JP6208487B2 - 血液測定装置 - Google Patents
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Description
この発明は、電気抵抗法を用いて血液測定を行う血液測定装置に関するものである。
電気抵抗法を用いて血球を正確に測定するために、アパーチャ（検知孔）の上流においてシースフローを用いて血液試料がアパーチャの中心を流れるようにして、綺麗な血球パルスを得るように構成したものが知られている（特許文献１）。しかしながら、このようにアパーチャの上流においてシースフローを用いる構成でも、アパーチャの下流において血球の舞い戻りが発生し、測定に誤差を生じるという問題があった。
一方、アパーチャの下流においてバックシースやスイープシースを用いて血小板測定の障害となる大血球のアパーチャへの舞い戻りを阻害する構成を備える装置が知られている（特許文献２、特許文献３）。この装置による測定によってアパーチャを通過した血球は再びアパーチャにおける感知領域へ戻ることがなく、測定誤差の発生を防止可能である。
しかしながら、バックシースやスイープシースの構成は、噴流拡散する前に血球を回収するものである。このため、アパーチャ近傍に機構を取り付ける必要があり、構成が複雑化する。更に、回収管を介してシース液を流す構成であるため、アパーチャ付近における流れは弱く、浮遊している血球やアパーチャが形成されている隔壁などに付着した泡などを除去することは困難である。
上記に対し、本願出願人はアパーチャの下流において希釈液の吸引を行う手段により旋回流を発生させて血球が感知領域に舞い戻ることを防ぎ、これによって誤測定を防止する血液測定装置を提供した（特許文献４）。
上記の本願出願人が提供した血液測定装置は、上記のような極めて優れた効果を有するものである。本発明は更に改良した血液測定装置を提供せんとしてなされたもので、その目的は、血球の感知領域への舞い戻りを防止することができると共に、血球計測の精度をより向上させることが可能な血液測定装置を提供することである。
本発明に係る血液測定装置は、アパーチャを介して連通する第１及び第２の容器と、前記第１の容器と前記第２の容器に設けられる第１及び第２の電極と、シース液が貯液され、加圧されて前記第１及び第２の容器へ前記シース液を供給する単一の液供給源と、前記液供給源から前記第１の容器へ前記シース液を供給する第１の供給経路と、前記液供給源から前記第２の容器へ前記シース液を供給する第２の供給経路と、前記第１の容器に供給される血液試料を前記液供給源から供給されるシース液によるシースフローによって集束させ前記アパーチャへ送り込むシースフロー作成手段と、前記アパーチャから前記第２の容器へ流出する血液試料を前記液供給源から供給されるシース液による旋回流によって集束させ前記アパーチャから離間する方向へ流出させる旋回流作成手段と、前記第２の供給経路の長さ及び径を変化させて構成され、前記第２の供給経路の流量を調整する流量調整手段とを具備し、前記第１及び第２の容器へ供給する前記シース液の圧力を異ならせる。
本発明に係る血液測定装置は、第１の容器に供給される血液試料を前記液供給源から供給されるシース液によるシースフローによって集束させ前記アパーチャへ送り込むシースフロー作成手段と、アパーチャから前記第２の容器へ流出する血液試料を前記液供給源から供給されるシース液による旋回流によって集束させ前記アパーチャから離間する方向へ流出させる旋回流作成手段とを具備し、前記第１及び第２の容器へ供給する前記シース液の圧力を異ならせるので、アパーチャの前方ではシースフローによってアパーチャに向けて試料を集束させて送り込むことができ、アパーチャの後方では旋回流によって集束させて舞い戻りすることなく試料を流すことができ、誤測定を防止することが可能である。
本発明に係る血液測定装置では、前記第１及び第２の容器へ供給する前記シース液の圧力を異ならせるという簡単な構成によって、アパーチャの後方では旋回流を発生させ、これによって集束させて舞い戻りすることなく試料を流すことができ、誤測定を防止することが可能である。
以下添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る血液測定装置を説明する。各図において同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１に本発明の実施形態に係る血液測定装置の構成図を示す。この血液測定装置は、第１の容器１１と第２の容器１２が設けられている。第１の容器１１と第２の容器１２は、両者を隔てる隔壁１３の中央部に形成された感知領域であるアパーチャ１４を介して連通されている。
アパーチャ１４と対向する第１の容器１１における面には、第１の電極２１が設けられている。第１の容器１１は、第１の電極２１からアパーチャ１４へ向かってテーパ状に細径となる、例えば円錐台形状の容器により構成することができる。また、アパーチャ１４と対向する第２の容器１２における面には、第２の電極２２が設けられている。第２の容器１２は、隔壁１３から第２の電極２２へ向かってテーパ状に細径となる、例えば円錐台形状の容器により構成することができる。
第１の容器１１には試料供給管２３が結合されている。この試料供給管２３は、第１の容器１１の外側から第１の電極２１の中央を介して第１の容器１１内まで延在するように設けられている。試料供給管２３には、チューブ２４を介して試料供給部３１から希釈血液試料が供給される。
第１の容器１１はチューブ（第１の供給経路）２５を介してシース液タンク３２に接続されており、第２の容器１２はチューブ２６（第２の供給経路）を介してシース液タンク３２に接続されている。シース液タンク３２には、希釈液であるシース液が貯留されている。シース液タンク３２には、シース液に圧力を加える陽圧手段３３が備えられている。陽圧手段３３は、測定制御部４０の制御に基づいてシース液タンク３２のシース液に陽圧を印加してシース液を送出する。このように、本実施形態に係る血液測定装置には、陽圧を印加してシース液を第１の容器１１と第２の容器１２に供給する液供給源を備える。
チューブ２５の先端は第１の容器１１における第１の電極２１の近くに接続されている。また、試料供給管２３の先端である試料供給口２３ａは、チューブ２５の先端よりアパーチャ１４に近く設けられる。これにより、チューブ２５から供給されたシース液は試料供給管２３から放出される希釈血液試料のサンプルフローＫを包むようにしてアパーチャ１４へ向かうシースフローＳを発生させる。このように、この血液測定装置には、第１の容器１１に供給される血液試料をシースフローＳによって集束させてアパーチャ１４へ送り込むシースフロー作成手段が備えられている。
第２の容器１２における隔壁１３に近接するチューブ２６の先端２６ａには、第２の容器１２から排出される液の流量を所定に調整する流量調整手段５０が設けられている。この流量調整手段５０は、チューブ２５から第１の容器１１へ供給されるシース液の圧力と、チューブ２６から第２の容器１２へ供給されるシース液の圧力を異ならせるように働き、チューブ２６から第２の容器１２へ供給されるシース液の流量を所定に調整する。
流量調整手段５０は、バルブにより構成することができる。この流量調整手段５０であるバルブの開度を制御して流量調整（圧力調整）することにより、アパーチャ１４より上流の第１の容器１１とアパーチャ１４より下流の第２の容器１２との差圧を所望にする。つまり、第１の容器１１の圧力を第２の容器１２の圧力より高くし、アパーチャ１４を通過するシースフローＳが希釈血液試料のサンプルフローＫの周囲を鞘状に包んだ状態で第２の電極２２側へ流れるようにする。ここに、バルブの開度を制御して流量調整し、旋回流Ｗ中のサンプルフローＫの絞り径が所望となるようにすることができる。勿論、バルブの開度を所望に制御して流量調整し、希釈血液試料のサンプルフローＫの流量を調整して、旋回流Ｗ中のサンプルフローＫの絞り径が所望となるようにすることもできる。いずれにしても、希釈血液試料のサンプルフローＫを包んだ状態のシースフローＳが旋回流Ｗ中を進む速さ（強さ）を容易に所望に調整することができる。
流量調整手段５０は、上記のバルブに限られるものではなく、チューブなどの経路を構成する手段における長さ及び／または径を変化させて構成したものであっても良い。
第２の電極２２側の端部には、廃液チューブ２７が接続されている。第２の容器１２内の液体は、廃液チューブ２７を介して廃液タンク３４へ排出される。この構成と上記のような流量調整手段５０による流量調整（圧力調整）により、チューブ２６の先端２６ａから放出されたシース液が隔壁１３の周縁に近接する第２の容器１２の内壁に沿って流れ、流速の早いシースフローＳを第２の容器１２の全体に亘って巻くように旋回して流れる旋回流Ｗが発生する。この旋回流Ｗは、アパーチャ１４から第２の容器１２へと進んだ希釈血液試料のサンプルフローＫを中心にして旋回して廃液チューブ２７へと向かう。また、シースフローＳが希釈血液試料のサンプルフローＫを包んだ状態で廃液チューブ２７へと向かう。このように、この血液測定装置には、アパーチャ１４から第２の容器１２へ流出する血液試料を液供給源から供給されるシース液による旋回流Ｗによって集束させてアパーチャ１４から離間する方向へ流出させる旋回流作成手段が備えられている。
更に、流量調整手段５０より先のチューブ２６の先端２６ａは、第２の容器１２における隔壁１３近くに接続される。この接続部分においては、例えば本願出願人の出願に係る特開２０１２−１２７６８０号公報に記載のように、チューブ２６の先端２６ａから放出されたシース液が隔壁１３の周縁に近接する第２の容器１２における内壁に沿って流れるように方向付けされるように、チューブ２６の先端２６ａを設けることができる。このように構成することによって、隔壁１３における第２の容器１２側の内壁に沿って渦を巻くように旋回し、更に第２の電極２２向かって流れる旋回流Ｗの発生を的確に補助するように働き、容器１２をテーパ状に細径することで旋回流の勢いを保たせている。
第１の電極２１と第２の電極２２は、測定制御部４０に接続されている。測定制御部４０には、文字等の表示やプリントを行う出力部とキーが設けられた操作部とを有する操作出力部４１が接続されている。測定制御部４０は、第１の容器１１と廃液タンク３４を接続するチューブ２８に設けられたバルブ５５の開閉制御を行う。具体的には、測定するために第１の容器１１が液により満たされた状態とする場合にはバルブ５５を閉成すると共に廃液チューブ２７に設けられた図示せぬ流路開閉手段で第２の容器１２からの液排出を止めてシース液で満たされた状態とする。測定時には、バルブ５５の閉成を継続する一方、第２の容器１２から液排出が可能となるように図示せぬ流路開閉手段を制御する。また、試料供給部３１を制御して希釈血液試料を第１の容器１１へ供給する。更に、測定制御部４０は、第１の電極２１及び第２の電極２２間に微少電流を流して血液測定を行う測定手段として機能する。
測定制御部４０は、第１の容器１１からアパーチャ１４を介して第２の容器１２へと流れ、第１の電極２１と第２の電極２２との間に存在するサンプルフローＫ中の血球による電気抵抗の変化を捕らえ、この変化に基づき血球計数の測定を行う。そして、測定結果を操作出力部４１から出力する。
更に、上記測定の際に測定制御部４０は、陽圧手段３３を制御してシース液タンク３２から、第１の容器１１及び第２の容器１２へシース液の供給を行う。このとき流量調整手段５０は、前述の通りにシースフローＳと旋回流Ｗの強さが所望に調整された状態とされる。
このため、第１の容器１１内に所要の強さの流れでシースフローＳが生じ、第２の容器１２内に所要の強さの旋回流Ｗが発生する。アパーチャ１４付近には旋回流Ｗを生じさせる新たなシース液が流入し、アパーチャ１４付近に泡や血液が付着することなく高精度な測定を可能とする。これと共に旋回流Ｗは、希釈血液試料の噴流拡散を阻害して希釈血液試料がアパーチャ１４付近などの感知領域に舞い戻ることなく高精度な測定を可能とする。上記の調整された流れに対してサンプルフローＫの流量を変化させることにより、アパーチャ１４を通過するサンプルフローＫの絞り径を所望とすることができる。これにより、血球数の少ない希釈血液試料を大量に供給して（流入させて）血球の通過量を増加させることもでき、血球計測精度を向上させることが可能である。
また、上記では、第１の容器１１及び第２の容器１２へシース液を供給する単一液供給源により供給する構成を示したが、これに限られるものではない。即ち、液供給源は、上記第１の容器１１へシース液を供給する第１の液供給源と、上記第２の容器１２へシース液を供給する第２の液供給源とを備え、上記第１及び第２の容器１１、１２へ供給するシース液の圧力を異ならせる構成を採用することができる。ここに、上記第２の液供給源の圧力が上記第１の液供給源の圧力より低圧とすると好適である。このような変更によっても上記実施形態と同様の効果を奏する。
２３ 試料供給管
２５、２６ チューブ
３１ 試料供給部
３２ シース液タンク
３３ 陽圧手段
３４ 廃液タンク
４０ 測定制御部
４１ 操作出力部
５０ 流量調整手段
５５ バルブ
２５、２６ チューブ
３１ 試料供給部
３２ シース液タンク
３３ 陽圧手段
３４ 廃液タンク
４０ 測定制御部
４１ 操作出力部
５０ 流量調整手段
５５ バルブ
Claims (1)
- アパーチャを介して連通する第１及び第２の容器と、
前記第１の容器と前記第２の容器に設けられる第１及び第２の電極と、
シース液が貯液され、加圧されて前記第１及び第２の容器へ前記シース液を供給する単一の液供給源と、
前記液供給源から前記第１の容器へ前記シース液を供給する第１の供給経路と、
前記液供給源から前記第２の容器へ前記シース液を供給する第２の供給経路と、
前記第１の容器に供給される血液試料を前記液供給源から供給されるシース液によるシースフローによって集束させ前記アパーチャへ送り込むシースフロー作成手段と、
前記アパーチャから前記第２の容器へ流出する血液試料を前記液供給源から供給されるシース液による旋回流によって集束させ前記アパーチャから離間する方向へ流出させる旋回流作成手段と、
前記第２の供給経路の長さ及び径を変化させて構成され、前記第２の供給経路の流量を調整する流量調整手段と
を具備し、
前記第１及び第２の容器へ供給する前記シース液の圧力を異ならせる、血液測定装置。
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