JP7241209B2 - 血液凝固測定装置、血液凝固時間の測定方法、血液凝固反応の完了判定方法、および血液自動遠心分離装置 - Google Patents

血液凝固測定装置、血液凝固時間の測定方法、血液凝固反応の完了判定方法、および血液自動遠心分離装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7241209B2
JP7241209B2 JP2021571284A JP2021571284A JP7241209B2 JP 7241209 B2 JP7241209 B2 JP 7241209B2 JP 2021571284 A JP2021571284 A JP 2021571284A JP 2021571284 A JP2021571284 A JP 2021571284A JP 7241209 B2 JP7241209 B2 JP 7241209B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blood
light
blood coagulation
coagulation reaction
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021571284A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021145461A1 (ja
Inventor
肇 中山
明雄 吉田
浩和 坪田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A&T Corp
Original Assignee
A&T Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A&T Corp filed Critical A&T Corp
Publication of JPWO2021145461A1 publication Critical patent/JPWO2021145461A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7241209B2 publication Critical patent/JP7241209B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • G01N33/4905—Determining clotting time of blood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/272—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration for following a reaction, e.g. for determining photometrically a reaction rate (photometric cinetic analysis)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3577—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing liquids, e.g. polluted water
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/82—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a precipitate or turbidity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • G01N33/491—Blood by separating the blood components

Description

本発明は、臨床検査における血液凝固測定装置、血液凝固時間の測定方法、血液凝固反応の完了判定方法、および血液自動遠心分離装置に関する。特に、採血管内や計測管内における血液凝固反応を検知する技術に関し、また、採血管等に採取された血液検体に対する遠心分離処理の自動化処理技術に関する。
病院等の臨床検査分野において、血液凝固検査は独立した重要な検査項目であり、これまで機械式装置や光学式装置など、いろいろな血液凝固検査装置が市販されている。例えば、装置名称ＣＧ０２Ｎ（株式会社エイアンドティー社製）などがある。
また、検査室においては、採血管に採取された血液検体は分析目的に応じて、血球、血餅（本発明では血餅と血塊を区別せず、以下血餅と総称している）、血清や血漿等の成分に分離される。この目的で、検体を自動で遠心分離処理する装置（例えば、株式会社エイアンドティー社製、装置名称ｉＣＭ）が提供されているほか、所定量の全血や血清を二次容器に分注・希釈し、自動で分析装置に搬送するシステム（例えば、株式会社エイアンドティー社製、検体検査自動化システム）などが提供されている。
ここでは病院の検査室における血液検体の遠心分離処理に沿って説明する。採血管内には予めシリカ微粒子、トロンビン等の血液凝固促進剤や血餅との分離剤が加えられている。採取された血液検体は血液凝固促進剤と均一に混合するため、臨床検査技師によって泡を立てないように緩やかに５回以上転倒混和される。所定時間経過後、凝固反応が完了しているのを目視判定してから、遠心分離機に投入され血清と血球成分に分離していた。
しかし、この目視判定では凝固反応が完了している保証はなく、例えば最初の転倒混和が不完全であったとき、或いは血液凝固反応が完了する前に遠心分離されたとき、並びに血液凝固阻害因子を内在する血液等においては、遠心分離後の血清中にフィブリノゲンが残存することがある。この場合、トロンビンの作用でフィブリノゲンが難溶性のフィブリンモノマーとなり、さらに安定なフィブリンポリマーへと変性し、糸状の不溶物やゲル状物となることが知られている（以下、これを「フィブリン塊」と呼ぶ）。
前記フィブリン塊は、その後血清を子検体に分注する前処理操作時に、分注ノズルを詰まらせて、規定量の血清を採取できないなどの不具合を引き起こし、結果的に異常な検査値を与えてしまう原因となっていた。よってそのため血清中にフィブリノゲンやフィブリンが残存しないよう、凝固反応の完了を確認した後に遠心分離処理を行うことが求められている。
一方、血液凝固測定装置に関して、血液凝固反応を光学的方法により測定する方法が提案されている。例えば、光源にハロゲンランプを用いて光学フィルターにより波長３４０ナノメートル～８００ナノメートルの中から複数の光を血液成分である血漿に照射し、透過光量の減衰時間を測定することにより、凝固時間を測定する方法が開示されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
また、採血管に入った全血（本明細書において「全血」とは、採血した血液検体に、採血管由来でない物質を意図的に添加したり、遠心分離などの物理的処理を施したりしていないものをいう。したがって、採血時に用いた採血管に由来する抗凝固剤、血液凝固促進剤、活性化剤、分離剤等の物質が血液検体中に含まれている場合も、「全血」に含まれるものとして扱う）を対象として、光学的に個別の採血管内での血液凝固を検知する目的で、波長域５００ナノメートル～１１００ナノメートルの光源を採血管に照射し、波長７５０～１０５０ナノメートルの特定の波長域の透過光に基づいて、吸光度を波長で二次微分した情報により凝固反応を検知する方法が開示されている（例えば、下記特許文献２参照）。さらに、血漿中のフィブリン検出を目的として、測定試料ごとの散乱光の強度に応じて、適切な検出角度を選択することで、血液凝固分析におけるダイナミックレンジ確保と高感度化を両立するために、複数の検出器や光源を配置する例が開示されている（特許文献３参照）。
特開２０１４－１７３９０４号公報 特開２０１６－０６１５８５号公報 特開２０１５－１１１１２３号公報
従来の血液凝固検査には、主として血球成分を含まない血漿を測定対象とし、６６０ナノメートルの可視光、８００ナノメートル程度の赤外光や１０００ナノメートル以下の近赤外光が利用されていた。これらの波長領域では採血管表面での反射や、血球成分による吸収或いは血球等の凝集による吸収や散乱が強く作用し、特に採血管のように管径が大きく光路長が長くなるとき、全血を測定対象にするには、受光素子に達する光強度が極めて小さくなり検出が困難であるという問題があった。これらの理由から血液凝固反応を検出するためには、主として血漿を測定対象として複数の波長で同時測定し、或いは連続波長の光源を利用して、波長による僅かな透過光強度変化を利用する試みがなされていた。
血清の分離を目的とした全血（この場合は一般的に、血液凝固促進剤入りの採血管に血液検体を採取する）の遠心分離処理にあたっては、血液凝固反応が完了した状態であることが求められる。血液凝固反応が未完の状態で遠心分離処理を行うと、得られた血清の中にフィブリノゲンやフィブリンが残存し、事後にフィブリン塊が発生して分析業務に支障をきたすからである。従来、血液凝固反応の完了は、臨床検査技師の目視確認で判定されることが一般的であり、判定の確実性や再現性、手間等の観点から、機械化や自動化が望まれていた。しかしながら、採血管に入った全血の状態で、血液凝固反応の完了を判定できる有効な技術は、従来存在していなかった。
また、特許文献１の技術は、主として可視光領域の光を利用する従来技術では、測定対象は血球成分を分離後の血漿とするものであって、全血を対象とするものではない。さらに血液成分の凝固反応が進むと、フィブリンの凝集による散乱が増えて測定試料の濁度が上昇することを利用したものであり、特に光の散乱特性が波長によって影響されるため、２つの波長で測定・比較して真の凝固時間を求めている。このため測定方法や測定装置が冗長となる問題があった。また、特許文献２の技術においても広範囲の波長領域において、血液成分の凝固により透過光量の特性に差が出ることを利用したものである。この方法では、光源には連続波長を出射できること、かつ受光部には分光器が必要であること、また、吸光度を二次微分するための演算回路が必要とされるため、計測装置構成が冗長となる問題があった。さらに広範な波長域を走査して光照射と計測が必要であり、１つの測定試料当たりの測定時間も長くなる欠点がある。さらに、特許文献３に記載された方法は、血漿中のフィブリン散乱光を最適な状況で測定することが目的のため、そもそも全血を測定対象とする技術ではない。上記のように、全血を測定対象にした血液凝固分析において、透過光或いは散乱光を測定する有用な光学技術はなかった。
本発明は、上記課題を解決するため、全血を測定対象とし、採血管の状態で血液凝固反応過程を容易に検知できることを目的とする。また、臨床検査技師が目視で行っていた血液凝固反応の完了判定を自動化し、臨床検査を効率化することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の主要な手段は、波長域が１０５０ナノメートル～１３５０ナノメートルの近赤外光を用いることである。この波長域の近赤外光は、従来から「第２の生体の窓」とも呼ばれ、生体組織に対する透過特性が良いことが知られているため、全血に対しても透過性が良いことが期待できる。
請求項１に記載の血液凝固測定装置は、全血と血液凝固促進剤とを混合した試料を保持する計測管と、前記計測管を一定温度で保持可能な恒温装置と、前記計測管に１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルに属する特定波長域の近赤外光を照射可能な測定用光源と、前記計測管内の検体内部を通過する前記特定波長域の光量を継続的に測定する受光回路部と、前記血液凝固促進剤を混合した時を起点とし前記光量が増加し始めてから減少に変化する時までの時間を測定する演算処理装置と、を備えたことを特徴とする。これにより簡便な装置によって、血液凝固時間を正確に測定することができる。なお、本発明において「検体内部を通過する光」とは、入射した光が検体内部を通り抜けたのち外へ出射する光のことであり、出射後の方向は問わないものと定義する。また、出射後の方向が一方向の光だけでなく、異なる方向の光が混合していてもかまわない。さらに、本発明において「透過光」は、測定用光源の光軸に沿って検体内部を直進し前方に出射する「正透過光」に加え、検体中の物質の影響を受けて光の方向が変化したものの、その変化量がわずかであり、正透過光と同じ受光回路部に入力する光（拡散透過光）も含むと定義する。
請求項２に記載の血液凝固測定装置は、特に好ましい波長域として、前記特定波長域の波長が１２５０ナノメートルから１３００ナノメートルの範囲内に存在することを特徴とする。
請求項３に記載の血液凝固測定装置は、前記測定用光源のピーク波長が１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルにある単波長のＬＥＤ光源であることを特徴とする。ＬＥＤ光源は装置を小型化できるばかりでなく、半値幅が短いため余分な光を出さないので、散乱光や迷光等のノイズが少ない利点がある。
請求項４に記載の血液凝固反応の完了判定方法は、容器内に採取された全血と血液凝固促進剤とを混合した検体に対して測定用光源から近赤外光を照射する工程と、前記検体内部を通過する光強度を測定する工程と、前記光強度は波長１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルに属する特定波長域の光量であり、任意の測定時における光量が増加又は減少した情報に基づいて血液凝固反応の完了又は未完了を判定する判定工程と、を含むことを特徴とする。これにより、採血後の任意の時の検体の光量の増減情報を測定することで、血液凝固反応の完了／未完了を判定できる。
請求項５に記載の血液凝固反応の完了判定方法は、前記特定波長域の波長が１２５０ナノメートルから１３００ナノメートルの範囲内に存在することを特徴とする。
請求項６に記載の血液凝固反応の完了判定方法は、前記測定用光源のピーク波長が１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルにある単波長のＬＥＤ光源であることを特徴とする。
請求項７に記載の血液凝固反応の完了判定方法は、前記判定工程は、前記光量が増加しているときは凝固反応が進行中であると判定し、前記光量が減少しているときは凝固反応が完了していると判定することを特徴とする。
請求項８に記載の血液凝固反応の完了判定方法は、前記判定工程に関して、透過光及び散乱光強度を同時に測定する工程であることを特徴とする。
請求項９に記載の血液凝固反応の完了判定方法は、円筒形の容器内に採取された全血と血液凝固促進剤とを混合した検体に対して測定用光源から近赤外光を照射する工程と、前記検体内部を透過する透過光強度を測定する工程と、前記透過光強度は波長１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルに属する特定波長域の透過光量であって、前記透過光量をｈ×ｗの画素領域を有するエリアセンサーを使用して画素ごとの透過光量を測定し、所定の相関係数ｒの値によって、血液凝固反応が完了又は未完了であると判定することを特徴とする。これにより、血液凝固反応の完了を新たな視点で判定することができる。これは、透過光量の特性が光路長に比例することを利用したものであり、受光素子であるエリアセンサーの特定の画素における透過光強度と容器内の光路長との相関係数を判定の根拠としている。比例関係からずれた状況が生じた時点を血液凝固反応の完了とすることができる。
請求項１０に記載の血液凝固反応の完了判定方法は、前記相関係数が０．８以下である場合には、血液凝固反応が完了していると判定することを特徴とする。このように、相関係数として０．８を基準とすることで血液凝固反応の完了判定の精度を上げることができる。
請求項１１に記載の血液自動遠心分離装置は、臨床検査用の遠心分離機構と、採血管に１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルに属する特定波長域の近赤外光を照射可能な測定用光源と、前記採血管内の検体内部を通過する前記特定波長域の光量を測定する光強度測定機構と、前記光量が増加傾向を示しているときは凝固反応が進行中であると判定し、減少傾向を示しているときは凝固反応が完了していると判定する凝固反応判定機構と、凝固反応が完了したと判定された採血管を前記遠心分離機構に搬送させる搬送機構と、を有することを特徴とする。これにより、凝固反応が完了した採血管のみを遠心分離処理に投入できるようになる。
請求項１２に記載の血液自動遠心分離装置は、特に好ましい波長域として、特定波長域の波長が１２５０ナノメートルから１３００ナノメートルの範囲内に存在することを特徴とする。
請求項１３に記載の血液自動遠心分離装置は、さらに好ましくは、前記測定用光源のピーク波長が１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルにある単波長のＬＥＤ光源であることを特徴とする。
請求項１４に記載の血液自動遠心分離装置は、前記採血管を一時的に保管する検体バッファー機構と、前記凝固反応判定機構は、凝固反応が進行中と判定された前記採血管を前記検体バッファー機構に移送し、所定時間待機させた後に、再度、光強度測定機構に戻し光強度を測定させる移動機構と、を有することを特徴とする。これにより、凝固反応が進行中と判定された前記採血管を検体バッファー機構で所定時間待機させることで、凝固反応が進行中と判定された前記採血管内の検体内部を通過する光強度を正確に測定できるようになる。
請求項１５に記載の血液自動遠心分離装置は、臨床検査用の遠心分離機構と、採血管に対してピーク波長１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルの近赤外光を照射する機構と、前記採血管に照射された前記近赤外光の透過光強度の時間変化をｈ×ｗの画素領域を有するエリアセンサーで測定する機構と、前記透過光強度の単位時間当たりの変化量から血液凝固反応が完了しているかどうかを判定する凝固反応の判定機構とを備える。前記凝固反応の判定機構は、所定の相関係数ｒの値によって、血液凝固反応の完了又は未完了を判定し、血液凝固反応が完了したと判定された採血管を前記遠心分離機構に搬送させる搬送機構を有することを特徴とする。これにより、血液凝固反応の完了を新たな視点で判定することができる。これは、透過光量の特性が光路長に比例することを利用したものであり、受光素子であるエリアセンサーの特定の画素における透過光強度と容器内の光路長との相関係数を判定の根拠としている。比例関係からずれた状況が生じた時点を血液凝固反応の完了とすることができる。
請求項１６に記載の血液自動遠心分離装置は、前記相関係数が０．８以下である場合には、血液凝固反応が完了していると判定することを特徴とする。このように、相関係数として０．８を基準とすることで血液凝固反応の完了判定の精度を上げることができる。
本発明によれば、採血管や計測管に入った状態の全血を対象として血液凝固反応過程を検知できるようになる。そのため、血液凝固反応の検知が従来よりも容易かつ簡便になる。また、臨床検査技師が目視で行っていた血液凝固反応の完了判定が自動化されることにより、遠心分離装置の前処理作業が自動化でき、臨床検査を効率化できるようになる。
図１は、実施の形態１にかかる血液凝固測定装置の構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１で用いる採血管面と赤外線用カメラの撮像エリアを示す図である。 図３は、実施の形態１にかかる透過光強度と近赤外光の波長特性を示す図表である。 図４は、実施の形態１にかかる血液凝固測定装置で経時的に測定した複数の被験者の透過光強度曲線を示す図表である。 図５は、実施の形態２にかかる一つの検体について長時間の透過光強度の測定時の透過光強度曲線を示す図表である。 図６は、実施の形態２にかかる血液凝固反応の経過過程における撮像エリアの各測定画素の透過光強度と採血管内の光路長との相関関係の時間変化を示す図表である。 図７は、実施の形態３にかかる血液凝固測定装置に好適な計測管の概略図である。 図８は、実施の形態３にかかる血液凝固測定装置を示す概略図である。 図９は、実施の形態４にかかる血液凝固測定装置の構成例を示す図である。 図１０は、実施の形態４にかかる透過光と散乱光の同時測定結果を示す図表である。 図１１は、実施の形態５にかかる血液自動遠心分離装置の構成例を示す図である。 図１２は、実施の形態５にかかる血液自動遠心分離装置の処理例を示すフローチャートである。 図１３は、実施の形態６にかかる透過光（実線）と散乱光（破線）の長時間に渡る同時測定結果を示す図表である。
以下に、本発明の実施の形態を詳述するが、本発明はこれに限定したものではない。
（実施の形態１）
（採血管と測定系の説明）
図１は、実施の形態１にかかる血液凝固測定装置の構成例を示す図である。先ず本発明に関わる測定のための血液検体と採血管について説明する。医療機関における現実の検体分析においては、目的に応じて、各種の採血管が使い分けられる。採血管の中には、抗凝固剤、血液凝固促進剤、血清と血餅又は血漿と血球の分離を良好にする分離剤などが、予め加えられているものもある。たとえば、血液凝固の測定を行う検体であれば、クエン酸塩等の抗凝固剤入りの採血管に血液検体を採取する。また、血清分離を目的とした血液遠心分離処理であれば、シリカ微粒子やトロンビンといった血液凝固促進剤が添加された採血管に血液検体を採取するのが一般的である。
しかしながら、血液凝固促進剤入り採血管に血液検体を採取すると、血液凝固反応が即時開始してしまい、反応の開始点から近赤外光の観察をすることが困難になる。そこで本発明の検証実験においては、血清分離を目的とした血液遠心分離処理を想定した実験であっても、便宜上、血液検体はまず抗凝固剤入採血管に採取し、近赤外光の観察が行える準備が整った後に血液凝固促進剤を添加することによって、明確に反応の開始点がとらえられるようにした。なお、この検証実験においては、血液凝固促進剤として、活性化部分トロンボプラスチン時間キット トロンボチェックＡＰＴＴ（シスメックス株式会社製）を使用した。この試薬は、ウサギ脳由来セファリンおよびエラグ酸を含むＡＰＴＴ試薬と、０．０２Ｍ 塩化カルシウム溶液の２種類の溶液で構成されている。前述した血液凝固反応の開始は、両方の液を添加したのち穏やかに５回以上転倒混和した時点とした。転倒混和により、フィブリン形成による血液凝固反応が均一に進行するようになるため、反応の開始点がより正確にとらえられるようになる。本発明では、これ以降の記載において、この状態を「検体」と表記する。
次に血液凝固測定装置を説明する。近赤外光光源（測定用光源）４として、波長９００ナノメートルから１８００ナノメートルまでを可変できるハロゲン光源（株式会社ブルービジョン社製 型式ＢＶ－Ｍ１０２１）を用いた。ダイヤルにより波長選択した照射光を光ファイバー５にて取り出して、出射面を全血３が入った採血管１に近接させ、近赤外光を採血管１に照射する。２はキャップである、採血管１に対する照射エリアは直径約２０ｍｍ程度の円形である。計測部である赤外線用カメラ６には、エリアセンサーとして短波長赤外カメラ（株式会社ブルービジョン社製 型式ＢＶ－Ｃ２９００）を用い、測定画像のフレーム周波数は毎秒２０ヘルツ或いは１０ヘルツとした。
図２は、実施の形態１で用いる採血管面と赤外線用カメラの撮像エリアを示す図である。採血管面１ａでの撮像エリアＥは、具体的には採血管１の長手方向の中央部において縦（ｈ）５０×横（ｗ）５０画素の領域（採血管１の断面で約７×７ミリメートルの正方形）とした。
透過光強度の算出は、赤外線用カメラ６が出力する撮像エリアＥ（５０×５０画素）の各画素の輝度値をコンピュータに入力させ、コンピュータ演算により、撮像エリアＥ全体（５０×５０画素）の平均値を求めた。
（透過光の波長特性）
図３は、実施の形態１にかかる透過光強度と近赤外光の波長特性を示す図表である。横軸は波長［ナノメートル：ｎｍ］、縦軸は透過光強度（ａｕ）である。この図３は、血液凝固反応が進行中の検体を使って、近赤外領域内で最大吸収波長を調べた結果を表す。図３に示すように、検体に対する近赤外光の透過特性は、１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルにおける透過率が特に高く、本発明の血液凝固測定には、特に１２７０ナノメートル付近において透過光強度が最も高く好適であることが判る。なお、１０５０ナノメートル以下の波長領域では、血球による吸収や散乱の影響により、また、１３５０ナノメートル以上の領域では水成分の吸収が大きく、透過光は僅少であった。
この結果、以下の測定では波長１２７０ナノメートルを選択した。さらに、この１２７０ナノメートル波長の近赤外光は、採血管１にラベル（金属や特定の無機物のように、近赤外光を遮蔽または吸収する物質を含まないラベルに限る）が貼られているときでも、安定に透過することができる。本測定では、特に撮像素子側に貼られているときの方が好適である。これにより、可視光線による目視検査と比べると、実務上格段に便利であることが判明した。
（凝固反応の完了判定）
図４は、実施の形態１にかかる血液凝固測定装置で経時的に測定した複数の被験者の透過光強度曲線を示す図表である。横軸は時間［ｍｉｎ］、縦軸は透過光強度（ａｕ）である。この図４には、波長１２７０ナノメートルの近赤外光を、被験者４人（Ａ～Ｄ）の全血に血液凝固促進剤を適量加えた時を起点として、透過光強度を経時的に測定した結果を示す。被験者Ａ～Ｄにより、ピーク時間と透過光強度が異なることが示されている。
採血管１内の目視での状況は、最初均一な鮮血色であったものが、やがてより暗い赤色に変化していき、やがてゲル状或いは寒天状に退縮が進行する。透過光強度の変化では被験者４人とも共通し、転倒混和直後から時間経過と共に急激に増加する第１の過程Ｉ（凝固活性過程と称す）と、ピークを境に急激に減少する第２の過程ＩＩ（クロット退縮過程と称す）からなることが判明した。
この第１の過程Ｉでは、赤血球などの血球が均一に遊離・浮遊している最初の状態から、フィブリン形成に伴う微細な血球の凝集構造が形成され、血餅と血清の隙間領域が現れるため、透過光強度が増加するものと推定できる。また、第２の過程ＩＩは、血餅形成による緻密な構造が形成されることによって透過光が遮蔽されるため、透過光強度が減少するものと推定できる。
この結果を利用して、血液凝固促進剤を混合した時から透過光強度が増加し減少に転じるまで、つまり最大値を示す時間を測定することで血液凝固時間を測定することが可能となる。また、新たな血液凝固測定装置を製造することもできる。
このように、発明者らは、全血３が入った採血管１に、近赤外光光源４により１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルまでの特定波長の近赤外光を照射し、赤外線用カメラ６が検出した全血３を透過する透過光強度の時間変化を測定することで、血液凝固反応の過程を観測できることを見出した。
（血液凝固反応の完了判定）
図４において、全血と血液凝固促進剤の転倒混和後の任意の時間、例えば５分後の時点での透過光強度の変化をみると、検体により増加傾向を示すものと減少傾向を示すものに分かれることが読み取れる。この場合、増加傾向を示している検体（例えば被験者Ａ，Ｃ）は凝固反応が進行中と判定し、逆に減少傾向を示す検体（例えば被験者Ｂ，Ｄ）は凝固反応が完了していると判定することができる。
よって転倒混和後の所定時間後における透過光強度の変化を測定することにより、減少傾向を示す検体は遠心分離機に投入し、また、増加傾向を示す検体は検体バッファー機構に送り、次の所定時間経過後に同様な測定を行う選択処置が可能となる。これらの処置により、従来臨床検査技師が目視で行っていた凝固反応の完了判定を、自動で行うことが可能となる。
この結果、確実に凝固反応が完了した検体のみについて遠心分離処理を行うことが可能となり、フィブリノゲンやフィブリンが残存しない血清を容易に得ることができる。
（実施の形態２）
図５は、実施の形態２にかかる一つの検体について長時間の透過光強度の測定時の透過光強度曲線を示す図表である。この図５には、図４で用いた一つの検体をより長時間、例えば、３０分間観察した結果を示す。そして、この図５に示すように、１３分頃を底に透過光強度が増加傾向を示している。ここで、図４で説明した第１の過程Ｉと第２の過程ＩＩに続く第３の過程ＩＩＩで、透過光強度が最小点を過ぎてから増加していることが示されている。これは血液凝固反応が完了後に血餅の退縮による高次の構造変化に伴い、より収縮した領域に血清が入り込んだ状態と解釈できる。
この第３の過程ＩＩＩは、既に血液凝固反応が完了しているため、上述した所定時間経過後（例えば、図４で説明した５分経過後）における透過光強度の減少傾向だけで凝固反応の完了を判定する方法では、凝固反応が未完了であると判定されるリスクがあることを示している。以下にこの問題を解決する手法を説明する。
血液凝固反応過程において、前記第１の過程Ｉおよび第２の過程ＩＩにおいては、採血管１内で血球等による近赤外光の吸収挙動は、ランバート－ベア（Ｌａｍｂｅｒｔ－Ｂｅｅｒ）の法則に則り、採血管１内を透過する光路長に正比例することが本発明者により確かめられている。
ここで赤外線用カメラ６（エリアセンサー）の画素位置ｉにおける透過光強度μiの常用対数をωiと表す（下記式（１））。このときの相関係数ｒは下記式（２）で表される。
Figure 0007241209000001
Figure 0007241209000002
ここでｌiは測定画素位置ｉに於ける採血管１内の光路長を表す。本測定の場合、光路長は採血管１の中央部の内径に等しく、両横端面でゼロである。
図６は、実施の形態２にかかる血液凝固反応の経過過程における撮像エリアの各測定画素の透過光強度と採血管内の光路長との相関関係の時間変化を示す図表である。横軸は時間［ｍｉｎ］、縦軸は相関係数である。図６には、初期の相関係数が１近傍で推移するが、やがて落ち始めることが示されている。
図５と図６を対比してみると、１３分頃までは相関係数はほぼ１に近く、図５における第１の過程Ｉと第２の過程ＩＩの透過光強度変化が光路長との相関が高いことを示している一方、１３分頃以降では相関係数が顕著に低下し、０．８を下回っている状況を示している。これは血液凝固反応完了後の血餅の退縮がより進行し、撮像エリアでの血餅の形状がより不均一になるため、短波長赤外線用カメラ６の画素位置ｉにおける透過光強度と光路長との相関が小さくなっているものと解釈できる。これらの結果、仮に透過光強度が増加傾向を示したとしても、相関係数が０．８以下の場合には血液凝固反応は既に完了していると判定する必要がある。
このように受光素子として赤外線用カメラ６（エリアセンサー）を用いて、透過光強度と光路長との相関係数を調べることで、血液凝固反応が完了していることを判定することが可能となる。また、この実施の形態２で説明した方法を実施の形態１で説明した方法と併用することで、判定結果をより確かなものにすることが可能である。
（実施の形態３）
（血液凝固測定装置）
本発明は、血球成分の大部分を占める赤血球による１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルに属する特定波長域の近赤外光の吸収特性を直接測定し、凝固過程を観察する方法である。よって、上述した採血管１の代わりに、少量の全血検体に適した計測管を用いて、専用の血液凝固測定装置として利用することができる。
図７は、実施の形態３にかかる血液凝固測定装置に好適な計測管の概略図である。以下、計測管７１の一例を説明する。例えば、計測管７１は、ポリプロピレン製の容器からなる。計測管７１は、計測部７３に検体を投入するための注入口７２を有する。
具体的には、例えば、計測部７３は、直径８ミリメートル、厚み５ミリメートル、内容積０．２５ミリリットルの空洞部であり、計測部７３においては近赤外光の吸収はない。注入口７２から予めＡＰＴＴ試薬１０マイクロリットルをピペットで注入しておき、これに実施の形態１で説明した検体０．２ミリリットルを計測部７３に加えて緩やかに混和処理を行う。
図８は、実施の形態３にかかる血液凝固測定装置を示す概略図である。図８に示す血液凝固測定装置は、小型の近赤外光を出射する近赤外光光源８２と、近赤外光に受光感度を有する受光素子８５の間に、計測管７１を挿入する構成である。検体入りの計測管７１は、例えば３７℃に調整された恒温装置８１の内部に横向きにセットされる。これによって血球が沈降する時の重力の影響を軽減することができる。
近赤外光光源８２には、測定装置を小型化する目的で市販のＬＥＤ光源、一例として浜松ホトニクス社製、型番Ｌ１２７７１（ピーク波長１３００ナノメートル）を用い、検体上部に配置される。また、受光素子８５にはＩｎＧａＡｓＰＩＮ型フォトダイオードが好適であり、浜松ホトニクス社製、型番Ｇ１２１８０－０２Ａなどを、計測管７１の下部に配置する。
近赤外光光源８２から出射された光は凸レンズ８３により平行光線にされて計測部７３に照射される。計測部７３の透過光は集光レンズ８４により受光素子８５の受光エリアに集光され、透過光強度の情報を得ることができる。受光回路部は、増幅回路８６、Ａ／Ｄ変換回路８７、記憶部８８から構成され、受光素子で生起した光電流を、増幅とデジタル変換した後蓄積する。蓄積された透過光強度の情報は、外部の演算処理装置８９で処理され、透過光強度の最大値を示すまでの時間を計測することで、血液凝固時間を求めることができる。このような構成で小型の血液凝固測定装置を得ることができる。
（実施の形態４）
実施の形態４では、上述した透過光を利用する方式に対して、散乱光を利用する方式について説明する。本発明に用いる近赤外光の波長が短波長赤外領域に属する１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルであるのに対して、血球の大部分を占める赤血球の大きさが直径７～８マイクロメートルである。このため、従来血液凝固測定に用いられてきた可視光同様、レイリー散乱を起こす。
図９は、実施の形態４にかかる血液凝固測定装置の構成例を示す図である。全血と血液凝固促進剤とが転倒混和された採血管１２０の中心に対して、ＬＥＤ１２１及びＬＥＤ１２２（共に浜松ホトニクス社製 型番 Ｌ１２７７１－１）を用い、採血管１２０に近接して直交して配置した。このとき、ＬＥＤから放射される近赤外光は直径約４ｍｍで、全面のレンズにより集光された光束で検体に入射する。受光素子には、ＩｎＧａＡｓで形成された単画素の受光素子１２３（浜松ホトニクス社製 型番 Ｇ１２１８０－０２Ａ）をＬＥＤ１２１の直線方向に、かつ２つのＬＥＤと受光素子が採血管１２０の周囲に同一平面になるよう配置した。これにより、受光素子１２３には、ＬＥＤ１２１からは透過光が、ＬＥＤ１２２からは直角方向の散乱光が入射する。
ＬＥＤ１２１とＬＥＤ１２２は、それぞれ独立に駆動し、透過光のみ或いは散乱光のみを測定する方式でもよい。また図９ではＬＥＤ１２２と受光素子１２３を直交配置としたが、これ以外の角度を選択することもできる。さらに２つのＬＥＤ１２１，１２２の発光時間を交互に発光させることで、相互干渉を排除できるため、散乱光と透過光を同時に計測することもできる。この結果、受光回路を１系統で構成することができるため、ＬＥＤ１つと２系統の受光回路から成る構成に比べて、測定装置を安価に構成することが可能である。
次に計測部について説明する。受光素子１２３で生起された光電流は、従来技術と同様にオペアンプなどから成る増幅部１２４、アナログ情報をデジタル情報に変換するＡ／Ｄ変換部１２５によりデジタル化される。そしてデジタル化された情報を記憶する記憶部１２６に至り、制御部１２７よって透過及び／又は散乱光量が増加から減少に変化する時までの時間が測定される。
図１０は、実施の形態４にかかる透過光と散乱光の同時測定結果を示す図表である。本実施の形態においては、実線で示す透過光に比べて、破線で示す散乱光の強度の方が大きいため、この測定時はＬＥＤ１２１にはＬＥＤ１２２よりも多くの電流を投入して発光輝度を上げている。これによると血液凝固過程の第１の過程Ｉ及び第２の過程ＩＩについては、先に示した図４と同様に約４分程度の所に増加から減少に変化する変化点が観測され、かつ透過光と散乱光の傾向がほぼ同じであることが判る。
図１０の結果、血液凝固測定装置としては、本発明の近赤外光による測定では光の浸透性が高いため、透過光のみ又は散乱光のみでも計測できることが判る。従来の可視光による血液凝固測定では検体の表面近くで散乱されてしまうため、透過光では測定が困難なのに対して、本発明の近赤外光では透過光での測定も可能であるし、また散乱光の場合でも検体の深い部分で起こっている構造情報を得られる利点がある。
（実施の形態５）
実施の形態５では、上述した方法を利用する血液自動遠心分離装置について説明する。この血液自動遠心分離装置は、主に採取後の血液検体を遠心分離機構に投入するまでの前処理を実施する。血液自動遠心分離装置は、遠心分離機構を備えた構成としてもよい。
上記同様に、３．２％クエン酸ナトリウム溶液（抗凝固剤）と分離剤入りの採血管に血液検体を７ミリリットル採取する。これに血液凝固促進剤として、前述の活性化部分トロンボプラスチン時間キット トロンボチェックＡＰＴＴ（シスメックス株式会社製）の２種の試薬を各２００マイクロリットル加え、密栓後転倒混和したものを測定用の検体とした。
図１１は、実施の形態５にかかる血液自動遠心分離装置の構成例を示す図である。血液自動遠心分離装置１００は、血液凝固促進剤を含む全血入り検体を、人手を介さず自動で遠心分離機構まで各機構を介して搬送する。血液自動遠心分離装置１００は、光強度測定機構１１１、凝固反応判定機構１１２、検体バッファー機構１１３、遠心分離機構１１４、検体の搬送機構（不図示）、および制御機構１１５を有する。
血液自動遠心分離装置１００にセットした測定用の検体は、光強度測定機構１１１により光強度変化を所定時間（例えば上記５秒間）測定する。凝固反応判定機構１１２は、光強度の変化傾向に基づき血液凝固反応の完了／未完了を判定する。
血液凝固反応が完了していないと判定された検体は、一時的に検体バッファー機構１１３に搬送され、所定時間（例えば、７分間）保持される。その後、検体は、再度、光強度測定機構１１１および凝固反応判定機構１１２に戻され、血液凝固反応の完了／未完了を判定する。
凝固反応判定機構１１２は、血液凝固反応が完了していると判定した検体を次の遠心分離機構１１４に搬出し、遠心分離機構１１４は、検体を遠心分離処理する。一方、凝固反応判定機構１１２は、血液凝固反応が完了していないと判定した検体は、再度、検体バッファー機構１１３に戻される。検体バッファー機構１１３は、この再処理によっても血液凝固反応が完了していないと判定された検体を異常検体として血液自動遠心分離装置１００から排出する。
制御機構１１５は、血液自動遠心分離装置１００の各機構である、光強度測定機構１１１、凝固反応判定機構１１２、検体バッファー機構１１３、遠心分離機構１１４、検体の搬送機構（不図示）の各制御動作を統括制御する。ここで、血液自動遠心分離装置１００の各機構がそれぞれ独立した制御機構を有してもよいし、各機構の制御動作を一つの制御機構１１５が集中して実行することもできる。
ここで、制御機構１１５は、凝固反応判定機構１１２における血液凝固反応の完了判定にかかる処理を実施することができる。例えば、上述した実施の形態１で説明したように、血液凝固測定にかかる各構成（近赤外光光源４、赤外線用カメラ６）を制御する。
そして、制御機構１１５は、減少傾向を示す検体は遠心分離機構１１４に搬送制御する。一方、増加傾向を示す検体は検体バッファー機構１１３に搬送制御し、次の所定時間経過後に同様な測定を行う選択処置を行う。これらの処置により、従来臨床検査技師が目視で行っていた凝固反応の完了判定を、自動で行うことが可能となる。
また、上述した実施の形態２で説明したように、血液凝固測定に赤外線用カメラ６（エリアセンサー）を用い、さらに、制御機構１１５（凝固反応判定機構１１２）が相関係数を用いるアルゴリズムを処理実行することによって、より血液凝固測定の判定精度を高めることができる。
血液自動遠心分離装置１００の制御機構１１５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有する汎用のコンピュータ装置同様のハードウェア構成を用いて構成することができる。
図１２は、実施の形態５にかかる血液自動遠心分離装置の処理例を示すフローチャートである。図１２には、主に上述した制御機構１１５が実施する処理内容を示す。血液自動遠心分離装置１００に、採血した血液と血液凝固促進剤が転倒混和処理された検体がセットされると、制御機構１１５は、検体を搬送機構により光強度測定機構に搬送させる。
このとき検体内では凝固反応が既に進行中であり、経過時間は定かではない状況にある。ここで、制御機構１１５は、光強度測定機構１１１に対し、光強度変化を５秒間測定させる（ステップＳ１２１）。この測定時間は、近赤外光の光源の強度および計測側のノイズに影響されるが、通常数秒から１０秒程度あれば充分である。
この後、制御機構１１５は、凝固反応判定機構１１２に対し、検体の光強度の変化を検出させ、血液の凝固反応判定を行わせる（ステップＳ１２２）。ここで、制御機構１１５は、検体の光強度が増加傾向を示している場合、血液凝固反応が完了していないと判定し（ステップＳ１２２：Ｎｏ）、ステップＳ１２４の処理に移行する。一方、制御機構１１５は、光強度が減少傾向を示している場合には、血液凝固反応が完了していると判定（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２３の処理に移行する。
ステップＳ１２３では、制御機構１１５は、判定に従って、血液凝固反応が完了していると判定された検体を搬送機構により次の遠心分離機構１１４に搬送し、以上の処理を終了する。遠心分離機構１１４は、検体を遠心分離処理する。
一方、ステップＳ１２４では、制御機構１１５は、血液凝固反応が完了していないと判定した検体を、搬送機構により一時的に検体バッファー機構１１３に搬送させる。制御機構１１５は、検体バッファー機構１１３に搬送させた検体を所定時間（例えば、７分間）保持した後に、再度、ステップＳ１２１（光強度測定機構１１１）の処理に再投入し（ステップＳ１２４：再投入）、ステップＳ１２１およびステップＳ１２２（凝固反応判定機構１１２）の処理を実施させる。一方、制御機構１１５は、検体バッファー機構１１３に搬送後の検体について、ステップＳ１２２での血液凝固反応が完了していない（ステップＳ１２２：Ｎｏ）と判定された検体（ステップＳ１２４：異常）については、異常検体として血液自動遠心分離装置１００から排出させ（ステップＳ１２５）、一連の処理を終了する。排出された異常検体は、個別に処理される。
（実施の形態６）
実施の形態６では、上記図９に示した血液自動遠心分離装置に本発明を利用した実施例を説明する。図１３は、実施の形態６にかかる透過光（実線）と散乱光（破線）の長時間に渡る同時測定結果を示す図表である。ここで「同時」とは、特定の単位時間内に、一つの検体に対して、異なる方向からの二以上の光を照射し、結果として当該単位時間内に複数の種類の光を出射させることを意味する。血液凝固過程の第１の過程Ｉ及び第２の過程ＩＩについては、図１０に示した例とほぼ同様の傾向を示しているが、第３の過程ＩＩＩでは透過光と散乱光の挙動が大きく異なり、透過光量の増大とは反対に、散乱光量が減少を示している。
第３の過程ＩＩＩの透過光量の変化については、血餅中におけるフィブリン血栓溶解等による線溶反応により、光抜けが生じているものと推察している。一方第３の過程ＩＩＩの散乱光量の変化については、血餅の退縮によるゲル化と周囲に水を主成分とする血清が生じることにより屈折率差が生じ、特に反射光が増大するものと推察している。
この結果、第３の過程ＩＩＩでは透過光と散乱光の光量変化に差異が見られることを、以下のように利用することができる。特に血液凝固反応が未完了との判定を、任意の短い時間内での光量増大の情報に依拠する場合、透過光の光量情報だけで第１の過程Ｉか第３の過程ＩＩＩの状態にあるのかの判定が困難である。しかし、図１３に示すように、透過光量が増大していても、散乱光量が減少している場合には、第３の過程ＩＩＩとして凝固反応は完了していると判定することが可能である。このように透過光と散乱光の光量情報を同時計測することで、第１の過程Ｉと第３の過程ＩＩＩの判定がより確実にできる。
上記処理によれば、血液凝固反応が完了した検体のみを遠心分離機構１１４に投入することが可能になる。
以上説明したように、本発明によれば、血液凝固反応を容易に検知可能であるため、新たな血液凝固測定装置に利用できる。また、採血管や計測管に入った全血の状態で血液凝固反応過程を検知できるため、血液凝固反応が完了した検体のみをその後の遠心分離機構に投入できる。これによって、遠心分離後にフィブリノゲンやフィブリンを含まない血清層を得ることができ、結果として血清の分注時に分注ノズルを詰まらせるトラブルを未然に防ぐことができる。さらに、これまで目視で行っていた血液凝固反応の完了判定を自動でできるため、遠心分離装置の前処理作業が自動化でき、臨床検査を省力化・効率化できる。
また、採血管の赤外線用カメラ側に紙製のラベルが貼り付けられている場合であっても、近赤外光は良好に透過するため、光学的な支障とならず、正確に血液凝固測定できることも本発明の利点である。
本発明は、検体内部を通過した短波赤外線の光量変化を演算処理することにより、血液凝固反応の過程を簡便に検知する技術である。その光量の変化は、前述したように、血球が均一に遊離・浮遊している最初の状態から、フィブリン形成に伴う微細な血球の凝集構造が形成され、血餅と血清の隙間領域が現れることや、血餅形成による緻密な構造が形成されること等に基づくものであり、生じた血液凝固反応が凝固カスケード上のどの作用機序によるものかは、ほとんど影響しない。そのため、本発明は、血液検体を、抗凝固剤入り採血管で採取するような用途（たとえば血液凝固測定装置）にも、血液凝固促進剤入り採血管で採取するような用途（例えば血清分離目的の血液遠心分離処理の前の凝固完了判定方法）にも、広く応用することができ、非常に有用な技術と言える。
本発明は、血液凝固検査にかかる技術に適用でき、特に、全血の遠心分離処理の前処理作業の自動化に有用である。
１ 採血管
２ キャップ
３ 全血
４，８２ 近赤外光光源（測定用光源）
５ 光ファイバー
６ 赤外線用カメラ
７１ 計測管
７２ 注入口
７３ 計測部
８１ 恒温装置
８３ 凸レンズ
８４ 集光レンズ
８５ 受光素子
１００ 血液自動遠心分離装置
１１１ 光強度測定機構
１１２ 凝固反応判定機構
１１３ 検体バッファー機構
１１４ 遠心分離機構
１１５ 制御機構

Claims (16)

  1. 全血と血液凝固促進剤とを混合した試料を保持する計測管と、
    前記計測管を一定温度で保持可能な恒温装置と、
    前記計測管に１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルに属する特定波長域の近赤外光を照射可能な測定用光源と、
    前記計測管内の検体内部を通過する前記特定波長域の光量を継続的に測定する受光回路部と、
    前記血液凝固促進剤を混合した時を起点とし前記光量が増加から減少に変化する時までの時間を測定する演算処理装置と、
    を備えたことを特徴とする血液凝固測定装置。
  2. 前記特定波長域の波長が１２５０ナノメートルから１３００ナノメートルの範囲内に存在することを特徴とする請求項１に記載の血液凝固測定装置。
  3. 前記測定用光源が、ピーク波長が１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルにある単波長のＬＥＤ光源であることを特徴とする請求項１に記載の血液凝固測定装置。
  4. 容器内に採取された全血と血液凝固促進剤とを混合した検体に対して測定用光源から近赤外光を照射する工程と、
    前記検体内部を通過する光強度を測定する工程と、
    前記光強度は波長１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルに属する特定波長域の光量であり、
    任意の測定時における光量が増加又は減少した情報に基づいて血液凝固反応の完了又は未完了を判定する判定工程と、
    を含むことを特徴とする血液凝固反応の完了判定方法。
  5. 前記特定波長域の波長が１２５０ナノメートルから１３００ナノメートルの範囲内に存在することを特徴とする請求項４に記載の血液凝固反応の完了判定方法。
  6. 前記測定用光源のピーク波長が１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルにある単波長のＬＥＤ光源であることを特徴とする請求項４に記載の血液凝固反応の完了判定方法。
  7. 前記判定工程は、前記光量が増加しているときは凝固反応が進行中であると判定し、前記光量が減少しているときは凝固反応が完了していると判定することを特徴とする請求項４乃至請求項６に記載の血液凝固反応の完了判定方法。
  8. 前記判定工程に関して、透過光及び散乱光強度を同時に測定する工程であることを特徴とする請求項７に記載の血液凝固反応の完了判定方法。
  9. 円筒形の容器内に採取された全血と血液凝固促進剤とを混合した検体に対して測定用光源から近赤外光を照射する工程と、
    前記検体内部を透過する透過光強度を測定する工程と、
    前記透過光強度は波長１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルに属する特定波長域の透過光量であって、
    前記透過光量をｈ×ｗの画素領域を有するエリアセンサーを使用して画素ごとの透過光量を測定し、
    下記式（２）で表される相関係数ｒの値によって、血液凝固反応が完了又は未完了であると判定することを特徴とする血液凝固反応の完了判定方法。
    （下記式（１）のωiはエリアセンサーの画素位置ｉにおける透過光強度μiの常用対数、下記式（２）のｌiは画素位置ｉに於ける計測管内の測定試料の光路長）
    Figure 0007241209000003
    Figure 0007241209000004
  10. 前記相関係数が０．８以下である場合には、血液凝固反応が完了していると判定することを特徴とする請求項９に記載の血液凝固反応の完了判定方法。
  11. 全血と血液凝固促進剤とを混合した測定試料を含む採血管を遠心分離するための臨床検査用の遠心分離機構と、
    前記採血管に１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルに属する特定波長域の近赤外光を照射可能な測定用光源と、
    前記採血管内の検体内部を通過する前記特定波長域の光量を測定する光強度測定機構と、
    前記光量が増加傾向を示しているときは凝固反応が進行中であると判定し、減少傾向を示しているときは凝固反応が完了していると判定する凝固反応判定機構と、
    凝固反応が完了したと判定された採血管を前記遠心分離機構に搬送する搬送機構と、
    を有することを特徴とする血液自動遠心分離装置。
  12. 前記特定波長域の波長が１２５０ナノメートルから１３００ナノメートルの範囲内に存在することを特徴とする請求項１１に記載の血液自動遠心分離装置。
  13. 前記測定用光源のピーク波長が１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルにある単波長のＬＥＤ光源であることを特徴とする請求項１１に記載の血液自動遠心分離装置。
  14. 前記採血管を一時的に保管する検体バッファー機構と、
    前記凝固反応判定機構は、凝固反応が進行中と判定された前記採血管を前記検体バッファー機構に移送し、所定時間待機させた後に、再度、光強度測定機構に戻し光強度を測定させる移動機構と、
    を有することを特徴とする請求項１１に記載の血液自動遠心分離装置。
  15. 臨床検査用の遠心分離機構と、
    採血管に対してピーク波長１０５０ナノメートルから１３５０ナノメートルの近赤外光を照射する機構と、
    前記採血管に照射された前記近赤外光の透過光強度の時間変化をｈ×ｗの画素領域を有するエリアセンサーで測定する機構と、
    前記透過光強度の単位時間当たりの変化量から血液凝固反応が完了しているかどうかを判定する凝固反応の判定機構と、
    前記凝固反応の判定機構は、下記式（２）で表される相関係数ｒの値によって、血液凝固反応の完了又は未完了を判定し、
    血液凝固反応が完了したと判定された採血管を前記遠心分離機構に搬送させる搬送機構 を有することを特徴とする血液自動遠心分離装置。
    （下記式（１）のωiはエリアセンサーの画素位置ｉにおける透過光強度μiの常用対数、下記式（２）のｌiは画素位置ｉに於ける計測管内の測定試料の光路長）
    Figure 0007241209000005
    Figure 0007241209000006
  16. 前記相関係数が０．８以下である場合には、血液凝固反応が完了していると判定することを特徴とする請求項１５に記載の血液自動遠心分離装置。
JP2021571284A 2020-01-17 2021-01-18 血液凝固測定装置、血液凝固時間の測定方法、血液凝固反応の完了判定方法、および血液自動遠心分離装置 Active JP7241209B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020006394 2020-01-17
JP2020006394 2020-01-17
PCT/JP2021/001540 WO2021145461A1 (ja) 2020-01-17 2021-01-18 血液凝固測定装置、血液凝固時間の測定方法、血液凝固反応の完了判定方法、および血液自動遠心分離装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021145461A1 JPWO2021145461A1 (ja) 2021-07-22
JP7241209B2 true JP7241209B2 (ja) 2023-03-16

Family

ID=76864659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021571284A Active JP7241209B2 (ja) 2020-01-17 2021-01-18 血液凝固測定装置、血液凝固時間の測定方法、血液凝固反応の完了判定方法、および血液自動遠心分離装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4092413A4 (ja)
JP (1) JP7241209B2 (ja)
CN (1) CN114981656A (ja)
WO (1) WO2021145461A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115813527B (zh) * 2023-01-17 2023-05-12 湖南轶疆医疗科技有限公司 一种用于假肢手术的外科止血装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120252127A1 (en) 2011-04-01 2012-10-04 Spectral Sciences, Inc. Optical Blood Coagulation Monitor and Method
JP2014173904A (ja) 2013-03-06 2014-09-22 Sysmex Corp 血液凝固分析装置および血液凝固分析方法
JP2015111123A (ja) 2009-12-04 2015-06-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ 血液凝固分析装置
WO2016006362A1 (ja) 2014-07-07 2016-01-14 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
JP2016061585A (ja) 2014-09-16 2016-04-25 ジーニアルライト株式会社 血液凝固検出装置、血液凝固検出方法及び血液凝固検出プログラム
JP2016191677A (ja) 2015-03-31 2016-11-10 シスメックス株式会社 検体分析装置、血液凝固分析装置、検体分析方法、及びコンピュータプログラム
WO2017033562A1 (ja) 2015-08-26 2017-03-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置、自動分析システム及び自動分析方法
JP2017150966A (ja) 2016-02-25 2017-08-31 国立研究開発法人産業技術総合研究所 血液のフィブリン量変化の計測方法
US20190033221A1 (en) 2017-07-27 2019-01-31 Shenzhen Thistory Bio-Medical Co.,Ltd Coagulation analyzer and coagulation analysis method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5167145B1 (en) * 1990-09-19 2000-05-23 David M Butler Measurement of blood coagulation time using infrared electromagnetic energy
US6200532B1 (en) * 1998-11-20 2001-03-13 Akzo Nobel Nv Devices and method for performing blood coagulation assays by piezoelectric sensing
WO2009112038A2 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Scandinavian Micro Biodevices Aps A microfluidic system and a method of performing a test
CA2959742C (en) * 2014-09-09 2019-08-20 Perosphere, Inc. Microfluid chip-based, universal coagulation assay
AU2015336925B2 (en) * 2014-10-23 2020-11-26 Q-Sera Pty Ltd Improved clotting composition
US10661270B2 (en) * 2015-11-22 2020-05-26 Invidx Corp. Disposable cartridge system for point-of-care testing
WO2018090030A2 (en) * 2016-11-14 2018-05-17 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Sample preparation device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015111123A (ja) 2009-12-04 2015-06-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ 血液凝固分析装置
US20120252127A1 (en) 2011-04-01 2012-10-04 Spectral Sciences, Inc. Optical Blood Coagulation Monitor and Method
JP2014173904A (ja) 2013-03-06 2014-09-22 Sysmex Corp 血液凝固分析装置および血液凝固分析方法
WO2016006362A1 (ja) 2014-07-07 2016-01-14 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
JP2016061585A (ja) 2014-09-16 2016-04-25 ジーニアルライト株式会社 血液凝固検出装置、血液凝固検出方法及び血液凝固検出プログラム
JP2016191677A (ja) 2015-03-31 2016-11-10 シスメックス株式会社 検体分析装置、血液凝固分析装置、検体分析方法、及びコンピュータプログラム
WO2017033562A1 (ja) 2015-08-26 2017-03-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置、自動分析システム及び自動分析方法
JP2017150966A (ja) 2016-02-25 2017-08-31 国立研究開発法人産業技術総合研究所 血液のフィブリン量変化の計測方法
US20190033221A1 (en) 2017-07-27 2019-01-31 Shenzhen Thistory Bio-Medical Co.,Ltd Coagulation analyzer and coagulation analysis method

Also Published As

Publication number Publication date
EP4092413A1 (en) 2022-11-23
JPWO2021145461A1 (ja) 2021-07-22
WO2021145461A1 (ja) 2021-07-22
EP4092413A4 (en) 2024-02-28
CN114981656A (zh) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220137075A1 (en) Low-volume coagulation assay
US11022558B2 (en) Coagulation analyzer and coagulation analysis method
CA2771219C (en) Methods and apparatus for ascertaining interferents and physical dimensions in liquid samples and containers to be analyzed by a clinical analyzer
US7688448B2 (en) Through-container optical evaluation system
JP3255597B2 (ja) 溶血、黄疸または脂肪血症の存在を決定する方法と装置、血清指数を決定する方法、試料を移す方法と装置、および予検を行う方法と装置
JP2008520971A (ja) 生体液体を処理するための装置、及び方法
JP3524419B2 (ja) 吸光度測定装置
WO2006011531A1 (ja) 被検試料の自動判別方法
JP2018185160A (ja) 血液検体の分析方法、分析装置及びコンピュータプログラム
JP6444567B1 (ja) フィブリノゲンを決定する方法
JP7241209B2 (ja) 血液凝固測定装置、血液凝固時間の測定方法、血液凝固反応の完了判定方法、および血液自動遠心分離装置
CN112955742A (zh) 一种血样分析方法及凝血分析仪
JP5117939B2 (ja) 生体分子検査装置、生体分子検査チップ、生体分子検査方法、及び生体分子検査プログラム
JPH0311423B2 (ja)
CN115244403A (zh) 一种样本分析装置及方法
CN115244382A (zh) 一种样本分析方法和装置
JP6422414B2 (ja) 検体の比濁分析決定（ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）を行う方法
JP7191613B2 (ja) 血液凝固分析装置
CN116337817A (zh) 血液分析装置和方法
JPH03180742A (ja) 自動凝集像判定方法
JPH0223825B2 (ja)
JP2024515175A (ja) 複数の照明源を有する診断機器およびその方法
JPS63145945A (ja) 油の汚染及び劣化物質分析方法及びその装置
Nefedova Methods of registration of time of blood coagulability

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220715

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230306

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7241209

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150