CN111272820A - 血液状态评估装置、血液状态评估系统以及方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种能够容易并且精确地评估血栓的风险的血液状态评估装置、血液状态评估系统以及方法。该血液状态评估装置，至少包括评估单元，被配置为根据血液在两个或更多个频率或者频带中的电气特性的时间变化数据，评估血液的状态。
Description
本申请是分案申请，其母案申请的申请号为2014800175767，申请日为2014年2月18日，发明名称为“血液状态评估装置、血液状态评估系统、血液状态评估方法以及程序”。
技术领域
本技术涉及一种血液状态评估装置、血液状态评估系统、血液状态评估方法以及程序。更具体而言，本技术涉及一种用于从电气特性的时间变化中评估血液的状态的技术。
背景技术
给患者或具有血栓风险的健康人预防性给予抗血小板聚集剂或抗凝血剂。具有血栓风险的患者的实例包括患有糖尿病、动脉粥样硬化、癌症、心脏疾病、以及呼吸系统疾病的患者；围手术期患者；以及服用免疫抑制剂的患者。而且，具有血栓风险的健康人的实例包括孕妇和老年人。乙酰水杨酸等用作抗血小板聚集剂；并且华法林、肝素、活化血液凝固因子Xa抑制剂、直接凝血酶抑制剂等用作抗凝血剂。
对血栓预防性给予抗血小板聚集剂或抗凝血剂，具有副作用，过高的施用剂量增加了出血风险。为了获得足够的预防效果，同时抑制该副作用，给药管理变得重要，其中，及时评估服用主体的血液凝固性，并且适当选择和确定要给予的药物和剂量。
用于管理给药的血液凝固性测试的方法包括凝血酶原时间-国际标准化比值(PT-INR)、活化部分凝血活酶时间(APTT)等。而且，用于血小板聚集测试的方法包括将引起血小板聚集的物质加入通过离心血液所获得的富血小板血浆(PRP)中，并且测量与聚集相关联的透射光水平或吸光度的变化，以确定聚集能力好还是差。
同时，作为静脉血栓栓塞(VTE)测试的方法，例如，超声检查主要用于深静脉血栓(DVT)，并且计算机断层扫描(CT)用于肺栓塞(PE)。在相关技术中，提出了关于一个研究的报告，该报告用于通过测量生物标记来预测作为人工膝关节置换的副作用发生的静脉血栓栓塞(VTE)(非专利文献1)。
引用列表
非专利文献
非专利文献1：H.Watanabe以及其他十个人，“Predictive blood coagulationmarkers for early diagnosis of venous thromboembolism after total knee jointreplacement”，Thrombosis Research，2011年，第128卷，第137-143页。
发明内容
技术问题
然而，已知的血液凝固性测试(例如，PT-INR和APTT)大体上仅仅评估与由过量给予抗凝血剂造成的血液凝固性降低相关的出血风险，而不能评估与血液凝固性增强相关的血栓风险。而且，使用PRP的现有血小板聚集测试可能需要离心分离处理。这可能会造成在此处理中激活血小板，从而抑制获得准确的测试结果。而且，操作复杂。
另一方面，通过超声检查或计算机断层扫描的图像诊断高度精确并且准确，能够明确诊断。然而，这种测试需要时间和精力，并且这种图像诊断不能在血栓发生之前评估在未来是否会发生血栓的“风险”，这是因为这种图像诊断从根本上检测已经发生的血栓。而且，使用生物标记的方法没有足够的灵敏度和特异性。例如，使用D-仪表的研究具有75％的灵敏度和63％的特异性，并且使用e-XDP的研究具有75％的灵敏度和59％的特异性。
因此，本公开主要旨在提供一种能够容易并且精确地评估血栓的风险的血液状态评估装置、血液状态评估系统、血液状态评估方法以及程序。
技术方案
作为可以容易且准确地评估血液凝固的增强程度的技术，本发明人提出了用于执行血液凝固的处理的电介质测量的技术(JP2010-181400A和JP2012-194087A)。这些技术是用于给样品部分充填血液(样品部分与电容器一样，包括一对电极等)并且通过给其施加交变场来测量与血液凝固的处理相关的介电常数的变化的方法。
作为血液标本，例如，通过使用柠檬酸从静脉中收集血液所获得的血液标本用作抗凝血剂。在紧接在开始测量之前，添加氯化钙的水溶液，以便释放柠檬酸的抗凝血功能，促使血液凝固的反应进展。然后，根据预定的算法分析通过测量获得的复介电常数光谱，可以评估血液凝固性增强或减少，例如，血液凝固时间。
因此，发明人认真考虑和测试通过使用电气特性测量装置(例如，上述电介质血凝度计)的测量所获得的血液的电气特性的数据来评估静脉血栓栓塞(VTE)的风险的方法，并且构成了本发明。
即，根据本公开的一种血液状态评估装置，至少包括评估单元，被配置为根据血液在两个或更多个频率或者频带中的电气特性的时间变化数据，评估所述血液的状态。
所述评估单元可以从电气特性的所述时间变化数据中提取至少一个特征点。
在这种情况下，例如，特征点是电气特性值E在任意频率fx内从参考时间ta到任意时间ty之间的变化量δE(＝E(fx,ty)/E(fx,ta))。
所述评估单元还可以将所述电气特性的时间变化数据数字化。
在这种情况下，所述评估单元可以通过比较从电气特性的时间变化数据中计算的确定值和预定阈值，来评估血液的状态。
评估单元可以根据电气特性的时间变化数据，通过在任意频率fx内增大和/或减小电气特性值E，来评估血液的状态。
同时，电气特性可以是选自以下各项值的至少一种值：阻抗、电导、导纳、电容、介电常数、导电率、相位角、以及通过将这些值转换成电量所获得的量。
此外，评估单元可以评估血液的凝固状态。
进一步地，可以提供一种测量单元，被配置为随时间变化测量作为评估目标的血液在特定的频率或频带内的电气特性。
根据本公开的一种血液状态评估系统包括：电气特性测量装置，包括测量单元，测量单元随时间变化测量作为评估目标的血液在特定的频率或频带内的电气特性；以及血液状态评估装置，包括评估单元，评估单元从电气特性测量装置测量的电气特性中，根据在两个或更多个频率或者频带中的时间变化数据，评估血液的状态。
血液状态评估系统可以进一步包括服务器，包括信息储存单元，储存单元储存在介电常数测量装置内的测量结果和/或在血液状态评估装置内的评估结果，其中，服务器通过网络连接至介电常数测量装置和/或血液状态评估装置。
根据本公开的一种血液状态评估方法包括：电气特性测量步骤，随时间变化测量作为评估目标的血液在特定的频率或频带内的电气特性；以及血液状态评估步骤，从在电气特性测量步骤中测量的电气特性中，根据在两个或更多个频率或者频带中的时间变化数据，评估血液的状态。
根据本公开的一种程序，用于使计算机执行评估功能，根据血液在两个或更多个频率或者频带中的电气特性的时间变化数据，评估血液的状态。
有益效果
根据本公开，由于根据电气特性的时间变化数据评估血液状态，所以能够容易并且精确地评估血栓的风险。
附图说明
图1是示出根据本公开的第一实施方式的血液状态评估装置的一个配置实例的方框图。
图2A是血栓的血液的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。
图2B是健康人的血液的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。
图2C是升高的血沉的血液的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。
图3A是具有在正常范围内的红细胞沉降率的血液的导电性的时间变化数据(变化量δκ)。
图3B是具有在正常范围内的红细胞沉降率的血液的导电性的时间变化数据(变化量δκ)。
图3C是具有在异常范围内的红细胞沉降率的血液的导电性的时间变化数据(变化量δκ)。
图3D是具有在异常范围内的红细胞沉降率的血液的导电性的时间变化数据(变化量δκ)。
图4是示出根据本公开的第二实施方式的血液状态评估系统的一个示意性配置的示图。
图5是示出在实例中使用的样品容器的配置的示图。
图6是在实例4中测量的糖尿病患者的血液的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。
图7A是在实例5中测量的在正常值内的血液标本的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。
图7B是在实例5中测量的在正常值内的血液标本的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。
图7C是在实例5中测量的具有异常值的血液标本的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。
图7D是在实例5中测量的具有异常值的血液标本的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。
具体实施方式
下面参照附图，详细描述用于实现本公开的实施方式。要注意的是，本公开不限于下面描述的各个实施方式。按照以下顺序进行描述。
1、第一实施方式
(从电气特性的时间变化中评估血栓风险的血液状态评估装置的实例)
2、第二实施方式
(血液状态评估系统的实例)
<1、第一实施方式>
首先，描述根据本公开的第一实施方式的血液状态评估装置。作为静脉血栓栓塞(VIE)的风险因素，已知“血流郁滞”、“血管内皮细胞损伤”以及“增强血液凝固”，这称为“魏克氏三特征”。
血栓的一般风险因素的例子包括老化、肥胖、长期卧床休息、保持同样的姿势以及脱水。关于疾病的危险因素的实例包括先天性高凝状态、恶性肿瘤、炎性肠病以及肾病综合征。而且，具有各种风险因素，例如，与药物(包括类固醇和激素药物)相关的风险因素以及那些与药物治疗(包括手术和导管)相关的风险因素。在这些风险因素之中，尤其已知药物治疗(例如，人工膝关节置换)具有血栓的高风险。
同时，甚至通过上述风险因素，关于实际上是否发生静脉血栓栓塞(VIE)，存在明显的个体差异。从这些原因中，可取地实现能够由简单的方法(例如，血液测试)预测每个人的血栓风险的方法。
因此，在两个或更多个频率或者两个或更多个频带中，根据血液的电气特性的时间变化数据，根据本实施方式的一种血液状态评估装置评估血液的状态并且从结果中预测血栓风险。图1是示出根据本实施方式的血液状态评估装置的一个配置实例的方框图。如图1中所示，根据本实施方式的血液状态评估装置1包括测量单元2、评估单元3、储存单元4、显示单元5等。
[测量单元2]
测量单元2在特定的频率或频带内按照时间顺序测量作为评估目标的血液的电气特性。由测量单元2测量的电气特性包括(例如)阻抗、电感、导纳、电容、介电常数、导电率、相位角以及通过将这种值转换成电量所获得的数量。根据本实施方式的血液状态评估装置1可以使用这些电气特性中的一个进行评估，但是还可以使用两个或更多个电气特性。
不特别限制测量单元2，并且可以根据要测量的电气特性适当地确定。例如，在位于样品容器内的一对电极之间施加交流电压，以测量血液的阻抗和介电常数时，阻抗分析器和网络分析器也可以用作测量单元2。
要注意的是，测量单元2可以仅仅在由后面描述的评估单元3使用的频率或频带内进行测量，但是也可以通过改变频率来在宽带内测量电气特性，以便从所获得频谱中提取用于评估的频率或频带。
[评估单元3]
评估单元3从由上述测量单元2测量的电气特性中，在两个或更多个频率或者两个或更多个频带中，根据时间变化数据，评估血液的状态。作为评估目标的血液状态的实例包括血液凝固状态、聚集状态、凝固状态以及血块收缩状态。
通过使用用于从电气特性的时间变化数据中提取特征点的方法、用于将电气特性的时间变化数据数字化的方法、用于比较从电气特性的时间变化数据中计算的确定值和预定阈值的方法等，可以由评估单元3进行评估。可替换地，例如，评估单元3可以根据电气特性的时间变化数据，通过在给定频率fx内增大和/或减小电气特性值E，来评估血液的状态。要注意的是，在评估单元3内的评估方法不限于上述方法，并且可以使用各种方法。
[储存单元4]
储存单元4储存已由测量单元2测量的血液的电气特性的时间变化数据、在评估单元3内的评估结果等。例如，储存单元4由硬盘配置。
[显示单元5]
显示单元5显示已由测量单元2测量的血液的电气特性的时间变化数据、在评估单元3内的评估结果等。显示单元5可以具有可以看到这些的任何配置。
[操作]
接下来，描述上述血液状态评估装置1的操作，即，使用血液状态评估装置1评估血液状态并且预测血栓风险的方法。
(电气特性测量步骤)
在根据本实施方式的血液状态评估装置1中，首先，在测量单元2中，在特定的频率或频带内按照时间顺序测量作为评估目标的血液的电气特性。在这种情况下，用于测量电气特性的条件不限于特定的条件，并且只要作为评估目标的血液不改变，就可以根据电气特性的类型酌情设置。
可以在用于评估步骤中的频率或频带内进行测量，或者可以在包括所使用的所有频率或频带的宽带内测量电气特性。在这种情况下，从所获得频谱中，在评估单元3中提取用于评估的频率或频带。
(血液状态评估步骤)
接下来，使用通过电气特性测量步骤获得的血液的电气特性，在评估单元3中评估作为目标的血液的状态。例如，在电气特性是介电常数的情况下，获得时间变化数据，如图2A到2C中所示。在此处，在图2A到2C中显示的时间变化数据显示了血栓的血液(图2A)、健康人的血液(图2B)以及升高的血沉的血液(图2C)的复介质常数的实部的变化量δε(＝ε/εt＝0)。数据显示了在37℃的温度条件下持续60分钟(具有1分钟的测量间隔)测量在100Hz到40MHz的频率区域内的阻抗所获得的值。
如图2A中所示，关于血栓的血液，血液凝固造成在10MHz附近的介电常数明显增大。同时，如图2B中所示，关于健康人的血液，除了这种增大以外，在1MHz附近的血细胞凝集造成介电常数增大，并且随后减小。此外，如图2C中所示，关于升高的血沉的血液，介电常数增大表示在2.5kHz附近的血沉。使用这些特征，能够预测血栓风险。
通过以上方式，根据血液的状态，电气特性的所获得的时间变化数据的特征不同。使用这些特征，能够预测血栓风险。具体而言，能够根据电气特性的时间变化数据，使用在给定频率fx内的电气特性值E的增大和/或减小，来评估血液的状态。
例如，在电气特性是与血液凝固相关的介电常数的变化的情况下，作为总体趋势，关于血栓的阳性血液，在10MHz附近(3到30MHz)的高频带内，与血液凝固相关的介电常数明显增大。此外，关于血栓的阳性血液，在某些情况下，在1MHz附近的中间频带(高于或等于100kHz并且低于3MHz)内，通过增加用于血液凝固的钙的水溶液，在大约12分钟内形成红细胞叠积，可以造成介电常数增大。
然而，与10MHz附近的高频带内相比，在1MHz附近的中间频带内，血栓的阳性血液的与血液凝固相关的介电常数的增大更小。紧接在这个小幅增大之后，介电常数明显减小，然后，介电常数往往是大体上恒定的低值。此外，在高于或等于1kHz并且低于100kHz的低频带内，血栓的阳性血液往往具有与血液凝固相关的介电常数的明显减小。
另一方面，血栓的阴性血液具有以下两个不同模式。第一模式是在低频带内可以看到介电常数的增大的情况，这与阳性血液不同。第二模式是在一种情况，其中，如上所述，通过在中间频带内增加钙的水溶液，与在大约12分钟内看到的由红细胞叠积形成造成的与介电常数的增大分开观察与血液凝固相关的介电常数的增大以及以下减小。在中间频带内不同的第二模式可以是不同的变化，与在健康人的血液中一样。
根据本实施方式的血液状态评估装置1使用这个特征评估血栓风险。具体而言，在介电常数在高频带(3到30MHz)内明显增大并且在中间频带(高于或等于100kHz并且低于3MHz)以及低频带(高于或等于1kHz并且低于100kHz)内几乎不改变或者明显减小的情况下，血栓风险评估为较高。另一方面，在介电常数在中间频带(高于或等于100kHz并且低于3MHz)内明显增大的情况下，或者甚至在发生血液凝固时，在介电常数在低频带(高于或等于1kHz并且低于100kHz)内具有高值的情况下，血栓风险评估为较低。
可以通过用于从电气特性的时间变化数据中提取至少一个特征点的方法，交替地进行血液状态的评估。在这情况下，特征点可以设置为从参考时间ta到给定时间ty在给定频率fx内的电气特性值E的变化量δE(＝E(fx，ty)/E(fx，ta))。
可替换地，通过将电气特性的时间变化数据数字化，可以进行评估。例如，在电气特性是与血液凝固相关的介电常数的变化时，可以使用从以下公式1中计算的确定值p1，进行评估。从在第一时间t1在第一频率f1内的介电常数的变化量δε(f1，t1)、在第二时间t2在第二频率f2内的介电常数的变化量δε(f2，t2)、以及在第三时间t3在第三频率f3内的介电常数的变化量δε(f3，t3)中，计算这个确定值p1。要注意的是，δε(f，t)}＝ε(f，t)/ε(f，t＝0)是在测量的介电常数与时间0(在开始血液凝固反应之前)之间的比率。
这适用于以下确定公式。
[数学公式1]
p1＝{δε(f1，t1)}2×δε(f2，t2)/{δε(f3，t3)}2
其中，f1＜f2＜f3，并且t1＜t3。
使用从以下公式2中计算的确定值p2，可以交替地进行评估。要注意的是，在以下公式2中，a是给定的常数。以下公式2是凭经验获得的公式。发明人发现，从公式2中计算的确定值p2对于比静脉血栓栓塞(VTE)更严重的肺栓塞(PE)的评估有效。
[数学公式2]
p2＝100×[a-δε(f1，t1)×δε(f2，t2)/{δε(f3，t3)}2]2其中，f1＜f2＜f3，并且t1≤t1≤t3。
而且，虽然使用公式1和2的三点频率数据，计算确定值，但是使用从以下公式3的两点频率数据中计算的确定值p3，也能够进行评估。
[数学公式3]
p3＝{δε(f1，t1)}2/{δε(f2，t2)}2
其中，f1<f2，并且t1<t2。
通过比较从公式1到3中计算的确定值p1、p2以及p3和预定阈值，能够容易地评估血液状态。
通过在(例如)个人电脑中创建和安装用于实现信息处理设备的功能的计算机程序，可以进行上述血液状态评估步骤。这种计算机程序还可以储存在记录介质内，例如，磁盘、光盘、磁光盘或闪速存储器，或者可以通过网络分配。
要注意的是，除了通过发送给评估单元3评估以外，必要时，由测量单元2测量的电气特性数据还可以储存在储存单元4内并且可以显示在显示单元5内。必要时，在评估单元3内获得的评估结果可以储存在储存单元4内并且可以显示在显示单元5上。
不必连续执行上述电气特性测量步骤和血液状态评估步骤。可以酌情通过在储存单元4内储存由测量单元2获得数据，并且从储存单元4中读出评估单元3的数据，进行评估。
此外，虽然在图1中显示的血液状态评估装置1包括测量单元2、储存单元4以及显示单元5，但是血液状态评估装置1至少包括评估单元3。而且，在本实施方式中，作为一个实例，描述电气特性是介电常数的情况，但是本公开不限于使用介电常数的方法。同样，使用其他电气特性，例如，阻抗、导纳以及电容，能够进行评估。
图3A到3D均是在100Hz到40MHz的范围内测量的血液的导电性δκ的时间变化数据。参照5kHz到1MHz的频带，在图3A和3B中显示的具有在正常范围内的红细胞沉降率的血液在与血液凝固相关的长时间侧具有低导电性δκ。另一方面，在图3C和3D中显示的具有在异常范围内的红细胞沉降率的血液在5kHz到1MHz的频带内在长时间侧具有高导电性δκ。使用这个特性，即使在使用导电性δκ时，能够高度精确地评估血栓风险。
如上面具体所述，在根据本实施方式的血液状态评估装置中，根据电气特性的时间变化数据，评估血液状态。因此，简单的血液测试能够以高灵敏度和高特异性评估血栓风险。因此，可以减少在医疗点的负担。
<2、第二实施方式>
接下来，描述根据本公开的第二实施方式的血液状态评估系统。图4是示出根据本实施方式的血液状态评估系统的一个示意性配置的示图。在根据上述第一实施方式的血液状态评估装置中，测量电气特性并且在装置内评估血液状态。然而，可以在连接至电气特性测量装置的信息处理装置内评估血液状态。
即，如图4中所示，根据本实施方式的血液状态评估系统包括电气特性测量装置11和信息处理装置12。必要时，根据本实施方式的血液状态评估系统可以连接至服务器13、显示装置14等。
[电气特性测量装置11]
电气特性测量装置11包括测量单元，该测量单元在设置于装有作为测量目标的血液的样品容器内的一对电极之间施加电压，并且用于在特定的频率或频带内按照时间顺序测量血液的电气特性。不特别限制电气特性测量装置11的配置，并且可以根据要测量的电气特性适当地确定该配置。例如，在一对电极之间施加交流电压，用于测量血液的阻抗和介电常数时，还可以使用阻抗分析器和网络分析器。
[信息处理装置12]
信息处理装置12连接至电气特性测量装置11，并且包括评估单元，评估单元从由电气特性测量装置11测量的电气特性中，在两个或更多个频率或频带中，根据时间变化数据，评估血液的状态。要注意的是，评估单元的具体配置和操作与在上述第一实施方式中相同。
[服务器13]
服务器13通过网络15连接至信息处理装置12和显示装置14，并且包括(例如)信息储存单元。进一步地，服务器13管理从信息处理装置12上传的各种数据，并且响应于请求，将数据输出给显示装置14和信息处理装置12。
[显示装置14]
显示装置14显示由电气特性测量装置11测量的血液的电气特性的时间变化数据、在信息处理装置12的评估单元内的评估结果等。显示装置14可以具有信息输入单元，以便用户可以选择并且输入要显示的数据。在这种情况下，由用户输入的信息通过网络15传输给服务器13和信息处理装置12。
而且，在根据本实施方式的血液状态评估系统中，由于根据电气特性的时间变化数据，评估血液状态，所以简单的血液测试能够高度精确地评估血栓风险。
此外，还可以如下配置本技术。
(1)一种血液状态评估装置，至少包括：
评估单元，被配置为根据血液在两个或更多个频率或者频带中的电气特性的时间变化数据，评估所述血液的状态。
(2)根据(1)所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元从所述电气特性的所述时间变化数据中提取至少一个特征点。
(3)根据(2)所述的血液状态评估装置，
其中，所述特征点是电气特性值E在任意频率fx内从参考时间ta到任意时间ty之间的变化量δE(＝E(fx,ty)/E(fx,ta))。
(4)根据(1)所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元将所述电气特性的所述时间变化数据数字化。
(5)根据(4)所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元通过比较从所述电气特性的所述时间变化数据中计算的确定值和预定阈值，来评估所述血液的状态。
(6)根据(1)所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元根据所述电气特性的所述时间变化数据，通过在任意频率fx内增大和/或减小电气特性值E，来评估所述血液的状态。
(7)根据(1)到(6)中任一项所述的血液状态评估装置，
其中，所述电气特性是选自以下各项值的至少一种值：阻抗、电导、导纳、电容、介电常数、导电率、相位角、以及通过将这些值转换成电量所获得的量。
(8)根据(1)到(7)中任一项所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元评估所述血液的凝固状态。
(9)根据(1)到(8)中任一项所述的血液状态评估装置，进一步包括：
测量单元，被配置为随时间变化测量作为评估目标的血液在特定的频率或频带内的电气特性。
(10)一种血液状态评估系统，包括：
电气特性测量装置，包括测量单元，所述测量单元随时间变化测量作为评估目标的血液在特定的频率或频带内的电气特性；以及
血液状态评估装置，包括评估单元，所述评估单元从所述电气特性测量装置测量的电气特性中，根据在两个或更多个频率或者频带中的时间变化数据，评估所述血液的状态。
(11)根据(10)所述的血液状态评估系统，进一步包括：
服务器，包括信息储存单元，所述储存单元储存在所述介电常数测量装置内的测量结果和/或在所述血液状态评估装置内的评估结果，
其中，所述服务器通过网络连接至所述介电常数测量装置和/或所述血液状态评估装置。
(12)一种血液状态评估方法，包括：
电气特性测量步骤，随时间变化测量作为评估目标的血液在特定的频率或频带内的电气特性；以及
血液状态评估步骤，从在所述电气特性测量步骤中测量的电气特性中，根据在两个或更多个频率或者频带中的时间变化数据，评估所述血液的状态。
(13)一种程序，用于使计算机执行：
评估功能，根据血液在两个或更多个频率或者频带中的电气特性的时间变化数据，评估所述血液的状态。
[实例]
在后文中，具体描述本公开的效果。在本实例中，通过以下方法使用根据上述第一实施方式的血液状态评估装置，评估血栓风险。
(实例1)
<实验方法>
使用将柠檬酸钠视为抗凝血剂的真空采血管，在第二天早上的手术(在手术之后，药物开始之前)收集血液。标本血液的温度提前保持为37℃，并且在开始测量之前，立即将氯化钙的0.25M水溶液加入标本血液中，每1mL血液具有85μL的浓度，以开始血液凝固反应。
然后，使用从索尼公司购买的电介质血凝度计样机，执行电介质测量(阻抗测量)，用于标本血液的血液凝固处理。在测量温度是37℃、测量频率范围是100Hz到40MHz、测量间隔是1分钟以及测量时间是60分钟的条件下，进行测量。在图5中显示的样品容器20用于测量。为了减少血沉的影响，通过将样品容器20每分钟旋转180，执行测量。
在手术后的第四天或第五天，检查是否发生静脉血栓栓塞(VTE)。具体而言，通过超声检查来检查深静脉血栓(DTV)，并且通过计算机断层扫描(CT)来检查肺栓塞(PE)。
<图像诊断>
作为超声检查和计算机断层扫描(CT)的图像诊断的结果，在30个调查实例之中，21个实例对于静脉血栓栓塞(VTE)是阳性，并且9个实例对于静脉血栓栓塞(VTE)是阴性。
<电介质血液凝固时间>
在10MHz中，从介电常数的变化中计算电介质血液凝固时间。对于静脉血栓栓塞(VTE)是阳性的血液的电介质血液凝固时间是23±5分钟，对于静脉血栓栓塞(VTE)是阴性的血液的电介质血液凝固时间是20±4分钟。这些值中的每个比健康人的血液的值(40±6分钟)都短，因此，确定处于具有高血栓风险的增强血液凝固的状态中。然而，实际上，仅仅通过电介质血液凝固时间，难以高灵敏度和高特异性预测是否发生静脉血栓栓塞(VTE)。
<使用确定值p1进行评估>
接下来，使用上述公式1，计算确定值p1。在这种情况下，f1＝2.5kHz、f2＝1MHz、f3＝10MHz、t1＝t3-5 min并且t2＝18min。要注意的是，t3是电介质血液凝固时间。阈值设为0.765，并且小于这个值的确定值p1确定为“阳性”。下面在表1中显示结果。
[表1]
如表1中所示，这种方法能够评估血栓风险，具有90％灵敏度和78％特异性的令人满意的分数。
在此处，“灵敏度”和“特异性”是用于实验室测试中的指数。具体而言，“灵敏度”是定义为“假设确定为阳性的对象正确地确定为阳性的可能性”的值，并且“特异性”是“阴性对象正确地确定为阴性的可能性”。此外，优选地，这些值中的每个较高，并且为“灵敏度”和“特异性”获得高值的方法是一种优异的测试方法。然而，在设置阈值时，灵敏度的优先级造成更低的特异性，而特异性的优先级造成更低的灵敏度。因此，通常通过这两个值都可以在可接受的范围内的方式设置阈值。
(实例2)
接下来，与在实例1中描述的方法一样，使用上述公式2的确定值p2，评估标本血液(标本的数量是27)的血栓风险。在这种情况下，f1＝2.5kHz、f2＝1MHz、f3＝10MHz、a＝0.67以及t1＝t2＝t3，作为电介质血液凝固时间。阈值设为0.11，并且小于这个值的确定值p2确定为“阳性”。下面在表2中显示结果。
[表2]
如表2中所示，这种方法能够评估肺栓塞(PE)，具有88％灵敏度和84％特异性的令人满意的分数。
(实例3)
接下来，与在实例1中描述的方法一样，使用上述公式3的确定值p3，评估标本血液(标本的数量是30)的血栓风险。在这种情况下f1＝2.5kHz、f2＝10MHz、t1＝t2-6min，并且t2是电介质血液凝固时间。阈值设为0.765，并且小于这个值的确定值p3确定为“阳性”。下面在表3中显示结果。
[表3]
如表3中所示，这种方法能够评估血栓风险，具有86％灵敏度和67％特异性的令人满意的分数。
(实例4)
在实例4中，使用糖尿病患者和患有糖尿病以及胶原病的病人的静脉血进行测量。在这种情况下，柠檬酸钠被视为抗凝血剂的真空采血管用于收集血液。标本血液的温度提前保持为37℃，并且在开始测量之前，立即将氯化钙的0.25M水溶液加入标本血液中，每1mL血液具有85μL的浓度，以开始血液凝固反应。在测量温度是37℃、测量频率范围是40Hz到110MHz、测量间隔是2分钟以及测量时间是60分钟的条件下，进行测量。
图6是糖尿病患者的血液的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。由在图6中的粗线包围的数据是胶原病患者的血液的数据，并且具有与其他数据明显不同的模式。具体而言，关于胶原病患者，在开始测量之后，介电常数快速增大，然后，在20分钟内，在从1至100kHz的频带中减小。要注意的是，在没有胶原病的糖尿病患者或健康人身上没有这个特征。确认使用这种方法，能够在血液测试中评估是否患有胶原病。
(实例5)
在实例5中，使用在预计进行人工膝关节置换术的患者手术之前收集的静脉血，进行测量。在这种情况下，柠檬酸钠被视为抗凝血剂的真空采血管用于收集血液。标本血液的温度提前保持为37℃，并且在开始测量之前，立即将氯化钙的0.25M水溶液加入标本血液中，每1mL血液具有85μL的浓度，以开始血液凝固反应。在测量温度是37℃、测量频率范围是100Hz到40MHz、测量间隔是1分钟以及测量时间是60分钟的条件下，进行测量。
比较所产生的数据和作为血液测试的一个普通值的红细胞沉降率(ESR)。红细胞沉降率的正常值是男人10mm/60min或者女人15mm/60min。结果，找出在这些值与电介质凝固模式之间的明显关系，并且确认电介质测量能够评估红细胞沉降率。
图7A到7D是在正常值内的血液(A和B)和具有异常值的血液(C和D)的介电常数的时间变化数据(复介质常数的实部的变化量δε)。下面在表4中显示了图7A到7D的血液标本的红细胞沉降率。如图7A到7D中所示，在正常值内的血液标本和具有异常值的血液标本在1到30kHz的频带内具有明显不同的特征。在红细胞沉降率是正常值的情况下，δε是与血液凝固相关的在1到30kHz的频带内在长时间侧的低值。相反，在红细胞沉降率是异常值的情况下，δε是在1到30kHz的频带内在长时间侧的高值。确认使用这种方法能够评估红细胞沉降率的异常。
[表4]
| 标本 | 红细胞沉降率(mm/60分钟) |
| A | 2 |
| B | 6 |
| C | 84 |
| D | 56 |
参照符号列表
1：血液状态评估装置、2：测量单元、3：评估单元、4：储存单元、5：显示单元、11：电气特性测量装置、12：信息处理装置、13：服务器、14：显示装置、15：网络、20：样品容器。
Claims (10)
1.一种血液状态评估装置，至少包括：
评估单元，被配置为根据血液在两个或更多个频率或者频带中的电气特性的时间变化数据，评估所述血液的状态。
2.根据权利要求1所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元从所述电气特性的所述时间变化数据中提取至少一个特征点。
3.根据权利要求2所述的血液状态评估装置，
其中，所述特征点是电气特性值E在任意频率fx内从参考时间ta到任意时间ty之间的变化量δE(＝E(fx,ty)/E(fx,ta))。
4.根据权利要求1所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元将所述电气特性的所述时间变化数据数字化。
5.根据权利要求4所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元通过比较从所述电气特性的所述时间变化数据中计算的确定值和预定阈值，来评估所述血液的状态。
6.根据权利要求1所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元根据所述电气特性的所述时间变化数据，通过在任意频率fx内增大和/或减小电气特性值E，来评估所述血液的状态。
7.根据权利要求1所述的血液状态评估装置，
其中，所述电气特性是选自以下各项值的至少一种值：阻抗、电导、导纳、电容、介电常数、导电率、相位角、以及通过将这些值转换成电量所获得的量。
8.根据权利要求1所述的血液状态评估装置，
其中，所述评估单元评估所述血液的凝固状态。
9.一种血液状态评估系统，包括：
电气特性测量装置，包括测量单元，所述测量单元随时间变化测量作为评估目标的血液在特定的频率或频带内的电气特性；以及
血液状态评估装置，包括评估单元，所述评估单元从所述电气特性测量装置测量的电气特性中，根据在两个或更多个频率或者频带中的时间变化数据，评估所述血液的状态。
10.一种血液状态评估方法，包括：
电气特性测量步骤，随时间变化测量作为评估目标的血液在特定的频率或频带内的电气特性；以及
血液状态评估步骤，从在所述电气特性测量步骤中测量的电气特性中，根据在两个或更多个频率或者频带中的时间变化数据，评估所述血液的状态。
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