記血液冷却装置１の排熱手段５が使用される。
［熱伝導部２５.１］
熱伝導部２５．１としては、例えば銅やアルミ等の金属を材質とした熱チューブや、ポリエチレン等の樹脂素材のチューブ内にラジエータ液を充填したものが使用される。
ラジエータ液を充填したチューブ（熱伝導部２５．１）は、冷却手段２３の吸熱面、受皿２２．２、カバーＣ（図８の採血装置２１．１のみ）間をラジエータ液が小型のポンプ等を使用して循環する機構を採用することができる。
［報知手段２７］
報知手段２７は、前記血液冷却装置１の報知手段７が使用される。
［表示手段２８］
表示手段２８は、前記血液冷却装置１の表示手段８が使用される。
［重量測定手段２２．３］
重量測定手段２２．３は、例えばロードセルが使用される。
［減圧ポンプ２２．４］
減圧ポンプ２２．４は、例えば真空ポンプが使用される。
［圧力測定手段２２．５］
圧力測定手段２２．５は、例えばダイヤフラム式の圧力計が使用される。
［圧力制御手段２２．６］
圧力制御手段２２．６は、例えば真空室ＶＲと外気を接続する管に配置された電動で制御することができる弁であり、真空ソレノイドが使用される。
［第１温度測定手段２２．７a］
第１温度測定手段２２．７aは、非接触式の赤外線放射温度計が使用される。
［第２温度測定手段２２．７ｂ］
第２温度測定手段２２．７ｂは、接触式の熱電対温度計や、白金抵抗温度計、サーミスタ等が使用される。第１温度測定手段２２．７a（図７に例示するようにハウジング２２に装着される）、第２温度測定手段２２．７ｂ（後述する図８に例示するように、血液バッグＢの受皿２２．２、同カバーＣに装着される）は、どちらか一方を使用しても良いし、両方併用しても良い。
【００２３】
［制御手段２９］
制御手段２９は、前記血液冷却装置１の制御手段９が使用される。
なお、制御手段２９は、図９に例示するように、（前記血液冷却装置１の制御手段９と同様に）冷却手段２３（ペルチェ素子）とモーター（揺動手段２４）、報知手段２７、表示手段２８に供給する電源をコントロールすることができる。例えば、温度測定手段２２，７a（２２．７ｂ）によって測定している血液バッグＢの温度が、記憶手段３０に記憶されている目標の温度に達した時に、表示手段２８の表示灯を点灯させたり、報知手段２７に音を出させたりする。さらに冷却手段（ペルチェ素子）２３に供給している電圧を止めて血液バッグＢの冷却を停止したり、モーター（揺動手段２４）に供給している電圧を止めて揺動を停止させることができる。
また制御手段２９は、出願人が開示した公知の採血装置［例えば特開２０００-８４０６７号公報（その他特開２００５−２５３９９１号公報、特開２００５−１５２６６２号公報）］と同様に、「制御部」と「駆動部」を有する。
「制御部」は、前記各手段の他に、入出力回路を有する。入出力回路には受皿２２．２の揺動速度検出用センサ（定位置停止用センサ）の検出信号が転送される。記憶手段３０には血液バッグＢの風袋量、収納空間に生成する陰圧力、設定採血量等のデータを記憶することができる。「制御部」にはそれぞれ表示手段２８、操作手段３２（各種スイッチ、ドライブ回路を有する操作パネル、設定パネル等を含む）が接続され、これらの入力データが制御手段２９.１に転送される。
「駆動部」は「制御部」に接続され二つの変換回路Ａ／Ｄ（アナログ→デジタル）及びＤ／Ａ（デジタル→アナログ）を備える。一方の変換回路Ａ／Ｄには切換器、アンプＡＰを介してそれぞれ重量測定手段２２．３と圧力測定手段２２．５が接続される。他方の変換回路Ｄ／Ａにはドライブ回路ＤＣを介してモーター（駆動手段２４）が接続される。さらにその他の各ドライブ回路ＤＣにはクランプソレノイド、真空ソレノイド、電力制御部を介して減圧ポンプ２２．４が接続され、それぞれのドライブ回路ＤＣによりクランプソレノイド、圧力制御手段２２．６（真空ソレノイド）、減圧ポンプ２２．４、モーター（駆動手段２４）を制御する。
【００２４】
また図８に例示する採血装置２１.１は、受皿２２．２の下部に、熱伝導部２５．１の端部を接続し、当該熱伝導部２５．１の他方の端部を、冷却手段２３の吸熱面に接続し、冷却手段２３の発熱面（吸熱面と反対側の面）に、排熱手段２５を装着している。
血液バッグＢの冷却効率をあげるために、排熱手段２５は、ハウジング２２の外部に装着する。
さらに、冷却効率をあげるために、受皿２１に載せる血液バッグＢに、直接、覆い被さる状態で接触するカバーＣ（吸熱ゲル等からなる吸熱シート）を、冷却手段２３と併用することができる。カバーＣにも熱伝導部２５．１２が接続される。熱伝導部２５．１２の他方の端部は、冷却手段２３の吸熱面に接続される。
第２温度測定手段２２．７ｂが、受皿２２．２（の天面）とカバーＣの両方に装着される。
前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）の一方は、受皿２２．２に載せた血液バッグＢに接触する位置である載皿２２．２天面に装着し、もう一方は、カバーＣの血液バッグＢに接触する表面に装着している。
冷却手段２３の吸熱面から熱伝導体２５．１、２５．１２を通して受皿２２．２、カバーＣに熱を誘導して、血液バッグＢを冷却する。
採血装置２１.１その他の構成は、図７の採血装置２１と実質的に同じであるから、
詳細な説明は省略する。
なお図７の採血装置２１にも、第２温度測定手段２２．７ｂを装着し、熱伝導部２５．１２を接続したカバーＣを使用することができる。採血装置２１では、熱伝導部２５．１２の他方の端部は、冷却手段２３の吸熱面（または排熱部２５．２）に接続される。
【００２５】
[採血装置２１（２１．１）の操作方法の説明]
（１）電源スイッチ３１．１をオンにして電源を投入する。
（２）操作手段３２により、目標とする設定温度を入力する。さらに、揺動手段２４の速度、採血する目標採血量、陰圧力を設定する。（２回目以降の使用時には設定を記憶手段３２に記憶させておくことで本操作を省略できる。）
（３）受皿２２．２の上に採血前の空の血液バッグＢを載せ、採血針Ｎをドナーの静脈に刺穿して血流を確保し、真空室２２ＶＲの蓋体２２．１を閉じ、開始スイッチ３２．１を押して採血を開始する。
（４）採血の開始と共に、受皿２２．２が冷却（図８の採血装置２１．１では、カバーＣも冷却）を開始する。同時に温度測定手段２２．７a（２２．７ｂ）により、採血を開始したときから採取された血液の温度の測定を開始する。
（５）目標採血量に達すると、採血チューブＴ１がクランプ３４によって閉塞され、真空状態が開放されて採血は終了するが、冷却手段２３および揺動手段２４は温度測定手段２６による測定温度が目標とする温度に達するまでは動作し続ける。
（６）目標温度に達すると、報知手段２７（音、発光）や表示手段２８で報知する。
[冷却手段２３（ペルチェ素子）の吸熱動作は停止するが、揺動手段は作動させたままにしておいても良い。]
（７）血液バッグＢを採血装置２１（２１．１）より取り外す。
（８）作業が終了したら電源スイッチ３１．１をオフにして電源を切る。
【実施例】
【００２６】
［血液冷却装置１の冷却試験］
図１から図５に記載した血液冷却装置１の冷却効果を確認する試作機を、図１０に示すように作製し、血液バッグＢの冷却試験を実施した。
血液バッグＢとして川澄化学工業株式会社製400mＬバッグ（内容量CPD液56mL）を使用し、図１０に記載する様に36℃の温水で満たしたビーカーより血液バッグチューブＴを通して落差の作用で血液バッグＢに400mLの採水を行い、血液バッグＢ内に挿入した温度測定手段６（熱電対）によって温度を測定し、記録計によって記録した。
試験室の温度は２５℃に保ち、試験は冷却手段３（ペルチェ素子）による冷却を行った条件と冷却を行わなかった条件の２通り実施した。
採水時間は、実際の採血で行われている時間では一般的な8分20秒に設定し、流量のばらつきで時間に差異が発生しないように、流速調整機能付き流量計をビーカーと血液バッグＢ間の血液バッグチューブＴに配置して流量を0.8mL/秒に設定した。
冷却手段３（ペルチェ素子）として、オーム電機（型式0CE-40P-D24）を使用した。
試験結果を、図１１（グラフ）に示す。
図１１（グラフ）の結果より、冷却を行わなかった血液バッグＢ中の水の温度は採水開始後、2分程で温度が30℃に達していたが、冷却を行った血液バッグＢ中の水の温度は採水を開始してから、採水が終了するまで水温が２５℃を上回る事が無かった。
また採水終了後、４分間試験状態を保って温度測定を行ったが、冷却を行った場合の方が、温度の下降が大きく確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の血液冷却装置の全体図（外観）
【図２】図１に血液バッグを配置した使用状態の全体図（外観）
【図３】図１の内部構造の概略図（側面）
【図４】図１の内部構造の概略図（斜視）
【図５】本発明の血液冷却装置のブロック図
【図６】本発明の採血装置の全体図（外観）
【図７】本発明の採血装置の概略図（断面図）
【図８】本発明の採血装置のその他の実施例を示す概略図（断面図）
【図９】本発明の採血装置のブロック図
【図１０】本発明の血液冷却装置の冷却試験の一例を示す概略図
【図１１】図１０の試験結果を示すグラフ
【符号の説明】
【００２８】
１ 血液冷却装置
２ ハウジング
３ 冷却手段（ペルチェ素子）
３．１ 吸熱面
４ 揺動手段
４．１ モーター
４．２ 支柱
４．３ 支持枠
４．４ シャフト
４．５ ウォームホイル
４．６ ウォーム
５ 排熱手段
６ 温度測定手段（温度センサ）
７ 報知手段
８ 表示手段
９ 制御手段
１０ 記憶手段
１１ 電源
１１．１ 電源スイッチ
１２ 操作手段
１２．１ 開始スイッチ
１３ 通信手段
Ｂ１（Ｂ） 親バッグ（血液バッグ）
Ｂ２ 子バッグ
Ｔ チューブ
２１（２１．１） 採血装置
２２ ハウジング
２２．１ 蓋体（カバー）
２２．２ 受皿
２２．３ 重量測定手段
２２．４ 減圧ポンプ
２２．５ 圧力測定手段
２２．６ 圧力制御手段（圧力センサ）
２２．７ａ 第１温度測定手段
２２．７ｂ 第２温度測定手段
２２ＶＲ 真空室
２３ 冷却手段
２４ 揺動手段
２５ 排熱手段
２５．１ 熱伝導部
２５．１２ 熱伝導部
２５．２ 排熱部
２６ 温度測定手段（温度センサ）
２７ 報知手段
２８ 表示手段
２９ 制御手段
３０ 記憶手段
３１ 電源
３１．１ 電源スイッチ
３２ 操作手段
３２．１ 開始スイッチ
３３ 通信手段
３４ クランプ
３４．１ クランプ開放レバー
Ｎ 採血針
Ｔ１ チューブ
Ｃ カバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２）の上部に、冷却手段（３）を装着し、当該冷却手段（３）の下部［ハウジング（２）の内部］に排熱手段（５）を配置し、当該排熱手段（５）の下部［ハウジング（２）の内部］に揺動手段（４）を配置し、前記冷却手段（３）がペルチェ素子であることを特徴とする血液冷却装置（１）。
【請求項２】
血液バッグ（Ｂ）を、前記冷却手段（３）に載せて、揺動しながら冷却する請求項１に記載の血液冷却装置（１）。
【請求項３】
血液バッグ（Ｂ）中の血液の温度を温度測定手段（６）によりモニタリングし、設定された温度に冷却されたことを検知して、作業者等に知らせる報知手段（７）を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の血液冷却装置（１）。
【請求項４】
血液バッグ（Ｂ）の冷却手段（３）と、血液バッグ（Ｂ）中の血液の温度測定手段（６）と、目標温度に到達したことを知らせる報知手段（７）と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段（８）と、目標温度・揺動速度の設定条件を記憶する記憶手段（１０）と、これらの各手段の制御手段（９）を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１に記載の血液冷却装置（１）。
【請求項５】
血液バッグ（Ｂ）の受皿（２２．２）と当該受皿（２２．２）の下部に配置された揺動手段（２４）と、これらを一体収納する収納空間を有し、かつ収納空間を蓋体（２２．１）で気密に密閉して真空室（２２ＶＲ）としたハウジング（２２）とから構成され、
前記受皿（２２．２）と揺動手段（２４）の間に、冷却手段（２３）を配置し、
当該冷却手段（２３）の下部に排熱手段（２５）を装着し、当該排熱手段（２５）の下部に揺動手段（２４）を配置し、
前記排熱手段（２５）に、熱伝導部（２５．１）を介して、排熱部（２５．２）を接続したことを特徴とする採血装置（２１）。
【請求項６】
血液バッグ（Ｂ）の受皿（２２．２）と当該受皿（２２．２）の下部に配置された揺動手段（２４）と、これらを一体収納する収納空間を有し、かつ収納空間を蓋体（２２．１）で気密に密閉して真空室（２２ＶＲ）としたハウジング（２２）とから構成され、
前記受皿（２２．２）の下部に、熱伝導部（２５．１）を介して冷却手段（２３）を接続し、冷却手段（２３）に、排熱手段（２５．２）を装着した、ことを特徴とする採血装置（２１.１）。
【請求項７】
前記受皿（２１）に載せる血液バッグ（Ｂ）を、覆うことができる冷却用のカバー（Ｃ）を有し、当該カバー（Ｃ）に、熱伝導部（２５．１２）を接続した、ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【請求項８】
前記冷却手段（２３）がペルチェ素子である、請求項５から請求項７のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【請求項９】
血液バッグ（Ｂ）の冷却手段（２３）と、血液バッグ（Ｂ）中の血液の第１温度測定手段（２２．７ａ）及び／又は第２温度測定手段（２２．７ｂ）と、目標温度に達したことを作業者に知らせる報知手段（２７）と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段（２８）と、目標温度・揺動速度の設定値を記憶する記憶手段（３０）と、これらの各手段の制御手段（２９）を有することを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【請求項１０】
前記第１温度測定手段（２２．７ａ）が、非接触式の赤外線放射温度計であり、当該第１温度測定手段（２２．７ａ）を、真空室（２２ＶＲ）内のハウジング（２２）壁面に装着したことを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【請求項１１】
前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）が、接触式の熱電対温度計、白金抵抗温度計、サーミスタの中から選ばれるいずれかであり、
前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）を、（Ａ）前記載皿２２．２の天面に装着及び／又は（Ｂ）前記カバー（Ｃ）に装置したことを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【請求項１】
ハウジング（２）の上部に、冷却手段（３）を装着し、当該冷却手段（３）の下部［ハウジング（２）の内部］に排熱手段（５）を配置し、当該排熱手段（５）の下部［ハウジング（２）の内部］に揺動手段（４）を配置し、前記冷却手段（３）がペルチェ素子であることを特徴とする血液冷却装置（１）。
【請求項２】
血液バッグ（Ｂ）を、前記冷却手段（３）に載せて、揺動しながら冷却する請求項１に記載の血液冷却装置（１）。
【請求項３】
血液バッグ（Ｂ）中の血液の温度を温度測定手段（６）によりモニタリングし、設定された温度に冷却されたことを検知して、作業者等に知らせる報知手段（７）を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の血液冷却装置（１）。
【請求項４】
血液バッグ（Ｂ）の冷却手段（３）と、血液バッグ（Ｂ）中の血液の温度測定手段（６）と、目標温度に到達したことを知らせる報知手段（７）と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段（８）と、目標温度・揺動速度の設定条件を記憶する記憶手段（１０）と、これらの各手段の制御手段（９）を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１に記載の血液冷却装置（１）。
【請求項５】
血液バッグ（Ｂ）の受皿（２２．２）と当該受皿（２２．２）の下部に配置された揺動手段（２４）と、これらを一体収納する収納空間を有し、かつ収納空間を蓋体（２２．１）で気密に密閉して真空室（２２ＶＲ）としたハウジング（２２）とから構成され、
前記受皿（２２．２）と揺動手段（２４）の間に、冷却手段（２３）を配置し、
当該冷却手段（２３）の下部に排熱手段（２５）を装着し、当該排熱手段（２５）の下部に揺動手段（２４）を配置し、
前記排熱手段（２５）に、熱伝導部（２５．１）を介して、排熱部（２５．２）を接続したことを特徴とする採血装置（２１）。
【請求項６】
血液バッグ（Ｂ）の受皿（２２．２）と当該受皿（２２．２）の下部に配置された揺動手段（２４）と、これらを一体収納する収納空間を有し、かつ収納空間を蓋体（２２．１）で気密に密閉して真空室（２２ＶＲ）としたハウジング（２２）とから構成され、
前記受皿（２２．２）の下部に、熱伝導部（２５．１）を介して冷却手段（２３）を接続し、冷却手段（２３）に、排熱手段（２５．２）を装着した、ことを特徴とする採血装置（２１.１）。
【請求項７】
前記受皿（２１）に載せる血液バッグ（Ｂ）を、覆うことができる冷却用のカバー（Ｃ）を有し、当該カバー（Ｃ）に、熱伝導部（２５．１２）を接続した、ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【請求項８】
前記冷却手段（２３）がペルチェ素子である、請求項５から請求項７のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【請求項９】
血液バッグ（Ｂ）の冷却手段（２３）と、血液バッグ（Ｂ）中の血液の第１温度測定手段（２２．７ａ）及び／又は第２温度測定手段（２２．７ｂ）と、目標温度に達したことを作業者に知らせる報知手段（２７）と、目標温度・測定温度・揺動速度の表示手段（２８）と、目標温度・揺動速度の設定値を記憶する記憶手段（３０）と、これらの各手段の制御手段（２９）を有することを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【請求項１０】
前記第１温度測定手段（２２．７ａ）が、非接触式の赤外線放射温度計であり、当該第１温度測定手段（２２．７ａ）を、真空室（２２ＶＲ）内のハウジング（２２）壁面に装着したことを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【請求項１１】
前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）が、接触式の熱電対温度計、白金抵抗温度計、サーミスタの中から選ばれるいずれかであり、
前記第２温度測定手段（２２．７ｂ）を、（Ａ）前記載皿２２．２の天面に装着及び／又は（Ｂ）前記カバー（Ｃ）に装置したことを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１に記載の採血装置（２１、２１.１）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２２６１７４（Ｐ２００９−２２６１７４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０７４４８（Ｐ２００８−１０７４４８）
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００２０００３５）川澄化学工業株式会社 (103)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００２０００３５）川澄化学工業株式会社 (103)
【Ｆターム（参考）】
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