JP2013226370A - 血液成分分離用装置及び血液成分分離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】血液の白血球成分の回収を、より容易に、かつ、熟練者でなくても効率的に行うことが可能になると共に、白血球成分の回収率をより向上させることが可能となる血液成分分離用装置及び血液成分分離方法を提供する。
【解決手段】血液成分分離用装置１は、血液を貯留するための血液貯留部２と、血液貯留部２の容積を調整可能な容積調整機構３とを備えている。血液貯留部２は、第１貯留部４と、第２貯留部５と、第１貯留部４と第２貯留部５との間に設けられ、第１及び第２貯留部４、５のそれぞれと連通する第３貯留部６とを含んでいる。容積調整機構３は、第１貯留部４の下端開口に設けられたダイヤフラム機構である。血液貯留部２内に貯留される血液のヘマトクリット値及び液量から赤血球成分の量、血漿量を計算し、血液貯留部２の容積を、遠心分離後のバフィーコートが血液成分分離用装置１の第３貯留部６に集まるように調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、血液を各血液成分に遠心分離するために用いられる血液成分分離用装置、及び、血液を各血液成分に遠心分離する血液成分分離方法に関する。

近年、全血輸血に代わって血液中の必要な成分のみを患者に輸血する成分輸血、さらには、血漿製剤を製造するための血漿採取などが行われるようになってきている。このため、従来、プラスチック製の血液バッグに入れられた血液を、赤血球、白血球、血小板等の各成分に比重の差を利用して遠心分離し、必要な成分を取り出す血液成分の分離が、血液事業の分野において行われている。

図１５に示すように、血液成分の分離に用いられる従来の血液バッグ６０は、プラスチック製の略長方形状のバッグ本体６１と、バッグ本体６１に接続されたポート６２と、同じくバッグ本体６１と連通するように接続された送液チューブ６３、６４、６５とにより構成されている。尚、送液チューブ６４、６５の末端には、分離した血液成分（血漿成分、白血球成分）を貯留するための子バッグ（図示せず）がそれぞれ接続される。

血液バッグ６０を用いた血液成分の分離は、以下のようにして行われていた。まず、採取された血液は、送液チューブ６３を介してバッグ本体６１内に貯留される。このとき、ポート６２及び送液チューブ６４，６５は閉じられている。その後、遠心分離される。これにより、バッグ本体６１内の血液は、図１５に示すような赤血球層Ａと、血漿層Ｂと、血小板を含んだ白血球層Ｃとに分離する。次に、送液チューブ６４を連通状態にして、バッグ本体６１が加圧される。これにより、血漿層Ｂが送液チューブ６４を介して当該送液チューブ６４の末端に接続された子バッグに移送される。次に、送液チューブ６５を連通状態にして、バッグ本体６１が加圧される。これにより、白血球層Ｃが送液チューブ６５を介して当該送液チューブ６５の末端に接続された別の子バッグに移送される。かくして、各血液成分の分離が完了する。

しかし、血液中に占める白血球成分は他の成分に比して少なく、図１５に示す従来の血液バッグ６０では、赤血球層Ａと血漿層Ｂとの間に、白血球層Ｃがごく薄い層として分離される。このため、バッグ本体６１を加圧して、血漿層Ｂを、送液チューブ６４を介して子バッグに移送した後、赤血球成分を白血球成分に混入させずに、あるいは赤血球層Ａに白血球成分を残存させずに、白血球層Ｃを、送液チューブ６５を介して子バッグに移送することは容易でなかった。すなわち、従来の血液バッグ６０では、白血球成分をうまく回収することは困難であった。

また、白血球層Ｃを、子バッグに移送するためにバッグ本体６１内で移動させると、バッグ本体６１の内面に白血球成分がくっつき、全ての白血球成分を回収することは困難であった。

そこで、最近、これらの問題点を解消することが可能な血液成分分離用血液バッグとして、図１６に示す血液バッグ６６が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１６に示す血液バッグ６６は、血液を貯留するためのバッグ本体６７と、採血した血液をバッグ本体６７に移送するようにバッグ本体６７と接続された送液チューブ６８とを備えている。バッグ本体６７は、バッグの両端部に位置し、血液成分分離後にそれぞれ赤血球層Ａ、血漿層Ｂを貯留する第１バッグ部６９、第２バッグ部７０と、第１バッグ部６９と第２バッグ部７０の中間部に位置し、血液成分分離後に白血球層Ｃを貯留する第３バッグ部７１とからなる。第３バッグ部７１の幅は第１及び第２バッグ部６９、７０の幅よりも短く設定されている。また、第１、第２及び第３バッグ部６９、７０、７１には、血液成分分離後にその内容物を取り出すためのポート７２、７３、７４がそれぞれ設けられている。

この血液バッグ６６は、血液成分分離後に、第１バッグ部６９と第３バッグ部７１の境界部、及び、第３バッグ部７１と第２バッグ部７０の境界部をそれぞれシールした後、第１、第２及び第３バッグ部６９、７０、７１を切り離すことができる。これにより、他の血液成分を混入させることなく、血液を純粋な各血液成分に分離することが可能となり、特に、白血球成分の回収率を向上させることが可能となる。

特許第４４３１９２９号公報

ところで、血液は、そのヘマトクリット値及び血液量によって赤血球成分の量や血漿量が異なる。ヘマトクリット値は、血液中に占める血球の体積の割合を示す数値であり、成人男性で４０〜５０％程度、成人女性で３５〜４５％程度が正常値である。尚、このヘマトクリット値は、何らかの原因で正常値よりも低くなったり高くなったりすることもある。

このように、血液のヘマトクリット値にはある程度のバラツキがあり、白血球成分の回収率をより向上させるためには、ヘマトクリット値を考慮した新たな血液成分分離用装置及び血液成分分離方法の開発が必要不可欠である。

そこで、本発明者らは、白血球成分の回収率をより向上させるべく鋭意研究を重ね、本発明をするに至った。

本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、血液の白血球成分の回収を、より容易に、かつ、熟練者でなくても効率的に行うことが可能になると共に、白血球成分の回収率をより向上させることが可能となる血液成分分離用装置及び血液成分分離方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る血液成分分離用装置は、血液を貯留するための血液貯留部を備え、前記血液貯留部内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離するために用いられる。前記血液貯留部は、第１貯留部と、第２貯留部と、前記第１貯留部と前記第２貯留部との間に設けられ、前記第１及び第２貯留部のそれぞれと連通する第３貯留部とを含む。前記装置は、前記血液貯留部の容積を調整可能な容積調整機構をさらに備える。

また、本発明に係る血液成分分離方法は、血液貯留部内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離する方法に関する。前記血液貯留部は、第１貯留部と、第２貯留部と、前記第１貯留部と前記第２貯留部との間に設けられ、前記第１及び第２貯留部のそれぞれと連通する第３貯留部とを含む。前記方法は、前記血液貯留部の容積を、前記血液貯留部内に貯留される血液のヘマトクリット値及び液量に基づいて、遠心分離後のバフィーコートが前記第３貯留部に集まるように調整する容積調整工程を備える。

ここで、「バフィーコート」とは、白血球及び血小板を含む層であって、血液を遠心分離した後に、赤血球層と血漿層との間に形成される層のことである。

本発明によれば、血液貯留部内に貯留される血液のヘマトクリット値及び液量に基づいて前記血液貯留部の容積を調整し、遠心分離後のバフィーコートが第３貯留部に集まるようにすることが可能となる。そして、これにより、血液の白血球成分の回収を、より容易に、かつ、熟練者でなくても効率的に行うことが可能になると共に、白血球成分の回収率をより向上させることが可能となる。

図１は、本発明の一実施の形態における血液成分分離用装置の構成を示す概略斜視図である。 図２は、本発明の一実施の形態における血液成分分離用装置の構成を示す概略縦断面図である。 図３Ａは、本発明における血液成分分離用装置に使用される別のダイヤフラム機構を示す概略断面図である。図３Ｂは、図３Ａに示したダイヤフラム機構の動作を示す概略断面図である。 図４は、本発明における血液成分分離用装置において、接続部の別の構成を示す概略断面図である。 図５は、本発明における血液成分分離用装置において、第３貯留部の両端に設けられる取出口の別の配置を示す概略断面図である。 図６Ａは、本発明における血液成分分離用装置において、第２貯留部の別の構成を示す概略斜視図である。 図６Ｂは、図６Ａに示した第２貯留部の概略断面図である。 図７は、遠心分離を行うに際して本発明の一実施の形態における血液成分分離用装置を安定な状態に保持するために用いられる姿勢保持具の構成を示す概略分解斜視図である。 図８は、本発明の一実施の形態における血液成分分離用装置を姿勢保持具によって保持した状態を示す概略斜視図である。 図９は、本発明の一実施の形態における血液成分分離方法を説明するためのフローチャートである。 図１０は、分離した白血球成分を回収している状態を示す概略斜視図である。 図１１は、回収した白血球成分の洗浄・濃縮を行う濃縮デバイスの構成を示す概略縦断面図である。 図１２は、分離した白血球成分の回収・洗浄・濃縮方法を説明するためのフローチャートである。 図１３は、本発明の一実施の形態における血液成分分離用装置を構成する容積調整機構の他の例を示す概略縦断面図である。 図１４は、本発明の一実施の形態における血液成分分離用装置を構成する容積調整機構のさらに他の例を示す概略縦断面図である。 図１５は、血液成分の分離に用いられる従来の血液バッグを示す概略縦断面図である。 図１６は、血液成分の分離に用いられる従来の改良された血液バッグを示す概略縦断面図である。

前記本発明の血液成分分離用装置においては、前記容積調整機構は、前記第１貯留部又は前記第２貯留部の容積を調整するように設けられていることが好ましい。この好ましい例によれば、第３貯留部の容積が変化することはないので、白血球成分の十分な貯留空間を確保することができる。

また、前記本発明の血液成分分離用装置においては、前記容積調整機構は、膨張収縮可能なダイヤフラムを備えたダイヤフラム機構、進退移動可能なピストン部材を備えたピストン機構又は進退移動可能なネジ部材を備えたネジ機構を含むことが好ましい。この好ましい例によれば、簡単な構成で容易に血液貯留部の容積を調整することが可能となる。

前記本発明の血液成分分離用装置においては、前記第１〜第３貯留部がそれぞれ略円筒状に形成され、前記第３貯留部の径は前記第１及び第２貯留部の径よりも小さく設定されていることが好ましい。この好ましい例によれば、白血球成分の層を比較的厚い層で存在させることができるので、白血球成分を効率良く回収することが可能となる。

前記本発明の血液成分分離用装置においては、前記第１及び第２貯留部と前記第３貯留部との間に、それぞれ接続部が設けられていることが好ましい。また、この場合には、前記接続部が、可撓性を有するチューブからなることが好ましい。この好ましい例によれば、血液貯留部内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離した後、各接続部をシール又はクランプすることにより、第１貯留部と第３貯留部との間、及び、第２貯留部と前記第３貯留部との間を遮断することができる。

前記接続部は、その端部が前記第１貯留部、前記第２貯留部、及び前記第３貯留部の各ポート内に挿入されることにより、前記第１貯留部、前記第２貯留部、及び前記第３貯留部と接続されていることが好ましい。この好ましい例によれば、遠心分離時に血液貯留部内の圧力が上昇することによって、接続部で血液が漏れ出したり、接続部と第１〜第３貯留部とが分離したりする事態が発生する可能性を低減することができる。

前記本発明の血液成分分離用装置においては、前記第３貯留部の両端部に、遠心分離後の前記第３貯留部内に貯留される血液成分を回収するための取出口が設けられていることが好ましい。この好ましい例によれば、第１貯留部と第３貯留部との間、及び、第２貯留部と前記第３貯留部との間を遮断した後、例えば、一方の取出口に生理食塩水を満たしたシリンジを接続し、他方の取出口にシリンジ等の回収容器を接続し、生理食塩水で洗い流しながら白血球成分を回収することができる。

前記本発明の血液成分分離用装置においては、前記第３貯留部は、前記第１貯留部及び前記第２貯留部にそれぞれ連通するためのポートを備えることが好ましい。この場合、前記取出口は前記ポートに接触して配置されていることが好ましい。この好ましい例によれば、ポートの近傍に白血球成分が滞留することを抑えることができるので、白血球成分の回収率を更に向上させることができる。

また、前記本発明の血液成分分離用装置においては、前記第１貯留部及び前記第２貯留部の一方に、前記血液貯留部内に血液を注入するための注入口が設けられていることが好ましい。より好ましくは、前記第１貯留部に前記注入口が設けられているのがよい。

上記において、前記本発明の血液成分分離用装置は、前記血液貯留部の内外を連通させる通気フィルタをさらに備えることが好ましい。この好ましい例によれば、血液貯留部に血液を注入する際に、血液貯留部内の圧力が上昇するのを防ぐことができる。この場合、前記通気フィルタは、前記第１貯留部及び第２貯留部の他方の前記第３貯留部に連通するポートに対して偏芯した位置に配置されていることが好ましい。この好ましい例によれば、血液貯留部に血液を注入する際に、通気フィルタに血液が付着して通気フィルタの通気性が低下する事態が発生する可能性を低減することができる。

また、前記本発明の血液成分分離方法においては、前記血液貯留部内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離した後、前記第１貯留部と前記第３貯留部との間、及び、前記第２貯留部と前記第３貯留部との間を遮断する工程をさらに備えていることが好ましい。この好ましい例によれば、白血球成分の回収率を更に向上させることができる。

以下、好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、下記の実施の形態は本発明を具現化した例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施の形態を構成する部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の部材を備え得る。また、以下の各図中の部材の寸法は、実際の部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

［血液成分分離用装置の構成］
まず、血液成分分離用装置の構成について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態における血液成分分離用装置１（以下、単に「装置１」という）の構成を示す概略斜視図、図２は、当該装置１の構成を示す概略縦断面図である。

図１、図２に示すように、本実施の形態における装置１は、血液を貯留するための血液貯留部２を備え、当該血液貯留部２内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離するために用いられる。

血液貯留部２は、第１貯留部４と、第２貯留部５と、第１貯留部４と第２貯留部５との間に設けられ、第１及び第２貯留部４、５のそれぞれと連通する第３貯留部６とを含んでいる。ここで、第１貯留部４は、遠心分離後に赤血球成分を貯留する空間であり、第２貯留部５は、遠心分離後に血漿成分を貯留する空間であり、第３貯留部６は、遠心分離後に白血球成分を貯留する空間である。

また、装置１は、血液貯留部２の容積を調整可能な容積調整機構３をさらに備えている。

以上の構成を備えた装置１によれば、血液貯留部２内に貯留される血液のヘマトクリット値及び液量に基づいて血液貯留部２の容積を調整し、遠心分離後のバフィーコートが第３貯留部６に集まるようにすることが可能となる。そして、これにより、血液の白血球成分の回収を、より容易に、かつ、熟練者でなくても効率的に行うことが可能になると共に、白血球成分の回収率をより向上させることが可能となる。

尚、大まかには、血液貯留部２内に貯留される血液の液量とヘマトクリット値の測定により、遠心分離後のバフィーコートが集まる位置は決まってくるが、種々の要因でその位置にズレが生じる場合がある。しかし、そのような場合であっても、血液貯留部２の容積を調整可能な容積調整機構３を備えていれば、遠心分離後のバフィーコートが集まる位置を簡単に微調整することが可能となる。

容積調整機構３は、第１貯留部４又は第２貯留部５の容積を調整するように設けられていることが望ましい。この望ましい構成によれば、第３貯留部６の容積が変化することはないので、白血球成分の十分な貯留空間を確保することができる。

本実施の形態においては、容積調整機構３として、第１貯留部４の下端開口にダイヤフラム機構が設けられている。当該ダイヤフラム機構は、第１貯留部４の下端開口に液密状態で取り付けられた基台７と、基台７の上面側（第１貯留部４側）に液密状態で設けられ、膨張収縮可能なダイヤフラム８とを備えている。ここで、基台７には、基台７の上面とダイヤフラム８との間の空間（調整室）３ａに生理食塩水を注入してダイヤフラム８を膨張させ、調整室３ａの生理食塩水を排出してダイヤフラム８を収縮させるための１本の水路９が形成されている。尚、図１、図２中、参照符号９ａは、基台７の側面に設けられた給排水口を示している。このように容積調整機構３としてダイヤフラム機構を用いれば、簡単な構成で容易に血液貯留部２の容積を調整することが可能となる。

ダイヤフラム機構は、図３Ａに示すように、生理食塩水を注入していない初期状態でダイヤフラム８が基台７の凹曲面状の上面に密着し、調整室３ａの容積が最小（好ましくはゼロ）になり、第１貯留部４の容積（血液を貯留することができる空間の容積）が最大になるように構成されていてもよい。水路９を通じて調整室３ａに生理食塩水を注入すると、図３Ｂに示すように、ダイヤフラム８が変形又は変位して、調整室３ａの容積が拡大し、第１貯留部４の容積が縮小する。調整室３ａに注入する生理食塩水の量を調整することにより第１貯留部４の容積を任意に変更することができる。図３Ａに示すような初期状態で調整室３ａの容積が最小（好ましくはゼロ）であるダイヤフラム機構は、生理食塩水を注入することによって調整室３ａの容積を拡大させたときに、調整室３ａ内に空気が混入しにくいという利点を有する。空気は圧縮性を有するので、調整室３ａ内に空気が存在すると、遠心分離時の遠心力によって調整室３ａの容積が変化する。これにより、バフィーコートの位置が変動し、白血球成分の回収率が低下する。従って、生理食塩水を注入していない初期状態で調整室３ａ内に多量の空気が存在する場合には、装置１を使用する前に当該空気を調整室３ａから抜き出す作業が必要である。図３Ａに示すダイアフラム機構では、この作業が不要である。

図１及び図２にもどり、第１、第２及び第３貯留部４、５、６は、それぞれ略円筒状に形成され、第３貯留部６の径（特に内径）は第１及び第２貯留部４、５の径（特に内径）よりも小さく設定されていることが望ましい。より具体的には、第３貯留部６の内径と第１及び第２貯留部４、５の内径との比（第３貯留部の内径／第１及び第２貯留部の内径）は０．２〜０．５の範囲に設定されていることが望ましく、さらには、０．３５〜０．４の範囲に設定されていることが望ましい。この望ましい構成によれば、白血球成分の層を比較的厚い層で存在させることができるので、白血球成分を効率良く回収することが可能となる。

本実施の形態においては、第１及び第２貯留部４、５の内径は４０ｍｍ〜９５ｍｍ程度、外径は４２ｍｍ〜９７ｍｍ程度であり、第３貯留部６の内径は１５ｍｍ〜４４ｍｍ程度、外径は１７ｍｍ〜４６ｍｍ程度であり、第３貯留部６の長さは３０ｍｍ〜４５ｍｍ程度である。例えば、血液貯留部２の有効容積が１００ミリリットルである場合、第１貯留部４は内径が５１ｍｍ、外径が５５ｍｍ、第２貯留部５は内径が５６ｍｍ、外径が６０ｍｍ、第３貯留部６は内径が２０ｍｍ、外径が２４ｍｍ、長さが３９ｍｍに設定することができ、血液貯留部２の有効容積が２００ミリリットルである場合、第１貯留部４は内径が６６ｍｍ、外径が９７ｍｍ、第２貯留部５は内径が９２ｍｍ、外径が９７ｍｍ、第３貯留部６は内径が２７ｍｍ、外径が３１ｍｍ、長さが４３ｍｍに設定することができる。

第１、第２及び第３貯留部４、５、６は、当該第１、第２及び第３貯留部４、５、６内に貯留される血液を視認可能とする観点から透明性を有する材料により構成されることが望ましく、また、比較的剛性の高い材料により構成されることが望ましい。第１、第２及び第３貯留部４、５、６を構成する材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレン、ＰＰ（ポリプロピレン）、ポリエステル、ポリメチルペンテン、メタクリル、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等を挙げることができる。

第１及び第２貯留部４、５と第３貯留部６との間には、それぞれ接続部１０、１１が設けられていることが望ましい。そして、接続部１０、１１は、シール又はクランプ可能とする観点から可撓性を有するチューブからなることが望ましい。また、接続部１０、１１は、当該接続部１０、１１内に貯留される血液を視認可能とする観点から透明性を有する材料により構成されることが望ましい。接続部１０、１１を構成する材料としては、例えば、ゴム、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＢＤ（ポリブタジエン）、ポリウレタン、シリコーン、ポリ酢酸エチル等を挙げることができ、これらの中でもＰＶＣが特に望ましい。

本実施の形態においては、接続部１０、１１の内径は２．０ｍｍ〜４．０ｍｍ程度である。

このような望ましい構成において、第１貯留部４と第３貯留部６とは、可撓性を有するチューブからなる接続部１０によって接続され、第２貯留部５と第３貯留部６とは、同じく可撓性を有するチューブからなる接続部１１によって接続される。そして、この構成によれば、血液貯留部２内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離した後、接続部１０、１１をシール又はクランプすることにより、第１貯留部４と第３貯留部６との間、及び、第２貯留部５と第３貯留部６との間を遮断することができる。

図４は、接続部１０の好ましい構成を示した断面図である。図４に示されているように、接続部１０の一端は第１貯留部４の筒状のポート４ａ内に挿入され、且つ、接続部１０の他端は第３貯留部６の筒状のポート６ａ内に挿入されることが好ましい。即ち、接続部１０に対してポート４ａ，６ａが外側に配置されるようにして、接続部１０と第１貯留部４及び第３貯留部６とを接続することが好ましい。血液貯留部２内に血液を貯留して遠心分離を行うと、血液貯留部２内の圧力が上昇し、これは可撓性を有する接続部１０を拡径するように変形させる。図４とは逆に、接続部１０内にポート４ａ，６ａを挿入した場合には、接続部１０が拡径することにより接続部１０の内周面とポート４ａ，６ａの外周面との間に隙間が形成され、その結果、血液が漏れ出したり、接続部１０とポート４ａ，６ａとが分離したりすることがある。図４のように、接続部１０の端部の外周囲が接続部１０よりも高剛性のポート４ａ，６ａで覆われていると、血液貯留部２内の圧力の上昇は、接続部１０とポート４ａ，６ａとの密着性を向上させるので、血液の漏出や接続部１０とポート４ａ，６ａとの分離が起こる可能性が低減する。

更に、接続部１０の内周面１０ｓとポート４ａ，６ａの接続部１０が挿入されていない部分の内周面４ｓ，６ｓとの間に実質的に段差が形成されないように（即ち、内径の変化が生じないように）、ポート４ａ，６ａの接続部１０が挿入される領域の内径を接続部１０の厚みに応じて拡径することが好ましい。これは、溶血の防止、及び、有核細胞（または白血球成分）の回収率向上に有利である。

図示及び詳細な説明を省略するが、接続部１１と第２貯留部５のポート５ａ及び第３貯留部６のポート６ｂとの接続も、図４で説明したのと同様に構成されていることが好ましく、その場合には、上記と同様の効果を奏する。

図１及び図２にもどり、第３貯留部６の両端部には、遠心分離後の当該第３貯留部６内に貯留される白血球成分を回収するための取出口１２、１３がそれぞれ設けられていることが望ましい。そして、この望ましい構成によれば、第１貯留部４と第３貯留部６との間、及び、第２貯留部５と第３貯留部６との間を遮断した後、例えば、一方の取出口１２に生理食塩水を満たしたシリンジを接続し、他方の取出口１３にシリンジ等の回収容器を接続し、第３貯留部６に生理食塩水を注入して当該生理食塩水で洗い流しながら白血球成分を回収することができる。

接続部１０が接続された第３貯留部６のポート６ａと取出口１３とが離れていると、ポート６ａの近傍の白血球成分を回収できない可能性がある。同様に、接続部１１が接続された第３貯留部６のポート６ｂと取出口１２とが離れていると、ポート６ｂの近傍の白血球成分を回収できない可能性がある。そこで、図５に示すように、筒状の取出口１３の第３貯留部６側の開口を、筒状のポート６ａの第３貯留部６側の開口とを接触させることが好ましい。ポート６ａから取出口１３を分岐させてもよい。同様に、筒状の取出口１２の第３貯留部６側の開口を、筒状のポート６ｂの第３貯留部６側の開口とを接触させることが好ましい。ポート６ｂから取出口１２を分岐させてもよい。このように、取出口１３，１２をポート６ａ，６ｂに接触させることにより、ポート６ａ，６ｂの近傍に白血球成分が滞留することを抑え、白血球成分の回収率を向上させることができる。

更に、図５に示されているように、第３貯留部６の中心軸６ｃに対して、取出口１２，１３が斜め（即ち、直角でも平行でもない）に交差するように取出口１２，１３を傾斜させてもよい。これにより、第３貯留部６内で白血球成分が滞留するのを更に抑えることができるので、白血球成分の回収率が更に向上する。

図１及び図２にもどり、第１貯留部４の上面には、血液貯留部２内に血液を注入するための注入口１４が設けられていることが望ましい。尚、血液貯留部２内に血液を注入する際、上記取出口１２、１３は液密状態で密閉される。また、注入口１４は、血液貯留部２内への血液の注入が完了した後、液密状態で密閉される。

また、第２貯留部５の上面には、通気フィルタ１５が取り付けられている。通気フィルタ１５は、気体は通過させるが液体は通過させず、また、細菌等も通過させない性質を有するフィルタであり、この通気フィルタ１５を介して血液貯留部２内と外気とが通気的に連通している。そして、これにより、注入口１４を介して血液貯留部２内に血液が注入されると、元々血液貯留部２内に存在していた同量の空気が通気フィルタ１５を介して血液貯留部２の外部に排出されることになる。その結果、血液貯留部２内の圧力は過度に高まることが軽減され、血液貯留部２内への血液の注入速度を低下させることなく、所望の量の血液を血液貯留部２内に注入することが可能となる。尚、第２貯留部５が軟質材で形成され、かつ、血液貯留部２内が空気で満たされていない場合には、必ずしも通気フィルタ１５を取り付ける必要はない。

図６Ａは第２貯留部５の別の例の斜視図であり、図６Ｂはその断面図である。図６Ａ及び図６Ｂに示した第２貯留部６では、その上面の中央に、柱状形状のノブ５ｋが上方に向かって突出している。ノブ５ｋは、装置１を手で掴んで移動する際の取っ手として利用することができる。ノブ５ｋの側面に通気フィルタ１５が設けられている。図１及び図２では、通気フィルタ１５は、接続部１１に接続された第２貯留部５のポート５ａと同軸に配置されている。この場合、注入口１４から血液を血液貯留部２内に注入すると、血液がポート５ａから上方に向かって第２貯留部５内に噴出し、通気フィルタ１５を濡らす可能性がある。通気フィルタ１５は、一旦、液体に触れて濡れてしまうと、その通気性が低下してしまう。そこで、図６Ａ及び図６Ｂでは、通気フィルタ１５を接続部１１及びポート５ａに対して偏芯した位置に配置する。これにより、血液を血液貯留部２に注入する際に、通気フィルタ１５に血液が付着する可能性が低下し、通気フィルタ１５の所望する通気性を維持することができる。図６Ａ及び図６Ｂでは、ノブ５ｋの側面に通気フィルタ１５を設けたが、接続部１１及びポート５ａに対して偏芯した位置であれば、第２貯留部５のノブ５ｋ以外の位置に通気フィルタ１５を設けてもよい。

図６Ａ及び図６Ｂでは、ノブ５ｋは略円柱形状を有しているが、これ以外の任意の形状であってもよい。例えば、指を挿入することができるように逆「Ｕ」字形状を有していてもよい。また、ノブ５ｋの内部は中空でなくてもよい。

図６Ｂに示すように、第２貯留部５の下側の内周面５ｓは、漏斗形状（即ち、円錐面形状又はテーパ面形状）を有していることが好ましい。このように、内周面５ｓが、ポート５ａに近づくにしたがって下降するように傾斜していることは、遠心分離時に第２貯留部５ａ内の赤血球などの相対的に比重が大きな血球成分がポート５ａを通過して第１貯留部４へ移動するのを容易にする。内周面５ｓの水平方向に対する傾斜角θは、特に制限はないが１０度〜４５度が好ましく、更には１５度〜３０度が好ましく、一例を挙げれば２０度に設定することができる。傾斜角θがこの数値範囲より大きいと、第２貯留部５の容積が小さくなる。傾斜角θがこの数値範囲より小さいと、遠心分離後に第２貯留部５内に赤血球などの血球成分が残存し、白血球成分の回収率が低下する。内周面５ｓは、正確な円錐面である必要はなく、例えば内周面５ｓの傾斜角θがポート５ａからの水平方向に沿った距離によって変化する傾斜面であってもよい。

［姿勢保持具の構成］
上記のように、第１貯留部４と第３貯留部６とは、可撓性を有するチューブからなる接続部１０によって接続され、第２貯留部５と第３貯留部６とは、同じく可撓性を有するチューブからなる接続部１１によって接続されている。このように、装置１は、可撓性を有するチューブを構成要素として含むために不安定な状態にあり、血液貯留部２内の血液を各血液成分に分離する遠心分離を行う際には、装置１が安定な状態となるようにその姿勢を保持する必要がある。以下、遠心分離を行うに際して装置１の姿勢を安定な状態に保持するために用いられる姿勢保持具の構成について説明する。

図７は、遠心分離を行うに際して本発明の一実施の形態における装置１を安定な状態に保持するために用いられる姿勢保持具の構成を示す概略分解斜視図、図８は、本発明の一実施の形態における装置１を当該姿勢保持具によって保持した状態を示す概略斜視図である。

図７、図８に示すように、姿勢保持具１６は、装置１を前後両側から挟むようにして当該装置１に装着される、前面が平面状に形成された略半円柱状の第１姿勢保持部材１７と、略半円柱状の第２姿勢保持部材１８とを備えている。

第１及び第２姿勢保持部材１７、１８は、収納する血液貯留部２内に貯留される血液（赤血球成分、血漿成分、白血球成分）を視認可能とする観点から透明性を有する材料により構成され、また、比較的剛性の大きい材料により構成されている。第１及び第２姿勢保持部材１７、１８を構成する材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレン、ＰＰ、ポリエステル、ポリメチルペンテン、メタクリル、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＶＣ等を挙げることができる。

第１及び第２姿勢保持部材１７、１８の下部には、第１及び第２姿勢保持部材１７、１８を装置１に装着したときに第１貯留部４を収納する第１貯留部収納部２５が形成されている。

第１及び第２姿勢保持部材１７、１８の上部には、第１及び第２姿勢保持部材１７、１８を装置１に装着したときに第２貯留部５を収納する第２貯留部収納部２６が形成されている。

第１及び第２姿勢保持部材１７、１８の略中央部には、第１及び第２姿勢保持部材１７、１８を装置１に装着したときに第３貯留部６を収納する第３貯留部収納部２７が形成されている。

装置１は、第３貯留部６の両端部の取出口１２、１３にそれぞれ接続される取出しチューブ２３、２４をさらに備えている。そして、第１及び第２姿勢保持部材１７、１８には、第１及び第２姿勢保持部材１７、１８を装置１に装着したときに取出しチューブ２３、２４を収納する取出しチューブ収納部２８ａ、２８ｂが外部空間と繋がった状態で形成されている。ここで、取出しチューブ収納部２８ａ、２８ｂは、第３貯留部収納部２７の両端部からそれぞれ上方に向けて形成されている。

第１及び第２姿勢保持部材１７、１８には、第１及び第２貯留部収納部２５、２６と第３貯留部収納部２７との間に位置して接続部収納部２９ａ、２９ｂが形成されている。接続部収納部２９ａ、２９ｂは、第１及び第２貯留部４、５と第３貯留部６との間にそれぞれ設けられた接続部１０、１１を収納できるようにされている。

第１姿勢保持部材１７には、接続部収納部２９ａと直交して当該接続部収納部２９ａの略中央部分と外部空間とを繋ぐ挿入孔３０ａが形成されている。挿入孔３０ａには、止め部材３１ａを挿入することができる。また、第２姿勢保持部材１８には、接続部収納部２９ｂと直交して当該接続部収納部２９ｂの略中央部分と外部空間とを繋ぐ挿入孔３０ｂが形成されている。挿入孔３０ｂには、止め部材３１ｂを挿入することができる。そして、挿入孔３０ａ、３０ｂにそれぞれ止め部材３１ａ、３１ｂを挿入すると、接続部１０、１１をクランプすることができる。尚、止め部材３１ａ、３１ｂは、その爪部が挿入孔３０ａ、３０ｂ内の係止部に係止されることにより、挿入孔３０ａ、３０ｂから簡単には抜け落ちないようにされている。

姿勢保持具１６には、第１姿勢保持部材１７と第２姿勢保持部材１８の両方に亘って４つの締結ピン挿入孔３２、３３、３４、３５が形成されている。そして、当該締結ピン挿入孔３２、３３、３４、３５に４本の締結ピン１９、２０、２１、２２をそれぞれ嵌挿することにより、第１姿勢保持部材１７と第２姿勢保持部材１８を接合させた状態で締結できるようにされている。

［血液成分分離方法］
次に、上記装置１及び姿勢保持具１６を用いて、採取した液体を各血液成分に遠心分離する方法について、図９をも参照しながら説明する。

図９は、本発明の一実施の形態における血液成分分離方法を説明するためのフローチャートである。

まず、事前にヘパリンで湿潤させたシリンジを骨髄に十数か所穿刺し、１００ミリリットル〜２リットルの骨髄液を採取し、プール用バッグに集める。次に、集めた血液（骨髄液）は、ヘマトクリット値の測定及び白血球の検査のためのサンプリングを行った後、新しいバッグに移す（図９の準備工程Ｓ１０１）。

次に、血液のヘマトクリット値及び液量から赤血球成分の量、血漿量を計算する。そして、血液貯留部２の容積を、遠心分離後のバフィーコートが装置１の第３貯留部６に集まるように、容積調整機構３であるダイヤフラム機構によって調整する（図９のＳ１０２）。より具体的には、容積調整機構３であるダイヤフラム機構の基台７の側面に設けられた給排水口９ａから、基台７の上面とダイヤフラム８との間の調整室３ａに生理食塩水を注入し、ダイヤフラム８を膨張させて血液貯留部２の容積を調整する。

次に、第１貯留部４の上面に設けられた注入口１４から、装置１の血液貯留部２（容量５０ｍｌ〜４００ｍｌ程度）に、上記準備工程Ｓ１０１で得られた血液（骨髄液）を注入する（図９のＳ１０３）。尚、液量によって１〜４セットの装置１を使用する。

次に、血液（骨髄液）が注入された装置１に、当該装置１を前後両側から挟むようにして、第１姿勢保持部材１７と第２姿勢保持部材１８を装着する。締結ピン１９、２０、２１、２２を締結ピン挿入孔３２、３３、３４、３５にそれぞれ嵌挿することにより、第１姿勢保持部材１７と第２姿勢保持部材１８を接合させた状態で締結する。装置１は、第３貯留部６の両端部の取出口１２、１３にそれぞれ取出しチューブ２３、２４が接続された状態で、姿勢保持具１６が装着される（図９のＳ１０４）。

次に、姿勢保持具１６が装着された装置１を遠心分離機にかけ、遠心分離を行う（図９のＳ１０５）。遠心力は図８の矢印Ｆの向きに作用する。

次に、血液貯留部２内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離した後、バフィーコートが第３貯留部６に集まっていることを確認し、挿入孔３０ａ、３０ｂにそれぞれ止め部材３１ａ、３１ｂを挿入して、接続部１０、１１をクランプする。これにより、第１貯留部４と第３貯留部６との間、及び、第２貯留部５と第３貯留部６との間が遮断される（図９のＳ１０６）。

［白血球成分の回収・洗浄・濃縮方法］
次に、分離した白血球成分の回収・洗浄・濃縮方法について、図１０〜図１１をも参照しながら説明する。

図１０は、分離した白血球成分を回収している状態を示す概略斜視図、図１１は、回収した白血球成分の洗浄・濃縮を行う濃縮デバイスを示す概略縦断面図、図１２は、分離した白血球成分の回収・洗浄・濃縮方法を説明するためのフローチャートである。

（濃縮デバイスの構成）
まず、濃縮デバイスの構成について説明する。

図１１に示すように、回収した白血球成分の洗浄・濃縮を行う濃縮デバイス３７は、回収した白血球成分を貯留する白血球成分貯留部３８と、遠心分離後の白血球成分貯留部３８内の上清を収容する上清収容部３９と、白血球成分貯留部３８と上清収容部３９とを無菌的に連結する連結チューブ４０とを備えている。尚、図１１中、参照符号４１は、白血球成分貯留部３８内の白血球成分を遠心分離する際に白血球成分貯留部３８及び上清収容部３９を保持する遠心分離用ホルダを示している。

白血球成分貯留部３８は、白血球成分貯留容器４２と、白血球成分貯留容器４２を収容する第１収容容器４３と、白血球成分貯留容器４２及び第１収容容器４３に接合される第１キャップ４４とを備えている。

白血球成分貯留容器４２は、縦長の円筒形状であり、側面が可撓性を有する材料により構成されている。白血球成分貯留容器４２の側面は、白血球成分貯留容器４２内に貯留される白血球成分を視認可能とする観点から透明性を有する材料により構成されている。具体的には、白血球成分貯留容器４２は、ＰＶＣにより構成されている。白血球成分貯留容器４２の一端である上端は開口となっており、第１キャップ４４に嵌合されて密閉されている。

第１収容容器４３は、白血球成分貯留容器４２と同様に縦長の円筒形状であり、その直径及び高さは共に白血球成分貯留容器４２よりも大きい。第１収容容器４３の一端である上端も開口となっており、第１キャップ４４に嵌合されて密閉可能とされている。そして、これにより、白血球成分貯留容器４２と第１収容容器４３との間には、白血球成分貯留容器４２の内部空間とは独立した空間である圧力調整空間４５が形成されている。第１収容容器４３は、白血球成分貯留容器４２内に貯留される白血球成分を視認可能とする観点から透明性を有する材料により構成されている。また、第１収容容器４３は、比較的剛性の大きい材料により構成されている。具体的には、第１収容容器４３は、ポリカーボネートにより構成されている。

第１キャップ４４には、移送チューブ４６が接続されており、回収した白血球成分は移送チューブ４６を経由して、無菌的に白血球成分貯留容器４２内に貯留される。また、第１キャップ４４には、流体注入チューブ４７の一端が接続され、流体注入チューブ４７の他端には、圧力調整空間４５の内部に流体を注入可能な注入手段（図示せず）が接続されている。注入手段としては、ポンプやシリンジ等を用いることができ、流体としては、空気等の気体、水等の液体やゲル状の物質等を用いることができる。

上清収容部３９は、上清収容容器４８と、上清収容容器４８を収容する第２収容容器４９と、上清収容容器４８及び第２収容容器４９に接合される第２キャップ５０とを備えている。

上清収容容器４８は、縦長の円筒形状であり、側面が可撓性を有する材料により構成されている。具体的には、上清収容容器４８は、ＰＶＣにより構成されている。上清収容容器４８の一端である上端は開口となっており、第２キャップ５０に嵌合されて密閉されている。

第２収容容器４９は、上清収容容器４８と同様に縦長の円筒形状であり、その直径及び高さは共に上清収容容器４８よりも大きい。第２収容容器４９の一端である上端も開口となっており、第２キャップ５０に嵌合されて密閉可能とされている。第２収容容器４９は、比較的剛性の大きい材料により構成されている。具体的には、第２収容容器４９は、ポリカーボネートにより構成されている。

第２キャップ５０には、上清収容容器４８内に空気を出入りさせる通気チューブ５１が接続されており、通気チューブ５１の先端は通気フィルタ５２を備えている。

（回収・洗浄・濃縮方法）
まず、図１０に示すように、装置１の第３貯留部６の上端部の取出口１２に接続された取出しチューブ２３に、生理食塩水を満たしたシリンジ５３を接続する。第３貯留部６の下端部の取出口１３に接続された取出チューブ２４に、空のシリンジ５４を接続する。シリンジ５３から第３貯留部３に生理食塩水を注入し、第３貯留部６内の白血球成分を生理食塩水で洗い流しながら押し出して、シリンジ５４内に回収する（図１２のＳ２０１）。

次に、回収した白血球成分を、濃縮デバイス３７の移送チューブ４６を経由して白血球成分貯留部３８の白血球成分貯留容器４２内に移送する。そして、白血球成分貯留容器４２内の白血球成分を遠心分離する（図１２のＳ２０２）。

次に、白血球成分貯留部３８における白血球成分貯留容器４２と第１収容容器４３との間に形成された圧力調整空間４５に、流体注入チューブ４７を介して流体を注入することにより、圧力調整空間４５を加圧する。ここで、圧力調整空間４５の外側を形成している第１収容容器４３は比較的大きい剛性を有しているため、可撓性を有する白血球成分貯留容器４２が圧力調整空間４５の加圧の影響を受けてつぶれるように変形される。そして、分離された上清５５が連結チューブ４０を介して導出され、上清収容部３９（上清収容容器４８）内に導入される（図１２のＳ２０３）。

次に、白血球成分貯留容器４２内に残った白血球成分５６に生理食塩水を再度加えて洗浄することにより、ヘパリンを除去する（図１２のＳ２０４）。

次に、白血球成分貯留容器４２内の白血球成分５６を再度遠心分離する（図１２のＳ２０５）。

次に、上記上清除去工程Ｓ２０３の場合と同様にして、分離された上清５５を連結チューブ４０を介して導出し、上清収容部３９（上清収容容器４８）内に導入する（図１２のＳ２０６）。

次に、必要な液量になるまで、白血球成分貯留容器４２内に残った白血球成分５６に生理食塩水を加え、移植液（約２０ｍｌ）とする（図１２のＳ２０７）。

そして、白血球成分貯留容器４２からシリンジで移植液を取り出し、骨髄への移植を行う。

なお、図１０のシリンジ５４に回収した白血球成分を、図１１に示した濃縮デバイス３７を用いて洗浄・濃縮を行うことなく、そのまま患者に投与することもできる。

尚、上記実施の形態においては、容積調整機構３がダイヤフラム機構である場合を例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもかかる構成に限定されない。本発明の血液成分分離用装置に用いられる容積調整機構は、例えば、図１３に示すような、進退移動可能なピストン部材５７を備えたピストン機構であってもよく、図１４に示すような、進退移動可能なネジ部材５８を備えたネジ機構であってもよい。あるいは、ダイヤフラム機構、ピストン機構、ネジ機構のうちの２以上を組み合わせて容積調整機構を構成してもよい。例えば、図２又は図３Ａに示したダイヤフラム８の下側に図１３に示したピストン部材５７又は図１４に示したねじ部材５８を配置することができる。この場合、ダイヤフラム８はピストン部材５７又はねじ部材５８で駆動される。よって、生理食塩水の注入は不要であり、水路９及び給排水口９ａを省略することができる。このように、ダイヤフラム機構、ピストン機構、及び、ネジ機構の少なくとも１つを用いて容積調整機構を構成した場合には、簡単な構成で容易に血液貯留部２の容積を調整することが可能となる。

また、上記実施の形態においては、第１貯留部４の上面に、血液貯留部２内に血液を注入するための注入口１４が設けられている場合を例に挙げて説明したが、本発明は必ずしもかかる構成に限定されない。血液貯留部２内に血液を注入するための注入口は、例えば、第２貯留部５に設けてもよい。

また、上記実施の形態においては、血液貯留部２の容積を調整した後、血液貯留部２に血液（骨髄液）を注入するが、血液貯留部２の容積の調整（容積調整工程）と血液貯留部２への血液（骨髄液）の注入（血液注入工程）は必ずしもこの順番に限定されない。容積調整工程は、血液注入工程の後に行ってもよいし、血液注入工程と同時に行ってもよい。

本発明によれば、血液の白血球成分の回収を、より容易に、かつ、熟練者でなくても効率的に行うことが可能になると共に、白血球成分の回収率をより向上させることが可能となる。従って、本発明は、血液中の必要な成分のみを患者に輸血する成分輸血などを行う場合の血液成分の分離、白血球成分を主として用いる骨髄移植、再生医療に有用である。

１ 血液成分分離用装置
２ 血液貯留部
３ 容積調整機構
４ 第１貯留部
４ａ 第１貯留部のポート
５ 第２貯留部
５ａ 第２貯留部のポート
６ 第３貯留部
６ａ，６ｂ 第３貯留部のポート
７ 基台
８ ダイヤフラム
９ 水路
９ａ 給排水口
１０、１１ 接続部
１２、１３ 取出口
１４ 注入口
１５ 通気フィルタ
３１ａ、３１ｂ 止め部材
５７ ピストン部材
５８ ネジ部材

Claims (13)

1. 血液を貯留するための血液貯留部を備え、前記血液貯留部内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離するために用いられる血液成分分離用装置であって、
   前記血液貯留部は、第１貯留部と、第２貯留部と、前記第１貯留部と前記第２貯留部との間に設けられ、前記第１及び第２貯留部のそれぞれと連通する第３貯留部とを含み、
   前記血液貯留部の容積を調整可能な容積調整機構をさらに備えたことを特徴とする血液成分分離用装置。
2. 前記容積調整機構は、前記第１貯留部又は前記第２貯留部の容積を調整するように設けられている、請求項１に記載の血液成分分離用装置。
3. 前記容積調整機構は、膨張収縮可能なダイヤフラムを備えたダイヤフラム機構、進退移動可能なピストン部材を備えたピストン機構又は進退移動可能なネジ部材を備えたネジ機構を含む、請求項１又は２に記載の血液成分分離用装置。
4. 前記第１〜第３貯留部がそれぞれ略円筒状に形成され、前記第３貯留部の径は前記第１及び第２貯留部の径よりも小さく設定されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の血液成分分離用装置。
5. 前記第１及び第２貯留部と前記第３貯留部との間に、それぞれ接続部が設けられた、請求項１〜４のいずれか１項に記載の血液成分分離用装置。
6. 前記接続部が、可撓性を有するチューブからなる、請求項５に記載の血液成分分離用装置。
7. 前記接続部は、その端部が前記第１貯留部、前記第２貯留部、及び前記第３貯留部の各ポート内に挿入されることにより、前記第１貯留部、前記第２貯留部、及び前記第３貯留部と接続されている、請求項５又は６に記載の血液成分分離用装置。
8. 前記第３貯留部の両端部に、遠心分離後の前記第３貯留部内に貯留される血液成分を回収するための取出口が設けられた、請求項１〜７のいずれか１項に記載の血液成分分離用装置。
9. 前記第３貯留部は、前記第１貯留部及び前記第２貯留部にそれぞれ連通するためのポートを備え、
   前記取出口は前記ポートに接触して配置されている請求項８に記載の血液成分分離用装置。
10. 前記第１貯留部及び前記第２貯留部の一方に、前記血液貯留部内に血液を注入するための注入口が設けられた、請求項１〜９のいずれか１項に記載の血液成分分離用装置。
11. 前記血液貯留部の内外を連通させる通気フィルタをさらに備え、
    前記通気フィルタは、前記第１貯留部及び第２貯留部の他方の前記第３貯留部に連通するポートに対して偏芯した位置に配置されている、請求項１０に記載の血液成分分離用装置。
12. 血液貯留部内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離する血液成分分離方法であって、
    前記血液貯留部は、第１貯留部と、第２貯留部と、前記第１貯留部と前記第２貯留部との間に設けられ、前記第１及び第２貯留部のそれぞれと連通する第３貯留部とを含み、
    前記方法は、
    前記血液貯留部の容積を、前記血液貯留部内に貯留される血液のヘマトクリット値及び液量に基づいて、遠心分離後のバフィーコートが前記第３貯留部に集まるように調整する容積調整工程を備えたことを特徴とする血液成分分離方法。
13. 前記血液貯留部内に貯留した血液を各血液成分に遠心分離した後、前記第１貯留部と前記第３貯留部との間、及び、前記第２貯留部と前記第３貯留部との間を遮断する工程をさらに備えた、請求項１２に記載の血液成分分離方法。

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