JP2610434B2 - 血液凝固能測定方法 - Google Patents

血液凝固能測定方法

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JP2610434B2 JP62141803A JP14180387A JP2610434B2 JP 2610434 B2 JP2610434 B2 JP 2610434B2 JP 62141803 A JP62141803 A JP 62141803A JP 14180387 A JP14180387 A JP 14180387A JP 2610434 B2 JP2610434 B2 JP 2610434B2
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【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は光学的手段を用いる血液凝固能測定方法の改
良に係り、殊に血液凝固能検査における測定項目である
フィブリノーゲン濃度(量)を、プロトロンビン時間,
部分トロンボプラスチン時間或いは活性化部分トロンボ
プラスチン時間と同一の試薬を用い且つ同一工程中で測
定する方法に関する。
〔従来技術及びその問題点〕
血液凝固能試験は、血液中の凝固因子が正常に存在す
るかまた有効に作用するかを検査するもので、血友病を
始め各種疾患の診断や外科手術に先立って止血状態を知
るため等の目的で行なわれる極めて重要な検査である。
そして現在では、検体として血漿を用いるプロトロンビ
ン時間(PT),部分トロンボプラスチン時間(PTT),
活性化部分トロンボプラスチン時間(APTT)及びフィブ
リノーゲン濃度の4つの項目がスクリーニング検査とし
てルーチン化されている。
もっとも、これらは使用する試薬こそ異なるものの何
れも血漿中のフィブリノーゲンが凝固因子の作用によっ
てフィブリンに転化する現象を利用したものである。そ
して、前三者は試薬と混合した時点からフィブリンが析
出を開始する時点までの時間として定義される。尚試薬
としては、PTには組織トロンボプラスチン、PTT(APT
T)には部分トロンボプラスチン試薬(活性化部分トロ
ンボプラスチン試薬)が用いられ、且つ何れもカルシウ
ム塩が添加される。
一方フィブリノーゲン濃度(量)の測定には幾つかの
方法があるが、最終段階の反応を進行させる酵素である
トロンビンを用いフィブリン塊が生成するまでの時間を
測定する方法(トロンビンタイム法)が普及している。
しかしこの方法は、前三者が単に検体に試薬を加えて凝
固するまでの時間を測定するという単純な方法であるの
に対し、較正用標準液を希釈して検量線を作成する作業
に加えて検体希釈作業が必要になるうえ、終点の判断に
個人差が出易いし熟練を有する等の難点がある。しか
も、この試薬は前三者のものに比して高価でコスト高と
なる。
ただ前三者の場合も、析出開始状態を再現性良く把握
することはなかなか困難である。そこで本出願人は検体
(血漿)と試薬の混合物に光を照射して得た散乱光信号
を電気信号に変換し、一定時間(10マイクロ秒程度)毎
にデジタル化し且つ隣り合う値を差演算し、その最大値
を示す時刻以前において差演算値が該最大値の数分の1
の値を示す時刻をもってPTやPTTとする技術を開発した
(特公昭61−10777)。この技術は検出感度が高く低フ
ィブリノーゲン症の場合でも正確なPTやPTT(APTT)値
の測定が出来るとともに、熟練が不要で個人差なく凝固
時間の決定が正確にできる特徴がある。
しかし、フィブリノーゲン濃度を光学的に測定する場
合、前記諸欠点に加え透過光量や散乱光量がダラダラと
変化し測定に時間がかかるとか、終点が掴み難く測定値
の再現性が悪い等の問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、より安価なPT試薬又はPTT(APTT)試薬を
用い、その測定原理に基づき簡単な手順でPT或いはPTT
(APTT)とともにフィブリノーゲン量を同一工程中で測
定することを目的とする。また熟練を要さず、個人差な
くフィブリノーゲン濃度(量)を正確に測定することを
目的とする。
〔測定原理〕
これらの目的を達成するために、本発明は前記PT等の
測定方法(特公昭61−10777)を更に改良しフィブリノ
ーゲン濃度も同時に測定するようにした。尚、PTもPTT
(APTT)も測定原理は同じ故以下PTを例にとって説明す
る。
プロトロンビン時間(PT)は、検体に組織トロンボプ
ラスチンと2価のカルシウムを加え、外因系と呼ばれる
反応系を活性化させることにより最終段の反応即ちフィ
ブリンの析出へと到達させる方法である。ただ、この場
合最終段の反応の大小ではなく、最終段への到達時間が
測定対象となる。但し、PTにおいても最終段の反応はト
ロンビンによるフィブリノーゲンのフィブリン転化であ
り、トロンビンが十分量生成しておればフィブリノーゲ
ン測定と何ら変わるところはなく、この最終段でのフィ
ブリン転化量を測定することにより、フィブリノーゲン
の測定が可能となる。
即ち、検体と組織トロンボプラスチン及びカルシウム
イオンの混合液に光を照射すると、第1図(a)に示す
ような散乱光度変化を示す。この曲線Aは、第3図にお
いて混合液(1)からの散乱光信号を光検出器(2)に
よって電気信号化し増幅器(3)で増幅したものを時間
(混合開始時刻T0=0)の関数としてグラフ化したもの
である。尚、第3図中符号(4)は光源,(5)は点灯
回路,(6)はキュベットである。ただこの曲線A自体
は化学的な意味は持たないが、経験上(ロ)部分がフィ
ブリンの析出開始点であることが判っている。また
(イ)部分は反応進行中であるが未だフィブリンの析出
に至らない場合、(ハ)部分はフィブリンの析出が最も
盛んな場合、(ニ)部分は血漿中のフィブリノーゲンの
殆どがフィブリンに転化してしまった状態を示すものと
解される。また、図中Bgは検体や試薬の濁り等によるバ
ックグラウンド、Fiはフィブリン析出による散乱光度変
化である。
(プロトロンビン時間) 増幅器(3)からの信号をA−Dコンバーター(7)
でデジタル化し次いで演算装置(8)で時間微分し、混
合開始時刻T0(=0)から計時した時間データとともに
記憶装置(9)に記憶させる。これをグラフ化すると第
1図(b)の如く曲線Bが得られる。これは曲線Aの変
化量を示すもので、最大値Mを示す時刻Tm前後でフィブ
リンの析出が最も盛んなことを示す。そこで、時刻Tm以
前において最大値Mの1/n1またはこれに近い微分値Pを
記憶装置(9)から検索しその時刻Tpを求めると、n1
2程度乃至それ以上の場合これが第1図(a)の(ロ)
の部分に相当する。これは、該部分(ロ)の傾きが大き
いことによる。そこで、このTpをもってプロトロンビン
時間とする。かくして得られたプロトロンビン時間(P
T)はフィブリンの析出開始点に極めて近いと言う特徴
があるとともに、個人差なく且つ再現性良く測定でき
る、尚、n1は1に近いとTpがTmに近づき無意味となり、
大きくなるとTpが特定できにくくなるので、2〜10程度
の値が実際的である。n1は演算上自然数が簡単である
が、2.5その他自然数以外の数値も採りうるものであ
る。
(フィブリノーゲン濃度) フィブリノーゲン濃度は、十分な時間が経過し(ニ)
の部分の傾きが0になった時点での第1図(a)のFiの
関数として求められる。しかし、(ニ)の部分の傾きが
0になるには数〜数十分も要する。また検体や試薬に固
有の散乱光成分によるバックグラウンドの影響を受けて
正確な測定は困難である。
そこで本発明では、第1図(b)に示す微分値信号を
演算装置(8)で適当な仮の終点(以下で述べるTeまた
はTl)まで累積(積分)する(第1図(c)の曲線
C)。この曲線Cは、曲線AをバックグラウンドBg分だ
け平行移動したものと同じであり、各時刻におけるフィ
ブリン濃度を反映した量となる。
しかして、終点はあまり長時間にわたらず、且つ実際
のフィブリノーゲン濃度と掛け離れた値を示さないよう
な時間を選ぶべきである。本発明では、前記時刻Tm以後
において最大値Mの1/n2となる微分値Eを示す時刻Teを
仮の終点とする。尚、n2は大きい方がより実際に近いも
のとなるが測定に時間がかかるので、10前後乃至15,20
等適当な数値を採用する。この場合も自然数には限らな
い。
或いは、混合を開始した時刻T0(=0)から80〜100
秒後と言った具体的な時刻Tlを仮の終点としてもよい。
更に、TeとTlの内小さい方を採る如く両者の併用も考え
られる。尚、前記した従来法であるトロンビンタイム法
では、正常者で5〜10秒程度、低フィブリノーゲン症患
者でも40秒程度であるが、PTと同一工程で測定できるこ
とを考えれば80〜100秒でも大きな時間短縮になる。
ただ、前記方法では時刻Te或いはTl以降の微分値が無
視されてフィブリノーゲン濃度が低く出る。そこで、第
2図の如く補正を加えると、より真値に近いフィブリノ
ーゲン濃度が得られる。
これは、まず仮の終点とした時刻Te(又はTl)に於け
る微分値E(又はL)を記憶装置から検索し(Eはすで
に検索済)、更にそれ以前の幾つかの時刻における微分
値も検索し、演算装置(8)によりこれらの微分値から
時刻Te(又はTl)以後の微分値を直線(図中点線で示
す)的に類推し、該得られた全類推微分値を累積して補
正分とする。これを前記T0からTe(又はTl)までの累積
値に加え、その和からフィブリノーゲン濃度を求める。
この類推微分値の累積値は、図に於いて前記類推直線
とX軸との交点をTxとすると、点Txと点E(又はL)と
点Te(又はTl)からなる三角形の面積となる。この演算
は実際にTxまで測光する必要がなく演算装置(8)によ
り瞬時に行えるとともに、該部分に於ける実際の微分値
の累積値(Te又はTl〜Tx)に極めて近いものである。
尚、類推直線に替えて二次,三次の類推曲線を用いても
よい。
〔測定装置及び測定手順〕
次に、本発明に用いる測定装置及び測定手順について
簡単に説明する。
測定装置は、前述した如く第3図にその概略を示す
が、更に測定結果を表示或いはプリントアウトする表示
装置(10)や測定開始用スィッチが必要となる。このス
イッチとしては、キュベット(6)に試薬を添加するピ
ペット(11)の添加動作と連動するものが好ましい。ま
た演算装置(8)や記憶装置(9)はマイクロコンピュ
ータを用いる。
次に、測定に先立って較正を行なう。較正は、標準血
漿(フィブリノーゲン濃度既知のもの、または他の手段
でフィブリノーゲン量を定量したコントロール血漿或い
は正常のヒト血漿)とPT試薬を用いて行なう。まず、該
標準血漿の希釈系列(例えば×1,×1/2,×1/2.5,1/3.3,
×1/5)を作る。次いで、37℃に加温したPT試薬と該希
釈血漿を一定割合で混合し、先に示した凝固時間Tp及び
時刻Teでの散乱光度変化Fiを求める。各希釈血漿で得ら
れた凝固時間と希釈率から求められる活性%(無希釈=
100%)によりPTの検量線を、また同じく散乱光度変化
とフィブリノーゲン濃度によりフィブリノーゲンの検量
線を夫々作成し、記憶装置(8)に記憶させる。
尚検量線の作成は、試薬ロットの変り目とか、長時間
使用しなかった場合等に行なえばよい。
いかして、加温した検体とPT試薬を混合し測光する
と、PT及びフィブリノーゲン濃度が自動的に測定されて
表示装置(10)に表示される。
以上はPTを例に採り、且つ散乱光を用いて測定する場
合について説明したが、PTT或いはAPTTの場合も、同様
にして同時進行的にフィブリノーゲン濃度を測定でき
る。但し、フィブリノーゲン濃度は、前記PT,PTT,APTT
の何れか1項目と共に測定すればよく、他はそれ自身の
みの測定でよい。(ソフトウエアの設定で自在に行な
う。) また、透過光を用いても同様に測定可能である。但
し、透過光強度は第4図に示すように散乱光強度とは上
下逆向きのカーブとなり、またその変化は幾分緩慢であ
る。この場合、光源(4)は光検出器(2)の向かい側
にセットする。
〔効果〕
以上詳述したように、本発明は血液凝固能測定に際し
検体と試薬の混合物に光を照射して得られる散乱光信号
或いは透過光信号を微分してPTやPTT(APTT)を測定す
るとともに、続けて終点まで微分値の累積を行なってフ
ィブリノーゲン濃度の測定値を得るものである。
従って、PT或いはPTT(APTT)とともにフィブリノー
ゲン濃度(量)が同一工程中で測定できることから、使
用検体量が減少し、試薬特に高価なフィブリノーゲン用
試薬が不要になり、別個に調製する手間が省けるととも
に標準物質も共用でき較正も一度で済む。また検体を無
希釈で使用できるため手間が省け、測定時間が大幅に短
縮でき、極めて簡便且つ経済的である。しかも、真値に
極めて近いフィブリノーゲン濃度が個人差無く且つ再現
性よく測定できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の測定原理を説明するもので(a)は検
体と試薬を混合した場合の時間−散乱光強度曲線図、
(b)は同じく微分値曲線図、(c)は同じく微分値の
累積値曲線図である。第2図は第1図(b)と同じ微分
値曲線で補正値を得るための説明図、第3図は本発明方
法に用いる測定装置の概略ブロック図、第4図は検体と
試薬を混合した場合の時間−透過光強度曲線である。 1……混合液 2……光検出器 3……増幅器 4……光源 5……点灯回路 6……キュベット 7……A−Dコンバーター 8……演算装置 9……記憶装置 10……出力装置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】血漿及び凝固試薬を混合する過程と、その
    混合液に一定光量の光を照射して得られる散乱光又は透
    過光を連続観測し電気信号に変換する過程と、該電気信
    号を一定時間間隔でディジタル変換し該ディジタル信号
    に対して時間微分を行い混合開始時刻T0から計時した時
    間データと共に記憶装置に記憶する過程と、微分値の最
    大値Mを検出しその時刻Tm以前においてその最大値を2
    〜10の正数であるn1で除した値となる微分値Pを記憶装
    置から検索しその時刻TPからプロトロンビン時間、部分
    トロンボプラスチン時間或いは活性化トロンボプラスチ
    ン時間を求める過程と、演算装置で微分値が時刻Tm以後
    において最大値Mを10〜20の正数であるn2で除した値と
    なる時刻Te或いはT0から80〜100秒後であるTLまで微分
    値の累積を行い該累積値からフィブリノーゲン濃度を求
    める過程を含む血液凝固能測定方法。
  2. 【請求項2】血漿及び凝固試薬を混合する過程と、その
    混合液に一定光量の光を照射して得られる散乱光又は透
    過光を連続観測し電気信号に変換する過程と、該電気信
    号を一定時間間隔でディジタル変換し該ディジタル信号
    に対して時間微分を行い混合開始時刻T0から計時した時
    間データと共に記憶装置に記憶する過程と、微分値の最
    大値Mを検出しその時刻Tm以前においてその最大値を2
    〜10の正数であるn1で除した値となる微分値Pを記憶装
    置から検索しその時刻TPからプロトロンビン時間、部分
    トロンボプラスチン時間或いは活性化トランボプラスチ
    ン時間を求める過程と、演算装置で微分値が時刻Tm以後
    において最大値Mを10〜20の正数であるn2で除した値と
    なる時刻Te或いはT0から80〜100秒後であるTLまで微分
    値の累積を行なうとともに、時刻Te或いはTLに於ける微
    分値E或いはLを基準としその時刻以前に於ける微分値
    に基づいてその時刻以後に於ける微分値を類推して全類
    推微分値を累積し、次いで両累積値の和からフィブリノ
    ーゲン濃度を求める過程を含む血液凝固能測定方法。
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臨床検査法提要(昭和60年3月31日発行、金井泉著、金原書店発行)358〜361ページ

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