WO2021131046A1 - 血液粘度測定方法 - Google Patents

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ロベルト プレゼントッティ、
ブルーノ カール． ポデッサー、
山本　秀樹
祐輔 根木
隆文 籔田
英生 西倉
田村　栄二
川村　公人
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ウィーン医科大学
学校法人関西大学
大成化工株式会社
日鉄テクノロジー株式会社
アサヒクオリティーアンドイノベーションズ株式会社
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    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood

Definitions

  • the present invention relates to a blood viscosity measuring method capable of starting blood viscosity measurement in a very short time after collecting blood by using the blood collection tube from which blood is collected as it is as a blood viscosity measuring container.
  • negative pressure means that the absolute pressure is 50 kPa or less.
  • rubber is used to mean including a thermoplastic elastomer.
  • a falling body type viscosity measuring device for determining the viscosity of a fluid by measuring the falling terminal velocity of a cylindrical falling body falling in a cylindrical measuring container filled with the fluid is known. (See Patent Document 2).
  • an anticoagulant is added to the collected blood in a normal blood test.
  • the addition of this anticoagulant does not significantly affect component analysis, but it does significantly affect viscosity measurements to assess blood status. Therefore, in order to measure the viscosity of blood, it is desirable to complete the viscosity measurement within 3 minutes after collecting the blood so that the anticoagulant is not added and the blood does not start coagulation.
  • the present invention has been made in view of the technical background, and the blood collection tube from which blood is collected can be used as it is as a blood viscosity measuring container, and the blood can be swiftly used without the measurer touching the blood. It is an object of the present invention to provide a blood viscosity measuring method capable of starting the measurement of viscosity and measuring the blood viscosity in substantially non-air contact.
  • the present invention provides the following means.
  • a bottomed tube body having an opening provided on one end side in the length direction and a bottom provided on the other end side in the length direction, and a sealing plug are provided, and the sealing plug has the bottomed surface. It is provided with a sealing portion that can be fitted in a sealing state in the opening of the tubular body, a cap portion, and a thin connecting portion that connects the cap portion and the sealing portion, and is vertically attached to the sealing portion. Blood viscosity measurement in which an insertion hole is formed to penetrate, the closed plug portion of the sealing plug is fitted in the opening of the bottomed tube body, and the internal space of the bottomed tube body is in a negative pressure state.
  • the process of collecting blood inside the bottomed tube of the blood collection tube using the negative pressure inside the blood collection tube A step of breaking the connecting portion by applying an external force to the cap portion of the sealing plug of the blood collection tube to separate the cap portion and exposing the insertion hole on the upper surface of the sealing plug portion.
  • a step of determining the viscosity of blood by dropping a viscometer measuring drop from the insertion hole and measuring the falling terminal velocity or falling acceleration of the falling body that falls in the blood inside the bottomed tube.
  • a method for measuring blood viscosity which comprises.
  • the blood collection tube from which blood is collected can be used as it is as a blood viscosity measuring container, and the measurer can quickly start measuring the blood viscosity without touching the blood and substantially. It is possible to measure blood viscosity without contact with air. Since the inside of the blood collection tube is in a negative pressure state, the amount of blood required for blood viscosity measurement can be collected in the blood collection tube at the time of blood collection. Further, by defining (controlling) the pressure inside the blood collection tube with high accuracy, the amount of blood to be collected can be kept constant at all times.
  • the guide tube since the guide tube extended downward is joined, the guide tube reliably guides the falling body for viscosity measurement to the measurement position of the bottomed tube body, and more accurate blood. Viscosity can be measured.
  • the blood viscosity measuring tube 1 used in the blood viscosity measuring method according to the present invention includes a bottomed tube 3 and a sealing plug 4 (see FIGS. 1 and 2).
  • the bottomed tubular body 3 is provided with an opening 3a on one end side (upper side in the drawing) in the length direction and on the other end side (lower side in the drawing) in the length direction. It is a tube with a bottom wall.
  • the bottomed pipe body 3 is a cylindrical bottomed pipe body having a constant diameter over almost the entire length, and has a structure in which an enlarged diameter portion 5 is provided at an end portion on the opening 3a side. There is. It is desirable that the bottomed tubular body 3 is transparent.
  • the material of the bottomed tubular body 3 is not particularly limited, but is composed of, for example, a polyester resin (PET, PEN, PBT), a polyolefin resin (PP, PE), a cyclic olefin resin (COP, COC), or the like. be able to.
  • PET polyester resin
  • PP polyolefin resin
  • COP cyclic olefin resin
  • it is preferably composed of polyester resin, and particularly preferably composed of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the sealing plug 4 includes a sealing plug portion 31 that can be fitted in a sealed plug state in the opening 3a of the bottomed pipe body, a cap portion 32 that can be pinched by fingers, and the above.
  • a connecting portion 33 for connecting the cap portion 32 and the sealing plug portion 31 is provided.
  • the connecting portion 33 is a connecting portion made of an annular body having a thin thickness (thickness in the horizontal direction).
  • the cap portion 32 has a substantially cylindrical outer diameter shape, and a needle insertion hole 32a is provided on the upper surface of the cap portion 32 (see FIG. 6).
  • the material of the sealing stopper 4 is not particularly limited, but various rubber materials such as natural rubber, butyl rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, and silicone rubber, polyurethane-based, polyester-based, and the like. It can be composed of various thermoplastic elastomers such as polyamide-based, olefin-based, and styrene-based. Of these, butyl rubber is particularly preferable. If it is made of butyl rubber, the degree of sealing by the sealing stopper is high and the inside of the blood collection tube can be maintained in a higher negative pressure state. Therefore, a sufficient amount of blood can be collected in the blood collection tube at the time of blood collection, and the blood viscosity is more accurate. Measurements can be made.
  • An insertion hole 34 penetrating in the vertical direction is formed in the sealing plug portion 31, a guide pipe 37 communicating with the insertion hole 34 is fitted in the insertion hole 34, and the guide pipe 37 is directed downward. (See FIG. 6).
  • the plan view shape of the insertion hole 34 is a circular shape.
  • the guide tube 37 is a cylindrical tube.
  • a plurality of holes (through holes) 38 are formed on the side surface of the guide pipe 37.
  • the circular hole 38 is bored, but the shape is not particularly limited to such a shape. For example, as shown in FIGS. 7 and 8, a slit 39 is formed. May be good.
  • the material of the guide tube 37 is not particularly limited, but for example, polyester resin (PET, PEN, PBT), polyolefin resin (PP, PE) or cyclic olefin resin (COP, COC), natural rubber, butyl rubber, etc. It can be composed of various rubber materials such as isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, and silicone rubber, and various thermoplastic elastomers such as polyurethane-based, polyester-based, polyamide-based, olefin-based, and styrene-based. Among these, it is preferably composed of polyester resin, and particularly preferably composed of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the upper end of the insertion hole 34 communicates with the internal space of the annular body constituting the connecting portion 33 (see FIG. 6).
  • the upper side of the insertion hole 34 is closed by the cap portion 32 (see FIG. 6).
  • the outer diameter of the annular body constituting the connecting portion 33 is smaller than the outer diameter of the cap portion 32 and smaller than the outer diameter of the sealing portion 31 (see FIG. 6).
  • the blood viscosity measuring blood collection tube 1 is formed by fitting the sealing plug portion 31 of the sealing plug 4 into the opening 3a of the bottomed tube body 3 in a sealed state (see FIGS. 1 and 2).
  • the notch provided in the closed plug portion 31 of the sealing plug 4 is fitted so as to protrude from the opening of the bottomed tube body 3 (in a semi-stopped state), and this is put into the vacuum chamber.
  • the closed plug portion 31 of the sealing plug 4 is completely fitted to the bottomed pipe body 3 in the vacuum chamber (a completely plugged state). Remove from the vacuum chamber.
  • the degree of vacuum (absolute pressure) in the blood collection tube 1 is preferably set to 30 kPa or less, and more preferably 20 kPa or less. Further, by applying an external force (pulling force, shearing force, torsional force, etc.) to the cap portion 32, the connecting portion 33 can be broken and the cap portion 32 can be separated.
  • the connecting portion 33 is formed of an annular body having a thin thickness (horizontal thickness, that is, radial thickness of the annular body), the bottomed tube body 3 is held and fixed by hand. By pulling the cap portion 32, the connecting portion 33 is easily broken.
  • one needle 41 of the blood collection device to which the needles 41 and 42 are connected to both ends of the tube 43 is inserted into the skin 40 of the human body, and then the tip of the other needle 42 is used in the present invention.
  • the tip of the other needle 42 is inserted into the insertion hole 34 (guide tube 37) by inserting it into the cap portion 32 through the needle insertion hole 32a of the cap portion 32 of the blood viscosity measuring blood collection tube 1.
  • the inside of the blood collection tube 1 bottomed tube body 3
  • the blood 60 flows through the bottomed tube via one needle 41, the tube 43, and the other needle 42.
  • the blood is injected into the body 3 and the blood 60 is collected into the bottom tube 3 so that the lower end of the guide tube 37 is immersed in the blood 60 (see FIG. 9). In this way, it is preferable that the lower end of the guide tube 37 is immersed in the blood 60, and in this case, the blood viscosity can be measured more accurately.
  • the connecting portion 33 is broken (teared) by pinching and pulling the cap portion 32 with fingers, and the cap portion 32 is separated and removed.
  • the insertion hole 34 is exposed on the upper surface of the closed plug portion 31 (see FIG. 10).
  • the upper end of the guide pipe 37 is inserted and fitted into the insertion hole 34. Since the guide tube 37 is extended downward, the substantially needle-shaped falling body 2 is surely guided to the measurement position of the blood collection tube 1 by the guide tube 37, and the substantially needle-shaped falling body 2 is guided by the guide tube 37. It is possible to realize a vertical downward fall (a straight vertical fall to the bottom wall of the blood collection tube 1). Further, since a plurality of holes 38 are formed on the side surface of the guide pipe 37, the substantially needle-shaped falling body 2 can smoothly fall in the guide pipe 37 while discharging the air in the guide pipe 37.
  • the blood collection tube 1 after removing the cap portion 32 is inserted and arranged from above in the insertion hole extending in the vertical direction provided in the measuring device main body 71. That is, the blood collection tube 1 is set in the measuring device main body 71 to form the blood viscosity measuring device 70 (see FIG. 10).
  • the measuring device main body 71 is attached with a detecting means 74 for detecting the falling terminal velocity of the substantially needle-shaped falling body 2 falling in the blood viscosity measuring blood collection tube 1.
  • the detection means 74 a pair of first magnetic sensors 72A and 72A arranged horizontally separated from each other, and a pair of second magnetic sensors 72B arranged horizontally separated from each other. , 72B, and measuring device 73 (see FIG. 10).
  • the lower first magnetic sensor 72A is arranged at a predetermined interval with respect to the upper second magnetic sensor 72B.
  • the measuring device 73 is a device that measures the time from receiving the detection signal from the upper second magnetic sensor 72B to receiving the detection signal from the lower first magnetic sensor 72A.
  • the measuring device 73 can measure the time required for the falling body 2 to fall from the position of the upper second magnetic sensor 72B to the position of the lower first magnetic sensor 72A.
  • the "falling terminal velocity" is the speed at which a constant-velocity falling motion is performed in the fluid.
  • the substantially needle-shaped falling body 2 is dropped into the insertion hole 34 on the upper surface of the sealing portion 31 (see FIG. 10), passed through the guide pipe 37, and dropped vertically downward.
  • the substantially needle-shaped falling body 2 falls vertically downward in the blood 60 in the blood collection tube 1 in a stable state and reaches the bottom surface of the blood collection tube 1.
  • the falling terminal velocity Ut of the falling body 2 is calculated from the falling time of the falling body 2 obtained by the magnetic sensors 72A and 72B and the measuring device 73 and the distance between the upper and lower magnetic sensors 72A and 72B.
  • the substantially needle-shaped falling body 2 is composed of a substantially needle-shaped body 11 made of synthetic resin in which a metal weight 12 is enclosed. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, a metal weight 12 is arranged inside the bottomed cylindrical synthetic resin substantially needle-shaped body 11, and at the upper opening end of the substantially needle-shaped body 11. A substantially needle-shaped falling body 2 in which the lid body 13 is fitted is used.
  • the outer shape of the substantially needle-shaped falling body 2 is an elongated cylindrical shape elongated in the axial direction (see FIGS. 10 and 11).
  • FIG. 12 is a conceptual diagram showing a state when the falling body 2 is falling
  • FIG. 13 is a velocity cross-sectional view showing the moving direction of the blood 60 pushed away by the falling body 2.
  • "L” is the length of the substantially needle-shaped falling body 2
  • "kR” is the radius of the substantially needle-shaped falling body 2
  • “R” is the radius of the bottomed cylinder 3 and (50. )
  • "r” is the inner radius of the microcylindrical shell
  • “r + dr” is the outer radius of the microcylindrical shell
  • “L” is the microcylindrical shell. Is the length of.
  • the falling speed of the substantially needle-shaped falling body 2 is very small, 0.1 mm / sec (0.1 ⁇ 10 -3 m / sec) to 1.827 m / sec, and it is between the blood and the falling body and the wall surface between the blood and the bottom tube. Under the condition (assuming) that there is no slippage between the blood, the blood is incompressible, and the intraductal flow is laminar, the center of the blood 60 filled in the bottom tube 3 is approximately needled.
  • each of the upper and lower surfaces of the fine columnar shell 50 acts the pressure p 1, p 2, respectively shear stress ⁇ to the inner and outer surfaces , ⁇ + d ⁇ works. Further, since blood is in a constant velocity falling motion, the momentum increase rate is zero. Therefore, the following relational expression ⁇ 1> is established from the balance of the forces acting on the microcylindrical shell 50 at this time.
  • the viscosity of blood can be analyzed by combining the above equations ⁇ 1> to ⁇ 4> with the equations ⁇ 5>, which are the constitutive equations of blood (the constitutive equations of Newtonian fluid). That is, since blood is a Newtonian fluid if it is in a state before coagulation, the viscosity of blood is analyzed by combining equations ⁇ 1> to ⁇ 4> with equations ⁇ 5>, which are constitutive equations of Newtonian fluid. can do. For example, the blood viscosity is obtained for each of a plurality of substantially needle-shaped falling bodies 2 having different densities, and the average value of these is adopted as the measured value of the blood viscosity.
  • ⁇ is the shear stress
  • ⁇ (gamma) is the shear rate
  • ⁇ (mu) is the viscosity of blood.
  • the blood collection tube 1 from which blood is collected can be used as it is as a measuring container of the blood viscosity measuring device, and the blood viscosity can be used very quickly without the measurer touching the blood. It is possible to start the measurement of blood viscosity and to measure the blood viscosity substantially without air contact.
  • the magnetic sensors 72A and 72B and the measuring device 73 are used as the detecting means 74, but the present invention is not particularly limited to such a configuration, and the falling terminal velocity of the falling body 2 is determined. Any means that can be detected may be used.
  • the viscosity of blood is obtained by measuring the falling terminal velocity of the falling body 2, but instead of this, the viscosity of blood can be obtained by measuring the falling acceleration of the falling body 2.
  • the detecting means for measuring the falling acceleration of the falling body include a configuration including three or more magnetic sensors and a measuring device arranged apart from each other in the vertical direction (falling direction of the falling body).
  • the blood collection tube 1 for measuring blood viscosity is stored in a vacuum pack made of, for example, aluminum, in which the internal space of the bottomed tube 3 sealed with the sealing stopper 4 is in a negative pressure state. It is preferable to open the vacuum pack and use the blood collection tube for measuring blood viscosity in the above-described manner. By enclosing in the vacuum pack in this way, the negative pressure state in the blood collection tube 1 can be maintained for a long period of time.
  • the synthetic resin constituting the substantially needle-shaped falling body 2 (for example, the synthetic resin constituting the substantially needle-shaped body 11) is not particularly limited, but an olefin resin such as polyethylene or polypropylene is used. Is preferable. In this case, it is possible to surely prevent the blood from sticking to the surface of the falling body 2, and therefore the viscosity measurement of the blood can be performed with higher accuracy.
  • the metal weight 12 may be in any form such as a lump, a granule, or a powder.
  • the falling body 2 a falling body made of synthetic resin in which a metal weight 12 is enclosed is used, but the structure is not particularly limited to such a structure.
  • the density of the falling body 2 means the apparent density, and is a value obtained by dividing the mass of the falling body 2 by the volume of the falling body (volume including the void portion).
  • Example 1 By collecting blood using a blood collection tool (needle, etc.) as shown in FIG. 9, mammal blood was collected inside the blood viscosity measurement blood collection tube (high negative pressure inside) shown in FIGS. 1 and 2. .. Blood could be collected in the bottom tube 3 until the lower end of the guide tube 37 was immersed in the blood 60 (see FIG. 9). Next, the cap portion of the sealing stopper 4 is pinched with a finger and the cap portion is torn off to expose the insertion hole 34 penetrating in the vertical direction on the upper surface of the sealing stopper portion, and then the blood collection tube is subjected to blood viscosity as shown in FIG. It was set in the measuring device.
  • a blood collection tool needle, etc.
  • the inner diameter of the blood collection tube was about 10 mm, the length was about 140 mm, and the content of the blood collection tube was about 11 mL.
  • the length of the substantially needle-shaped falling body was 20 mm, and the outer diameters (m 1 , m 2 ) were 2 mm.
  • the density (apparent density) of the substantially needle-shaped falling body was 1.486 g / cm 3 .
  • the density of the collected blood was 1.048 g / cm 3 .
  • the time required for the substantially needle-shaped falling body 2 to fall from the position of the upper second magnetic sensor 72B to the position of the lower first magnetic sensor 72A was 0.04375 seconds, and the fall end of the falling body obtained from this was 0.04375 seconds.
  • the velocity Ut was 33.1 cm / sec.
  • the viscosity ⁇ of blood was calculated by combining the four equations ⁇ 1> to ⁇ 4> and the constitutive equation ⁇ 5> of the Newtonian fluid. As a result, it was found that the viscosity ⁇ of this blood was 4.508 mPa ⁇ sec.
  • the blood collection tube for collecting the blood to be measured for viscosity is used as it is as a measuring container (measuring cell) when measuring the blood viscosity. Since the blood can be used as a measuring container as it is after the blood is collected in this way, the blood viscosity measurement can be started in a very short time after the blood is collected, so that the blood viscosity can be measured with high accuracy. , Can be useful for prediction of blood diseases and early detection of diseases.

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Abstract

迅速に血液粘度の測定を開始できる血液粘度測定方法を提供する。　長さ方向の一端側に開口部が設けられ、長さ方向の他端側に底が設けられた有底管体3と、密封栓4と、を備え、前記密封栓4は、前記有底管体3の開口部内に密栓状態に嵌着可能な密栓部31と、キャップ部32と、前記キャップ部32と前記密栓部31とを連接する厚さの薄い連接部33と、を備え、前記密栓部31に上下方向に貫通する挿通用孔34が形成され、前記有底管体3の開口部内に前記密封栓4の密栓部31が嵌着されると共に、前記有底管体3の内部空間が陰圧状態になっている血液粘度測定用採血管に対し、その有底管体3の内部に、該内部の陰圧状態を利用して血液を採血する工程と、前記採血管の密封栓4のキャップ部32に外力を加えることにより連接部33を破断させてキャップ部32を分離して前記密栓部31の上面に挿通用孔34を露出させる工程と、前記挿通用孔34から粘度測定用落体を落下させて、前記有底管体3の内部の血液中を落下する前記落体の落下終端速度又は落下加速度を測定することにより血液の粘度を求める工程と、を含むことを特徴とする血液粘度測定方法。

Description

血液粘度測定方法
　本発明は、血液を採取した採血管をそのまま血液粘度の測定容器として使用することで血液を採取したのち非常に短い時間で血液の粘度測定を開始することのできる血液粘度測定方法に関する。
　なお、本明細書および特許請求の範囲において、「陰圧」の語は、絶対圧力が５０ｋＰａ以下であることを意味するものである。また、本明細書および特許請求の範囲において、「ゴム」の語は、熱可塑性エラストマーを含む意味で用いている。
　近年、人の血液の粘度に関して非常に関心が高まっている。このような血液の粘度特性を把握することができれば、血液疾患の予測が可能になったり、病気を早期に発見することも可能になると言われている。
　従来、血液の粘度を測定するために内部に鋼球が入ったシリンジで採血し、鋼球を磁力を用いてシリンジ内の上方位置に上昇させた後、鋼球を落下させてこの落下する鋼球の落下終端速度を測定することにより血液の粘度を求める落球式血液粘度測定装置が公知である（特許文献１参照）。
　また、流体の粘度を測定する装置としては、流体を満たした円筒状測定容器内を落下する円柱状落体の落下終端速度を測定することにより流体の粘度を求める落体式粘度測定装置が公知である（特許文献２参照）。
米国特許４３８８８２３号公報 特開平８－２１９９７３号公報
　上記特許文献１に記載の血液粘度測定装置では、シリンジ内部の鋼球を外部から磁力によってシリンジ内の上方位置に上昇させるが、この場合離れた位置から粘性のある血液流体内を移動させなければならず、非常に強い磁力を必要とする。また、鋼球が落下する際にシリンジの内壁に接触する場合が多く、このために精度高い粘度測定を行うことができないという問題もあった。
　また、血液は、空気に触れると凝固作用によって徐々に凝固していくことから、通常の血液検査においては採取血液に抗凝固剤を添加している。この抗凝固剤の添加は、成分分析にはそれほど影響しないが、血液の状態を評価する粘度測定には大きく影響する。そのため、血液の粘度を測定するためには、抗凝固剤を添加せず、且つ血液の凝固が始まらないように血液を採取してから３分以内に粘度測定を完了するのが望ましい。
　しかるに、上記特許文献２に記載の粘度測定装置では、血液の粘度測定に際し、採血管内に採取した血液を粘度測定装置の測定容器内に移し替える操作を要するために、血液を採取してから３分を超えないまでも、粘度測定開始までに少なからず時間を要するものとなっていた。また、採取血液の測定容器内への移し替えの際に、採取血液の空気との接触機会が増大して血液凝固を促進させることも懸念されるところである。
　このような背景から、血液を採取してから粘度測定を開始するに至るまでの時間の短縮及び空気との接触の防止ができ、迅速に落体の落下を開始できる手段、方法の開発が求められていた。
　本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、血液を採取した採血管をそのまま血液粘度の測定容器として使用することができて、測定者が血液に触れることなく迅速に血液粘度の測定を開始できると共に、実質的に空気非接触での血液粘度の測定が可能になる血液粘度測定方法を提供することを目的とする。
　前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
　［１］長さ方向の一端側に開口部が設けられ、長さ方向の他端側に底が設けられた有底管体と、密封栓と、を備え、前記密封栓は、前記有底管体の開口部内に密栓状態に嵌着可能な密栓部と、キャップ部と、前記キャップ部と前記密栓部とを連接する厚さの薄い連接部と、を備え、前記密栓部に上下方向に貫通する挿通用孔が形成され、前記有底管体の開口部内に前記密封栓の密栓部が嵌着されると共に、前記有底管体の内部空間が陰圧状態になっている血液粘度測定用採血管に対し、その有底管体の内部に、該内部の陰圧状態を利用して血液を採血する工程と、
　前記採血管の密封栓のキャップ部に外力を加えることにより連接部を破断させてキャップ部を分離して前記密栓部の上面に挿通用孔を露出させる工程と、
　前記挿通用孔から粘度測定用落体を落下させて、前記有底管体の内部の血液中を落下する前記落体の落下終端速度又は落下加速度を測定することにより血液の粘度を求める工程と、を含むことを特徴とする血液粘度測定方法。
　［２］前記密栓部に、前記挿通用孔に連通する案内管が接合され、該案内管が下方に向けて延ばされている前項１に記載の血液粘度測定方法。
　［３］前記案内管の側面に１ないし複数の孔またはスリットが形成されている前項１または２に記載の血液粘度測定方法。
　［１］の発明では、血液を採取した採血管をそのまま血液粘度の測定容器として使用することができて、測定者が血液に触れることなく迅速に血液粘度の測定を開始できると共に、実質的に空気非接触での血液粘度の測定が可能である。採血管内が陰圧状態になっているので、採血時には採血管内に血液粘度測定に必要な量の血液を採血することができる。また、採血管内圧を高精度で規定（制御）することにより、採取する血液量を常時一定とすることができる。
　［２］の発明では、下方に向けて延ばされた案内管が接合されているので、案内管によって粘度測定用落体を有底管体の測定位置に確実に案内して、より正確な血液粘度を測定できる。
　［３］の発明では、案内管の側面に１ないし複数の孔またはスリットが形成されているので、粘度測定用落体は案内管内の空気を排出しながら案内管内をスムーズに落下することができ、さらに正確な血液粘度を測定できる。
本発明に係る血液粘度測定用採血管の一実施形態を示す正面図である。 図１の血液粘度測定用採血管の縦断面図である。 有底管体を示す正面図である。 図３の有底管体の縦断面図である。 案内管付き密封栓を示す正面図である。 図５の案内管付き密封栓の縦断面図である。 案内管付き密封栓の他の例を示す正面図である。 図７の案内管付き密封栓の縦断面図である。 採血する際の状態の一例を示す図である。 血液を採取した血液粘度測定用採血管（密封栓のキャップ部は除去済み）を血液粘度測定装置にセットした状態を示す一部断面図である。 略針状落体の一例を示す断面図である。 略針状落体が落下している時の状態を示す概念図である。 落下する略針状落体が押し退ける血液の移動方向を示す速度断面図である。
　本発明に係る血液粘度測定方法に用いる血液粘度測定用採血管１は、有底管体３と、密封栓４と、を備えている（図１、２参照）。
　前記有底管体３は、図３、４に示すように、長さ方向の一端側（図面で上側）に開口部３ａが設けられ、長さ方向の他端側（図面で下側）に底壁が設けられた管体である。前記有底管体３は、ほぼ全長にわたって直径が一定の円筒状の有底管体であり、前記開口部３ａ側の端部に拡径された拡径部５が設けられた構造になっている。前記有底管体３は、透明であるのが望ましい。
　前記有底管体３の材質は、特に限定されるものではないが、例えばポリエステル樹脂（ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＢＴ）、ポリオレフィン樹脂（ＰＰ、ＰＥ）または環状オレフィン樹脂（ＣＯＰ、ＣＯＣ）等で構成することができる。これらの中ではポリエステル樹脂で構成されているのが好ましく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成されているのが特に好ましい。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成されることで、有底管体３の内面への血液の凝固付着を十分に抑制して、より一層正確な血液粘度測定を行うことができる。
　前記密封栓４は、図５、６に示すように、前記有底管体の開口部３ａ内に密栓状態に嵌着可能な密栓部３１と、指でつまむことのできるキャップ部３２と、前記キャップ部３２と前記密栓部３１とを連接する連接部３３と、を備えている。前記連接部３３は、厚さ（水平方向の厚さ）の薄い環状体からなる連接部である。前記キャップ部３２は、外径形状が略円柱体形状であり、前記キャップ部３２の上面には、針挿通用孔３２ａが設けられている（図６参照）。
　前記密封栓４の材質は、特に限定されるものではないが、例えば天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、シリコーンゴムのような各種ゴム材料や、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、オレフィン系、スチレン系等の各種熱可塑性エラストマーで構成することができる。これらの中ではブチルゴム製であるのが特に好ましい。ブチルゴム製であれば、密封栓による密栓度が高く、採血管内をより高い陰圧状態に維持できることから、採血時に採血管内に十分な血液量を採血することができて、より一層正確な血液粘度測定を行うことができる。
　前記密栓部３１に上下方向に貫通する挿通用孔３４が形成され、該挿通用孔３４に連通する案内管３７が該挿通用孔３４内に嵌着されて、該案内管３７が下方に向けて延ばされている（図６参照）。前記挿通用孔３４の平面視形状は、円形状である。前記案内管３７は円筒管である。前記案内管３７の側面に複数の孔（貫通孔）３８が形成されている。本実施形態では、円形状の孔３８が穿設されているが、特にこのような形状に限定されるものではなく、例えば、図７及び図８に示すように、スリット３９が形成されていてもよい。
　前記案内管３７の材質は、特に限定されるものではないが、例えばポリエステル樹脂（ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＢＴ）、ポリオレフィン樹脂（ＰＰ、ＰＥ）または環状オレフィン樹脂（ＣＯＰ、ＣＯＣ）、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、シリコーンゴムのような各種ゴム材料や、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、オレフィン系、スチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等で構成することができる。これらの中ではポリエステル樹脂で構成されているのが好ましく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成されているのが特に好ましい。
　前記挿通用孔３４の上端は、前記連接部３３を構成する環状体の内部空間と連通している（図６参照）。前記挿通用孔３４の上方側は、前記キャップ部３２で塞がれている（図６参照）。前記連接部３３を構成する環状体の外径は、前記キャップ部３２の外径より小さく、前記密栓部３１の外径より小さい（図６参照）。
　血液粘度測定用採血管１は、前記有底管体３の開口部３ａ内に前記密封栓４の密栓部３１が密栓状態に嵌着されてなるものである（図１、２参照）。密封栓４の密栓部３１に設けられている切り欠き部が有底管体３の開口部よりはみだすように嵌着し（半打栓状態とし）、これを真空チャンバー内に投入する。その後、真空チャンバー内を規定値まで陰圧状態とした後、真空チャンバー内において密封栓４の密栓部３１を有底管体３に完全に嵌着する（完全打栓状態とする）。真空チャンバー内から取り出す。有底管体３の開口部３ａ内に前記密封栓４の密栓部３１が密栓状態に嵌着されているので、有底管体３の内部空間を長期間にわたってこのまま陰圧状態に維持することができる。この時、採血管１内の真空度（絶対圧力）は、３０ｋＰａ以下に設定するのが好ましく、２０ｋＰａ以下に設定するのがより好ましい。また、キャップ部３２に外力（引っ張り力、剪断力、ねじり力等）を加えることにより前記連接部３３を破断させることができて該キャップ部３２を分離することができるものとなっており、このようにキャップ部３２を分離させることにより、前記密栓部３１の上面に、落体挿通用の挿通用孔３４が現れる（開口する）ものとなされている。前記連接部３３は、厚さ（水平方向の厚さ、即ち環状体の径方向の厚さ）の薄い環状体で形成されているから、有底管体３を手で持って固定した状態でキャップ部３２を引っ張ることにより連接部３３は容易に破断する。
　次に、上記採血管１を用いて構成される血液粘度測定装置７０を用いた血液粘度測定方法の一例について説明する。
　図９に示すように、チューブ４３の両端のそれぞれに針４１、４２が接続された採血具の一方の針４１を人体の皮膚４０に刺し入れた後、他方の針４２の先端を、本発明の血液粘度測定用採血管１のキャップ部３２の針挿通用孔３２ａを介してキャップ部３２に刺し入れて貫通せしめ、この他方の針４２の先端を挿通用孔３４（案内管３７）内に配置する。上述したように、採血管１（有底管体３）の内部が予め陰圧状態になっているので、血液６０が、一方の針４１、チューブ４３、他方の針４２を介して有底管体３の内部に注入されていき、案内管３７の下端部が血液６０に浸る状態になるように血液６０が有底管体３内に採血される（図９参照）。このように案内管３７の下端部が血液６０に浸る状態になるのが好ましく、この場合にはさらに正確な血液粘度を測定できる。
　次に、キャップ部３２を指で挟んで引っ張ることにより連接部３３を破断させて（引きちぎり）該キャップ部３２を分離除去する。これにより、前記密栓部３１の上面に挿通用孔３４が露出する（図１０参照）。この挿通用孔３４には、前記案内管３７の上端部が挿通嵌着されている。この案内管３７は、下方向に向けて延ばされているので、後述するとおり、略針状落体２は案内管３７によって採血管１の測定位置に確実に案内され、略針状落体２の垂直下方向に向けた落下（採血管１の底壁までの真っ直ぐな垂直落下）を実現できる。また案内管３７の側面には複数の孔３８が形成されているので、略針状落体２は案内管３７内の空気を排出しながら案内管３７内をスムーズに落下することができる。
　次いで、キャップ部３２を除去した後の採血管１を、測定装置本体部７１に設けられた上下方向に延びる挿通穴内に上方側から挿通配置する。即ち、測定装置本体部７１に採血管１をセットして血液粘度測定装置７０を構成する（図１０参照）。前記測定装置本体部７１には、前記血液粘度測定用採血管１内を落下する略針状落体２の落下終端速度を検出する検出手段７４が取り付けられている。本実施形態では、前記検出手段７４として、相互に水平方向に離間して配置された一対の第１磁気センサー７２Ａ、７２Ａ、相互に水平方向に離間して配置された一対の第２磁気センサー７２Ｂ、７２Ｂ、および計測装置７３が用いられている（図１０参照）。下側の第１磁気センサー７２Ａは、上側の第２磁気センサー７２Ｂに対して所定間隔をあけて配置されている。前記計測装置７３は、上側の第２磁気センサー７２Ｂからの検知信号を受け取った後、下側の第１磁気センサー７２Ａからの検知信号を受け取るまでの時間を計測する装置である。この計測装置７３により落体２が上側の第２磁気センサー７２Ｂの位置から下側の第１磁気センサー７２Ａの位置まで落下するのに要した時間を計測することができる。なお、前記「落下終端速度」とは、流体中を等速度落下運動をしているときの速度のことである。
　次に、略針状落体２を密栓部３１の上面の挿通用孔３４内に投下し（図１０参照）、案内管３７を通過させて垂直下方に向けて落下させる。この時、略針状落体２は、採血管１内の血液６０中を垂直下方向に向けて安定状態に落下して採血管１の底面に到達する。この時、前記磁気センサー７２Ａ、７２Ｂと計測装置７３により求められた落体２の落下時間と、上下の磁気センサー７２Ａ、７２Ｂ間の距離とから、落体２の落下終端速度Ｕｔを算出する。
　なお、本実施形態では、前記略針状落体２は、金属製錘１２を中に封入した合成樹脂製の略針状体１１からなる。即ち、本実施形態では、図１１に示すように、有底円筒状の合成樹脂製の略針状体１１の内部に金属製錘１２が配置されると共に略針状体１１の上部開口端に蓋体１３が嵌合されてなる略針状落体２が用いられている。本実施形態では、前記略針状落体２の外形形状は、軸線方向に長い細長円柱体形状である（図１０、１１参照）。
　次に、前記得られた落体２の落下終端速度Ｕｔを用いて血液粘度を求める方法について説明する。
　図１２は、落体２が落下している時の状態を示す概念図であり、図１３は、落下する落体２が押し退ける血液６０の移動方向を示す速度断面図である。これら図１２、図１３において、「Ｌ」は略針状落体２の長さ、「ｋＲ」は略針状落体２の半径、「Ｒ」は有底管体３の半径であり、また（５０）は落下する落体により押し退けられる落体周囲の流体要素としての微小円柱殻であり、「ｒ」は微小円柱殻の内半径、「ｒ＋ｄｒ」は微小円柱殻の外半径、「Ｌ」は微小円柱殻の長さである。
　略針状落体２の落下速度が０．１ｍｍ／ｓｅｃ（０．１×１０－３ｍ／ｓｅｃ）～１.８２７ｍ／ｓｅｃと非常に小さく、血液と落体の間および血液と有底管体内壁面の間には滑りが発生せず、血液は非圧縮性であり、管内流動は層流であるという条件（仮定）の下で、有底管体３に満たされた血液６０の中央を略針状落体２が落下終端速度Ｕｔで落下すると、図１２に示すように、微小円柱殻５０の上面及び下面にはそれぞれ圧力ｐ１、ｐ２が働き、内側面及び外側面にはそれぞれ剪断応力τ、τ＋ｄτが働く。また、血液は等速落下運動をしているので、運動量増加速度は０となる。従って、このときの微小円柱殻５０に働く力の釣り合いから以下の関係式＜１＞が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
但し、△ｐ＝ｐ１－ｐ２　（△ｐ＜０）である。
　また、このとき、落体２の壁面と有底管体３の内壁面には滑りが生じないと仮定しているので、速度に関する境界条件として以下の関係式＜２＞が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　また、落体２の壁面と有底管体３の内壁面との間に形成される環状流路を単位時間当たりに通過する血液の量は、落体２が押し退ける血液の量と等しいので、以下の関係式＜３＞が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　さらに、落体２の壁面において、重力、浮力、圧力、粘性力が釣り合っているので、以下の関係式＜４＞が成り立つ。式＜４＞においてρｓは落体の密度、ρｆは血液の密度である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　以上の式＜１＞～＜４＞に、血液の構成方程式（Ｎｅｗｔｏｎ流体の構成方程式）である式＜５＞を連立させることによって、血液の粘度を解析することができる。即ち、血液は、凝固する前の状態であればＮｅｗｔｏｎ流体であるから、式＜１＞～＜４＞にＮｅｗｔｏｎ流体の構成方程式である式＜５＞を連立させることによって、血液の粘度を解析することができる。例えば、密度の異なる複数の略針状落体２毎に血液粘度を求めて、これらの平均値を血液粘度の測定値として採用する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　式＜５＞において、τは剪断応力、γ（ガンマ）は剪断速度、μ（ミュー）は血液の粘度である。
　上記構成の血液粘度測定装置７０によれば、血液を採取した採血管１をそのまま血液粘度測定装置の測定容器として使用することができて、測定者が血液に触れることなく非常に迅速に血液粘度の測定を開始できると共に、実質的に空気非接触での血液粘度の測定を行うことができる。
　前記実施形態では、検出手段７４として、磁気センサー７２Ａ、７２Ｂおよび計測装置７３が用いられているが、特にこのような構成のものに限定されるものではなく、落下する落体２の落下終端速度を検出できる手段であればどのようなものでもよい。
　また、前記実施形態では、落体２の落下終端速度を測定することにより血液の粘度を求めているが、これに代えて落体２の落下加速度を測定することにより血液の粘度を求めるようにしてもよい。このような落体の落下加速度を測定する検出手段としては、上下方向（落体の落下方向）に離間して配置された３つ以上の磁気センサーおよび計測装置からなる構成等が挙げられる。
　血液粘度測定用採血管１は、密封栓４で密栓された有底管体３の内部空間を陰圧状態にしたものを、例えばアルミニウム製等の真空パック内に封入して保管しておくのが好ましく、使用する際に前記真空パックを開封して血液粘度測定用採血管を上述した態様で使用するのがよい。このように真空パック内に封入しておくことにより、採血管１内の陰圧状態を長期間にわたって維持できる。
　本発明において、前記略針状落体２を構成する合成樹脂（例えば略針状体１１を構成する合成樹脂）としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂を用いるのが好ましい。この場合には、落体２の表面への血液のこびり付きを確実に防止することができ、従って血液の粘度測定をより精度高く行うことができる。前記金属製錘１２は、塊状、粒体、粉体等どのような形態であっても良い。
　なお、前記実施形態では、落体２として、金属製錘１２を中に封入した合成樹脂製の落体を用いているが、特にこのような構成に限定されるものではない。
　前記略針状落体２の大きさとしては、特に限定されないものの、より少量の血液量での粘度測定を可能にすると共に粘度測定の精度を向上させる観点から、外径（ｍ１、ｍ２）が０．５～３ｍｍ、長さＬが５～１００ｍｍの範囲に設定されるのが好ましい（図１１参照）。図９において、ｍ１＝ｍ２、ｍ１＞ｍ２、ｍ１＜ｍ２、いずれの関係が成立する構成であっても良い。
　なお、前記落体２の密度とは、見かけ密度を意味するものであり、落体２の質量を落体の体積（空隙部を含めた体積）で除した値である。
　次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
　＜実施例１＞
　図９に示すように採血具（針等）を用いて採血することにより、ほ乳類動物の血液を図１、２に示す血液粘度測定用採血管（内部が高い陰圧状態）の内部に採取した。案内管３７の下端部が血液６０に浸る状態になるまで血液を有底管体３内に採血できた（図９参照）。次いで、密封栓４のキャップ部を指でつまんでキャップ部を引きちぎり、密栓部の上面に上下方向に貫通する挿通用孔３４を露出させた後、図１０に示すように採血管を血液粘度測定装置にセットした。次に、図１０に示す血液粘度測定装置を用いて前項で説明した手順に従って血液の粘度測定を行った。採血管の内径は約１０ｍｍ、長さは約１４０ｍｍであり、採血管の内容量は約１１ｍＬであった。略針状落体の長さは２０ｍｍ、外径（ｍ１、ｍ２）は２ｍｍであった。略針状落体の密度（見かけ密度）は１．４８６ｇ／ｃｍ３であった。また、採取した血液の密度は１．０４８ｇ／ｃｍ３であった。
　略針状落体２が上側の第２磁気センサー７２Ｂの位置から下側の第１磁気センサー７２Ａの位置まで落下するのに要した時間は０．０４３７５秒であり、これより求めた落体の落下終端速度Ｕｔは３３．１ｃｍ／秒であった。
　式＜１＞～式＜４＞の４式とＮｅｗｔｏｎ流体の構成方程式＜５＞とを連立させて血液の粘度μを算出した。その結果、この血液の粘度μは４．５０８ｍＰａ・ｓｅｃであることがわかった。
　本発明に係る血液粘度測定方法は、粘度測定対象の血液を採取する採血管を血液粘度測定の際にはそのまま測定容器（測定セル）として用いられるものである。このように血液を採取した後そのまま測定容器として使用できるので、血液を採取したのち非常に短時間で血液の粘度測定を開始することができるので、血液の粘度測定を精度高く行うことができて、血液疾患の予測や病気の早期発見等に役立てることができる。
１…血液粘度測定用採血管
２…落体
３…有底管体
３ａ…開口部
４…密封栓
３１…密栓部
３２…キャップ部
３３…連接部
３４…挿通用孔
３７…案内管
３８…孔
３９…スリット
６０…血液
７０…血液粘度測定装置
７４…検出手段

Claims (3)

  1. 　長さ方向の一端側に開口部が設けられ、長さ方向の他端側に底が設けられた有底管体と、密封栓と、を備え、前記密封栓は、前記有底管体の開口部内に密栓状態に嵌着可能な密栓部と、キャップ部と、前記キャップ部と前記密栓部とを連接する厚さの薄い連接部と、を備え、前記密栓部に上下方向に貫通する挿通用孔が形成され、前記有底管体の開口部内に前記密封栓の密栓部が嵌着されると共に、前記有底管体の内部空間が陰圧状態になっている血液粘度測定用採血管に対し、その有底管体の内部に、該内部の陰圧状態を利用して血液を採血する工程と、
    　前記採血管の密封栓のキャップ部に外力を加えることにより連接部を破断させてキャップ部を分離して前記密栓部の上面に挿通用孔を露出させる工程と、
    　前記挿通用孔から粘度測定用落体を落下させて、前記有底管体の内部の血液中を落下する前記落体の落下終端速度又は落下加速度を測定することにより血液の粘度を求める工程と、を含むことを特徴とする血液粘度測定方法。
  2. 　前記密栓部に、前記挿通用孔に連通する案内管が接合され、該案内管が下方に向けて延ばされている請求項１に記載の血液粘度測定方法。
  3. 　前記案内管の側面に１ないし複数の孔またはスリットが形成されている請求項１または２に記載の血液粘度測定方法。
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