JP6729558B2 - 電気的特性測定装置、電気的特性測定方法、血液状態解析システム、及び該方法をコンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラム - Google Patents
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Description
また、一般的な血中アンモニア検査も、前記血液凝固検査と同様、血液試料を遠心分離して得られる血漿を用いて、当該血漿中のアンモニウムイオンを分析する方法を採用している。
このため、臨床的に行われる血液状態の解析方法を行う検査機関や病院などの医療機関に導入されている血液検査システムでは、患者等から採取された血液試料を速やかに遠心分離する工程が採用されている。
その一方で、医療機関等に導入されている血液検査システムでは、前述の如く、予め血液試料を遠心分離に供し、血漿成分を得ることを前提している。
本技術に係る電気的特性測定装置は、前記血液試料の前記血球成分と前記血漿成分の構成比を測定する血液構成比測定部をさらに備えることもできる。
本技術に係る電気的特性測定装置の前記血液構成比測定部は、前記血球成分と前記血漿成分の境界面を検出する光学検出器を有することもできる。
本技術に係る電気的特性測定装置の前記血液構成比測定部は、前記血球成分と前記血漿成分の境界面を検出する電気検出器を有することもできる。
本技術に係る電気的特性測定装置の前記血液試料測定部は、前記血液試料の誘電率を測定することもできる。
本技術に係る電気的特性測定装置は、前記混合部により混合された血液試料の電気的特性に基づいて、該血液試料の状態を解析する血液状態解析部を更に備えることもできる。
本技術に係る電気的特性測定装置は、前記血漿成分の構成比に応じて、前記血液試料の電気的特性の測定結果を補正する補正部を更に備えることもできる。
本技術に係る電気的特性測定装置は、前記血漿成分を検査する血漿検査部を更に備えることもできる。
本技術に係る電気的特性測定装置は、前記血漿成分と血球成分とを分離する分離部を更に備えることもできる。
本技術に係る血液状態解析システムは、前記電気的特性測定装置による測定結果及び/または血液状態解析装置による解析結果を記憶するサーバーを備えることもできる。
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
1.電気的特性測定装置1
(1)分離部11
(2)血漿検査部12
(3)混合部13
(4)血液構成比測定部14
(5)血液試料測定部15
(6)血液状態解析部16
(7)補正部17
(8)記憶部18
(9)血液試料
2.血液状態解析システム10
(1)電気的特性測定装置1
(2)血液状態解析装置101
(3)サーバー102
(4)表示部103
(5)ユーザーインターフェース104
3.電気的特性測定方法
(1)分離工程I
(2)血漿検査工程II
(3)混合工程III
(4)血液構成比測定工程IV
(5)血液試料測定工程V
(6)血液状態解析工程VI
(7)補正工程VII
(8)記憶工程VIII
4.電気的特性測定用プログラム
図1は、本技術に係る電気的特性測定装置1(以下、「装置1」ともいう)の概念を模式的に示す模式概念図である。本技術に係る電気的特性測定装置1は、血球成分と血漿成分とを含む血液試料(以下、単に「血液試料」ともいう)を用いて、該血液試料の電気的特性を測定する装置であって、混合部13及び血液試料測定部15を少なくとも備える。また、必要に応じて、分離部11、血漿検査部12、血液構成比測定部14、血液状態解析部16、補正部17、記憶部18などを備えることもできる。以下、各部について詳細に説明する。尚、以下では、概ね通常行われる血液検査の工程順に即して各部の説明を行うが、本技術において全ての部を備えている必要はない。
前記血球成分と血漿成分を含む血液試料を用いた種々の血液検査には、血漿成分を用いるものがある。このため、血液検査を行う場合、予め前記血液試料を血球成分と血漿成分とに分離することが通常行われている。
本技術に係る電気的特性測定装置1は、必要に応じて、全血状態の血液試料を血球成分と血漿成分とに分離する分離部11を備えていてもよい。その一方で、本技術に係る電気的特性測定装置1は、分離部11を備えず、他の手段により血球成分と血漿成分に分離された血液試料を用いる構成としてもよい。
本技術に係る電気的特性測定装置1には、前記分離部11又は他の構成により分離された血漿成分を用いて、血液試料の状態を検査する血漿検査部12を備えることができる。本技術に係る電気的特性測定装置1において、血漿検査部12は必須ではなく、外部の血漿検査装置を接続して、血漿成分を用いた検査を行うことも可能である。
前記混合部13は、前記分離部11又は他の構成により分離された血球成分と血漿成分とを混合するものであり、具体的には、血液試料の血球成分と血漿成分の構成比に基づいて、前記血球成分と血漿成分との混合が行われる。
前記血液試料の血球成分と血漿成分の構成比に基づく分注方法の一例としては、下記方法が挙げられる。
又は、ピペットを用いて、血球成分の液相及び血漿成分の液相それぞれから所定量吸引し、全血試料における血球成分と血漿成分の構成比と同一の構成比からなる血液試料を新たに形成する方法も挙げられる。
前記血液構成比測定部14では、前記混合部13により血球成分と血漿成分とが混合される前に、血液試料における血球成分と血漿成分との構成比が測定される。本技術に係る電気的特性測定装置1において、この血液構成比測定部14は必須の構成ではないが、解析の精度を高めるためには備えていることが好ましい。
前記光検出部143は、血液試料が収容された採血管等の容器Tを挟んで前記光照射部142と対向する位置に配置され、当該光照射部142から照射された光を検出する。この光検出部143の態様は特に限定されず、前記光照射部142から照射される光の種類に応じて適宜設定することができ、通常の光検出手段が備える、光分離素子、蛍光検出部、散乱光検出部などを備えていてもよい。
ここで、血液試料において、血漿成分はS2主に水分から構成されていることから、電導率が高い値を示す。一方で、血球成分S1は主に赤血球から構成され、電導率が低い値を示す。
ここで、本技術に係る電気的特性測定装置1では、前記電気検出器144を有する血液構成比測定部14が混合部13として機能する構成としてもよい。すなわち、前記電気検出器144がピペッターとその先端に装着するチップからなる構成である場合、このピペッターを用いて血球成分S1と血漿成分S2とを混合することも可能である。この場合、ピペッター及びチップは、混合部13と血液構成比測定部14として機能することになり、電気的特性測定装置1の小型化や当該装置1の製造コストの削減を実現することができる。
血液試料測定部15では、前記混合部13により血球成分S1と血漿成分S2とが混合され、全血状態とされた血液試料の電気的特性が測定される。
本技術に係る電気的特性測定装置1において、測定可能な電気的特性としては、例えば、誘電率、インピーダンス、アドミッタンス、キャパシタンス、コンダクタンス、導電率、位相角などを挙げることができる。これらの電気的特性は、下記表1に示す数式によって、互いに変換可能である。そのため、例えば、血液試料の誘電率測定の結果を用いてヘマトクリット値及び/又はヘモグロビン量を評価した評価結果は、同一の血液試料のインピーダンス測定の結果を用いた場合の評価結果と同一になる。これらの電気量や物性値の多くは複素数を用いて記述することができ、それによって変換式を簡略化することができる。また、血液試料測定部15において、電気的測定を行う周波数帯域は、測定する血液試料の状態、測定目的などに応じて、適宜選択することができる。
血液状態解析部16では、前記混合部13により混合された血液試料の電気的特性に基づいて、血液状態の解析が行われる。この血液状態解析部16は、本技術に係る電気的特性測定装置1では必須ではなく、本技術に係る電気的特性測定装置1で得られた測定結果に基づいて、外部の解析装置等を用いて血液試料の状態を解析することも可能である。また、必要に応じて、前記血漿検査部12による検査結果、血液試料測定部15による測定結果などを検出し、それに基づいて血液状態の解析が行われるようにしてもよい。
本技術に係る電気的特性測定装置1は、前記血液試料測定部15で測定された測定結果を補正する補正部17を備えることができる。本技術に係る電気的特性測定装置1において、補正部17は必須ではなく、外部の測定結果補正装置を接続して、血液試料測定部15による測定結果を補正することも可能である。
ここで、血液試料の凝固能の評価結果は、測定時における薬剤が、血液試料中の血球成分の排除体積効果によって血漿成分中に濃縮されることにより、大きな影響を受けることが知られている。更に、血液試料の凝固能の評価結果は、同一検体から採取された血液試料であっても、当該血液試料におけるヘモグロビン量に応じて変化することが知られている。このため、前記補正方法としては、例えば、血液試料中の薬剤残余量やヘモグロビン量を予め測定しておき、その測定値に基づいて血液試料の電気的特性の測定結果を補正する方法などが挙げられる。
尚、本技術では、前記補正部により血液試料の電気的特性の測定結果を補正しているが、例えば、検査時に使用される薬剤の添加量を制御することにより、補正することが必要ないよう、血液試料の電気的特性を測定するようにしてもよい。
本技術に係る電気的特性測定装置1は、血漿検査部12で解析された各解析結果、血液状態解析部16で解析された各解析結果、血液試料測定部15で測定された測定結果などを記憶する記憶部18を備えることができる。本技術に係る電気的特性測定装置1において、記憶部18は必須ではなく、外部の記憶装置を接続して、各結果を記憶することも可能である。
本技術に係る電気的特性測定装置1において、測定対象とすることが可能な血液試料は、少なくとも血球成分と血漿成分とを含む血液試料であれば特に限定されず、自由に選択することができる。血液試料の具体例としては、全血又はこれの希釈液、各種試薬や抗凝固処理解除剤、凝固活性化剤、抗凝固剤、血小板活性化剤及び抗血小板剤等の薬剤を添加した血液試料などを挙げることができる。
しかしこの場合、リキャッパー装置を導入する必要があり、その分装置の製造コストの増加や当該装置のランニングコストが嵩んでしまう。
更に、本技術に係る電気的特性測定装置1によれば、血液試料の血球成分S1と血漿成分S2の構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合部13を備えているため、任意のヘマトクリット値を示す血液試料を新たに作成することができる。その結果、ヘマトクリット値の影響を考慮せずに、血液試料の状態、特に凝固能を精度よく解析することができる。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
図6は、本技術に係る血液状態解析システム10の概念を模式的に示す模式概念図である。本技術に係る血液状態解析システム10は、大別して、電気的特性測定装置1と、血液状態解析装置101と、を少なくとも備える。また、必要に応じて、サーバー102、表示部103、ユーザーインターフェース104などを備えることもできる。以下、各部について詳細に説明する。
電気的特性測定装置1は、混合部13、血液試料測定部15を少なくとも備える。また、必要に応じて、分離部11、血漿検査部12、血液構成比測定部14、補正部17などを備えることもできる。なお、電気的特性測定装置1が備える各部は、前述した電気的特性測定装置1の詳細と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
血液状態解析装置101は、前記混合部13により混合された血液試料の電気的特性に基づいて、血液試料の状態を解析する血液状態解析部16を備える。なお、血液状態解析部16は、前述した電気的特性測定装置1の血液状態解析部16と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
サーバー102には、電気的特性測定装置1での測定結果及び/又は血液状態解析装置101での解析結果を記憶する記憶部18を備える。記憶部18の詳細は、前述した電気的特性測定装置1における記憶部18と同一である。
表示部103では、電気的特性測定装置1での測定結果及び/又は血液状態解析装置101での解析結果などが表示される。表示部103は、表示するデータや結果毎に、複数設けることも可能であるが、一つの表示部103に、全てのデータや結果を表示することも可能である。
ユーザーインターフェース104は、ユーザーが操作するための部位である。ユーザーは、ユーザーインターフェース104を通じて、本技術に係る血液状態解析システム10の各部にアクセスすることができる。
図7は、本技術に係る電気的特性測定方法のフローチャートである。本技術に係る電気的特性測定方法は、血液試料の電気的特性を測定する方法であって、少なくとも混合工程III、血液試料測定工程Vを行う。また、必要に応じて、分離工程I、血漿検査工程II、血液構成比測定工程IV、血液状態解析工程VI、補正工程VII、記憶工程VIIIなどを行うこともできる。以下、各工程について詳細に説明する。
分離工程Iでは、採血後の全血状態の血液試料を血球成分と血漿成分とに分離を行う。この分離工程Iは、本技術に係る電気的特性測定方法では必須の工程ではなく、別の装置を用いて採血後の全血状態の血液試料を血球成分と血漿成分とに分離することも可能である。分離工程Iで行う分離方法の詳細は、前述した電気的特性測定装置1の分離部11で実行される分離方法と同一である。このため、ここでは説明を割愛する。
血漿検査工程IIでは、例えば分離工程Iにより分離された血漿成分を用いて血液試料の状態の検査を行う。この血漿検査工程IIは、本技術に係る電気的特性測定方法に必須の工程でなく、外部の装置や方法を用いて、分離された血漿成分の検査を行うことも可能である。血漿検査工程IIで行う検査方法の詳細は、前述した電気的特性測定装置1の血漿検査部12で実行される検査方法と同一である。このため、ここでは説明を割愛する。
混合工程IIIは、例えば分離工程Iにより分離された血球成分と血漿成分とを混合する工程である。混合工程IIIで行う混合方法の詳細は、前述した電気的特性測定装置1の混合部13で実行される混合方法と同一である。このため、ここでは説明を割愛する。
血液構成比測定工程IVでは、前記混合工程IIIにより血球成分と血漿成分とが混合される前に、血液試料における血球成分と血漿成分との構成比を測定する。この血液構成比測定工程IVは、本技術に係る電気的特性測定方法に必須の工程でなく、外部の装置や方法を用いて、血球成分と血漿成分との構成比を測定することも可能である。
血液構成比測定工程IVで行う測定方法の詳細は、前述した電気的特性測定装置1の血液構成比測定部14で実行される測定方法と同一である。このため、ここでは説明を割愛する。
血液試料測定工程Vでは、前記混合工程IIIにより血球成分と血漿成分とが混合され、全血状態とされた血液試料の電気的特性を測定する。
血液試料測定工程Vで行う測定方法の詳細は、前述した電気的特性測定装置1の血液試料測定部15で実行される測定方法と同一である。このため、ここでは説明を割愛する。
血液状態解析工程VIでは、前記混合部13により混合された血液試料の電気的特性に基づいて、当該血液試料の血液状態の解析が行われる。この血液状態解析工程VIは、本技術に係る電気的特性測定方法では必須の工程ではなく、本技術に係る電気的特性測定方法で得られた測定結果に基づいて、別の装置や方法を用いて血液状態の解析を行うことも可能である。血液状態解析工程VIで行う解析方法の詳細は、前述した電気的特性測定装置1の血液状態解析部16で実行される解析方法と同一である。このため、ここでは説明を割愛する。
補正工程VIIでは、前記血液試料測定工程Vで測定された測定結果を補正する。この補正工程VIIは、本技術に係る電気的特性測定方法に必須の工程でなく、外部の装置や方法を用いて、前記血液試料測定工程Vで測定された測定結果を補正することも可能である。補正工程VIIで行う補正方法の詳細は、前述した電気的特性測定装置1の補正部17で実行される補正方法と同一である。このため、ここでは説明を割愛する。
記憶工程VIIIでは、血液試料測定工程Vで測定された測定結果や、血液状態解析工程VIで解析された各解析結果、血液試料測定工程Vで測定された測定結果などを記憶する。本技術に係る電気的特性測定方法において、記憶工程VIIIは必須ではなく、各結果を記憶せずに、その都度、アウトプットすることも可能である。記憶工程VIIIで行う記憶方法の詳細は、前述した電気的特性測定装置1の記憶部18で実行される記憶方法と同一である。このため、ここでは説明を割愛する。
本技術に係る電気的特性測定用プログラムは、血液試料を用いた該血液試料の電気的特性の測定に用いるプログラムであって、血液試料の血球成分と血漿成分の構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合機能と、前記混合機能により混合された血液試料の電気的特性を測定する血液試料測定機能と、を実現させるための電気的特性測定用プログラムである。
また、本技術に係る電気的特性測定用プログラムは、必要に応じて、分離機能、血漿検査工程II、血液構成比測定工程IV、血液試料測定工程V、血液状態解析機能、補正機能、記憶機能などをコンピューターに実現させることも可能である。
(1)
血液試料の電気的特性を測定する装置であって、
血液試料の血球成分と血漿成分の構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合部と、
前記混合部により混合された血液試料の電気的特性を測定する血液試料測定部と、
を備える電気的特性測定装置。
(2)
前記血液試料の前記血球成分と前記血漿成分の構成比を測定する血液構成比測定部をさらに備える(1)に記載の電気的特性測定装置。
(3)
前記血液構成比測定部は、前記血球成分と前記血漿成分の境界面を検出する光学検出器を有する(2)記載の電気的特性測定装置。
(4)
前記血液構成比測定部は、前記血球成分と前記血漿成分の境界面を検出する電気検出器を有する(2)記載の電気的特性測定装置。
(5)
前記血液試料測定部は、前記血液試料の誘電率を測定する(1)から(4)のいずれかに記載の電気的特性測定装置。
(6)
前記混合部により混合された血液試料の電気的特性に基づいて、該血液試料の状態を解析する血液状態解析部を更に備える(1)から(5)のいずれかに記載の電気的特性測定装置。
(7)
前記血漿成分の構成比に応じて、前記血液試料の電気的特性の測定結果を補正する補正部を更に備える(1)から(6)のいずれかに記載の電気的特性測定装置。
(8)
前記血漿成分を検査する血漿検査部を更に備える(1)から(7)のいずれかに記載の電気的特性測定装置。
(9)
前記血漿成分と血球成分とを分離する分離部を更に備える(1)から(8)のいずれかに記載の電気的特性測定装置。
(10)
血液試料の電気的特性を測定する方法であって、
血液試料の血球成分と血漿成分の構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合工程と、
前記混合工程により混合された血液試料の電気的特性を測定する血液試料測定工程と、を行う電気的特性測定方法。
(11)
血液試料の状態を解析するシステムであって、
血液試料の血球成分と血漿成分の構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合部及び前記混合部により混合された血液試料の電気的特性を測定する血液試料測定部を備える電気的特性測定装置と、
前記混合部により混合された血液試料の電気的特性に基づいて、該血液試料の状態を解析する血液状態解析部を備える血液状態解析装置と、
を有する血液状態解析システム。
(12)
前記電気的特性測定装置による測定結果及び/または血液状態解析装置による解析結果を記憶するサーバーを備える(11)記載の血液状態解析システム。
(13)
血液試料を用いた該血液試料の電気的特性の測定に用いるプログラムであって、
血液試料の血球成分と血漿成分の構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合機能と、前記混合機能により混合された血液試料の電気的特性を測定する血液試料測定機能と、を実現させるための電気的特性測定用プログラム。
11 分離部
12 血漿検査部
13 混合部
14 血液構成比測定部
15 血液試料測定部
16 血液状態解析部
17 補正部
18 記憶部
10 血液状態解析システム
101 血液状態解析装置
102 サーバー
103 表示部
104 ユーザーインターフェース
141 光学検出器
142 光照射部
143 光検出部
144 電気検出器
I 分離工程
II 血漿検査工程
III 混合工程
IV 血液構成比測定工程
V 血液試料測定工程
VI 血液状態解析工程
VII 補正工程
VIII 記憶工程
Claims (12)
- 血液試料の電気的特性を測定する装置であって、
血液試料の血球成分と血漿成分の構成比を測定する血液構成比測定部と、
前記構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合部と、
前記混合部により混合された血液試料の電気的特性を測定する血液試料測定部と、
を備え、
前記混合部は、分離された血球成分と血漿成分の構成比に応じて、前記血液試料の分注を行う分注機構を備える電気的特性測定装置。 - 前記血液構成比測定部は、前記血球成分と前記血漿成分の境界面を検出する光学検出器を有する請求項1記載の電気的特性測定装置。
- 前記血液構成比測定部は、前記血球成分と前記血漿成分の境界面を検出する電気検出器を有する請求項1記載の電気的特性測定装置。
- 前記血液試料測定部は、前記血液試料の誘電率を測定する請求項1記載の電気的特性測定装置。
- 前記混合部により混合された血液試料の電気的特性に基づいて、該血液試料の状態を解析する血液状態解析部を更に備える請求項1記載の電気的特性測定装置。
- 前記構成比に応じて、前記血液試料の電気的特性の測定結果を補正する補正部を更に備える請求項1記載の電気的特性測定装置。
- 前記血漿成分を検査する血漿検査部を更に備える請求項1記載の電気的特性測定装置。
- 前記血液試料の血球成分と血漿成分とを分離する分離部を更に備える請求項1記載の電気的特性測定装置。
- 血液試料の電気的特性を測定する方法であって、
血液試料の血球成分と血漿成分の構成比を測定する血液構成比測定工程と、
前記構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合工程と、
前記混合工程により混合された血液試料の電気的特性を測定する血液試料測定工程と、
を行い、
前記混合工程において、分離された血球成分と血漿成分の構成比に応じて、前記血液試料の分注を行う分注工程を行う電気的特性測定方法。 - 血液試料の状態を解析するシステムであって、
血液試料の血球成分と血漿成分の構成比を測定する血液構成比測定部と、前記構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合部と、を備え、前記混合部は、分離された血球成分と血漿成分の構成比に応じて、前記血液試料の分注を行う分注機構を備える電気的特性測定装置と、
前記混合部により混合された血液試料の電気的特性に基づいて、該血液試料の状態を解析する血液状態解析部を備える血液状態解析装置と、
を有する血液状態解析システム。 - 前記電気的特性測定装置による測定結果及び/または血液状態解析装置による解析結果を記憶するサーバーを備える請求項10記載の血液状態解析システム。
- 血液試料を用いた該血液試料の電気的特性の測定に用いるプログラムであって、
血液試料の血球成分と血漿成分の構成比を測定する血液構成比測定機能と、前記構成比に基づき、前記血球成分と前記血漿成分を混合する混合機能と、前記混合機能により混合された血液試料の電気的特性を測定する血液試料測定機能と、を実現させ、
前記混合機能は、分離された血球成分と血漿成分の構成比に応じて、前記血液試料の分注を行う分注機能を備える電気的特性測定用プログラム。
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