(57)【要約】【課題】少量のサンプル容積から形成された血液構成成分沈降速度の迅速な測定を提供すること。【解決手段】形成された血液構成成分の沈降速度を測定するための機器および方法が記載される。前記方法いくつかは（１）血漿から赤血球を分離するための遠心分離機技法および（２）ビデオおよび／または静止画像化能力を用い得る。形成された血液構成成分沈降を加速するため、およびその速度を測定するために、その両方が、単独または組み合わせで用いられ得る。一実施例では、本方法は、小量の血液サンプルの容積を用いて、有利に沈降速度の迅速な測定を可能にする。自動化された画像分析が沈降速度およびヘマトクリットの両方を決定するために用いられ得る。自動化された技法が、修正されていない沈降速度データへのヘマトクリットの影響を補正するために用いられ得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少量のサンプル容積から形成された血液構成成分沈降速度の迅速な測定など。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
赤血球沈降速度（ＥＳＲ）は、沈降速度またはビエルナッキ（Ｂｉｅｒｎａｃｋｉ）反応とも呼ばれ、典型的には１時間の間に赤血球が沈降する速度である。これは通常の血液学試験であり、および炎症の非特異的な測定である。従来の技法を用いてこの試験を遂行するためには，抗凝血処理された血液をウェステルグレン−カッツ（ウエスターグレン−カッツ）管として知られる直立した管中に配置し、および赤血球が沈降する速度を測定し、およびｍｍ／時間の単位で報告する。特に、ウェステルグレン法は２ｍｌの静脈血を０．５ｍｌのクエン酸ナトリウムを含む管中に採取することを要する。Ｔｈｅサンプルは、室温で２時間または４°Ｃで６時間以上は保存してはいけない。血液は、ウェステルグレン−カッツ管に２００ｍｍのマークまで採血される。この管は、室温で１時間、ラック中に厳密に垂直の位置に配置され、１時間後に表面のメニスカスの最も低い点から赤血球を含まない血漿との界面までの距離、およびサンプルの赤血球により占有される部分が測定される。１時間当たりのミリメーター（ｍｍ／ｈ）で表わされる赤血球界面が移動した距離がＥＳＲである。
【０００２】
ＥＳＲは、主にフィブリノーゲン（しかし、場合によっては、更に血清Ｃ−反応性タンパク質（ＣＲＰ）、イムノグロブリンＡおよびＧ、α１酸性糖タンパク質およびα１−アンチトリプシン）である沈降促進（ｐｒｏ−沈降）因子と、および主に赤血球の陰電荷（ゼータ電位）である沈降抵抗性因子との間のバランスにより支配される。炎症の効果の一例においては、血液血漿中の高濃度のフィブリノーゲンは、赤血球が互いに接着することを引き起こす。赤血球は接着して「連銭」（ｒｏｕｌｅａｕｘ）と呼ばれる堆積を形成し、これは個々の赤血球よりも早く堆積する。連銭形成は、１つ以上のイムノグロブリンが高濃度で見出される、いくつかののリンパ球増殖疾患に付随しても生じ得る。連銭形成は、しかしながら、ウマ、ネコ、およびブタでは正常な生理学的所見である。
【０００３】
ＥＳＲは任意の原因または炎症の病巣により増大される。  ＥＳＲ  は、妊娠およびリウマチ性関節炎により増加され、および赤血球増加症、鎌状赤血球貧血、遺伝性球状赤血球症、および鬱血性心不全において減少する。基礎ＥＳＲは女性においてわずかに高い。
【０００４】
ＥＳＲを測定するための標準的な従前の（ｐｒｅｄｉｃａｔｅ）方法は、ウエスターグレン試験（ウエスターグレン試験）であり、およびこの試験は、典型的には７ｍｌの大量の容積の血液を用いる。多くのサンプルが、１０ｍｍ／時間の低さのＥＳＲを有するために、これは典型的には１時間のインキュベーションを要する。ＥＳＲを増加させる炎症性因子としては、フィブリノーゲン、Ｃ−反応性タンパク質（ＣＲＰ）およびいくつかのイムノグロブリンが挙げられ、これらは、ＥＳＲを１００ｍｍ／時間の高さまで増加させる。
【０００５】
沈降試験を遂行する従来の技法は、様々な限界を有する。    例えば議論したように、ウエスターグレン沈降試験は、大幅に高い容積の血液の採血を必要とする。    加えて、
従来の沈降  試験  技法は、かなりの時間を要し、および試験結果を得るまでのタイムラグを生じ、それにより患者の健康に有害な影響を与え得る、診断および治療の遅れを導く。
参照による組み入れ
【０００６】
本明細書で言及される全ての刊行物、特許、および特許出願は、あたかも、それぞれの刊行物、特許、および特許出願が、参照により組み込まれるために、具体的に、および個別に指示されるのと同程度に、参照によって本明細書に組み込まれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の要旨
限定はされないが、秒のオーダーから数分などの、非常な短時間で完了する沈降速度試験を有することが望ましい。流通される試験設定については、代替施設により得られる、非静脈血採血、または最小限の静脈血採血などから得られる、少量の血液のみを用いる沈降速度測定を有することも望ましい。自動化された様式（人間の観察が必要ない）で沈降測定を行うこと、および客観的な測定の記録を生成させるが更に望ましい。加えて、患者の管理を最適化するために有用な更なる情報が、沈降速度測定と並行して他の分析的なパラメータの多重化された測定を遂行および／またはその速度を最大化することにより得られ得る。
【０００８】
本明細書に記載される一実施形態では、沈降速度測定法は（１）血漿から赤血球を分離するための、遠心分離機技法、および（２）ビデオおよび／または静止画像化能力を用い得る。赤血球沈降を加速するために、およびその速度を測定するために、両方とも単独または組み合わせで用いられ得る。もちろん、血液構成成分を分離するために、沈降を加速するための遠心分離以外の技法も遠心分離の代わりに、または遠心分離と組み合わせて用いられ得る。
【０００９】
非限定的な一実施例では、本方法は（１）約２０〜２５マイクロリットル（“ｕＬ”または“μＬ”）以下などの少量の血液サンプルによる、ＥＳＲの迅速な測定（数秒間）（２）赤血球沈降速度およびヘマトクリットの両方を決定するための自動化された画像分析の使用、および／または（３）従来のウエスターグレン法に対応する値を提供するために、ヘマトクリットの未修正のＥＳＲへの影響を補正するための自動化された技法を有利に可能にし得る。もちろん、大容積の血液を用いる、代替的な実施形態は除外されない。ヘマトクリットについて修正する能力のために、本明細書で記載される沈降測定技法のいくつかの実施形態は、従来のウエスターグレン技法よりも、より堅固であり、およびウエスターグレン試験に要求される狭い範囲外のフィブリノーゲンおよび／またはヘマトクリットのレベルを持つサンプルに対しても使用し得る。
【００１０】
本明細書の実施形態を用いて、修正されたＥＳＲは、少量の血液の容積を用いてわずか数秒で獲得されることができ、およびこのＥＳＲはヘマトクリットの影響を補正したものである。最初の遠心分離の間に、わずか数秒で得られた結果は、患者への診断の送達を加速できる。
【００１１】
その上に、多重化された検定手順の文脈において、共通の前処理ステップは、細胞マーカーおよび血漿／血清中に存在する検体の測定に先立ち、すでに赤血球および白血球の血漿または血清からの分離を含む。従って、ＥＳＲ測定を検定調製のコースの間に既に遂行されるそのような前処理手順と共に組み込むことが便利である。このＥＳＲ測定は、追加的な処理時間、または静脈採集法から利用可能な血液の限定された量の使用に関しては、顕著な負荷を生成しない。非限定的な実施例として、前処理ステップを含む検定処理は、単一の機器を搭載したシステム中で生じ得ることを理解されたい。随意的に、いくつかの実施形態は、つ以上のステップを１つの機器内で行いおよび別の１つ以上のステップを別の機器内で行い得る。
【００１２】
本明細書で記載される実施形態は、以下に記載される１つ以上の特性を有するために適応され得ることも理解されたい。非限定的な一実施例では、典型的なプロトコルは、２０ｕＬの血液を遠心分離容器中に取り、およびスイングアウト遠心分離機回転子で４０００ｒｐｍ（５８０＊ｇ）で約１０秒間回転する。個の時間の間に、サンプルの赤血球を含む部分と赤血球が除かれた部分の間の界面がビデオ画像化により観察される。他の時間の期間も除外されないが、ＥＳＲ測定を短時間の間に得ることは有益であり得る。随意的に、いくつかの実施形態は、これらの「生の」ＥＳＲの値をヘマトクリットの影響について修正し得る。ヘマトクリットは、生のＥＳＲ測定に用いられるのと同じ作業において測定され得る。非限定的な一実施例では、ＥＳＲを測定するための遠心分離の比較的低速の回転の間に続いて、赤血球を充填するために回転速度が増加される。ヘマトクリットは、充填された赤血球の画像分析および上澄みの血漿容積から決定される。随意的に、ヘマトクリットを測定するための他の技法も「生の」ＥＳＲ値の修正のために用いられ得る。
【００１３】
少なくとも本明細書の実施形態のいくつかは、沈降曲線の非線形（指数関数）部分の本質的に線形変換の勾配の計算を用いることなく、修正されたＥＳＲを有し得る。
【００１４】
少なくとも本明細書の実施形態のいくつかは、沈降曲線の非線形部分で生じる複数の赤血球／血漿界面位置についての、数学関数を計算することなく修正されたＥＳＲを有し得る。
【００１５】
少なくとも本明細書の実施形態のいくつかは、沈降曲線の前記非線形部分にある沈降曲線のセグメントを選択することなく修正されたＥＳＲを有し得る。
【００１６】
少なくとも本明細書の実施形態のいくつかは、前記沈降曲線の線形部分の測定のみに基づいて修正されたＥＳＲを有し得る。
【００１７】
少なくとも本明細書の実施形態のいくつかは、沈降曲線の線形部分から本質的に成る測定に基づいた修正されたＥＳＲを有し得る。「本質的に成る」により、われわれは、測定の少なくとも９０％以上が線形部分に基づくことを意味する。
【００１８】
少なくとも本明細書の実施形態のいくつかは、血液サンプル内での赤血球細胞間の斥力の強度を表す沈降曲線の非線形セグメントについて数学関数を決定することなく修正されたＥＳＲを有し得る。
【００１９】
少なくとも本明細書の実施形態のいくつかは、その間に沈降曲線が形成されるサンプルの遠心分離の時間を無効にすることなく、修正されたＥＳＲを有し得る。
【００２０】
少なくとも本明細書の実施形態のいくつかは、例えば、赤血球の洗剤による溶解、ならびにヘキサシアノ鉄酸塩およびシアン化物との混合に次いで形成されたシアンメトヘモグロビンの吸光度を測定するなどの、遠心分離機技法から導出されたものではないヘマトクリット測定を用いて、ヘマトクリットに対して修正されたＥＳＲを有し得る。
【００２１】
少なくとも本明細書の実施形態のいくつかは、沈降測定のために周知のヘマトクリット・レベルにあることができるように調節された血液サンプルを有し得る。
【００２２】
本明細書に記載される少なくとも１つの実施形態では、以下を含む方法が提供される：ある時間の間、形成された血液構成要素を血漿から分離するために、血液サンプルについての加速された血液構成成分の分離技法を用いること；少なくとも以下の１つに基づいて、形成された血液構成成分の沈降速度を決定すること：前記血液サンプル中で、形成された少なくとも１つの血液構成成分についての時間に関係した圧縮曲線が、加速された血液構成成分の分離の開始後に決定され、前記圧縮曲線が、最初のほぼ線形の部分、および線形部分の後の非線形部分を有する時間に関係した圧縮曲線およびヘマトクリット修正因子。
【００２３】
本明細書に記載される少なくとも１つの実施形態では、以下を含む方法が提供される：血液サンプルを容器中で一定時間遠心分離すること；遠心分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分についての時間に関係する圧縮曲線を確立することであって、前記圧縮曲線は初期のほぼ線形の部分を有し；ヘマトクリット修正因子を、前記圧縮曲線のほぼ線形の部分に用いることにより、形成された血液構成成分の沈降速度に対するヘマトクリットの影響を修正すること。
【００２４】
本開示の実施形態は、以下に記載される１つ以上の特性を有するために適合され得ることを理解されたい。非限定的な一実施例では、本方法は遠心分離に基づく技法からの沈降速度を、参照技法からの沈降速度により校正することを含む。随意的に、前記参照技法はウエスターグレン技法であってよい。随意的に、前記サンプルは約２５ｕＬ以下である。随意的に、遠心分離は、最初の期間に対して最初の速度で、第二の期間に対して、第二のよりはやい速度で生じる。随意的に、遠心分離は、血液サンプル中の１つ以上の形成された血液構成要素の部分の界面を確立するために、血液サンプルが、遠心分離の間に、目視により観察されることを可能にするために構成された遠心分離器を使用することを含む。随意的に、遠心分離は、赤血球／血漿界面部分を経時的に確立するために、血液サンプルの目視による観察を可能にするために、その上に窓を有する遠心分離機を使用することを含む。随意的に、遠心分離は、赤血球／血漿界面部分を経時的に確立するために、血液サンプルの目視による観察を可能にするために、遠心分離機、光源、および画像捕捉機器を使用することを含む。随意的に、圧縮曲線データは、経時的に遠心分離容器中の１つ以上の形成された血液構成要素の界面部分の複数の画像を捕捉することにより収集される。随意的に、複数の画像のピクセル部分が、界面の位置を正確に決定するために用いられる。随意的に、圧縮曲線デーは、遠心分離容器中の１つ以上の形成された血液構成要素の界面位置の単一の画像を、一定時間後に捕捉することにより収集され、沈降速度は上澄み液のメニスカスの位置および前記界面位置に基づいて計算される。随意的に、圧縮曲線データは、サンプルが遠心分離機される間に収集される。随意的に、遠心分離は、ヘマトクリット測定を得るため、およびヘマトクリットの沈降速度測定への影響を修正するために用いられる。随意的に、ヘマトクリットについて修正することは、前記曲線中の複数の形成された血液構成成分の界面位置に対する数学関数を計算することを含み、前記関数は、ヘマトクリットに起因する沈降速度変動を修正するために、作用する。随意的に、サンプル中のヘマトクリット測定は、遠心分離とは別の技法から導出される。随意的に、画像変換が、曲がった界面の平坦な界面への変換のために用いられる。随意的に、画像変換パラメータが選択され、形成された血液構成成分の界面位置のビデオが、画像変換により達成され（ｐｕｔ  ｔｈｒｏｕｇｈ）、および次いで、空気／血漿界面および赤血球界面の両方の位置の全範囲をカバーする目的の領域が選ばれる。随意的に、ビデオ中の各時点、サンプル容器下方への放射状の強度を表す単一の列を生成するために、目的の領域内の、サンプルを含む容器のサンプルを横切る各行についてのピクセル強度値が平均される。随意的に、沈降プロファイルの線形領域が、沈降速度を導出するために用いられる。随意的に、形成された血液構成成分は、白血球細胞である。随意的に、形成された血液構成成分血小板である。
【００２５】
本開示の実施形態は、以下に記載される１つ以上の特性を有するために適合され得ることを理解されたい。非限定的な一実施例では、本方法は曲がった界面の画像を修正された直線の界面画像に変換するために前記画像の画像変換を遂行すること；遠心分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、前記修正された画像中の界面位置に基づく時間に関係する圧縮曲線を確立することを含む。随意的に、本方法は：血液サンプルの位置から、血液サンプルの少なくとも一部分を遠心分離容器中に移動するために、プログラム可能なプロセッサにより制御されるシステムを用いること；前記容器を、第一のアドレス可能な位置から、第二のアドレス可能な位置を持つ遠心分離機まで、移動するためにプログラム可能なプロセッサの制御下に、サンプル取扱いシステムを用いること；容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；遠心分離後に、形成された血液構成成分および血漿界面の位置の少なくとも１つの画像を収集すること；遠心分離の開始後に、画像中の界面位置に基づき、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、時間に関係する圧縮曲線を確立することを含む。随意的に、前記画像を得るために前記容器は遠心分離機から除去される。随意的に、前記画像が得られた後に、前記容器は、遠心分離機に戻される。随意的に、本方法は圧縮が完了するまで、少なくとも１つの形成された血液構成成分の線形圧縮曲線を経時的に確立するために、変化する遠心分離速度を含み；少なくとも時間間隔の一部についての遠心分離速度プロファイルを監視すること、および遠心分離速度プロファイルに基づいて血液構成成分の沈降速度を決定することを含む。随意的に、本方法は、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の、少なくとも第一の単一の画像を最初の時点で収集すること；沈降の速度がまだ線形である間に、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の少なくとも第二の単一の画像を、第二の時点で収集すること；計算された線形沈降速度およびヘマトクリット修正因子に基づいて、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について沈降速度を計算することを含む。
【００２６】
本明細書に記載される更に別の実施形態では、以下を含む方法が提供される：容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；沈降速度を確立するために、単一状態の条件中の容器の画像化を用いること；および形成された血液構成成分の沈降速度へのヘマトクリットの影響をヘマトクリット修正因子を用いることにより修正すること。本明細書に用いられる、画像化を使用することは、容器の単一の画像を沈降速度を決定するために用いることを含み得る。非限定的な実施例として、容器の単一の画像を用いる場合、容器中の上澄み液のメニスカスが最初のレベルを示し、および形成された構成要素の上澄み液との界面位置が現在の位置を示し、それらから沈降速度が計算される。随意的に、いくつかの実施形態は、沈降速度計算のために複数の画像を用い得るが、画像の全ては単一の状態の条件にある間の容器のものである。随意的に、画像の全ては、単一の時点における容器のものである。随意的に、画像の全ては、容器中で形成された構成要素の界面位置が変化していない間の容器のものである。
【００２７】
この要旨は、以下の発明の詳細な説明で更に記載される概念の単純化された形態における選択を紹介するために提供される。この要旨は、主張される主題の主要な特徴または本質的な特性を特定することを意図しておらず、主張される主題の範囲を限定するために用いられることを意図していない。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
方法であって：
血漿から形成された血液構成要素を分離するために、一定時間の間、加速された血液構成成分の分離技法を血液サンプルに用いること；
形成された血液構成成分の沈降速度を少なくとも時間に関係する圧縮曲線およびヘマトクリット修正因子に基づいて決定することを含み：前記血液サンプル中の、少なくとも１つの形成された血液構成成分についての、時間に関係する圧縮曲線は、加速された血液構成成分の分離が開始された後に決定され、前記圧縮曲線は、最初のおおむね線形の部分および線形部分の後の非線形部分を有する、方法。
（項目２）
前記加速された血液構成成分の分離技法が遠心分離を含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
遠心分離に基づく技法からの沈降速度を参照技法からの沈降速度により校正することを更に含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記参照技法が、ウエスターグレン技法である、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記血液サンプルが、約２５ｕＬ以下である、項目１に記載の方法。
（項目６）
遠心分離が、第一の期間の間に第一の速度で生じ、および次いで第二の期間の間に、より速い速度で生じる、項目２に記載の方法。
（項目７）
遠心分離が、血液サンプル中の１つ以上の形成された血液構成要素の界面位置を確立するために、遠心分離の間血液サンプルが目視による観察を可能にするために構成された遠心分離機の使用を含む、項目２に記載の方法。
（項目８）
赤血球／血漿界面の経時的な位置を確立するために、血液サンプルを目視により観察されることを可能にするために、遠心分離が窓をその上に有する遠心分離機を使用する、項目２に記載の方法。
（項目９）
形成された血液構成要素／血漿界面の経時的な位置を確立するために、遠心分離が遠心分離機、光源、および血液サンプルの目視による観察を可能にするための画像捕捉機器を用いることを含む、項目２に記載の方法。
（項目１０）
圧縮曲線データが、一定の時間の期間の後に、遠心分離容器内の１つ以上の形成された血液構成要素の界面位置の単一の画像の捕捉により収集され、沈降速度が、上澄みのメニスカスの位置および界面の位置に基づいて計算される、項目２に記載の方法。
（項目１１）
圧縮曲線データが、遠心分離容器内の１つ以上の形成された血液構成要素の界面位置の、複数の画像の経時的な捕捉により収集される、項目２に記載の方法。
（項目１２）
複数の画像中のピクセル位置が、正確に界面位置を決定するために用いられる、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
サンプルが遠心分離される間に圧縮曲線データが収集される、項目２に記載の方法。
（項目１４）
遠心分離が、ヘマトクリット測定を得るため、およびヘマトクリットの沈降速度測定への影響を修正するために用いられる、項目２に記載の方法。
（項目１５）
ヘマトクリットについて修正することが、前記曲線中に生じる、複数の形成された血液構成成分の界面位置についての数学関数を計算することを含み、前記関数はヘマトクリットに起因する沈降速度変動を修正するために作動する、項目２に記載の方法。
（項目１６）
サンプルのヘマトクリット測定が、遠心分離とは別個の技法から導出される、項目２に記載の方法。
（項目１７）
曲がった界面の平坦な界面への変換のための、画像変換を更に含む、項目１に記載の方法。
（項目１８）
画像変換パラメータが選択され、画像変換により形成された血液構成成分の界面位置のビデオが達成され、および次いで、空気／血漿界面および赤血球界面の両方についての位置の全範囲を覆う目的の領域が、選ばれる、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
サンプル容器を放射状に下降する強度を表す単一の列を作成するために、目的の領域内の、ビデオについての各時点、サンプルを含むサンプル容器の全域に亘る、各行についてのピクセル強度値が平均される、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
沈降プロファイルの線形領域が沈降速度の抽出に用いられる、項目１に記載の方法。
（項目２１）
形成された血液構成成分が白血球細胞である、項目１に記載の方法。
（項目２２）
形成された血液構成成分が、血小板である、項目１に記載の方法。
（項目２３）
曲がった界面を持つ画像が直線界面を持つ画像に修正されるために、前記画像の画像変換を遂行すること；
遠心分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、前記修正された画像中の界面位置に基づき、時間に関係する圧縮曲線を確立することを更に含む、項目２に記載の方法。
（項目２４）
少なくとも血液サンプルの一部分を、血液サンプルの位置から遠心分離容器内に移転するために、プログラム可能なプロセッサにより制御されるシステムを用いること；
前記容器を第一のアドレス可能な位置から、第二のアドレス可能な位置を持つ遠心分離機に移転するために、プログラム可能なプロセッサの制御下にサンプル取扱いシステムを用いること；
容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；
遠心分離後に、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の、少なくとも１つの画像を収集すること；
遠心分離の開始後に、画像中の界面位置に基づいて、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、時間に関係する圧縮曲線を確立することを更に含む、項目２に記載の方法。
（項目２５）
前記画像を得るために、前記容器が遠心分離機から除去される、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
前記画像が取得された後に、容器が、遠心分離機に戻される、項目２４に記載の方法。
（項目２７）
圧縮が完了するまで、少なくとも１つの形成された血液構成成分の経時的な線形圧縮曲線を確立するために、遠心分離速度を変化させること；
少なくともその時間の期間の一部分について、遠心分離速度プロファイルを監視すること；および
血液構成成分沈降速度を、遠心分離速度プロファイルに基づいて決定することを更に含む、項目２に記載の方法。
（項目２８）
最初の時間に、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の少なくとも第一の単一の画像を採集すること；
第二の時間に、沈降速度がまだ線形である間に、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の少なくとも第二の単一の画像を採集すること；
形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の少なくとも第一の単一の画像を収集すること；
沈降がまだ線形である間に、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の少なくとも第二の単一の画像を収集すること；
前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、計算された線形沈降速度およびヘマトクリット修正因子に基づいて、沈降速度を計算することを更に含む、項目２に記載の方法。
（項目２９）
方法であって：
血漿から形成された血液構成要素を分離するために血液サンプルに加速された血液構成成分の分離技法を、一定時間の間用いること；
加速された血液構成成分の分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、時間に関係する圧縮曲線を確立することを含み、前記圧縮曲線は、最初のおおむね線形の部分を有し；
形成された血液構成成分の沈降速度が、少なくとも圧縮曲線およびヘマトクリット修正因子に基づいて決定される、方法。
（項目３０）
方法であって：
容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；
沈降速度を確立するために、単一状態の条件中の容器の画像化を用いること；
ヘマトクリット修正因子を用いて、形成された血液構成成分の沈降速度へのヘマトクリットの影響を修正することを含む方法。
（項目３１）
画像化を用いることが、容器の単一の画像を用いることを含む、項目３０に記載の方法。（項目３２）
容器中の上澄み液のメニスカスが、形成された構成要素の最初のレベルおよび界面位置を示し、上澄み液が、沈降速度がそれから計算される、現在の位置を示す、項目３１に記載の方法。
（項目３３）
画像化を用いることが、容器が単一状態の条件中にある間に、全ての容器の複数の画像を用いることを含む、項目３０に記載の方法。
（項目３４）
方法であって：
容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；
前記圧縮曲線のおおむね線形の部分に、ヘマトクリット修正因子を用いることにより、形成された血液構成成分の沈降速度へのヘマトクリットの影響を修正することを含む方法。
（項目３５）
方法であって：
容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；
遠心分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、時間に関係する圧縮曲線を確立すること；
以下の式に基づく、ヘマトクリット修正因子を用いることにより、形成された血液構成成分の沈降速度へのヘマトクリットの影響を修正すること：
【数３】
2020012852.tif 000002
を含み、
式中、ＵｕｎｃｏｒｒおよびＵｃｏｒｒは、それぞれ未修正の（生の）および修正された沈降速度であり、ψは細胞の容積分率（ヘマトクリット）であり、ならびにψｍａｘおよびγは、曲線適合から得られた経験的パラメータである方法。
（項目３６）
方法であって：
容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；
遠心分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、時間に関係する圧縮曲線を確立すること；
以下の式に基づく、ヘマトクリット修正因子を用いることにより、形成された血液構成成分の沈降速度へのヘマトクリットの影響を修正すること：
【数４】
2020012852.tif 000003
を含み、
式中、ＵｕｎｃｏｒｒおよびＵｃｏｒｒは、それぞれ未修正の（生の）および修正された沈降速度であり、ψは細胞の容積分率（ヘマトクリット）であり、ならびにψｍａｘおよびγは、曲線適合から得られた経験的パラメータである方法。
（項目３７）
ヘマトクリット修正因子についての曲線適合が、遠心分離に基づく技法からの沈降速度を参照技法からの沈降速度で校正することを含む、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目３８）
前記参照技法がウエスターグレン技法である、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。（項目３９）
１５ｍｇ／ｍｌの高さのフィブリノーゲン・レベルが、沈降速度測定には影響しない、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目４０）
前記血液サンプルが約１００ｕＬ以下である、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。（項目４１）
前記血液サンプルが約５０ｕＬ以下である、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目４２）
前記血液サンプルが約２５ｕＬ以下である、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目４３）
遠心分離が、第一の期間の間に第一の速度で生じ、および次いで第二の期間の間に、より速い速度で生じる、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目４４）
血液サンプル中の１つ以上の形成された血液構成要素の界面位置を確立するために、遠心分離が、遠心分離の間に、血液サンプルが目視により観察されることを可能にするために構成された遠心分離器を使用することを含む、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。（項目４５）
赤血球／血漿界面の経時的な位置を確立するために、血液サンプルを目視により観察されることを可能にするために、遠心分離が窓をその上に有する遠心分離機を使用する、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目４６）
形成された血液構成要素／血漿界面位置を経時的に確立するために、血液サンプルの目視による観察を可能にするために、遠心分離が、遠心分離機、光源、および画像捕捉機器を用いる、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目４７）
遠心分離容器中で、１つ以上の形成された血液構成要素の界面位置の複数の画像を経時的に捕捉することにより圧縮曲線データを収集する、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目４８）
圧縮曲線データが、サンプルが遠心分離される間に収集される、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目４９）
遠心分離が、ヘマトクリットについての正確な値を得るため、およびヘマトクリットの沈降速度測定に対する影響を修正するために用いられる、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５０）
ヘマトクリットについて修正することが、前記曲線中に生じる複数の形成された血液構成成分の界面位置についての数学関数を計算することを含み、前記関数は、ヘマトクリットによる沈降速度変動を修正するために作用する、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５１）
ヘマトクリット修正因子が、圧縮曲線非線形部分からのデータを用いることなく決定される、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５２）
サンプル中のヘマトクリット・レベルが、技法遠心分離とは別の技法により導出される、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５３）
ψｍａｘおよびγが適合最適化のためのものであり、および物理的パラメータには直接関係しない、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５４）
曲がった界面の平坦な界面への変換のための画像変換を更に含む、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５５）
ヘマトクリット修正が、ヘマトクリットの、形成された血液構成成分の沈降速度への影響を本質的に除去する能力がある、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５６）
画像変換パラメータが選択され、形成された血液構成成分の界面位置のビデオが画像変換により達成され、および次いで空気／血漿界面および赤血球界面の両方について両方の全範囲を覆う目的の領域が選ばれる、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５７）
サンプル容器を放射状に下降する強度を表す単一の列を作成するために、ビデオについての各時点について、目的の領域内のサンプル容器の全域に亘り、各行についてのピクセル強度値が平均される、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５８）
各時点についての列が、次いでキモグラフに組み立てられる、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目５９）
１つが空気／血漿界面に、および他が血漿／赤血球界面に対応する２つの画像の極大の位置が決定される、項目５８に記載の方法。
（項目６０）
ピクセル位置を全サンプルおよび赤血球により占有される容積に変換することを含み、遠心分離容器の頂部および底部のｙ−位置が、遠心分離容器の形状の知識と共に参照位置として使用される、項目５８に記載の方法。
（項目６１）
血漿／赤血球界面位置を赤血球により占有される容積分率に変換すること、および遠心分離沈降曲線として時間に対してプロットすることを含む、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目６２）
沈降プロファイルの線形領域が、沈降速度の抽出に用いられる、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目６３）
ウエスターグレンＥＳＲに線形に相関する沈降速度の推算を導出することを更に含み、遠心分離から導出される、ヘマトクリットにより修正されたデータを、更に次の式で修正する、上述の項目のいずれか１つに記載の方法：推算されたウエスターグレンＥＳＲ＝１０＾（（（ＬＯＧ（ＨＣＴ修正されたＥＳＲ）−ＬＯＧ（ａ））／ｂ））。
（項目６４）
沈降速度の線形グラフを確立するために、ヘマトクリットによる修正およびＬｏｇ（ＥＳＲ）値の線形変換を更に含む、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目６５）
前記血液サンプルが全血である、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目６６）
前記血液サンプルが抗凝血処理されたサンプルである、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目６７）
前記形成された血液構成成分が白血球細胞である、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目６８）
前記形成された血液構成成分が血小板である、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。（項目６９）
遠心分離の開始後に白血球沈降速度を決定することを更に含み、白血球沈降速度を測定することが、白血球細胞に関する少なくとも１つの次のものを特性化する、上述の項目のいずれか１つに記載の方法：細胞密度、形状、および凝集状態。
（項目７０）
方法であって：
加速された血液サンプル圧縮プロセスから、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の経時的な複数の画像を収集すること；
曲がった界面を持つ画像が直線界面を持つ画像に修正されるために、前記複数の画像の画像変換を遂行すること；
前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、前記修正された画像中の界面位置に基づき時間に関係する圧縮曲線を確立すること。
（項目７１）
方法であって：
容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；
形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の複数の画像を経時的に収集すること；
曲がった界面を持つ画像を、修正された直線の界面を持つ画像に変換するために前記画像の画像変換を遂行すること；
遠心分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、前記修正された画像中の界面位置に基づく、時間に関係する圧縮曲線を確立することを
（項目７２）
方法であって：
血液サンプルの位置から遠心分離容器中に血液サンプルの少なくとも一部分を移転するために、プログラム可能なプロセッサに制御されるシステムを用いること；
前記容器を第一のアドレス可能な位置から、第二のアドレス可能な位置を持つ遠心分離機に移転するために、プログラム可能なプロセッサの制御下にサンプル取扱いシステムを用いること；
容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；
形成された血液構成成分および血漿の界面の位置複数の画像を経時的に収集すること；
遠心分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、前記修正された画像中の界面位置に基づき時間に関係する圧縮曲線を確立すること。
（項目７３）
前記遠心分離機が約１５ｃｍ以下の回転子を持つ、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目７４）
前記遠心分離機が約１０ｃｍ以下の回転子を持つ、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目７５）
前記遠心分離機が、回転子が作動中に、約１５ｃｍ以下の最長寸法で領域を囲む、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目７６）
前記遠心分離機が、回転子が作動中に、約１０ｃｍ以下の最長寸法で領域を囲む、上述の項目のいずれか１つに記載の方法。
（項目７７）
方法であって：
容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；
圧縮が完了するまで、少なくとも１つの形成された血液構成成分の経時的な線形圧縮曲線を確立するために、遠心分離速度を変化させること；
少なくともその時間の期間の一部分について、遠心分離速度プロファイルを監視すること；および
遠心分離速度プロファイルに基づいて血液構成成分の沈降速度を決定することを含む方法。
（項目７８）
方法であって：
容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；
最初の時間に、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の第一の単一の画像を採集すること；
第二の時間に、沈降速度がまだ線形である間に、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の第二の単一の画像を採集すること；
前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、計算された線形沈降速度およびヘマトクリット修正因子に基づいて沈降速度を計算することを含む方法。
（項目７９）
サンプルと共に用いる機器であって、前記機器は：
遠心分離中に、容器ホルダー中の、血液構成成分の界面位置の検出を可能にするために構成された遠心分離容器ホルダーを有する遠心分離機を含む機器。
（項目８０）
前記遠心分離機が、遠心分離の間に、遠心分離容器ホルダーの目視による観察を可能にする窓を有する、項目７９に記載の機器。
（項目８１）
前記遠心分離機が、サンプル中の血液構成成分の界面位置の検出を可能にする照明源を含む、項目７９に記載の機器。
（項目８２）
システムであって：
容器ホルダー中の容器中の血液構成成分の界面位置を検出することを可能にするために構成された遠心分離容器ホルダーを有する遠心分離機；
血液サンプルを第一の位置から遠心分離機の位置まで移転するためのサンプル取扱いシステム；および
遠心分離の少なくとも一部分の間に、界面位置を記録するためにプログラムされたプロセッサを含むシステム。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、ウェステルグレン−カッツ管中の高い、中程度の、および低いＥＳＲ血液サンプルの赤血球沈降のグラフを示す。
【００２９】
【図２】図２Ａ〜２Ｂは、透明な遠心分離容器中の血液サンプルの画像である。
【００３０】
【図３】図３は、検出システムの一実施形態の遠心分離機の模式図である。
【００３１】
【図４】図４〜５は、検出システムの一実施形態を用いて捕捉した画像を示す。
【図５】図４〜５は、検出システムの一実施形態を用いて捕捉した画像を示す。
【００３２】
【図６】図６Ａ〜７Ｃは、遠心分離を受ける血液サンプル中の界面の修正されたおよび未修正の一連の画像を示す。
【図７】図６Ａ〜７Ｃは、遠心分離を受ける血液サンプル中の界面の修正されたおよび未修正の一連の画像を示す。
【００３３】
【図８】図８Ａ〜８Ｂは、１つの試験サンプルのさまざまなキモグラフを示す。
【００３４】
【図９】図９は、１つの試験サンプルに対する沈降グラフを示す。
【００３５】
【図１０Ａ】図１０Ａ〜１０Ｂは、図９の上にプロットされたデータに適合する、様々な適合関数を持つ沈降グラフを示す。
【図１０Ｂ】図１０Ａ〜１０Ｂは、図９の上にプロットされたデータに適合する、様々な適合関数を持つ沈降グラフを示す。
【００３６】
【図１１】図１１〜１４は、添加されたフィブリノーゲンの様々なレベルを持つサンプルについての様々なサンプル沈降特性を示すグラフである。
【図１２】図１１〜１４は、添加されたフィブリノーゲンの様々なレベルを持つサンプルについての様々なサンプル沈降特性を示すグラフである。
【図１３】図１１〜１４は、添加されたフィブリノーゲンの様々なレベルを持つサンプルについての様々なサンプル沈降特性を示すグラフである。
【図１４】図１１〜１４は、添加されたフィブリノーゲンの様々なレベルを持つサンプルについての様々なサンプル沈降特性を示すグラフである。
【００３７】
【図１５】図１５は、異なったヘマトクリット・レベルを持つように操作されたいくつかの血液サンプルの沈降速度を示す。
【００３８】
【図１６】図１６は、図１５にも示される、異なるヘマトクリット・レベルを持つサンプルについての、経時的な界面位置のグラフである。
【００３９】
【図１７】図１７は、異なるヘマトクリット・レベルを持つ１サンプルの１０秒間に亘る界面位置のグラフである。
【００４０】
【図１８Ａ】図１８Ａは、ヘマトクリット修正のない、本明細書の一実施形態のＥＳＲグラフを示す。
【００４１】
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、ヘマトクリット修正のある、本明細書の一実施形態のＥＳＲグラフを示す。
【００４２】
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、本明細書の一実施形態による、ヘモグロビン濃度に基づくヘマトクリット測定のグラフを示す。
【００４３】
【図１９】図１９および２０は、いくつかのサンプル（図１５中に規定される）について、非対数軸および対数軸を用いてプロットされた沈降速度を図示している。
【図２０】図１９および２０は、いくつかのサンプル（図１５中に規定される）について、非対数軸および対数軸を用いてプロットされた沈降速度を図示している。
【００４４】
【図２１】図２１は、白血球界面を示すキモグラフを示す。
【００４５】
【図２２】図２２は、サンプル取扱い、前処理、および分析構成要素を有する統合されたシステムの一実施形態の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
前述の一般的記述および以下の詳細な記載は例示的および説明的に限られ、主張されるように本発明を制限するものではないことを理解されたい。。明細書およびそれに付属する請求項において、単数形、「ａ（１つの）」「ａｎ（１つの）」「ｔｈｅ（前記の）」は、文脈において明白に示さない限り、複数の指示対象を含むことに注意されたい。従って、例えば、“ａ  ｍａｔｅｒｉａｌ”への参照は物質の混合物を含むことができ、“ａ
ｃｏｍｐｏｕｎｄ”への参照は複数の化合物を含み得るなどである。本明細書において引用される参照は、本明細書において明確に説明される教示と矛盾しない範囲において、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００４７】
本明細書およびそれに続く請求項において、以下の意味を持つとして定義される一連の用語への参照がなされる：
【００４８】
「随意的な」（“ｏｐｔｉｏｎａｌ”）または「随意的に」（“ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ”）は、この記載が、後続して記載される状況が、生じる場合および生じない場合を含むことができるために、生じても生じなくてもよいことを意味する。例えば、機器が随意的にサンプル収集ウエルのための特性を含む場合、このことは、このサンプル収集ウエルが、存在しても、存在しなくてもよく、および、従って、この記述は機器がサンプル収集ウエルを保有する構造、およびサンプル収集ウエルを保有しない構造の両方を含む。
【００４９】
図１を参照し、一組の血液サンプル赤血球／血漿界面の動力学が示される。図１は、高いＥＳＲを示す実線、中程度のＥＳＲを示す破線、および低いＥＳＲを示す点線を持つ様々な範囲のサンプルについて、ウエスターグレン−カッツ管中の赤血球沈降の動力学を示す。図１に見られるような単一の数（ｍｍ／時間）として、ウエスターグレンＥＳＲが報告されているが、沈降速度は時間の間に劇的に変化し、遅く始まり、増加し、および次いで減少する。標準的なウエスターグレン法は、その時間にわたる平均沈降速度を与えるためにある時間において単一の位置でのＥＳＲを記録する。シグマＥＳＲと呼ばれる、より最近の方法が、２０、３０、４０、５０および６０分において、移動した距離の合計を取ることにより、臨床的にに関連する変数との間で、よりよい相関を示している。
沈降曲線測定
【００５０】
様々な技法が、１つ以上の形成された血液構成要素についての沈降速度曲線を確立するために用いられ得る。本出願は、ほとんどが赤血球沈降速度を測定する文脈において記載されているが、本明細書のシステムおよび方法は、白血球細胞、血小板などの他の形成された血液構成要素の沈降速度を測定するためにも適合され得る。
【００５１】
非制限的な一実施例では、本明細書に記載される一技法は、サンプル容器を遠心分離機内に配置し、数秒間回転し、回転を停止し、前記容器を取り除き、それをビューワー内に配置し、画像を撮影し、および経時的に複数の画像を得るために、上記を繰り返すことにより、沈降の間のいくつかの時点において、画像を撮影することを含む。機器の単純性の見地から、そのような画像を取得するためのハードウエアの実装を単純化することが有用である。沈降を測定する能力は、沈降曲線の最初の（線形の）部分がＥＳＲの計算に用いられる本明細書の他の場所で議論される。
【００５２】
もちろん、いくつかの実施形態は、そのような界面位置に関する画像／データを、画像化のためにサンプル容器を取り除くために、遠心分離機を停止することなく、容器が遠心分離機の系内にある間に取得できることを理解されたい。この系内の画像は、遠心分離機回転子が動作中または休止中に撮影され得る。別々の画像が撮影され得るが、ビデオ、連続的画像化、および秒当たり多重フレームの画像化も用いられ得ることも理解されたい。
【００５３】
図２Ａおよび２Ｂを参照し、赤血球の界面の例が、遠心分離前および遠心分離の早期段階で示されている。非限定的な実施例として、この遠心分離容器は、その全体または一部が透明なプラスチック（射出成型されたポリスチレン）などの透明な材料で形成される。いくつかの実施形態では、この透明な部分は、容器中のサンプルの、望まれる血液構成成分の界面の、画像化を可能にするために整列された容器中の、窓、透明なポート、または透明な細長い一片であり得る。本発明の実施形態では、遠心分離容器の中点での半径は３５ｍｍ（回転軸からの半径距離）。一実施形態では、外半径は３５ｍｍ、内半径（すなわち、液体の頂面まで）が２８ｍｍ、従って、中点は３１．５ｍｍである。容器中のサンプルの長さは７ｍｍであり、および容器の内直径は２．３ｍｍである。サンプル容器内の形状または試験されるサンプルの容積の変化は、本明細書の他の部分で議論されるように、ヘマトクリット修正因子に対して用いられる経験的パラメータの再校正により、説明され得る。
【００５４】
遠心分離容器の寸法、遠心分離機回転子の構築、および遠心分離機のサイズを含む、他の適切な遠心分離機の設計および特性は、同時係属の米国特許出願第１３／３５５，４５８号および１３／２４４，９４７号に開示されており、これらはすべて完全に全ての目的で本明細書に組み込まれる。適切な画像化機器および流体取扱いシステムを含む、本発明のシステムの他の構成要素も、参照により組み込まれる出願に記載されている。例えば、それらの出願に記載されるようなデジタルカメラの能力が、ＥＳＲを測定するために、非常に小さな距離および距離の変化速度を測定するために用いられ得る。画像分析が、赤血球および血漿の間の界面の移動を測定するために用いられ得る。
【００５５】
非制限的な例として、いくつかの実施形態では、遠心分離が開始後の早期（数秒）の２つの測定の取得のみが、沈降速度を高い精度で決定するために十分である。一実施形態では、第一の画像を最初に最小遠心分離機速度に到達した後に撮影し、および次いで第二の画像を約１０秒後に撮影できる。もちろん、それらが沈降曲線の線形部分にある限り、撮像のための他の時間間隔も除外されない。
【００５６】
図２Ａおよび２Ｂを眺めて、固定された（垂直な）管中の赤血球界面の位置（短時間の遠心分離）が見られる。この非限定的な実施例では、揺動する遠心分離容器が停止され、および図２Ａおよび２Ｂ中のように垂直的に配向される。もちろん、表面張力が界面を適正に保持するために、静止的画像化は（それが迅速になされる限り）、管が垂直であることを必要としない。典型的に、これは１秒か２秒で行われ、さもないとＲＢＣ界面が流れ始める。    
【００５７】
図２Ａおよび２Ｂに見られるように、赤血球に占有されたサンプル部分と血漿の間に、明確に目視される鮮明な遷移が存在する。水平な赤血球界面レベルがこれらの画像で明確に目視できる。図２Ａに対して、図２Ｂ中で界面が動いた距離は、画像中の多数のピクセル（５０／ｍｍ）に対応する。従って、見られるように、界面が移動したピクセル数は、界面位置における変化の正確な追跡を可能にする。もちろん、限定はされないが５０ピクセル／ｍｍ〜１０００ピクセル／ｍｍ（またはより高い）など以外の画像の解像度が、ｍｍまたは他の単位長当たりのピクセル数に関して、より大きな粒度でさえ提供するために用いられ得る。他のものは、解像度が正確に界面位置の変化を決定するためにじゅぶんである限り、より少ない単位長あたりのピクセルを用い得る。いくつかの実施形態は、より多くのピクセルが界面に関係でき、および従ってより多くのピクセルが界面の位置の変化に関係できるように、画像を拡大できる。いくつかは、より多数の単位面積当たりのピクセルを持つ検出器を用い得る。このことは、より多くのピクセルを測定すること、およびおよび界面位置の更にわずかな変化を検出する能力を持つことにより、検出の感度を増大させる。
【００５８】
一実施形態では、低速遠心分離の間に沈降のビデオ記録がさくせいされることができるように、遠心分離機筐体中の透明な窓を使用する方法が提供される。その上に、遠心力場がメニスカスがより直線的になることを引き起こし（遠心力ベクトルの直角において）、より小さな沈降距離の測定をより容易にする。このことは、遠心分離機回転子が回転中に画像が捕捉される場合に特に成り立ち得る。小容積の（２０〜２５ｕＬ）血液を、中程度の速度（典型的に４０００ｒｐｍだが、２０００〜６０００ｒｐｍも適切であり得る）で回転することにより、ほとんど完全な赤血球の沈降が、この実施形態で約３分間で達成される。実際には、１つの方法は、比較的低速度（４０００ｒｐｍ）で、数秒間で沈降測定を行うことができ、次いで赤血球を充填して、ヘマトクリットを測定するために、３分間、速度は、約１０，０００ｒｐｍに増加される。異なる遠心分離速度での多段階の回転は、沈降の画像化および次いで血液構成要素の圧縮および血液からの血漿分離を達成するために、急速な遠沈を可能にする。
【００５９】
図３を参照し、界面位置を監視する能力のある遠心分離機１００の１つの実施形態について記載する。沈降を監視するために、画像捕捉機器１１０が遠心分離機１００の近傍に配置されることができ、照明を提供するために、限定はされないが緑のＬＥＤなどの光源１１２が対向する配置に位置付けられる。随意的に、別の色の光源は除外されない。画像捕捉機器１１０は、静止画カメラ、高速度カメラ、ビデオカメラ、または界面の位置を検出するに十分な他の機器であってよい。もちろん、限定はされないが非画像捕捉機器などの他の検出器も除外されない。非限定的な実施例として、ここで１つの非視覚化画像化機器は、血液構成成分の界面が検出器を通過するときに、検出するための検出器として機能する、光ダイオードまたはＲＢＣもしくは他の血液構成要素により遮断される容積の割合を検出するための、光の全体の透過による、光ダイオードであり得る。非視覚化画像化検出器は、それらが実際に視覚化画像を伝達できなくても、サンプル中の界面レベル位置および／または位置変化を検出できれば、使用し得る。
【００６０】
本明細書の他の部分に記載される任意のカメラ、または他の検出機器が適用できる。一実施例では、画像捕捉機器１１０は、デジタルカメラであり得る。画像捕捉機器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）または光電子増倍管および光電管、または光検出器または逆光または順光のいずれかの走査型顕微鏡などの他の検出機器を含み得る。いくつかの例では、カメラは、ＣＣＤ、ＣＭＯＳを用いることができ、ｍａｙ無レンズ（コンピュータによる）カメラ（例えば、フランケンカメラ）、オープン・ソース・カメラであることができるか、または任意の周知のまたは当技術分野で将来開発される、他の視覚的検出技術を用い得る。カメラは、使用中にカメラの焦点を合わせ得るか、または後で焦点を合わせ得る画像を捕捉するための１つ以上の特性を含み得る。いくつかの実施形態では、前記画像化機器は、２−ｄ画像化、３−ｄ画像化、および／または４−ｄ画像化（経時的な変化を組み込んだ）を用い得る。前記画像化機器は静的画像を捕捉し得る。この静的画像は、時間における１つ以上の点で捕捉され得る。前記画像化機器は、ビデオおよび／または動的画像も捕捉し得る。このビデオ画像は、１つ以上の時間の間隔にわたって、連続的に捕捉され得る。好適には、界面位置の変化を検出できるものである限り、画像化機器および／または検出ユニットの任意の他の記載が適用されることができる。
【００６１】
非限定的な一実施例では、光源  １１２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり得る（例えば、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ＬＥＤ、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）ＬＥＤ、ガリウムヒ素リン（ＧａＡｓＰ）ＬＥＤ、アルミニウムガリウムインジウムリン化物（ＡｌＧａＩｎＰ）ＬＥＤ、ガリウム（ＩＩＩ）リン（ＧａＰ）ＬＥＤ、インジウム窒化ガリウム（ＩｎＧａＮ）／窒化ガリウム（ＩＩＩ）（ＧａＮ）ＬＥＤ、またはアルミニウムガリウムリン（ＡｌＧａＰ）ＬＥＤ）。別の実施例では、光源は、レーザー、例えば、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）又はインジウム−ガリウム−アルミニウム−リン化物（ＩｎＧａＡＩＰ）レーザー、ガリウム−リン化ヒ素／リン化ガリウム（ＧａＡｓＰ／ＧａＰ）レーザー、またはガリウム−アルミニウム−ヒ化物／ガリウム−アルミニウム−ヒ化物（ＧａＡＩＡｓ／ＧａＡｓ）レーザーなどの他の適切な発光体であり得る。他の光源の例としては、限定はされないが、電子刺激光源（例えば、陰極線発光、電子刺激発光（ＥＳＬ電球）、ブラウン管（ＣＲＴモニター）、ニキシー管）、白熱光源（例えば、カーボン・ボタン・ランプ、従来の白熱電球、ハロゲン・ランプ、Ｇｌｏｗｅｒ  Ｎｅｒｎｓｔランプ）、電子発光（ＥＬ）光源（例えば、発光ダイオード−有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード、固相照明、ＬＥＤランプ、電子発光シート、電子発光ワイヤー）、ガス放電光源（例えば、蛍光灯、インダクション照明、中空陰極ランプ、ネオン及びアルゴン・ランプ、プラズマ・ランプ、キセノン閃光電球）、又は高強度放電光源（例えば、カーボンアーク灯、セラミック放電メタルハライドランプ、水銀媒体アークヨウ化物（Ｈｙｄｒａｒｇｙｒｕｍ  ｍｅｄｉｕｍ−ａｒｃｉｏｄｉｄｅ：ＨＭＩ）ランプ、水銀灯、メタルハライドランプ、ナトリウム灯、キセノンアーク燈）が挙げられる。代替方法として、光源は、生物発光、化学発光、りん光、又は蛍光光源であってよい。
【００６２】
図３に見られるように、血液サンプルをその中に収容する遠心分離容器１１４は、容器中で形成された血液構成成分の界面位置が、目視され得るように、画像捕捉機器１１０および光源１１２の間にあるように位置づけられることができる。遠心分離機回転子１１６は、遠心分離容器１１４が遠心分離中に目視されることを可能にするための開口部、窓、または他の領域を持つために構成され得る。遠心分離回転中の沈降測定を用いることができるが、遠心分離機が休止している回転と回転の間および回転後の間の沈降の測定も除外されないことを理解されたい。
【００６３】
図３の本発明の実施形態において、遠心分離機回転子の回転軸１１６は垂直であり得る。水平または角度のある回転軸などの他の回転軸が除外されないことを理解されたい。いくつかの実施形態は、ある時間の間隔の間に第一の配向を有し、および第二のもしくは他の時間の間隔の間に異なる配向を有し得る。
【００６４】
非制限的な一実施例では、遠心分離容器の頂部および／または底部の位置は、画像化により参照点として得られ、および後にこれらは、液体および界面レベルを校正するために用いられる。図４は、遠心分離機中の遠心分離容器１１４のカメラ・ビューである。遠心分離容器１１４の背後からの光源１１２からの照明が、血液サンプルおよび血液／空気界面１２０の視覚化およびを可能にする。回転方向は矢印１２２で示される。
【００６５】
図５を参照し、遠心分離容器１１４中の血液サンプルの界面の拡大図について記載する。図５は遠心分離中に沈降する赤血球の画像である。空気／血漿界面１３０および血漿／赤血球界面１３２が、この画像中で、明確に、鮮明な線（異なるコントラストの空間領域を分離する）として識別できる。空気／血漿界面の上の空間１３４、血漿１３６、および赤血球により遮断される光１３８も図５の画像中に示される。
【００６６】
ストロボ照明または回転子位置と同期されたキャプチャー・フレームは除外されないが、この実施形態では、画像捕捉のためには必要とされないことを理解されたい。図５の画像についての、この非制限的な実施例では、ＣＣＤカメラ画像取得のための２００ｍｓの露出（回転時間に対して短い）は、回転中に、界面１３０および１３２を明確に視覚化する（図５を参照）。これは回転間隔と比較すると長い（すなわち、その時間の間に多くの回転が生じるので、画像がぼやける）。画像は回転子軸の周囲でぼやけるために、空気／血漿界面および血漿／赤血球界面は円弧として目視される（考慮すべきであるストロボ効果もたぶんあるが）。データ取得は、回転に同期されるべきフレーム捕捉を必要としないが、いくつかの実施形態は同期を用い得る。随意的に、同期のない、いくつかの実施形態は、縞模様を引き起こし得るが、これはより長い露出および画像処理により補正され得る。他の実施形態は、ぼやけを最小化するかまたは除去する画像を生成するために、より速い画像取得技法を用い得る。いくつかの実施形態は、遠心分離中のサンプルを収容する容器などの、高速移動する対象の画像を捕捉するために、ストロボ照明または他の技法を用い得る。
【００６７】
図５に見られるように、遠心分離容器１１４の２つの領域を伝達された光は、標識されているように、液体の上に空気１３４を、ならびに空気／血漿界面１３０および血漿／赤血球界面１３２の間に血漿を通過し得る。この空気／血漿界面１３０それ自身が円弧として可視的である。赤血球がある部分の容器１１４は、光は本質的に通過できない（しかし、容器１１４が、遮断する位置から回転して去ったときに、通過する光のために、この領域は完全には暗くならないことを理解されたい）。
【００６８】
一実施形態では、画像は、３分間にわたり、秒当たり５フレームで、長い露出（〜２００ｍｓ）で捕捉され、次いで沈降曲線を抽出するために処理される。随意的に、画像化の速度としては、限定はされないが、１、２、４、８、１６、３２、６４、または１２８画像／秒が挙げられる。随意的に、露出時間としては、限定はされないが、１０、２０、４０、８０、１６０、３２０、または６４０ｍｓが挙げられる。測定中の温度も変化し得る。多くの本明細書の実施形態は、室温で測定を遂行させたが、他の温度、例えば３７Ｃ、は除外されない。温度の影響を修正因子の経験的パラメータの決定などの、校正で考慮に入れることもあるであろう。更に、遠心分離機が回転付けられる時間が典型的に約３秒であるが、より速いまたは遅い回転付けも除外されない。
【００６９】
非制限的な例として、測定される望ましい形成された血液構成成分の沈降速度は以下により決定される：
【００７０】
１）血漿／赤血球界面位置対時間を指数関数に適合すること、または
【００７１】
２）次いでウエスターグレンＥＳＲに関連付けし得る、パラメータを与えるために、最初の数秒間に亘る界面の移動の（線形）速度を測定すること。
【００７２】
他の設定は除外されないが、沈降の時間は、通常、遠心分離容器１１４を保持するバケットが回転平面において放射状に配向され、画像捕捉および処理のために最適の位置にある、回転子１１６が目的の速度に達した後に開始すると定義される。
データ  の前処理
画像変換
【００７３】
図６Ａ〜６Ｂを参照し、本明細書の一実施形態は、（１）ｃ界面円弧を平坦な界面に変換すること、および（２）いかなる半径方向の小さい相殺をも補正するための画像の回転の組み合わせであり得る画像の前処理のステップを、分析に先立って用い得る。これは、回転する管からのぼやけた円弧が、今や水平な縞になることができるように、界面の位置に対しては無視し得る効果を持つ方法で、偏ったピクセルを中心軸に一致させる。
【００７４】
図６Ａ〜６Ｂに見られるように、最初の画像変換は、円弧を補正するために用いられ得る。図６Ｂ中の画像は、その全域で水平の平均が行われる、選択された目的の領域を有する四角形１５０、および空気／血漿界面１３０および血漿／赤血球界面１３２の位置であると同定した２本の短い水平な線を示す。
【００７５】
この画像変換図６Ａに見られる、遠心分離機の回転の周波数およびカメラの取得周波数の間のストロボの影響により引き起こされた、垂直な線の影響を除去するために望ましい。薄い垂直な（すなわち、半径）部分の測定は、ゆっくり画像の全域を移動するこれらの線に対して脆弱であるが、直線化する変換は、ｘ−方向（半径に対して直角）での平均化を可能にし、およびそのプロファイルを移動する線に対して影響を受けないようにする。この手順は、信号対雑音比も改善する。
【００７６】
図７Ａ〜７Ｃを参照し、異なる程度の円弧の補正を示す実施例が示される。画像変換パラメータの選択は、所望のレベルの修正を導入するために選ばれ得る。図７Ａは、小さすぎる補正を示す。図７Ｂは、ちょうど適正な補正を示す。図７Ｃは多すぎる円弧の補正を示す。
【００７７】
異なる円弧および回転角の補正を持ち、一連の水平の線１６０を画像上に重ね合わせる、一連の画像を作成するスクリプトを用いるそれぞれのデータセットは、いつ界面が平坦（図７Ａ〜７Ｃの画像中の水平な）になるかを判定することを可能にする。この適正な程度の円弧修正の判定は校正手順に基づき予め設定されたか、または人間の検査に基づき選択され得る画像処理のために構成されたプログラム可能なプロセッサにより決定され得る。
【００７８】
一旦これらのパラメータが選択されると、ビデオであることができる、取得された画像情報は、変換のために入力される。空気／血漿界面１３０および赤血球界面１３２の両方の位置の両方の全範囲を覆う目的の領域が選択され得る。随意的に、いくつかの実施形態は、界面１３０または１３２の１つだけを覆う目的の領域を選ぶことができる。随意的に、いくつかの実施形態は、サンプル中の１つ以上の他の目的領域を標的とするために構成され得る。
沈降曲線の抽出
【００７９】
図８Ａ〜８Ｂを参照し、複数の画像中のそれぞれの時点について、本明細書の技法の一実施形態は、容器を半径方向に下がる強度を表す単一の列を生成するために、目的の領域１５０内の各行についてのピクセルの強度値（容器１１４を横切る）を平均する。各時点についての列は、次いでキモグラフ、すなわち、ｘ−軸が時間を表し、およびｙ−軸が管に沿った半径方向の位置（ｒａｄｉａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を表す画像に組立上げられる。
【００８０】
図８Ａは、本明細書に記載される一実施形態によるキモグラフを示す。Ｔｈｅ図８Ａのキモグラフは、時間（ｘ−軸）に対する管（ｙ−軸）の下方向への平均画像強度を示す。図８Ａは、空気界面１３０、血漿１３６、血漿／赤血球界面１３２、および赤血球１４０を示す。より具体的に、画像の最上部近くの暗い水平の線は空気／血漿界面１３０を表し、その下の明るい領域は、血漿１３６を通過して透過された光を表し、および底部の暗い領域は光が赤血球１４０により遮断された場所である。
【００８１】
図８Ｂは、空気／血漿界面および血漿／赤血球界面の位置を抽出するために、時間に関しての、第一の界面の導関数（エッジ検出）が決定され得ることを示す。導関数は、管（ｙ−軸）の下方への距離に関してであり、および時間（ｘ−軸）に関してではない。図８Ｂは、空気／血漿（上部の）界面１３０および血漿／赤血球（下部の）界面１３２の位置を示す。
【００８２】
非制限的な一実施例では、図８Ｂ中の１つは空気／血漿界面を表し、および他は血漿／赤血球界面を表す、画像の２つの極大の位置が決定される。これらの（ピクセル）位置を全サンプルにより占有される容積、および赤血球により占有される容積に変換するために、最上部のｙ−位置および遠心分離機管の底部（図２に示される静止管の画像から記録されるものなど）が参照位置として、遠心分離容器の形態の知識と共に用いられる。
【００８３】
図９に見られるように、血漿／赤血球界面の位置は、赤血球により占有される容積分率に変換され、および遠心分離機に支援された沈降曲線１８０として、時間に対してプロットされた。図９のこの曲線は、ビデオ記録から抽出された沈降曲線の遠心分離機に基づく決定方法の１つの非限定的な実施例の結果である。
沈降曲線からのＥＳＲの計算
【００８４】
一旦、図９の沈降曲線が各サンプルについて得られると、ＥＳＲに相関するパラメータを抽出するために多くの可能な方法がある。曲線を単一の分析のためのパラメータに還元する１つの単純な方法は、標準的な非線形最小二乗適合を用いて単一の指数関数を血漿／赤血球界面の曲線に適合させることである。
【００８５】
そのような一例が図１０Ａに示される。図１０Ａについて、グラフ中のデータは黒い点２００で示され、ｘ−軸は秒単位での時間であり、およびｙ−軸は、赤血球に占有される容積分率である。単一の指数関数適合は、線２０２に示される。
【００８６】
図１０Ｂを参照し、グラフ中のデータは黒い点２００で示される。図１０Ｂは実質的に双線形（ｂｉ−ｌｉｎｅａｒ）適合を示す。線形適合２１０で示される、最初の線形部分の勾配は、最初の線形セクションおよび充填が遅くなる、赤線２１４で示される非線形領域との間の遷移部分の時間２１２と同様に決定されることができる。
【００８７】
標準的な非線形最小二乗適合を用いるこれらの単純な技法は、そのような測定を従来のウエスターグレンＥＳＲ測定と比較した場合に、ＥＳＲに関するいくつかの情報を産生するが、非線形最小二乗（ＮＬＳ）適合に基づく相関は、ＮＬＳそれ自身が、特定の修正因子を考慮に入れないために、改善の余地がある。
ＥＳＲへの血漿タンパク質の影響
【００８８】
従来のウエスターグレンＥＳＲ測定に、より密接に相関するＥＳＲパラメータを抽出するために、ＥＳＲ測定に影響を与えるいくつかの因子について理解することが有用である。目的のパラメータ（ＥＳＲ）は、特定の血漿タンパク質の濃度に応答し、およびこれらのタンパク質の１つ（例えば、フィブリノーゲン）を血液サンプルに添加することにより直接に影響を与え／操作できる。
【００８９】
本実施例では、サンプルに広範囲のＥＳＲ値を提供する技法として、全目的範囲（ウエスターグレン方法において０〜１２０ｍｍ／ｈ）にわたるＥＳＲ値を持つ血液サンプルを生成するために外因性のフィブリノーゲンが、用いられた。図１１は、フィブリノーゲンの添加が、ウエスターグレンＥＳＲ値をどのように増加させるかを示す。
【００９０】
図１１〜１４に見られるように、遠心分離機分析からのいくつかのパラメータは、フィブリノーゲン・レベル（および従ってＥＳＲ）と、とりわけ単一の指数関数適合からの時間定数、充填開始までの時間、および最初の線形勾配と良好な相関を示す。図１２、１３、および１４を参照し、いくつかの実施形態では、これらのパラメータのそれぞれは、ウエスターグレンＥＳＲ値の見積もりを得るために用いられ得る。この単一の指数関数適合による時間定数および充填開始時間の両方は、ｙ−スケールに無関係であるという利点を有する。充填開始時間および最初の線形勾配は、明確な物理的意味を有するという利点を有する。
【００９１】
図１１は、ウエスターグレンＥＳＲ値が、添加されたフィブリノーゲンが増加すると共に増加することを示す。図１１は、異なるレベルのフィブリノーゲンが加えられた単一のサンプルを図示している。
【００９２】
図１２は、添加されたフィブリノーゲンレベルと良好な相関を示す、生の沈降曲線への単一の指数関数適合からの時間定数を示す。
【００９３】
図１３は添加されたフィブリノーゲンレベルと良好な相関を示す、細胞充填までの時間を示す。
【００９４】
図１４は、添加されたフィブリノーゲンレベルと良好な相関を示す、生の沈降曲線の最初の線形勾配を示す。
ＥＳＲへのヘマトクリットの影響
【００９５】
フィブリノーゲンに加えて、ヘマトクリットがウエスターグレンおよび他のＥＳＲ測定に影響する別の因子であることを理解されたい。実際に、ウエスターグレン赤血球沈降はヘマトクリットにより強く影響される。ウエスターグレン方法では、多くの臨床検査室が、４５％を越えるヘマトクリットを持つサンプルについての報告を行わないか、またはＥＳＲの測定前に、そのサンプルのヘマトクリット値を固定レベルに調整する（通常４５％）。本方法の実施形態は、ウエスターグレンは飽和する（すなわち、＜１０ｍｇ／ｍｌのフィブリノーゲンには応答しない）のに対して、本方法の本実施形態は１５ｍｇ／ｍｌまで飽和しないことで、実際にウエスターグレン技法よりもよい。
【００９６】
遠心分離機に基づくＥＳＲ沈降は、重力下における測定よりも、さらに強くヘマトクリット・レベルにより影響を受ける。本明細書の少なくともいくつかの実施形態について、ヘマトクリットへの増加した依存性は、より低い容積-およびその結果としてのより小さ
な容器寸法のためでもある。ヘマトクリットの増加は、典型的には、赤血球が互いにより緊密になり始め、自由運動への物理的障壁を与えることで血液の粘度を増加させ、および細胞が充填され始める前に界面が動くことのできる最大距離を減少させることを意味し、これらの全てが炎症からのフィブリノーゲンとは無関係に、ＥＳＲを減少させる。
【００９７】
ヘマトクリットの劇的な複雑化効果を説明するために、同じ血液のサンプルを取り、およびＥＳＲ測定の前にヘマトクリットを調整して遂行された、遠心分離機に基づくＥＳＲ測定は、典型的な４５％のヘマトクリットおよび２２ｍｍ／ｈの正常ＥＳＲを持つ人は、臨床的に重要な血漿タンパク質レベルにおいて変化がないにも関わらず、仮にヘマトクリットが６０％であったとすると、５ｍｍ／ｈ（非常に低い）として記録され、および仮にヘマトクリットが３５％であったとすると、９３ｍｍ／ｈ（非常に高い）と記録されることを示した。言い換えると、ヘマトクリットに起因するＥＳＲの変動は、臨床家が興味を持つ血漿タンパク質に起因するＥＳＲの変動より卓越し得る。
【００９８】
ヘマトクリットのこの複雑化効果を補正するためのいくつかの従来のアプローチがある。１つのアプローチは、例えば、Ｄｉｎｔｅｎｆａｓｓ（１９７４）からのヘマトクリット補正曲線を用いる。図表を用いてヘマトクリットを修正するよりも、複雑化効果を取り除くための、より正確な（より労働集約型の条件で）方法は、単に、試験前にヘマトクリットを標準的な値に変更することである。いくつかのＥＳＲ技法、例えば「ヘマトクリット修正ＥＳＲ」は、測定されたＥＳＲが、ヘマトクリットよりも、血漿のタンパク質内容物（臨床的に関連する）を真に反映し得るために、ヘマトクリットを設定値例えば４５％に固定するような最初のステップを含む（ＢｏｒａｗｓｋｉおよびＭｙｓｌｉｗｉｅｃ２００１）。
【００９９】
図１５に見られるように、ヘマトクリットの効果を理解し、および見積もるために、１１個のサンプルの一組が、３５％、４５％および５５％ヘマトクリットに調整され、次いで、遠心分離機ＥＳＲおよびウエスターグレンＥＳＲ技法により検定された。ヘマトクリットが調整された臨床血液サンプルについての、遠心分離機の単一の指数関数の時間定数とウエスターグレンＥＳＲの相関が示される。各ヘマトクリットについて、サンプルは良好に相関したが、全てのヘマトクリットの全域にわたっては、サンプルは良好には相関しなかった。
【０１００】
図１６を参照し、時間の関数としての血漿／赤血球界面の位置が、遠心分離機に基づくＥＳＲ実験のための、異なるヘマトクリット・レベルを持つ異なる臨床サンプルの図表上にプロットされた。未調整および調整済みのフィブリノーゲン・レベルおよびヘマトクリットを有する、いくつかの血液サンプルが示されている：赤い正方形：３５％、緑の三角形：４５％、および青いひし形：５５％ヘマトクリットである。図１６は、完全な沈降プロファイルを示し、一方図１７は、所定のヘマトクリットに調整された１つのサンプルの、最初の測定期間の短い時間間隔（＜１０ｓ）についての沈降プロファイルを示す。このサンプルについての沈降プロファイルは、最初の測定期間の間、鋭い下降を示し、最初の測定期間の間、界面位置は、ほとんど線形に落下する。この沈降速度は、赤血球が互いに充填するにつれて遅くなる。様々なヘマトクリット（示されるような）および様々なＥＳＲ速度に対応する多くのデータセットが図１６に示される。
【０１０１】
短い最初の時間間隔（＜１０ｓ）に亘る沈降が示される図１７において、そのような短い測定時間に得られたデータの高い質は、最初の期間の間、全てのヘマトクリット・レベルについて線形の沈降速度を示した。本明細書に記載される一実施形態では、沈降プロファイルの線形領域は沈降速度を抽出するために用いられ得る。生の沈降速度がウエスターグレンＥＳＲに対してプロットされる。もし図１７の３つのヘマトクリット・レベルに対応する３つの適合線が不連続であると考えると、生の値から臨床的に有意なＥＳＲ値を引き出すためにはヘマトクリットのための補正が望ましい。
【０１０２】
更なる実施例として、図１８Ａは、ヘマトクリットについて修正されていない沈降プロファイルから抽出された赤血球沈降速度の対数を示す。図１８Ａも、遠心分離機に基づく沈降速度が、ウエスターグレンに基づく沈降速度よりもヘマトクリットに強く依存することを示す。遠心分離機管の狭い断面が、赤血球による流体の流れに対する水力学的な抵抗を増加する。遠心分離プロセスは、水力学的な抵抗を提供する、赤血球のベッドを通過する血漿の流れを含む。この抵抗は、赤血球容積分率、すなわち、ヘマトクリットの関数である。
【０１０３】
遠心分離機に基づく、およびウエスターグレン沈降速度の間のより良い相関を得るために、遠心分離機に基づく沈降速度は、ヘマトクリットの影響について修正された。この用いられた修正は、以下で表わされる：
【０１０４】
【数１】
2020012852.tif 000004
【０１０５】
式中、ＵｕｎｃｏｒｒおよびＵｃｏｒｒは、それぞれ未修正の（生の）および修正された沈降速度であり、ψは細胞の容積分率（ヘマトクリット）であり、ならびにψｍａｘおよびγは、曲線適合から得られた経験的パラメータである。この修正因子は、赤血球により発揮される増加された抗力を説明するために単純な数学的形式を表す。この関数形式は、ヘマトクリットについて修正できることが見出されたが、他の関数も修正できることを理解されたい。
【０１０６】
非限定的な実施例として、ψｍａｘおよびγを計算する１つの方法は、限定はされないが以下などの校正技法の手段による：多様なサンプルのセット（異なるヘマトクリット、ＥＳＲ値など…）について、ＥＳＲ値は、参照方法を用い、および遠心分離機に基づく方法により決定される。ψｍａｘおよびγパラメータは、それぞれの遠心分離機の設定についての校正として得られ、および少なくとも部分的に容器の形状およびサンプルの容積に基づいて変化し得る。従って、もしそれらの因子の少なくとも１つが変更されると、パラメータを再計算することが望ましい。本明細書において記載される１つの遠心分離機設定について、これらのパラメータ最適値は：ψｍａｘ＝１．６７およびγ＝３．８５として得られた。これらのパラメータは、適合最適化についてのものであり、および物理的パラメータには直接関係しないことを理解されたい。
ヘマトクリット測定技法
【０１０７】
ヘマトクリット修正因子を計算する目的のために、ヘマトクリットについての値は、遠心分離機に基づく沈降試験に先立って周知であることができ、およびそのような状況では、修正されたＥＳＲ結果は、沈降の最初の線形部分、および周知のヘマトクリット・レベルに基づいて、遠心分離により赤血球が完全に充填されるまで待つ必要なく迅速に求められることができることを理解されたい。随意的に、いくつかの実施形態は、遠心分離中またはその後にヘマトクリット・レベルを決定できる。
【０１０８】
遠心分離前、遠心分離中、または遠心分離後の、非遠心分離によるヘマトクリット測定は、少なくとも以下のことを含む。１つの技法は、ヘモグロビン濃度の測定を含む。例えば、集団のおおよそ９９％では、ヘモグロビン測定およびヘマトクリット・レベルの間に１：１の相関がある。従って、もしヘモグロビン試験データっが利用可能であれば、ヘマトクリット・レベルは、遠心分離機に基づく沈降試験の開始前に、おおむねすでに周知である。
【０１０９】
図１８Ｃを参照し、ヘモグロビンに基づくヘマトクリット測定についての検定プロトコルの一実施形態について記載する。血液が水により１：１００に希釈される。この希釈されたサンプルが、改良Ｄｒａｂｋｉｎ試薬（ＳｉｇｍａＤ５９４１、０．０１５％Ｂｒｉｊ３５で補足された重炭酸ナトリウム、フェリシアン酸カリウム、および青酸カリウムを含む）と（１：３）で混合された。３７Ｃで１０分後に、反応生成物（シアンメトヘモグロビン）の吸光度が５４０ｎｍで測定された。検定は、線形の用量反応を０〜２０ｇ／ｄＬの範囲にわたって与えるウシヘモグロビン（Ｓｉｇｍａ２５００）により構成された。
【０１１０】
ヘモグロビンに基づく測定のための検定プロトコルを用いる結果のヘマトクリット測定の結果との相関について記載する。広範囲のヘマトクリット値を与えるために、ヒト血液サンプルが血漿および赤血球（遠心分離により収集された）を再結合することにより処理された。これらのサンプルは上記のように検定され、および標準的な遠心分離毛細管ヘマトクリット検定の結果およびこの結果が以下に示されるように相関付けられた。図１８Ｃに見られるように、結果として得られた相関は、勾配＝１、切片＝ゼロを持って正確であり、および相関係数（Ｒ＾２）＝０．９９であった。
【０１１１】
ヘマトクリット  測定の別の技法は、顕微鏡を用いた画像化を含む。      ヘマトクリットも  、固定された深さを持つキュベットおよび周知の程度に希釈された血液  サンプル  を用いてこの機器中で測定され得る。    そのようなキュベットを持つシステムの記載は、参照により全ての目的でその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１３／２４４，９４７号に見出される。    ヘマトクリット  は、（１）  視野当たりの赤血球計数および（２）  平均赤血球容積の顕微鏡を用いた測定により決定され得る。    好適な方法  は：  （１）  暗視野顕微鏡および（２）  （１）  ＋蛍光的に標識された抗ヒト  ＣＤ−３５  （赤血球表面抗原）を用いる蛍光顕微鏡である。    画像分析技法  が次いで適用される。    
【０１１２】
特に、ヘマトクリットを測定する１つの方法は、サンプルの光学密度を測定することを含む。例えば、参照によりその全体が全ての目的で本明細書に組み込まれるＬｉｐｏｗｓｋｙら、“Ｈｅｍａｔｏｃｒｉｔ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｓｍａｌｌ  ｂｏｒｅ  ｔｕｂｅｓ  ｆｒｏｍ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｕｎｄｅｒ  ｗｈｉｔｅ  ｌｉｇｈｔ  ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ”（小さなくり抜き管の中での、白色光照明下での光学密度測定からのヘマトクリット決定）Ｍｉｃｒｏｖａｓｃｕｌａｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，第  ２０巻，１号，Ｊｕｌｙ  １９８０，５１〜７０ページ；ｈｔｔｐ：／／ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１０１６／００２６−２８６２（８０）９００１９−９，を参照されたい。Ｌｉｐｏｗｓｋｙは、小さなガラスのくり抜き管の中を流れる血液のヘマトクリット、および白色光（タングステン）照明下でのその光学密度（ＯＤ）の関係を、さまざまな管の内腔径について試験して、議論している。少なくともいくつかの本明細書の実施形態では、小さなくり抜き管の血液が照明されているために、すべてのこのデータが利用可能である。
【０１１３】
別の実施形態では、ヘマトクリット・レベルは、血液サンプルの一部をｕｎｄｅｒ顕微鏡または他の拡大観察下で、限定はされないが、周知のサイズを有し得る定義された観察面積内の赤血球の数およびこの様式で、ヘマトクリットは、そのような赤血球の可視的な特徴化に基づいて決定され得る。
【０１１４】
更に別の実施形態では、ヘマトクリット・レベルは、赤血球を圧縮する、血液サンプルの完了した遠心分離に基づき決定され得る。この圧縮されたレベルがヘマトクリットの決定に用いられ得る。この実施例では、遠心分離に基づく沈降試験の線形部分のみが、修正されたＥＳＲの決定に用いられる。非限定的な実施例として、線形である界面位置の測定の第一の最初の部分、およびこれも線形である最終的な終わりの部分が、ヘマトクリットについて修正されたＥＳＲを計算するために用いられ得る沈降の２つの部分である。図１６に見られるように、この非限定的な実施例は、遠心分離後の最初の期間に対応する沈降曲線の線形部分１８２、および圧縮が本質的に完了し、曲線が実質的に平坦になる沈降曲線の終わりに近い別の線形部分１８４を用い得る。線形部分１８２および１８４の間の、沈降曲線の非線形部分は、ヘマトクリット修正因子を計算するためには実質的には用いられない。
【０１１５】
上記は非包括的なヘマトクリット計算技法のリストであり、および他のヘマトクリット・レベルの測定方法は、本明細書に記載される沈降測定技法との使用から除外されない。
【０１１６】
ＥＳＲ測定について、共にどのように作用するかの、非限定的な一実施例では、限定はされないが、沈降曲線の線形部分に付随する時間の期間などの第一の時間の期間、サンプルを含む容器が、制御された条件下で遠心分離されることができる。非限定的な一実施例では、この遠心分離は、加速された沈降プロセスに実質的に一貫した力が加えられ得るように、遠心分離機の回転子は特定のｒｐｍに制御される。最初の期間の、この沈降プロファイルは、以前に注記したように、おおむね線形であり、および最初の線形期間の間の遠心分離後に物質中に形成された構成要素の沈降画像を捕捉することが望ましい。非限定的な実施例として、この画像は、限定はされないが、以下のものなどのいくつかのシナリオにおいて撮影され得る：ａ）容器が遠心分離機内にある間に、ｂ）容器が遠心分離機内にあるが、遠心分離機が停止しているとき、またはｃ）容器を遠心分離機から取り除きおよびそれを画像化する。いくつかの実施形態では、沈降は単一の写真から決定される。開始時間ｔ０におけるレベルは、上澄みまたは沈降した形成された構成要素の上に残存する溶液のメニスカスレベルであることを理解されたい。沈降のレベルは、加速された沈降の最初の期間の後の画像中の沈降した形成された構成要素のレベルである。
【０１１７】
ＥＳＲの計算に用いられるヘマトクリット測定は、限定はされないが、本明細書に記載されるものなどの少なくとも１つの方法を用いて遂行され得る。遠心分離機によるものと同じシステムにおいて遂行され得るか、または随意的に、物理的に分離された装置を用いて遂行され得る。非限定的な一実施例では、沈降画像が得られた後に、沈降および形成された構成要素のペレットへの圧縮を完了するためにサンプルは遠心分離機され得る。容器への効果的な重力は、沈殿（「ペレット」）が、管の底に集まることを完全に引き起こし得る。上澄み液は、次いで沈殿を乱すことなく、管から傾斜により静かに移す（ｄｅｃａｎｔ）か、またはピペットにより取り出される。
ヘマトクリット修正されたＥＳＲのグラフ
【０１１８】
図１８Ｂは、ヘマトクリットの影響について修正された沈降プロファイルから抽出された赤血球沈降速度の対数を示す。相関係数の改善から見ることができるように、このヘマトクリット修正（例えば、図１９Ａを参照）は、ＥＳＲから本質的にヘマトクリットの影響を除去する能力がある。
【０１１９】
ヘマトクリット調整された臨床サンプルでは、各ヘマトクリット・レベル内でＥＳＲとの良好な相関があり、および予期されたように、ヘマトクリットの顕著な影響も見いだされた。遠心分離の方法は、ヘマトクリットについての正確な値を得るためにも用いられることができ、およびヘマトクリットの影響が修正され得た。
【０１２０】
図１９は、ヘマトクリット修正されたＥＳＲ値（本発明の方法）および従来のウエスターグレン検査技法からのＥＳＲとの良好な相関により実証されたように、ヘマトクリットの影響が明確に最小化されている、図１８Ｂのデータの再プロットを示す。
【０１２１】
図２０を参照し、図１９に示されるように、本発明の方法のヘマトクリット修正されたＥＳＲとウエスターグレンＥＳＲの関係は、しかしながら、線形関係を持たない。ウエスターグレンＥＳＲに線形的に関係する沈降速度の推算を導出するためには、遠心分離機から導出される、ヘマトクリット修正されたデータは、以下の式を用いて更に修正され得る：
推算されたウエスターグレンＥＳＲ＝１０＾（（（ＬＯＧ（ＨＣＴ修正されたＥＳＲ）−ＬＯＧ（６４４．１１））／０．１３６７））、用いられている関係およびパラメータは図１８Ｂの分析から導出されている。
【０１２２】
図２０は、ヘマトクリット修正された、および線形変換された本発明の実施形態により得られたＬｏｇ（ＥＳＲ）値をウエスターグレンＥＳＲ（ヘマトクリットについて未修正）と比較したものを示す。図２０では、校正が適用され（Ｆｉｇ１９から計算された適合に基づいて）、およびウエスターグレンおよび本発明の方法の間の一致が示される。このプロット中の基準線は、ｙ＝ｘの線である。この図２０は、正確性の実証を示している。
実験方法
【０１２３】
様々な図について得られたデータは、以下の技法を用いて得られた。これらは、例として提供され、非限定的であることを意味している。
【０１２４】
サンプル：新たにＥＤＴＡにより抗凝血化された血液サンプルが用いられた。ＥＤＴＡは、“修正ウエスターグレン”方法にとって標準的であるために、用いられた。サンプルは室温に保たれ、および測定に先立ち再懸濁された。
【０１２５】
ヘマトクリット調整：サンプルが、ヘマトクリット充填のために回転され（例えば５０００相対遠心力（ＲＣＦ）で２０分間）、および血漿が細胞から分離された。赤血球は、同じサンプルからの血漿とスラリーにされ、および所望のヘマトクリット・レベルを与えるために、より多い血漿が加えられた。
【０１２６】
ウエスターグレンＥＳＲ測定：１ｍＬのサンプルが、ウエスターグレンＥＳＲ測定（‘Ｓｅｄｉｇｒｅｎ’ブランドの管が使用され、そこに同封されるプロトコルに従う）を遂行するために必要とされる。赤血球沈降が観察され、およびビデオ記録により測定される。
【０１２７】
フィブリノーゲンによるＲＢＣゼータ電位（およびＥＳＲ）の調整：図１１〜１４に示される実施例については、ウシフィブリノーゲンが血液に溶解された。一実施例では、４０％のヘマトクリットのサンプルについては０〜１０ｍｇ／ｍＬの範囲が、５〜１００ｍｍ／ｈの範囲のＥＳＲを生成した。
【０１２８】
遠心分離機沈降曲線の測定：２５ｕＬの全血サンプルが遠心分離容器に加えられた。同時係属の米国特許出願第１３／３５５，４５８号および１３／２４４，９４７号に記載される、揺動バケット遠心分離機に、バケットが水平様式（回転軸に垂直）で回転しているときに、光がバケットを通過することを可能にするために、スロットの切込みにより変更した。この非限定的な実施例において、光源は、Ｔｈｏｒｌａｂｓ（ニュージャージー州ニュートン（Ｎｅｗｔｏｎ））から入手可能なものなどの、検出器に到達する光が検出器を飽和させないように、輝度調製された（典型的に〜１０％）１Ｗの緑色ＬＥＤであることができる。ウエブカムまたはＬｏｇｉｔｅｃｈから入手可能なものなどの他の画像化機器が、図３に示される回転平面の上１０ｍｍに位置付けられた。積分時間は２００ｍｓであった。画像は、無損失圧縮コーデック（“ｈｕｆｆｙｕｖ”）を用いて、最大３分までの周知の時間にわたって５フレーム／秒（ｆｐｓ）で撮影された。
【０１２９】
画像変換：遠心分離中に、遠心分離容器の視察による観察から得られた画像は、本明細書で図６Ａ〜７Ｃについて記載される様式により処理された。
【０１３０】
沈降曲線の抽出：画像中の赤血球細胞／血漿および他の界面の経時的な位置は、次いで、本明細書で図８Ａ〜９について記載される様式によりプロットされた。
【０１３１】
ヘマトクリット修正因子による曲線の適合：沈降曲線は、沈降速度情報を導出するために、次いで本明細書で図１０Ａ〜１０Ｂおよび図１６〜２０に記載される、様々な技法を用いる、曲線適合の方法により、ヘマトクリット修正因子と共に、またはなしで更に処理される。
赤血球以外の血液構成要素の測定
【０１３２】
本明細書の記載は、第一に赤血球沈降速度を測定する文脈で書かれているが、本明細書の技法は、赤血球以外の他の形成された血液構成要素の沈降速度の測定のための使用に適合され得ることを理解されたい。いくつかの実施形態は血小板沈降を測定し得る。いくつかの実施形態は白血球沈降を測定し得る。随意的に、他の形成された構成要素の沈降も測定され得る。
【０１３３】
図２１の非制限的な例として、本明細書で記載される遠心分離に基づく方法を用いて得られたキモグラフも、空気／血漿界面１３０および赤血球／血漿界面１３２に加えて、白血球および血漿界面１４１を示す「影」もあることを示す。従って、赤血球前線の赤血球および白血球に相当する第二の沈降の前線が図２１の沈降キモグラフにおいて観察される。
【０１３４】
従って図２１に見られるように、遠心分離機方法のいくつかの実施形態が、順次または同時に、患者の健康の特定の側面を特性化することにおいて有用な、白血球沈降速度を測定するために用いられる。例えば、白血球細胞は、それらが活性化および／または凝集されたときに、それらの物理的特性を変化させる。両方の現象は、白血球の機能を評価することにおいて大きな興味がある。白血球は、遠心力下で沈降するが、それらは赤血球よりも遅い速度で沈降する。白血球沈降の速度は、以下のものの少なくとも１つの関数である：白血球密度、形状、および凝集状態。沈降速度の測定は、次いで患者の健康の特定の側面を特性化するために用い得る、１つ以上のこれらの変化の検出を導き得る。
【０１３５】
非制限的な例として、屈折率の変化または場合によっては光散乱の変化の使用は、吸光度の変化よりも、血液構成成分の界面位置の測定に用い得ることを理解されたい。随意的に、いくつかの実施形態は両方を用い得る。図２１は、白血球界面は、吸光度の変化よりも、屈折率または光散乱の変化によって検出可能であることを示すデータを示している。一実施形態では、ＲＢＣの界面位置は、波長スペクトルの緑の部分を大量に吸収するヘモグロビンによる吸光度の変化に基づく。ＲＢＣ界面は、たぶん、正しい波長（非常に長い波長）の光が用いられれば、同様に監視され得るであろう。従って、光散乱または屈折率の変化は、単独で、または吸光度と組み合わせて、界面位置の測定の代替的な方法として、または吸光度検出のみでは容易に目視できない白血球細胞または血小板などのいくつかの界面の検出に用い得る。
統合された自動化システムでの検定処理
【０１３６】
図２２を参照し、本明細書で記載されるプロセスは自動化された技法を用いて遂行され得ることを理解されたい。この自動化された処理は、統合された、自動化システムにおいて用いられ得る。いくつかの実施形態では、こいれは複数の機能的構成要素をその中に含み、および共通の筐体で囲まれた単一の装置中にあることができる。沈降測定のための処理技法および方法あらかじめ設定され得る。随意的に、それはその両方の全体が参照により全ての目的で本明細書に取り込まれる、米国特許出願第１３／３５５，４５８号および１３／２４４，９４７号に記載される様式で、所望のように動的に変化され得る、プロトコル、または手順に基づくことができる。
【０１３７】
図２２に示される非限定的な一実施例では、統合された装置５００は、その装置の複数の構成要素を制御するために用いられ得るプログラム可能なプロセッサ５０２と共に提供され得る。例えば、一実施形態では、プロセッサ５０２は、単一のまたは複数の矢印５０６および５０８で示されるように、Ｘ−ＹおよびＺ方向に移動可能なピペットシステム５０４を制御できる。同じまたは異なるプロセッサが、装置中の他の構成要素５１２、５１４、または５１６も制御できる。一実施形態では、構成要素５１２、５１４、または５１６の１つが遠心分離機を含む。
【０１３８】
図２２に見られるように、プロセッサ５０２による制御は、ピペットシステム５０４が血液サンプルをカートリッジ５１０から取得すること、およびサンプルを構成要素５１２、５１４、または５１６の１つに移動することを可能にし得る。そのような移動は、サンプルをカートリッジ５１０中の取り外し可能な容器に分注すること、および次いで取り外し可能な容器を構成要素５１２、５１４、または５１６の１つに輸送することを含み得る。随意的に、血液サンプルが、構成要素５１２、５１４、または５１６の１つに取り付けられた容器中に直接分注される。非限定的な一実施例では、これらの構成要素５１２、５１４、または５１６の１つは、図３に示される画像化構成により遠心分離される。他の構成要素５１２、５１４、または５１６は他の分析、検定、または検出機能を遂行する。非制限的な一実施例では、遠心分離機中のこれらの構成要素５１２、５１４、または５１６などのサンプル容器の１つは、１つ以上のマニピュレータにより、１つの構成要素５１２、５１４、または５１６から別の構成要素５１２、５１４、または５１６（もしくは随意的に別の配置または機器）に、サンプルおよび／またはサンプル容器の更なる処理のために移動され得る。いくつかは、構成要素５１２、５１４、または５１６からシステム内の別の場所に移動するためにピペットシステム５０４を、サンプル容器に係合するために用い得る。非限定的な実施例では、これは、サンプル容器を分析ステーション（限定はされないが画像化のためなど）に移動し、および次いでこの容器を、更なる処理のために遠心分離機に戻すために有用である。実施形態では、これは、ピペットシステム５０４または機器中の他のサンプル取扱いシステムを用いて行われ得る。容器、チップなどの、カートリッジ５１０から構成要素５１２、５１４の１つへの、または５１６から、システム内の別の位置への移動（またはその逆）も、非限定的な一実施例では、ピペットシステム５０４または機器内の他のサンプル取扱いシステムを用いて行われ得る。
【０１３９】
以上の全てが単一の筐体５２０内に統合されることができ、および卓上または小さな接地面積の床取り付けのために構成され得る。一実施例では、小さな接地面積の床取り付けシステムは、約４ｍ２以下の床面積を占有し得る。一実施例では、小さな接地面積の床取り付けシステムは、約３ｍ２以下の床面積を占有し得る。一実施例では、小さな接地面積の床取り付けシステムは、約２ｍ２以下の床面積を占有し得る。一実施例では、小さな接地面積の床取り付けシステムは、約１ｍ２以下の床面積を占有し得る。いくつかの実施形態では装置設置面積は約４ｍ２、３ｍ２、２．５ｍ２、２ｍ２、１．５ｍ２、１ｍ２、０．７５ｍ２、０．５ｍ２、０．３ｍ２、０．２ｍ２、０．１ｍ２、０．０８ｍ２、０．０５ｍ２、０．０３ｍ２、１００ｃｍ２、８０ｃｍ２、７０ｃｍ２、６０ｃｍ２、５０ｃｍ２、４０ｃｍ２、３０ｃｍ２、２０ｃｍ２、１５ｃｍ２、または１０ｃｍ２以下であることができる。ポイント・オブ・サービスの設定における、いくつかの適切なシステムは、米国特許出願第１３／３５５，４５８号および１３／２４４，９４７号に記載されており、この両方は、参照により全ての目的でその全体が本明細書に組み込まれる。本発明の実施形態は、それらの特許出願に記載される任意のモジュールまたはシステムとの使用のために構成され得る。
【０１４０】
本発明が、その特定の実施形態を参照して記載され、および図示されてきたが、当業者には、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、手順およびプロトコルの、さまざまな翻案、変化、修飾、置換、削除、または追加を行い得ることを理解するであろう。例えば、上記の任意の実施形態とともに、血漿分離のための他の技法も、遠心分離とともに、または遠心分離の代わりに用い得ることを理解されたい。例えば、一実施形態は、最初の周期にサンプルを遠心分離することができ、および次いで前記サンプルは、分離を完結するために、形成された血液構成要素を次いで除去するための、フィルター中に配置され得る。本実施形態は遠心分離の文脈において記載されているが、他の加速された分離技法も、本明細書に記載される沈降速度測定方法のために適合され得る。いくつかの実施形態は、随意的に本明細書で記載されるヘマトクリット修正技法を、参照により全ての目的でその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第６，２０４，０６６号に記載される測定技法と、組み合わせ得る。いくつかの本明細書の実施形態は、ヘマトクリットに起因する変数を除去するために血液サンプル中のヘマトクリット値を所定の値にあらかじめ設定するために血液サンプルを前処理できる。いくつかの実施形態は、ヘマトクリット・レベルの調整のために従来の技法も用い得る。本実施形態は、血液サンプルの文脈において記載されているが、本明細書の技法は、他のサンプル（生物学的またはその他の）に適用されるために構成され得ることも理解されたい。
【０１４１】
随意的に、少なくとも１つの実施形態は、可変速度の遠心分離機を用い得る。限定はされないがサンプル中の界面の位置の画像化などのフィードバックとともに、前記遠心分離機の速度は、時間に対して線形の圧縮曲線（完全に圧縮されるまで）を維持するために変化されることができ、およびＥＳＲデータは、沈降曲線からよりも、むしろ遠心分離機速度プロファイルから導出される。かかるシステムにおいては、前記遠心分離機の速度プロファイルも記録しながら、線形圧縮曲線を有するために、１つ以上のプロセッサが、前記遠心分離機のフィードバック制御のために用いられ得る。どの界面が追跡されるのかに応じて、沈降速度データが、遠心分離機速度に基づいて計算される。１つの非制限的な実施例では、より高速の遠心分離機速度が、圧縮が完了に近づいた時に、線形の曲線を維持するために用いられる。
【０１４２】
更に、当業者は、本発明のいかなる実施形態も、ヒト、動物または他の被験者からの、サンプル体液の収集に適用し得ることを認識するであろう。随意的に、沈降試験に用いられる血液の容積は、１ｍＬ以下、５００μＬ以下、３００μＬ以下、２５０μＬ以下、２００μＬ以下、１７０μＬ以下、１５０μＬ以下、１２５μＬ以下、１００μＬ以下、７５μＬ以下、５０μＬ以下、２５μＬ以下、２０μＬ以下、１５μＬ以下、１０μＬ以下、５μＬ以下、３μＬ以下、１μＬ以下、５００ｎＬ以下、２５０ｎＬ以下、１００ｎＬ以下、５０ｎＬ以下、２０ｎＬ以下、１０ｎＬ以下、５ｎＬ以下、または１ｎＬ以下であってよい。
【０１４３】
加えて、濃度、量および他の数値データは、本明細書においては範囲のフォーマットで示され得る。そのような範囲のフォーマットは、単に便宜および簡潔さのために使用され、および範囲の限界として明示的に列挙された数値のみならず、あたかもそれぞれ明示的に提示されるかのように、その範囲内に包含される、全ての個別の数値およびサブ範囲が、含まれると、柔軟に解釈されるべきであることを理解されたい。例えば、約１ｎｍから約２００ｎｍまでという粒径範囲は、約１ｎｍおよび約２００ｎｍの明示的に提示された範囲だけでなく、２ｎｍ、３ｎｍ、４ｎｍなどの個々のサイズを、および１０ｎｍから５０ｎｍ、２０ｎｍから１００ｎｍ、などのサブ範囲も含むように解釈されるべきである。
【０１４４】
本明細書において議論され、または引用された刊行物は、単に本出願の出願日に先立つ開示として提供される。本明細書中の何物も、先行発明の理由で、かかる刊行物に先立つ資格がないことの承認と解釈されるべきではない。更に、提供されている刊行日は、個々に確認される必要のある実際の刊行日と異なることがある。本明細書において言及される全ての刊行物は、構造および／または方法のいずれに前記刊行物が引用されているかを開示および記載するために、参照により本明細書に組み込まれる。以下の出願は参照により、全ての目的で、完全に本明細書に取り込まれる：米国特許出願第１３／３５５，４５８号および１３／２４４，９４７号および２０１２年７月１８日に出願された、“Ｒａｐｉｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｏｒｍｅｄ  Ｂｌｏｏｄ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ  ｆｒｏｍ  Ｓｍａｌｌ  Ｓａｍｐｌｅ  Ｖｏｌｕｍｅｓ”（少量のサンプル容積から形成された血液構成成分沈降速度の迅速な測定）の表題の米国特許仮出願番号第６１／６７３，０３７号；米国特許第８，３８０，５４１号、８，０８８，５９３号；米国特許出願公開第２０１２／０３０９６３６号；２０１２年７月２６日に出願された、米国特許出願第６１／６７６，１７８号；２０１２年９月２５日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ２０１２／５７１５５号；２０１１年９月２６日に出願された米国特許出願第１３／２４４，９４６号；２０１１年９月２６日に出願された米国特許出願第１３／２４４，９４９号；および２０１１年９月２６日に出願された米国特許仮出願第６１／６７３，２４５号。
【０１４５】
少なくともいくつかの本明細書で記載される実施形態の様々な態様が以下のパラグラフで列挙される：
【０１４６】
態様１．以下を含む方法：血漿から形成された血液構成要素を分離するために血液サンプルに加速された血液構成成分の分離技法を、一定時間の間用いること；加速された血液構成成分の分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について時間に関係する圧縮曲線を確立することであって、前記圧縮曲線は、最初のおおむね線形の部分を有しており；形成された血液構成成分の沈降速度を、少なくとも以下に基づいて決定すること：前記圧縮曲線およびヘマトクリット修正因子。
【０１４７】
態様２．以下を含む方法：容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；加速された血液構成成分の分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について時間に関係する圧縮曲線を確立することであって、前記圧縮曲線は、最初のおおむね線形の部分を有しており；前記圧縮曲線のおおむね線形の部分にヘマトクリット修正因子を用いることにより、形成された血液構成成分の沈降速度へのヘマトクリットの影響を修正すること。
【０１４８】
態様３．以下を含む方法：容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；加速された血液構成成分の分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について時間に関係する圧縮曲線を確立すること；以下の式に基づく、ヘマトクリット修正因子を用いることにより、形成された血液構成成分の沈降速度へのヘマトクリットの影響を修正すること：：
【数２】
2020012852.tif 000005
【０１４９】
ＵｕｎｃｏｒｒおよびＵｃｏｒｒは未修正の（生の）および修正された沈降速度であり、ψは細胞の容積分率（ヘマトクリット）であり、およびψｍａｘおよびγは曲線適合から得られる経験的パラメータである。
【０１５０】
態様４．ヘマトクリット修正因子についての曲線適合が、遠心分離に基づく技法からの沈降速度を、参照技法からの沈降速度により校正することを含む上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１５１】
態様５．参照技法がウエスターグレン技法である、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１５２】
態様６．１５ｍｇ／ｍｌの高さの用量のフィブリノーゲン・レベルが、沈降速度測定に影響を与えない、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１５３】
態様７．前記血液サンプルが約１００ｕＬ以下である、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１５４】
態様８．前記血液サンプルが約５０ｕＬ以下である、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１５５】
態様９．前記血液サンプルが、約２５ｕＬ以下である、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１５６】
態様１０．遠心分離が、第一の期間の間に第一の速度で生じ、および次いで第二の期間の間に、より速い速度で生じる、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１５７】
態様１１．血液サンプル中の１つ以上の形成された血液構成要素の界面位置を確立するために、遠心分離の間に、血液サンプルを目視により観察されることを可能にするために構成された遠心分離機を用いる、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１５８】
態様１２．赤血球／血漿界面の経時的な位置を確立するために、血液サンプルを目視により観察されることを可能にするために、遠心分離が窓をその上に有する遠心分離機を使用する上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１５９】
態様１３．形成された血液構成要素／血漿界面の経時的な位置を確立するために、血液サンプルを目視により観察されることを可能にするために、遠心分離が、遠心分離機、光源、および画像捕捉機器を用いる上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１６０】
態様１４．圧縮曲線データが、遠心分離容器中の、１つ以上の形成された血液構成要素の界面位置の複数の画像を経時的に捕捉することにより収集される、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１６１】
態様１５．複数の画像中のピクセル位置が、正確に界面位置を決定するために用いられる、態様１４の方法。
【０１６２】
態様１６．画像の捕捉が、遠心分離機が最小作動速度に達した時に開始する、態様１４の方法。
【０１６３】
態様１７．画像の捕捉が、遠心分離機が回転を開始した時に開始する、態様１４の方法。
【０１６４】
態様１８．圧縮曲線データが、サンプルが遠心分離される間に収集される、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１６５】
態様１９．遠心分離が、ヘマトクリットについての正確な値を得るため、およびヘマトクリットの沈降速度測定に対する影響を修正するために用いられる、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１６６】
態様２０．ヘマトクリットについて修正することが、前記曲線において生じる複数の形成された血液構成成分の界面位置についての数学関数を計算することを含み、前記関数はヘマトクリットによる沈降速度変動について、修正するために作用する、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１６７】
態様２１．ヘマトクリット修正因子が、圧縮曲線の非線形部分からのデータを用いることなく決定される、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１６８】
態様２２．サンプル中のヘマトクリット・レベルが、遠心分離とは別の技法から導出される、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１６９】
態様２３．ψｍａｘおよびγが適合最適化のためのものであり、および物理的パラメータには直接関係しない、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１７０】
態様２４．曲がった界面を平坦な界面へ変換するための画像変換を更に含む、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１７１】
態様２５．ヘマトクリット修正が、ヘマトクリットの形成された血液構成成分の沈降速度に対する影響を本質的に除去する能力を有する、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１７２】
態様２６．画像変換パラメータが選択され、形成された血液構成成分の界面位置のビデオが、画像変換により達成され、および次いで、空気／血漿界面および赤血球界面の両方についての位置の全範囲を覆う目的の領域が選ばれる、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１７３】
態様２７．サンプル容器を半径方向に下がる強度を表す単一の列を生成するために、ビデオのそれぞれの時点について、目的の領域内のサンプル容器の全域内のそれぞれの行についてのピクセル強度値平均される、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１７４】
態様２８．各時点についての列が、次いでキモグラフに組み立てられる、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１７５】
態様２９．１つが空気／血漿界面に、および他が血漿／赤血球界面に対応する２つの画像の極大の位置が決定される、態様２８の方法。    
【０１７６】
態様３０．全サンプルおよび赤血球により占有される容積に変換することを含み、遠心分離容器の頂部および底部のｙ−位置が、遠心分離容器の形状の知識と共に参照位置として使用される、態様２８の方法。
【０１７７】
態様３１．血漿／赤血球界面位置を赤血球により占有される容積分率に変換し、および遠心分離機沈降曲線として、時間に対してプロットすることを含む、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１７８】
態様３２．沈降プロファイルの線形領域が、沈降速度を抽出するために用いられる、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１７９】
態様３３．ウエスターグレンＥＳＲに線形に相関する沈降速度の推算を導出することを更に含み、遠心分離から導出される、ヘマトクリットにより修正されたデータを、更に次の式で修正する、上述の態様のいずれか１つの方法：推算されたウエスターグレンＥＳＲ＝１０＾（（（ＬＯＧ（ＨＣＴ修正されたＥＳＲ）−ＬＯＧ（ａ））／ｂ））。
【０１８０】
態様３４．沈降速度の線形グラフを確立するために、ヘマトクリットによる修正およびＬｏｇ（ＥＳＲ）値の線形変換を更に含む、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１８１】
態様３５．前記血液サンプルが全血である、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１８２】
態様３６．前記血液サンプルが、抗凝血処理されたサンプルである、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１８３】
態様３７．前記形成された血液構成成分が白血球細胞である、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１８４】
態様３８．前記形成された血液構成成分が血小板である、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１８５】
態様３９．遠心分離の開始後に白血球沈降速度を決定することを更に含み、白血球沈降速度を測定することが、白血球細胞に関する少なくとも１つの次のものを特性化する、上述の態様のいずれか１つの方法：細胞密度、形状、および凝集状態。
【０１８６】
態様４０．以下を含む方法：加速された血液サンプル圧縮プロセスから、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の経時的な複数の画像を収集すること；曲がった界面を持つ画像が直線界面を持つ画像に修正されるために、前記複数の画像の画像変換を遂行すること；前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、前記修正された画像中の界面位置に基づき時間に関係する圧縮曲線を確立すること。
【０１８７】
態様４１．以下を含む方法：容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の経時的な複数の画像を収集すること；曲がった界面を持つ画像が直線界面を持つ画像に修正されるために、前記複数の画像の画像変換を遂行すること；遠心分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、前記修正された画像中の界面位置に基づき時間に関係する圧縮曲線を確立すること。
【０１８８】
態様４２．以下を含む方法：血液サンプルの位置から遠心分離容器中に血液サンプルの少なくとも一部分を移転するために、プログラム可能なプロセッサに制御されるシステムを用いること；前記容器を第一のアドレス可能な位置から、第二のアドレス可能な位置を持つ遠心分離機に移転するために、プログラム可能なプロセッサの制御下にサンプル取扱いシステムを用いること；容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；形成された血液構成成分および血漿の界面の位置複数の画像を経時的に収集すること；
【０１８９】
遠心分離の開始後に、前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、前記修正された画像中の界面位置に基づき時間に関する圧縮曲線を確立すること。
【０１９０】
態様４３．前記遠心分離機が、約１５ｃｍ以下の回転子を有する、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１９１】
態様４４．前記遠心分離機が、約１０ｃｍ以下の回転子を有する、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１９２】
態様４５．前記遠心分離機が、回転子が作動中に、約１５ｃｍ以下の最長寸法で領域を囲む、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１９３】
態様４６．前記遠心分離機が、回転子が作動中に、約１０ｃｍ以下の最長寸法で領域を囲む、上述の態様のいずれか１つの方法。
【０１９４】
態様４７．以下を含む方法：容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；圧縮が完了するまで、少なくとも１つの形成された血液構成成分の経時的な線形圧縮曲線を確立するために、遠心分離速度を変化させること；少なくともその時間の期間の一部分について、遠心分離速度プロファイルを監視すること；および遠心分離速度プロファイルに基づいて血液構成成分の沈降速度を決定すること。
【０１９５】
態様４８．以下を含む方法：容器中の血液サンプルを一定時間の間遠心分離すること；最初の時間に、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の第一の単一の画像を採集すること；第二の時間に、沈降速度がまだ線形である間に、形成された血液構成成分および血漿の界面の位置の第二の単一の画像を採集すること；前記血液サンプル中の少なくとも１つの形成された血液構成成分について、計算された線形沈降速度およびヘマトクリット修正因子に基づいて沈降速度を計算すること。
【０１９６】
態様４９．サンプルと共に用いる機器であって、前記機器は：
【０１９７】
遠心分離中に、容器ホルダー中の、血液構成成分の界面位置の検出を可能にするために構成された遠心分離容器ホルダーを有する遠心分離機を含む機器。
【０１９８】
態様５０．前記遠心分離機が、遠心分離の間に、遠心分離容器ホルダーの目視による観察を可能にする窓を有する、態様４９の機器。
【０１９９】
態様５１．前記遠心分離機が、サンプル中の血液構成成分の界面位置の検出を可能にする照明源を有する、態様４９の機器。
【０２００】
態様５２．以下を含む方法：遠心分離の間に、容器ホルダー中の容器中の血液構成成分の界面位置を検出することを可能にするために構成された遠心分離容器ホルダーを有する遠心分離機；血液サンプルを第一の位置から遠心分離機の位置まで移転するためのサンプル取扱いシステム；および遠心分離の少なくとも一部分の間に、界面位置を記録するためにプログラムされたプロセッサ。
【０２０１】
この文書は著作権保護の対象になる資料を含む。それらが米国特許商標局の特許ファイル又は記録に現われるので、版権所有者（本明細書における特許申請人）は、特許文献及び開示の複製に反対しないが、そうでなければ何であるかに関わらず、全て著作権を保有する。以下の注意が適用される：著作権２０１３年  テラノス社
【０２０２】
上述のことは、本発明の好適な実施例の完全な記載であるが、様々な代替物、修正およびなど価物を使用することが可能である。従って、現在の発明の範囲は、上記の記載を参照して決定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲、およびそれらのなど価物の完全な範囲を参照して決定されるべきである。好適であるか、またはないかに関わらず、任意の特徴が、好適であるか、またはないかに関わらず、他の特徴と組み合わされ得る。「ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ（ための手段）」の語句を使用して、所定の請求項が明確に言明されていない限り、添付された請求項は、手段プラス機能の限定を含むものとは解釈されない。本明細書の記載、以下の特許請求範囲の全体を通して用いられるように、「ａ（１つ）」「ａｎ（１つ）」「ｔｈｅ（前記の）」は、文脈において明白に示さない限り、複数の意味を含むことを理解されたい。更に、本明細書の記載、および以下の特許請求の範囲の全体を通して用いられる、「ｉｎ（〜の中に）」の意味は、文脈で明白に示されない限り、「ｉｎ（〜の中に）」、および「ｏｎ（〜の上に）」を含む。最後に、更に、本明細書の記載、および以下の特許請求の範囲の全体を通して用いられる、「および（および）」、「ｏｒ（または）」の意味は、文脈で明白に示されない限り、接続詞および離接的接続詞を含み、交換可能に使用され得る。従って、文脈で明白に指示しない限り、文脈の中で「および（および）」、または「ｏｒ（または）」という用語が使用される場合、そのような接続の使用法は「および／ｏｒ（および／または）」を除外しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【外国語明細書】
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