CN107735687A - 分析血液的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测吸管中的血液样本短缺的血液分析方法，其中血液是通过构成血液分析装置的吸管吸取的，所述方法包括：通过使用血液分析区域的第一区域中存在的血液测量第一血液参数，所述血液分析区域中的血液用于分析所述吸管中的血液；通过使用血液分析区域的第二区域中存在的血液测量第二血液参数，所述第二区域不同于所述第一区域；以及基于所述第一血液参数和所述第二血液参数检测所述血液样本短缺。

Description

分析血液的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于分析血液的方法和装置。
背景技术
为了获得诸如红细胞、血小板、以及白细胞计数或者白细胞分类的血液信息，使用血液分析装置。血液分析装置包括用于吸取装在采血管中的血液的吸管、以及多个分析单元，以获得通过吸管吸取的血液的信息。
在这样的血液分析装置中，当通过吸管吸取血液时，有时会发生样本短缺。
由于血液具有高粘性，因此存在在吸管的尖端侧发生样本短缺的可能性。在此情况下，可能吸入空气而不是所要求的血液量。
例如，当吸管被异物阻塞时，可能不能吸取充足量的血液，而在吸管的基端侧可能发生样本短缺。然后，血液未填充吸管的基端侧。
如此，在血液样本短缺的情况下，例如，其中未吸取要求的血液量的样本，即，血液样本短缺可能在吸管的末端侧和基端侧不理想地发生。
当使用这样的样本分析血液时，由于不存在要求的血液量，所以不可能获取精确的血液信息。因此，需要检测血液样本短缺。
在这一点上，日本专利公开No.4593404公开了血液样本短缺的检测技术。日本专利公开No.4593404公开的发明中，通过吸管吸取血液，并且随后将存在于末端侧和基端侧的区域中的血液而不是在吸管的内部空间中的用于分析血液的区域的血液输送至检测单元。检测单元测量输送的血液的浊度，并基于浊度的值检测血液样本短缺。
发明内容
[技术问题]
然而，在上述检测方法中，分别从吸管的内部空间不同区域输送提供用于分析的血液和提供用于检测血液样本短缺的血液。因此，当血液分析区域中发生血液样本短缺时，不能检测到血液样本短缺。此外，如果在血液分析区域中发生血液样本短缺时分析血液，这可能导致不正确的测量结果。
[解决上述问题的方法]
根据本发明的方面，一种用于检测吸管中的血液样本短缺的血液分析方法，其中血液是通过构成血液分析装置的吸管吸取的，所述方法包括：通过使用血液分析区域的第一区域中存在的血液测量第一血液参数，所述血液分析区域中的血液用于分析所述吸管中的血液；通过使用血液分析区域的第二区域中存在的血液测量第二血液参数，所述第二区域不同于所述第一区域；以及基于所述第一血液参数和所述第二血液参数检测所述血液样本短缺。
根据本发明的另一方面，一种血液分析装置，包括：吸管，该吸管用于吸取血液；第一室，血液从所述吸管排出至该第一室；第一测量单元，该第一测量单元使用排出至所述第一室的血液测量第一血液参数；第二室，血液从所述吸管排出至该第二室；第二测量单元，该第二测量单元使用排出至所述第二室的血液测量第二血液参数；以及检测单元，该检测单元基于所述第一血液参数和所述第二血液参数检测所述吸管中的血液样本短缺，其中血液是通过所述吸管吸取的。
[本发明的有益效果]
根据上述血液分析方法，使用血液分析区域(即，第一和第二区域)中存在的血液进行分析血液的操作和检测吸管中的血液样本短缺的操作两者。因此，即使吸管中的血液分析区域中发生血液样本短缺，也能够检测血液样本短缺。因此，当血液分析区域中发生血液样本短缺时，能够检测样本并且防止提供不正确的测量结果。
此外，根据上述血液分析方法，使用排出至第一和第二室的血液进行分析血液的操作和检测吸管中的血液样本短缺的操作两者。因此，即使吸管中的血液分析区域中发生血液样本短缺，也能够检测血液样本短缺。因此，当血液分析区域中发生血液样本短缺时，能够检测样本并且防止提供不正确的测量结果。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的血液分析装置的示意图。
图2是示出吸管和清洗单元的截面示意图。
图3是示出第一分析单元的示意图。
图4是示出第二分析单元的示意图。
图5是示出根据实施例的血液分析方法的流程图。
图6A示出形成空气层的过程。
图6B示出形成空气层的过程。
图7A示出吸取血液的过程。
图7B示出吸取血液的过程。
图7C示出吸取血液的过程。
图7D示出吸取血液的过程。
图7E示出吸取血液的过程。
附图标记说明
1 血液分析装置
10 采血管
20 吸管
30 清洗单元
40 第一室
41 第四室
43 第二室
43 第三室
51 第一分析单元
52 第二分析单元
53 第三分析单元
61 第一测量单元
62 第二测量单元
80 控制单元(检测单元)
具体实施方式
下面将参考附图描述发明的实施例。贯穿附图的相同的附图标记表示具有相同或者相似的功能的元件，并且本文中将省略其重复的说明。附图中的尺寸不是成比例地示出而，是有所夸张以便于说明。
图1是示出根据本发明的实施例的血液分析装置1的示意图。
血液分析装置1包括：填充有采集的血液B的采血管10、用于从采血管10吸取血液的吸管20、以及清洗吸管20的清洗单元30。血液分析装置1包括：三个室41、42和43，血液从吸管20排出至该三个室41、42和43；三个分析单元51、52和53，其使用排出至室41、42和43的血液分析血液；以及两个测量单元61和62，其可以测量血液参数，即，血红蛋白(HGB)的量、浊度或者吸收率。血液分析装置1包括储存稀释溶液的储存单元70以及储存溶血剂的储存单元71和72。血液分析装置1包括：用于输送稀释溶液和溶血剂的三个泵P1、P2和P3、稀释溶液和溶血剂在其中循环的管L、以及用于打开或关闭管L的电磁阀(未示出)。血液分析装置1具有控制单元80，以控制各个组件的移动。
采血管10安装在安装单元11上。开口10a形成在采血管10的上部。开口10a由橡胶塞10b封闭，并且由此密封采血管10的内部。采血管10的材料可以采用现有技术中使用的材料而不特别限定。例如，采血管10可以由玻璃、塑料等制成。
图2是示出吸管20和清洗单元30的截面示意图。
吸管20在其末端侧具有针状穿刺部21。穿刺部21穿刺采血管10的橡胶塞10b，并且吸管20插入到采血管10中，使得吸管20从采血管10吸取血液。
流路形成在吸管20中以储存吸取的血液。从图2下部起，流路按顺序具有储存废弃血液的第一废弃区域23、设置为分析血液的血液分析区域24、以及储存废弃血液的第二废弃区域25。流路进一步具有其中形成空气层的空气层区域26、以及其中放置稀释液的稀释液区域27。在附图中，流路中的各个区域互相清楚地分离。然而，不存在用于将这些区域互相物理隔离的特定结构。即，第一废弃区域23、血液分析区域24、以及第二废弃区域25简单地表示初始吸取血液时布置在流路中的、并且然后在后期处理中以预定量使用(废弃)的血液的顺序。因此，在稍后将描述的血液分析方法的各个步骤中，第一废弃区域23、血液分析区域24、第二废弃区域25、空气层区域26、以及稀释液区域27在流路的循环方向(图2中垂直方向)上适当地位移。
血液分析区域24进一步如下划分。血液分析区域24包括：其中储存用于测量第一白细胞的血液的第一区域241，第一白细胞例如白细胞的三分类；其中储存用于测量第二白细胞的血液的第二区域242，第二白细胞例如白细胞的五分类；以及其中储存用于计数红细胞的血液的第三区域243。第三区域243形成在第一区域241和第二区域242之间。此处，第一区域241的血液和第二区域242的血液可以分别地用于测量白细胞的五分类或者白细胞的三分类，或者可以用于计数白细胞。
在此方面，白细胞的三分类是指将白细胞分类为粒细胞、淋巴细胞、以及单核细胞并随后计数它们的操作。此外，白细胞的五分类是指将白细胞分类为嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞、以及单核细胞并随后计数它们的操作。
吸管20由金属材料制成而不限定为特别材料，金属材料诸如不锈钢合金。
如图2所示，清洗单元30相对于吸管20的外周可滑动地布置。清洗单元30具有两个通过部31和32，稀释溶液可以通过该两个通过部31和32。通过部31和32成对地布置在左右侧以定位于不同的高度。
回到图1，血液分析装置1包括第四室41、第二室42、以及第三室43。第三室43布置在第四室41和第二室42之间。
储存在吸管20的第一区域241中的血液排出至第四室41。储存在吸管20的第二区域242中的血液排出至第二室42。储存在吸管20的第三区域243中的血液排出至第三室43。
血液分析装置1还包括第一分析单元51、第二分析单元52、以及第三分析单元53。
第一分析单元51经由管L连接至第四室41。第一分析单元51使用排出至第四室41的血液进行白细胞的三分类。电阻法应用于第一分析单元51。
图3是示出第一分析单元51的示意图。
如图3所示，第一分析单元51包括电阻检测单元512、一对电极513和514、以及室515。在第一分析单元51中，当血细胞通过两个电极513和514之间限定的孔516时，两个电极513和514之间的电阻取决于血细胞的大小而改变。第一分析单元基于电阻变化的脉冲数量和脉冲宽度计数白细胞。
回到图1，第二分析单元52经由管L连接至第二室42。第二分析单元52使用排出至第二室42的血液进行白细胞的五分类。流式细胞测定技术应用于第二分析单元52。
图4是示出第二分析单元52的示意图。
如图4所示，第二分析单元52包括流路521、光源522、以及光接收元件523。第二分析单元52可以进一步包括用于改变光路的光学单元，诸如透镜。
流路521形成为管的形状，并且具有形成在其中的流524。通过用包层液围绕样本形成流，通过混合稀释溶液、用于白细胞的五分类的溶血剂与血液而形成样本。可以用例如石英、玻璃、合成树脂的任意材料制成流路521，而不限定为特定材料，只要材料具有透射率即可。
光源522用激光照射流路521中循环的血细胞。可以使用半导体激光等作为光源。
光接收元件523检测光源522用光照射血细胞时产生的散射光的光信号。基于该光信号进行白细胞的五分类。此外，除了用光照射样本时的散射光之外、或者代替用光照射样本时的散射光，也检测荧光，并且因此可以进行白细胞的五分类。
回到图1，第三分析单元53经由管L连接至第三室43。第三分析单元53使用排出至第三室43的血液计数红细胞和血小板。与上述第一分析单元51相似地，电阻法应用于第三分析单元53。由于第三分析单元53的构造与第一分析单元51的构造相同或者相似，将省略其详细描述。
血液分析装置1包括第一测量单元61、以及第二测量单元62。
如图1所示，第一测量单元61包括第一室40、光发射元件612、以及光接收元件613。光发射元件612和光接收元件613布置在第一室40的相对侧。第一室40可以由具有透射率的材料制成。例如，可以采用石英、玻璃、合成树脂等。
在没有特别限定的情况下，光发射元件612是例如LED，而光接收元件613是例如光电二极管。
光发射元件612用光照射第一室40中的样本。光接收元件613接收已经穿过样本的透射光，并且随后测量透射光的强度。基于光发射元件612的光的强度和透射光的强度测量第一室40中样本的血红蛋白(HGB)的量、浊度或者吸收率。
如图1所示，第二测量单元62包括第二室42、光发射元件622、以及光接收元件623。光发射元件622和光接收元件623布置在第二室42的相对侧。
光发射元件622用光照射第二室42中的样本。光接收元件623接收已经穿过样本的透射光，并且随后测量透射光的强度。基于光发射元件622的光的强度和透射光的强度测量第二室42中样本的血红蛋白(HGB)的量、浊度或者吸收率。
储存单元70是在其中储存稀释溶液的储液器。储存在储存单元70中的稀释溶液用于洗涤吸管20和稀释排出至三个室41、42和43中的血液。稀释溶液通过泵P1供给至各个组件。
储存单元71是储存用于白细胞的三分类的溶血剂的储液器。储存在储存单元71中的溶血剂输送至第四室41中，并且溶解第四室41中的血液的红细胞以稳定血液的红细胞。因此，能够测量样本的白细胞的三分类、血红蛋白(HGB)的量、浊度或者吸收率。储存单元71中的溶血剂通过泵P2输送至第四室41中。
储存单元72是储存用于白细胞的五分类的溶血剂的储液器。储存在储存单元72中的溶血剂输送至第二室42中，并且溶解第二室42中的血液的红细胞以稳定血液的红细胞。因此，能够测量样本的白细胞的五分类、血红蛋白(HGB)的量、浊度或者吸收率。储存单元72中的溶血剂通过泵P3输送至第二室42中。
控制单元80是例如CPU，并且通过程序执行各个组件的控制操作或者各种计算处理。控制单元80用作例如检测单元，并且检测吸管20中的血液样本短缺。下面将描述血液样本短缺的详细的检测方法。此外，当控制单元80操作泵P1、P2和P3时，输送稀释溶液或者溶血剂。另外，当稀释溶液或者溶血剂在预定的管L中循环时，位于预定的管L的电磁阀由控制单元80控制以打开。
接着，将参考图5至7E描述根据实施例的血液分析方法。图5是示出根据实施例的血液分析方法的流程图。如图5所示的过程可以通过使用控制单元80操作血液分析装置1的各个不同的组件而实现。以下，将参考图6A和6B以及图7A至7E描述图5的流程。
首先，空气层(对应于图2中的空气层区域26)形成于吸管20的尖端侧(S01)。如图6A和6B所示，通过首先升高仅填充稀释液的吸管20中的稀释液区域27，形成空气层区域26。此时，形成例如5微升的空气层区域26。
接着，通过吸管20吸取采血管10中的血液(S02)。将参考图7A至7E详细描述步骤S02的过程。
首先，如图7A所示，其中在步骤S01形成空气层区域26的吸管20设置在填充血液B的采血管10上。
接着，如图7B所示，吸管20的穿刺部21穿刺密封采血管10的塞10b，并且随后将血液B吸取至吸管20中的流路。因此，第一废弃区域23、血液分析区域24、以及第二废弃区域25被血液填充(见图2)。例如，将40微升血液B吸取到吸管20中。
随后，如图7C所示，吸管20从采血管10移出。此时，从储存单元70将稀释溶液供给至清洗单元30的通过部31并且从通过部32排出。因此，稀释溶液供给至吸管20的外周，使得吸管20的外周被清洗并且吸取时粘附至吸管的血液被去除。
接着，如图7D所示，稀释溶液供给至通过部31并且随后从通过部32排出。同时地，在吸管20中的血液中，放置在第一废弃区域23中的血液被弃置(见图2)。此时，例如弃置2微升血液。
其后，如图7E所示，吸管20的穿刺部21从清洗单元30向下突出。上文已经描述了步骤S02的过程。
接着，制备样本用于分析血液(S03)。在步骤S03，制备用于白细胞的三分类的样本、用于计数红细胞和血小板的样本、以及用于白细胞的五分类的样本。
随后，通过第二测量单元62测量第二室42中样本的血红蛋白(HGB)的量、浊度或者吸收率(S04)。光接收元件623将接收的光的强度数据传输至控制单元80。进一步地，控制单元80基于光接收元件623接收的光强度的数据计算第二室42中样本的血红蛋白(HGB)的量、浊度、或者吸收率。
接着，第四室41中的样本输送至第一室40(S05)。
随后，通过第一测量单元61测量第一室40中样本的血红蛋白(HGB)的量、浊度或者吸收率(S06)。光接收元件613将接收的光的强度数据传输至控制单元80。进一步地，控制单元80基于光接收元件613接收的光强度的数据计算第一室40中样本的血红蛋白(HGB)的量、浊度、或者吸收率。
接着，步骤S03制备的样本输送至三个分析单元51、52和53中的每个(S07)。三个分析单元51、52和53分别地分析血液(S08)。下面将详细描述。此外，在样本输送至三个分析单元51、52和53之前，作为预处理，优选地清洗室515和流动池521。
储存在第四室41中的样本输送至第一分析单元51。第一分析单元51使用上述电阻法进行白细胞的三分类。即，在该过程中，使用储存在血液分析区域24的第一区域241中的血液进行白细胞的三分类。白细胞的三分类的数据传输至控制单元80。
储存在第三室43中的样本输送至第三分析单元53。第三分析单元53使用上述电阻法计数血细胞。即，在该过程中，使用储存在血液分析区域24的第三区域243中的血液计数血细胞。血细胞计数的数据传输至控制单元80。
储存在第二室42中的样本输送至第二分析单元52。第二分析单元52通过上述流式细胞术进行白细胞的五分类。即，在该过程中，使用储存在血液分析区域24的第二区域242中的血液进行白细胞的五分类。进一步地，白细胞的五分类的数据传输至控制单元80。上文已经描述了步骤S07和S08的过程。
接着，通过控制单元80检测血液样本短缺(S09)。在该过程中，基于S04测量的第二室42中的血红蛋白(HGB)的量、浊度或者吸收率，以及步骤S06测量的第一室40中的血红蛋白(HGB)的量、浊度或者吸收率检测血液样本短缺。
更具体地，控制单元80判定第一室40和第二室42中测量的血红蛋白(HGB)的量、浊度、或者吸收率是否为预定值以上。进一步地，控制单元80计算第一室40和第二室42中测量的血红蛋白(HGB)的量、浊度、或者吸收率的比率，并且判定相关的比率是否为预定阈值以下。进一步地，控制单元80计算第一室40和第二室42中测量的血红蛋白(HGB)的量、浊度、或者吸收率的差，并且可以判定相关差值是否为预定阈值以下。
此处，当第一室40和第二室42中测量的血红蛋白(HGB)的量、浊度、以及吸收率中的至少一个小于预定值，或者第一室40和第二室42测量的血红蛋白(HGB)的量、浊度、或者吸收率的比率为预定阈值以上，则判定发生血液样本短缺。
同时，当第一室40和第二室42中测量的血红蛋白(HGB)的量、浊度、以及吸收率的每个均为预定值以上，并且第一室40和第二室42测量的血红蛋白(HGB)的量、浊度、或者吸收率的比率均为预定阈值以下，则判定没有发生血液样本短缺。即，通过三个分析单元51、52和53获取的白细胞的三分类的数据、红细胞计数数量的数据、以及白细胞的五分类的数据可以分别地用作精确的血液信息。上文已经描述了步骤S09的过程。
最后，稀释溶液从储存单元70输送至管L，并且清洗管L(S10)。
如上所述，根据实施例的血液分析方法使用血液分析区域24的第一区域241和第二区域242中存在的血液，分析血液，并且检测吸管20中的血液样本短缺。因此，即使血液分析区域24中发生血液样本短缺，也能够检测血液样本短缺。因此，能够检测在血液分析区域24中具有血液样本短缺的样本并且防止提供不正确的测量结果。
第一血液参数是血红蛋白的量、浊度、或者吸收率，并且第二血液参数是血红蛋白的量浊度、或者吸收率。因此能够以容易的方式获取血液参数，并且容易检测血液样本短缺。
第一区域241是血液分析区域24一端的区域，而第二区域242是其另一端的区域。因此，能够检测血液样本短缺可能发生的端部中的血液样本短缺。因此，更优选的是检测血液样本短缺的发生。
本发明不限于上述实施例，并且可以在不背离权利要求的范围的情况下以各种方式修改。
例如，在上述实施例中，使用第一区域241和第二区域242中存在的血液检测血液样本短缺。然而，可以使用第三区域243中存在的血液检测血液样本短缺。
在上述实施例中，使用第三区域243中存在的血液计数红细胞的数量。然而，本发明还包括不计数红细胞数量的情形。即，血液分析区域24可以仅包括第一区域241和第二区域242。可替换地，除了第一至第三区域241至243，可以在血液分析区域24中进一步形成用于分析的额外的血液区域。
在上述实施例中，测量第二室42中样本的血红蛋白(HGB)的量、浊度、或者吸收率，测量第一室40中样本的血红蛋白(HGB)的量、浊度、或者吸收率，并且由此分析血液。然而，不特别限定该顺序。
本发明基于2015年6月30日提交的日本专利申请No.2015-131849，该专利的全文通过引用并入本申请。
工业实用性
提供了一种用于分析血液的方法和装置，该方法和装置能够防止提供不正确的测量结果。

Claims (8)

1.一种用于检测吸管中的血液样本短缺的血液分析方法，其中血液是通过所述吸管吸取的，所述方法包括：
通过使用血液分析区域的第一区域中存在的血液测量第一血液参数，所述血液分析区域中的血液用于分析所述吸管中的血液；
通过使用血液分析区域的第二区域中存在的血液测量第二血液参数，所述第二区域不同于所述第一区域；以及
基于所述第一血液参数和所述第二血液参数检测所述血液样本短缺。
2.根据权利要求1所述的血液分析方法，其中，
所述第一血液参数包括血红蛋白的量、浊度或者吸收率，并且
所述第二血液参数包括血红蛋白的量、浊度或者吸收率。
3.根据权利要求1或2所述的血液分析方法，其中所述第一区域是所述血液分析区域的一端的区域，所述第二区域是所述血液分析区域的另一端的区域。
4.根据权利要求3所述的血液分析方法，其中，
第三区域形成在所述血液分析区域的所述第一区域和所述第二区域之间，
使用所述第一区域中存在的血液测量第一白细胞，
使用所述第二区域中存在的血液测量第二白细胞，并且
使用第三区域中存在的血液计数红细胞。
5.一种血液分析装置包括：
吸管，该吸管用于吸取血液；
第一室，血液从所述吸管排出至该第一室；
第一测量单元，该第一测量单元使用排出至所述第一室的血液测量第一血液参数；
第二室，血液从所述吸管排出至该第二室；
第二测量单元，该第二测量单元使用排出至所述第二室的血液测量第二血液参数；以及
检测单元，该检测单元基于所述第一血液参数和所述第二血液参数检测通过所述吸管中的血液样本短缺，其中血液是通过所述吸管吸取的。
6.根据权利要求5所述的血液分析装置，其中，
所述第一血液参数包括血红蛋白的量、浊度或者吸收率，并且
所述第二血液参数包括血红蛋白的量、浊度或者吸收率。
7.根据权利要求5或6所述的血液分析装置，其中，
在所述吸管中定位于所述血液分析区域的一端并且被所述吸管吸取的血液被排出至所述第一室；并且
在定位于所述血液分析区域的另一端并且被所述吸管吸取的血液被排出至所述第二室。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的血液分析装置进一步包括：
第一分析单元，该第一分析单元测量第一白细胞；
第二分析单元，该第二分析单元测量第二白细胞；
第三室，血液从所述吸管排出至该第三室；以及
第三分析单元，该第三分析单元使用排出至第三室的血液计数红细胞。
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