JPH03257366A

JPH03257366A - 血液回路及びこれを用いた血液測定装置及び血液測定方法

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Publication number: JPH03257366A
Application number: JP2055037A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kikuchi; 佑二菊池
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-08
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1991-11-15
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JP2532707B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は血液回路、並びにこれを用いた血液測定装置お
よび測定方法に関するものである。

（従来の技術）血液中の有形成分である赤血球、白血球、血小板の機能
を測定、評価することは、健康管理、疾患の診断と治療
に極めて重要である。そこで、従来、赤血球変形能を測
定する目的でニュークリボア［Ｎｕｃ　Ｉｅｐｏｒｃ　
］フィルター、ニツゲルメ・ンシュフィルター等の微小
な孔を持った膜に対する血液の通過能か調べられてきた
。また、血小板凝集能の測定には凝集に伴う血小板浮遊
液の濁度の変化を測定する方法が行なわれてきた。また
、白血球活性度の測定には、白血球活性のいくつかの測
面に対応して、ボイデン［ＢＯｙｄｅｎ　］チャンバー
法、粒子貧食試験、化学発光測定法等が行なわれてきた
。この白血球活性度は感染症、免疫療法、免疫抑制療法
等において特に重要である。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記測定法はいずれも効率の悪さ、再現
性の低さ、定量性の低さ等の問題を持っており、重要度
に相応しい有効な測定法とは成り得ていない。また、従
来の血小板凝集能測定法は試料調整に手間がかかり、感
度も十分なものでない。更に、赤血球変形能測定の上記
従来技術は、孔あるいは清か計測中に血液試料中の有形
成分により閉塞されてしまうことで、（＠顆ａを欠くも
のであった。

一方、本発明者らは、先にシリコン基板上に加工した微
細な渦から構成される新型血液フィルターを開発し、か
つ、それを用いた赤血球変形能測定装置を開発すること
により、孔の径、形状か不均一である、孔に入る際の赤
血球の向きが一様でない、変形過程を観察できない、指
標の意味が明瞭でない等の従来の赤血球変形能測定法の
諸問題を大幅に解決した（特願昭６３−２８３６８７号
）。

更に、本発明者らが発明したこの血液フィルターを用い
た装置では、個々の赤血球の清適過速度を直接計測し、
指標としているため、結果自身が目詰まりの影響を受け
ることはない。しかしなから、依然として目詰まりその
ものを防ぐことはできていない。そのため、フィルター
の使用回数か制限され、装置実用化の上で大きな障害と
なっている。

また、従来、他種の血球の干渉を防ぐ目的で、血液試料
から単一種類の血球分画だけを分離して測定することか
行なわれてきたが、斯様な方法は多大な手間を要するだ
けでなく、その間の血球の変性あるいは分離処置による
変性を防ぐことかできす、そのため、結果の生理学的あ
るいは診断学的価値を低下せしめるものであった。

また、静水圧差による血球の受動的な運動と生理活性物
質刺激による血球の能動的運動を完全に分離して測定す
ること、更に、血球に対する機械的ストレスの影響は研
究及び診断上重要であると考えられるか、現在この種の
問題を定量的に研究し得る方法はない。上記の本発明者
らが発明した装置では、フィルターを多段にすることに
より、このような研究を可能にしているが、個々の血球
細胞に対する機械的ストレスの影響を追跡測定づるとこ
ろまではできていない。

また、これまで、流路かネットワークを構成した際の各
血球の流れの状況を測定、研究する有効な手段かなかっ
た６したかって、本発明は次に列挙する課題を解決する新規
な血液回路、並びにこれを用いた血液測定装置および測
定方法を提供することを目的とするものである。

１）白血球活性度を有効に定量化し測定すること。

２）血小板凝集能の測定を従来技術に比べてより０簡便かつ高感度に行なうこと。

３）赤血球変形能の測定に際しては、血液試料中の有形
成分による孔あるいは溝の閉塞を防き゛、それにより測
定の信頼性を高めること。

４）血液試料から各血球分画を分離しない状態でも、赤
血球変形能、白血球活性度、血小板凝集能の計測を可能
ならしめること。

５）上記４の測定にあたり他種の血球の干渉を最小にす
ること。

６）生理活性物質のみの作用による特定の血球細胞の遊
走も測定し得ること。

７）機械的ストレスによる各血球細胞の上記機能特性の
変化を追跡測定すること。

８）流路網において各血球細胞の流れの分布を測定する
こと。

（課題を解決するための手段）かかる目的を達成するため、本発明は血液試料の全てが
微細な清を通過する従来の方式に代えて、大きな流路に
対し略直交方向にｇ＆細な溝を形成することで、血液試
料の一部のみを大きな流路から１微細な溝に導く方式を採用し、併せて半導体微細加工技
術を応用することにより基板上に赤血球、白血球ないし
血小板の形状にそれぞれ適合した種々の形状、大きさの
１？１．細な消を高精度に作成したものである。血液試
料の一部のみでもそこに含まれる血球細胞の数は極めて
多数であり、十分の個数の血球について測定することの
できるものである。

尚、このように血液試料を大きな流路から微細な洛に導
くには該溝の入口側と出［計測、即ち血液試料を流す大
きな流路となる部位と、この流路と平行しかつ前記溝に
よってこの流路と連通される別の流路（この別の流路に
は通常生理食塩水等の生理的に不活性流体が流される。

）となる部位との間に静水圧差あるいは生理活性物質の
濃度差を生じさせればよい。

また、更に本発明においては上記溝内に狭隘部を多段に
設けることも示される。

（作用）白血球の活性は、遊走、食作用、生理活性物質２の分泌等の諸反応を総合したものであり、しかも、いず
れの反応にも細胞内の収縮蛋白質の収縮、運動が関与し
ている。一方向血球の溝閉塞を含めた能動的あるいは受
動的溝通過能は細胞内の収縮蛋白質の収縮、運動状態に
よって著しく変化する。

従って、白血球の能動的あるいは受動的溝通過能あるい
は溝閉塞は白血球の活性度の適切な指標となる。血小板
の凝集も同様に細胞内の収縮蛋白質の収縮、運動か大木
の反応であり、従って、血小板の清通過能あるいは血小
板凝集塊による溝閉塞がここでも良い指標となる。また
、白血球、血小板に対しては、一定量の生理活性物質で
刺激した後の講閉塞を含めた清通過能の変化量を指標と
することもできる。

血液試料を大きな流路に対し略直交方向に設けられた微
細な渦流路に流す本方式では、試料の大部分を大きな流
路に沿って流し、該血液試料のごく一部のみを微細な消
に導くことが可能である。

そのため　例えば赤血球に合せた形状の入口を有する微
細な堝の場合、白血球あるいは赤血球より３大きい有形成分例えば血球の凝集塊が入口近傍にきても
該溝内に入ることはできす、血液試料の主流に押し流さ
れて溝入口から遠ざかって行くことになる。このように
して白血球あるいは赤血球より大きい有形成分か該講を
閉塞することが防がれる。その際、赤血球に比べて小さ
い血小板の流入は防き°得ないが、血小板か赤血球の通
過を障害することはない。同様に、白血球に合せた形状
の入［１を有する講の場合、赤血球、血小板は自由に通
過するか、白血球の通過に影響を及ぼずことはない。ま
た、螢光物質で各血球細胞若しくは液体成分のいずれか
を螢光発色させることにより、種類の異なる血球間及び
血球と周囲の液体間の識別が極めて容易になる。このよ
うに血液試料の流し方、溝入口の形状、測定方式を工夫
することにより、径のより大きい血球あるいは有形成分
の流入を防ぎながら、測定対象血球細胞による清閉塞を
含めた講通過能を選択的に測定することが可能になる。

また、赤血球、白血球、血小板にそれぞれ適合した３種
類の溝回路網および測定方式を並列配置し、４それぞれに血液試料を上記の方式で流すことにより、該
血液試料中の赤血球、白血球、血小板に対して同時にか
つ迅速に測定することも可能となる。

上記の血液試料の流し方は、他方で生理活性物質の濃度
差のみによる特定の血球細胞の遊走を測定することを可
能にしている。即ち、溝入目測と出口側の間に静水圧差
に代えて生理活性物質の濃度差を設けることにより、そ
の生理活性物質の濃度差を認識できる血球細胞のみが溝
内に遊走してくる。その個数、通過時間を測定すれば上
記目的を達成し得ることになる。

また、狭隘部を同一の溝内に多段に設けることによって
、そこを通過して行く血球の追跡が可能になるだけでな
く、その通過過程で生じる変化をも同時に追跡して行く
ことができる。

異なる溝回路網の間の血液各有形成分の配分の仕方、同
一回路網内での血液各有形成分の分布状況は従来なかっ
た新しい指標となる。

血液回路を流れる血液若しくはその成分は出口端で回収
され、必要に応じて元に戻される、ある５いは、別の測定系に運ばれる。

（実施例）以下、本発明構成を図面に示す実施例に基づいて詳細に
説明する。第１図に本発明の血液測定装置の組成を概略
的に示す。本装置は、血球を通過せしめる３種類の血液
回路１，２．３と、各回路１２３の溝を通過する血球の
大きさと通過速度を測定する測定装置２６，２７．２８
及びそれら測定値を信号処理しその度数分布を表示する
装置３９．４０と、血液試料を各回路１，２．３に供給
する給液路３１と、給液路３１へ血液試料を注入する装
置４と、送液ポンプ５，６と、給液路３１、．３２内の
液圧を測定する圧力測定装置１３゜１４．１５，１６，
１．７．１８と、流路抵抗可変装置１９，２０．２１，
２２．２３．２４と、上述の送液ポンプ５，６や圧力測
定装置１３．・・・１８、流路抵抗可変装置１９．・・
・１２４を制御する制御部２５と、血液回路通過後の血
液を回収する回収タンク３３，３４．．３５，３６．３
７，３８、各流路３１の途中にあって螢光物質あるいは
６生理活性物質を添加混合する装置７，８，９，１０．１
１．１２から主に構成されており、赤血球変形能測定、
白血球活性度測定及び血小板凝集能測定を同時に実施で
きる。尚、本実施例では、赤血球変形能測定用、白血球
活性度測定用及び血小板凝集能測定用の３種類の血液回
路１，２．３を別個に形成しているものを使用している
が、これに特に限定されるものではなく、場合によって
はＩつの基板に上述の３種類あるいはその他の測定用の
血液回路を形成したものを使用することも可能である。

この場合、給液路３１．３２や、圧力測定装置１３．・
・・、１８、回収タンク３３．・・・３８などの付属設
備を共用できる。

該装置において、血液試料は注入装置４により給液路３
１内に入れられ、送液ポンプ５からの液流に乗って各回
路１，２．３まで送られる。給液路３１内の液体の圧力
は各回路１．．２．３の直前で圧力測定装置１３，１５
．１７によって測定される。血液試料は各回路１，２．
３内の血液流路を溝入口面に沿って流れた後、流路抵抗
可変装置７１．９，２１．２３を通り回収される。一方、各回路１
，２．３内の別の流路には給液路３２及び送液ポンプ６
を経て生理食塩液が送られ、湧出口面に沿って流される
。この給液路３２内の液体の圧力も各回路１．．２．３
の入口近傍の圧力測定装置１．４，１６．１８によって
測定される。そして、回路穴目測と出口側の圧力の測定
値を元に送液ポンプ５，６及び流路抵抗可変装置１９，
２０．・・・２４が制御部２５において制御され、溝入
「１面と出口面の間に所定の静水圧差が設定される。そ
れにより血液試料の一部は消６５を通過し、測定に供さ
れることになる。各回路１，２．３に至るまでに血液試
料には必要に応して螢光物質、生理活性物質か加えられ
る。各回路１，２．３の酒を通過する血球細胞は測定装
置２６，２７．２８の顕微鏡拡大投影面上に投影され、
その大きさおよび溝道過速度か計測される。必要に応じ
て螢光法で観察が行なわれる。また、生理活性物質の拡
散を溝山［１測から入口側へも起こし得るように、溝出
口側を流れる生理食塩液にも必要に応じて生理活　８性物質が加えられる。各添加装置７，８．・・・、１２
の下流の螺旋状の流路４７，４８，４．９．５（）５１
．５２は添加物質の混合を確実にするためのものである
。各回路１．２．３の入口側と出口側の圧力測定装置１
３，１４．・・・、１８の出力は制御部２５に送られ、
その測定値に基づいて流路抵抗可変装置１９，２０．・
・・、２４に制御部２５から制御信号が出力される。

尚、制御部２５としては、一般に公知のコンピュータが
採用が好ましい。

第２図（ａ）および（ｂ）にそれぞれ本発明の血液回路
の構成の一例を示す。表面に流路や清を構成する窪みや
溝を有する第１の基板６０と、この第１の基板６０の表
面に接合される平面を有する第２の基板６１とから少な
くとも構成されている。第２図（ａ）に示される実施例
は、第１の基板６０に互いに平行な２つの縦長な窪み６
２，６３を設け、それら窪み６２，６３の間を区画する
壁部６４に各窪み６２．６３とで形成される流路とほぼ
直交する方向の溝６５を設けたものである。

９窪み６２，６３はその両端に流入口６６と流出口６７を
夫々設け、流入口６６から流体を導入して窪み６２ある
いは６３を通し流出口６７から排出させるように設けら
れている。流入口６６及び流出［１６７は第１の基板６
０の厚み方向に貫通しており、第１図の血液測定装置の
給液路３１若しくは３２に連結される。ｒ９１１えは、
第２図（ｄ）に示ずように、第１の基板６０の下にベー
ス板６８を接合ないし圧着し、該ベース板６８に給液路
３１若しくは３２を接続する引き出し流路６９．７０を
形成している。

また、第２図（ｂ）に示される実施例は第１の基板６０
に血液試料を含む液体を流す１本の窪み６２と血液試料
を含まない流体を流ず２本の窪み６３を互いに平行に設
けたものである。この各窪み６２，６３を相互に区画す
る壁部６４には第２図（ｃ）に拡大して示すように、微
細な溝６５が窪み６２．６３における流路と略直交方向
に多数設けられている。尚、第２図（ａ）及び（ｂ）に
おいて符号５０はこれらの血液回路における血液０試料の流れを、また符号５１は生理食塩水の流れを示す
。

このような形状を有する第１の基板６０としては、特に
限定されるものではないか、微細加工が容易でかつ血液
に対し比較的不活性なシリコン単結晶により構成される
ものが好ましく用いられる。

このシリコン単結晶板に半導体製造で使用されるエツチ
ングやホトリソグラフィ等によって上述の窪み６２，６
３や消６５等が形成される。

この第１の基板６０上には当接面が平面となされた第２
の基板６１が接合ないし圧着され、この第１の裁板６０
と第２の基板６１の接合部ないし圧着部に上記窪み６２
，６３及び消６５によって生じる空間で流路が形成され
ている。尚、この第２の基板６１は流路を通過する血球
の光学的な観察が行ない易いように透明なものであるこ
とが望ましく、例えばパイレックスガラス等が用いられ
る。

第３図（ａ）〜（ｄ）に、各血液回路１，２゜３の消６
５を通過する血球の大きさと通過速度を１顕微鏡拡大投影面上で計測する方式の一例を示す。

この計測方式は、フォトセンサーを用いたもので、顕微
鏡拡大投影面上の壁部６４の溝６５の入口側及び出口側
に相当する部位に貼着ないしパターンニングされたフ詞
トセルあるいは光電面の開口部を有するフォトマルデイ
プライヤーなどのフォトセンサー７１．，７２で検出す
る光量の変化を利用して血球７３の大きさと通過速度を
測定するものである。第３図（ａ）の実施例は血球７３
に取り込まれない螢光物質を加えて液体成分７４を発光
させ、血球７３を明部として観測するようにしたもので
ある。その時の血球通過に伴うフォトセンサー７１．７
２の出力の変化を第３図（ｂ）に示す。第３図（Ｃ）に
示す実施例は血球７３に取り込まれる螢光物質を加えて
血球７３百体を発光させ、血球を明部として観測するよ
うにしたものである。その時の血球通過に件うフォトセ
ンサー７１．７２の出力の変化を第３図（ｄ）に示す。

いずれの場合もフォトセンサー７１．７２に流れる電流
のピークの高さＶか血球の大きさを示し、ピ２ −クの間隔Ｔが通過時間を示す。フォトセンサー７１．
７２の間隔（距離）は一定であるため、ピークからピー
クまでの時間Ｔから血球の通過速度を求めることができ
る。また、講６５の入口で血球７３は変形する。その時
間のため溝入口ＩＩＩＩＪ　７５では出口ｌ１１１７６
と比べてピークの幅が広がることになる。従って、ピー
クの幅の差Ｄ−Ｄ’か変形に要する時間を表ずことにな
る。このようにして通過時間から血球７３の変形時間を
分離して求めることも可能になる。

第４図（ａ）〜（ｃ）に血液回路の溝の一例を示す。以
下に、これらの特性か如何に分離されて測定されるかに
ついて述べる。血液試料中の赤血球、白血球、血小板は
一様に各清の入口面に到達するか、溝入口の所で溝に入
れるものと入れないものが分けられる。第４図（ａ）に
赤血球変形能測定用の講６５の一例を示す。この講６５
は、狭隘なＶ字型の溝７７Ａの前後に深さ４ＩＪＩｎ、
幅１０１１ｍの矩形状の溝がら成る入口側溝７５Ａ、出
ロ測消７６Ａが設けられている。そのため、直径が８３ＩＩｍ、厚さが２１ＪＩｎの円盤状の赤血球７３Ａはこ
の入口１！ＩＪ消７５Ａに入れるが、直径が６〜１０ｕ
＋ｎの球状の白血球７３Ｂはこの湧７５Ａに入ることが
できない。したかって、白血球７３Ｂは溝と直交する血
液試料の主流に流されて溝７５Ａから遠ざかり詰ること
がない。矩形状の入口側ｆｉ７５Ａに入ることにより配
向した赤血球７３Ａは次に変形してＶ字型の溝７７Ａを
通過する。その通過速度は赤血球７３Ａの変形能に比例
すると考えて良く、前者は後者の適切な指標となる。ま
た、赤血球の大きさは矩形状の入口側溝７５Ａ、出口開
講７６Ａを通過中の配向した赤血球の円盤面の投影像か
ら正確に求められる。個々の赤血球７３Ａについて得ら
れるこれらの測定値から、赤血球７３Ａの大きさ、通過
速度をそれぞれれＸ、Ｙ軸に取り、それらに対する頻度
をＺ軸に取ることによって、赤血球の機能特性およびそ
の分布か３次元的に表示される。第７図はこのような血
球細胞の大きさと、溝通過時間のヒストグラムの３次元
表示例である。このように血球細胞の大きさと速度のヒ
ス４トゲラムか３次元化されることによって、従来形態の異
常のみを２次元的に検出していた場合と比較して、より
高度な判定か可能となる。通常の照明、顕微鏡観察では
赤血球７３Ａと周囲の液体７４との区別が明瞭にならな
い場合、螢光法での観察が行なわれる。その際、赤血球
７３Ａを螢光物質で標識するのは手間がかかり、赤血球
変形能にも悪影響が及ぶので、第３図（ａ）に示すよう
に、液体成分７４を螢光発色させ、赤血球７３Ａは影あ
るいは暗部として観察する方法を用いる。

第４図（ｂ）に、白血球活性度を測定するための溝のｍ
−実施例を示す。この白血球活性度測定用溝ではＶ字型
のｆ１７７Ｂ及びその前後の台形状の入口１ｌＩＩ溝７
５Ｂ、出口ｌｌｌ溝７６Ｂの寸法が大きく、例えば清の
深さは１０μｍとなっている。白血球７３Ｂは入口側溝
７５Ｂに入り、次に変形して■形溝７７Ｂを通過する。

白血球７３Ｂの大きさ、通過速度の測定表示方法は赤血
球７３Ａの場合と同様である。赤血球７３Ａはこの溝７
５Ｂ、７７Ｂ。

７６Ｂを自由に通過するが、白血球の通過を障害５することはない。白血球７３Ｂと赤血球７３Ａの識別は
容易であるが、さらに区別を明瞭にする目的で、螢光法
での観察が行なわれる。白血球７３Ｂはアクリジンオレ
ンジ、アクリジンレッド等の色素で容易に螢光染色され
、第３図（ｃ）のように明部として観察される。白血球
７３Ｂが生理活性物質により刺激を受け、能動的な細胞
運動を開始するようになると、清適過速度は著しく低下
する。これは外力と細胞内力か拮抗するようになるため
である。第５図（ａ）及び（ｂ）は、この白血球７３Ｂ
の溝通過能の変化を模式的に示す。この溝通過能および
その変化で白血球の活性度が定量化される。講６５の入
口側と出口側の間に静水圧差を設けず、代りに生理活性
物質の濃度差を設けると、白血球７３Ｂは遊走を開始し
、溝６５を能動的に通過するようになる。このような条
件下での講６５を通過する白血球の数、通過速度も白血
球活性度の指標となる。

第４図（ｃ）に血小板凝集能測定用の酒の一実施例を示
す。この清では血小板の直径的３μｍに合６った寸法の入ロ側涌７５Ｃ，Ｖ形１７７ｃ、出口Ｉｌ！
！Ｉ渭７６Ｃが設けられている。入ロ測？１ＩＩ７５ｃ
、内に赤血球７３Ａ、白血球７３Ｂは入ることができず
、血小板７３Ｃのみが通過していく［第５図（Ｃ）］。

生理活性物質により血小板７３Ｃの凝集が引き起こされ
ると、第５図（ｄ）に示されるように溝通過が困難にな
る。血小板凝集塊の大きさと溝道過速度が血小板凝集能
の良い指標となる。

第６図は同一溝内にＶ字型の講７７Ｄ、７７Ｂを多段に
設けた構造を示す。消６５を通過していく個々の血球に
対して各段のＶ字型の溝７７Ｄ７５Ｅの通過速度が計測
される。入口開溝７５Ｄと中間溝７８Ｄとに夫々配置さ
れたフォトセンサー（図示省略）によって求められる１
段目の溝７７Ｄの通過速度を基準に取ることにより、中
間溝７８Ｄと出口開溝７６Ｄのフォトセンサー（図示省
略）によって求められる次段の■形溝７７Ｅの通過速度
との関係から各段の通過速度の変化が求まる。この変化
はそれまでの消通過即ち変形か血球の機能特性に及ぼず
影響を反映する。

７尚、上記各実施例においては、赤血球、白血球および血
小板に対する溝の形状、深さ、大きさに関してそれぞれ
１９ずつ具体例を提示したにずぎないか、これらの溝の
形状は各血球細胞の形状、測定目的等に応じて種々変更
可能である。また、複数種の血液回路をそれぞれ別々の
基板に構成することも、１９の基板の中に構成すること
も可能である。

（発明の効果）本発明は、以上説明したように構成されるために、（１）血液試料から各血球分画を分離することなく、迅
速に赤血球の大きさと変形能の度数分布、白血球の大き
さと活性度あるいは刺激に対する応答の度合の度数分布
、血小板の大きさと凝集能あるいは凝集塊の度数分布を
測定することができ、（２）また、従来の血液像は、血
液中の各血球の数とその大きさの分布の計測値に基づく
、形態学的な血液像であるのに対し、本発明の装置は、
各血球の機能即ち血液の機能像を与えるものであ８す、各種の疾患で血液の形態学的な像が変化するのは症
状がかなり進行した後であるのに対して、血液の機能的
変化は早期に出現する可能性が高い。

また、血液の機能的変化は病態の差を強く反映するもの
と予想される。

従って、本発明の装置は各種疾患の早期診断、精密診断
に貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の構成を示す図である。第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の血液回路を構成する第
１の基板の構成の一例を示す図、第２図（ｃ）は第２図
（ａ）、（ｂ）のＡ部を拡大した図、第２図（ｄ）は血
液回路として組立てた実施例を示す縦断面図である。第３図（ａ）〜（ｄ）は清を通過する血球の大きさと通
過時間を求める方式を示す図、第３図（ａ）は血液回路
内の清を通過していく血球を周囲の液体を螢光発光させ
て観測した図、第３図（ｂ）はその時のフォトセンサー
の出力の変化を示す図、第３図（ｃ）は血液回路内の清
を通過し２つていく血球を血球を螢光発光させて観測した図、第３図
（ｃｌ）はその時のフォトセンサーの出力の変化を示す
図である。第４図（ａ）は赤血球変形能測定用溝の形状の一例を示
す図、第４図（ｂ）は白血球活性度測定用溝の形状の一
例を示す図、第４図（ｃ）４よ血小板凝集能測定用講を
示す図である。第５図（ａ）及び（ｂ）は白血球の活性と清通過能の関
係を模式的に示す図、第５図（Ｃ）及び（ｄ）は血小板
の凝集と渭通過能の関係を模式的に示す図である。第６図は同−清白に多段に狭隘部を設けた消を示す図で
ある。第７図は各血球の大きさと涌通過時間のヒスＩ・ダラム
の表示例を示す図である。１・・・赤血球変形能測定用血液回路、２・・・白血球
活性度測定用血液回路、３・・・血小板凝集能測定用血
液回路、６Ｑ・・・第１の基板、０６１・・・第２の基板、６２．６３・・・窪み、６４・・・壁部、６５・・・溝、７５＾、　７５Ｂ、　７５Ｃ，７５Ｄ・・・入口側溝、
７６＾、　７６Ｂ、　７６Ｃ，７６０・・・出口１則溝
、７７Ａ、　７７Ｂ、　７７Ｃ，７７０，７７Ｅ・・・
■字形溝、７８［・・・中間溝、７３・・・血球、７３＾・・・赤血球、７３Ｂ・・・白血球、７３Ｃ・・・血小板、７４・・・液体成分。第３図５６特開平２５７３６６（１１）第図第５図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一端部に流入口を有し、他端部に流出口を有する
窪みを複数個並列配置し、かつこの窪み相互を区画する
壁部に、前記流入口と流出口とを結ぶ直線に対しほぼ直
交する方向において、窪み相互を連通する微小な溝を有
してなる第１の基板と上記第１の基板の表面に接合ない
し圧着される平面を有する第２の基板とからなり、上記
第１の基板と第２の基板の接合部ないし圧着部に上記窪
みおよび溝によって形成される空間を流路として有する
ことを特徴とする血液回路。
（２）前記溝の幅、深さあるいは形状のいずれかあるい
は全てを赤血球、白血球あるいは血小板のいずれかの大
きさと形状に合わせることにより、この溝により形成さ
れる流路の各血球に対する通過抵抗を異ならしめる、若
しくはこの溝により形成される流路を通過できる血球を
限定することを特徴とする請求項１記載の血液回路。
（３）赤血球、白血球および血小板のいずれかの大きさ
と形状に合わせた溝が複数種配置されているものである
請求項１又は２記載の血液回路。
（４）赤血球、白血球および血小板にそれぞれ適合した
３種類の溝が配置されているものである請求項３記載の
血液回路。
（５）並列配置された複数個の窪みおよびこの窪み相互
を区画する壁部に形成された微小な溝よりなる組合せが
複数形成されており、各組合せにおける溝はそれぞれ異
なる血液有形成分に適合したものとされているものであ
る請求項１ないし４のいずれかに記載の血液回路。
（６）溝内には狭隘部が多段に設けられていることを特
徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の血液回路
。
（７）上記第２の基板が透明であることを特徴とする請
求項１ないし６のいずれかに記載の血液回路。
（８）上記第１の基板がシリコン単結晶からなることを
特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の血液回
路。
（９）請求項１ないし８のいずれかに記載の血液回路の
１つの窪みの流入口に血液試料注入装置を接続し、この
窪みと並列配置された窪みの流入口に生理食塩水注入装
置を接続し、さらに各窪みの流入口近傍、流出口近傍あ
るいはその両方に制御装置を有する圧力発生源を設けた
ことを特徴とする血液測定装置。
（１０）並列配置された窪み間を連通する溝により形成
される流路部に光を照射する光学系と、該流路部におけ
る光の変量を測定する計測系とを有するものである請求
項９記載の血液測定装置。
（１１）前記計測系は、流路部からの反射光を測定する
ものである請求項１０記載の血液測定装置。
（１２）前記計測系は、流路部からの螢光を測定するも
のである請求項９ないし１１のいずれかに記載の血液測
定装置。
（１３）血液試料注入装置と接続された窪みの流入口近
傍に染色物質注入装置を設けるものである請求項９ない
し１２のいずれかに記載の血液測定装置。
（１４）血液試料注入装置と接続された窪みの流入口近
傍および生理食塩水注入装置と接続された窪みの流入口
近傍の少なくともいずれか一方に生理活性物質注入装置
を設けるものである請求項９ないし１３のいずれかに記
載の血液測定装置。
（１５）赤血球、白血球および血小板にそれぞれ適合し
た３種類の血液回路を有するものである請求項９ないし
１４のいずれかに記載の血液測定装置。
（１６）請求項１ないし１５のいずれかに記載の血液回
路あるいは血液測定装置において、血液回路の並列する
窪みの間に設けた静水圧差の下に、上記並列する窪みの
間を繋ぐ溝により形成される流路を流れる血液の各有形
成分の分画、数、体積、流速のいずれかあるいは全てを
測定し、それにより血液の各有形成分の流れ特性あるい
は活性度を求めることを特徴とする血液測定方法。
（１７）請求項１ないし１５のいずれかに記載の血液回
路あるいは血液測定装置において、血液回路の並列する
窪みの間に静水圧差を設けることにより、上記並列する
窪みの間を繋ぐ溝により形成される流路に血液の流れを
起こらしめ、その後の各窪みでの血液の各有形成分の数
の増減あるいは血液の各有形成分による溝流路の閉塞状
況を測定し、それにより血液各有形成分の流れ特性ある
いは活性度を求めることを特徴とする血液測定方法。
（１８）請求項１ないし１５のいずれかに記載の血液回
路あるいは血液測定装置において、血液回路の並列する
窪みの間に設けた生理活性物質の濃度差の下に、並列す
る窪みの間を繋ぐ溝により形成される流路各部分を移動
する白血球の種類、数、移動の速度のいずれかあるいは
全てを測定し、それにより白血球各分画の遊走能を求め
ることを特徴とする血液測定方法。
（１９）請求項１ないし１５のいずれかに記載の血液回
路あるいは血液測定装置において、血液回路の並列する
窪みの間に生理活性物質の濃度差を設けることにより、
上記並列する窪みの間を繋ぐ溝により形成される流路を
介して白血球の移動を起こらしめ、その後の各窪みでの
白血球各分画の数の増減あるいは白血球による溝流路の
閉塞状況を測定し、それにより白血球各分画の遊走能、
粘着能を求めることを特徴とする血液測定方法。
（２０）請求項１ないし１５のいずれかに記載の血液回
路あるいは血液測定装置において、請求項１６ないし１
９のいずれかに記載の血液測定を、生理活性物質に暴露
後の血液試料に対して行なうことを特徴とする血液測定
方法。
（２１）請求項１ないし１５のいずれかに記載の血液回
路あるいは血液測定装置において、請求項１６ないし２
０のいずれかに記載の血液測定を、並列配置された窪み
およびこの窪み相互を区画する壁部に形成された微小な
溝よりなる各組合せ毎にその間の圧力較差を異ならしめ
、それにより上記各組合せの間の回路を流れる血液有形
成分の配分を異ならしめて行なうことを特徴とする血液
測定方法。
（２２）請求項１ないし１５のいずれかに記載の血液回
路あるいは血液測定装置において、請求項１６ないし２
１のいずれかに記載の血液測定を、生理活性物質を回路
に流しながら行なうことを特徴とする血液測定方法。
（２３）請求項１ないし１５のいずれかに記載の血液回
路あるいは血液測定装置において、回路の一部あるいは
全てを交換可能にすることを特徴とする血液回路あるい
は血液測定装置。