(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液中の血球を溶血させて調製した測定用試料を用いて測定し取得した全血グルコース濃度から、前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を用いて、血漿グルコース濃度を算出することを特徴とする、血漿グルコース測定方法であって、
前記測定用試料を用いて全血のグルコース濃度を測定する全血グルコース測定ステップと、
前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する全血液体成分比演算ステップと、
前記全血グルコース測定ステップで測定した全血のグルコース濃度から、前記全血液体成分比演算ステップで算出した全血の液体成分比率を用いて血漿グルコース濃度を算出する血漿グルコース演算ステップと、
を含み、
前記血漿グルコース演算ステップにおいて、前記全血グルコース測定ステップで測定した全血グルコース濃度に、前記全血液体成分比演算ステップで算出した全血の液体成分比率に対する、前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じることにより、血漿グルコース濃度が算出される、血漿グルコース測定方法。
【請求項２】
前記測定用試料を用いて全血のヘモグロビン濃度を測定し、該測定値から血液中の血球と血漿の比率を算出する血球／血漿比演算ステップを更に含む、請求項１に記載の血漿グルコース測定方法。
【請求項３】
前記ヘモグロビン濃度の測定は、吸光光度法により行われる、請求項２に記載の血漿グルコース測定方法。
【請求項４】
溶血剤を含む希釈液に血液を添加し撹拌する試料調製ステップをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の血漿グルコース測定方法。
【請求項５】
前記全血グルコース測定ステップにおいて全血のグルコース濃度は、グルコースとグルコース酸化還元酵素との酵素反応生成物の酸化還元電流を電極により検出することにより測定される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の血漿グルコース測定方法。
【請求項６】
前記全血グルコース測定ステップにおいて全血のグルコース濃度は、グルコースの酵素反応生成物と色原体との反応生成物を比色定量することにより測定される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の血漿グルコース測定方法。
【請求項７】
前記試料調製ステップにおける全血球の溶血の終了前の未溶血試料の酵素反応速度が、測定用試料の酵素反応速度に与える影響を補正する、補正ステップを更に含む、請求項５又は６に記載の血漿グルコース測定方法。
【請求項８】
血液中の血球を溶血させて調製した測定用試料を用いて全血のグルコース濃度を測定する全血グルコース測定部と、
前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を用いて、前記全血グルコース測定部にて測定した全血のグルコース濃度から血漿グルコース濃度を算出する血漿グルコース演算部と、
前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する全血液体成分比演算部と、
を備える、血漿グルコース測定装置であって、
前記血漿グルコース演算部が、前記全血グルコース測定部から取得した測定値に、前記全血液体成分比演算部から取得した算出値に対する、前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じて、血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する、血漿グルコース測定装置。
【請求項９】
前記測定用試料を用いて全血のヘモグロビン濃度を測定し、該測定値から血液中の血球と血漿の比率を算出する血球／血漿比演算部を更に備える、請求項８に記載の血漿グルコース測定装置。
【請求項１０】
前記血球／血漿比演算部は、ヘモグロビン濃度を測定するための吸光度計を有する、請求項９に記載の血漿グルコース測定装置。
【請求項１１】
血液中の血球を溶血させた測定用試料を調製するための試料調製機構を備える、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の血漿グルコース測定装置。
【請求項１２】
前記全血グルコース測定部は、グルコース酸化還元酵素を固定した酵素固定化層と、グルコースとグルコース酸化還元酵素との酵素反応生成物の酸化還元電流を検出する電極とを含むセンサ部を有する、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の血漿グルコース測定装置。
【請求項１３】
コンピュータを、
血液中の血球を溶血させた測定用試料のグルコース濃度に相関する値に基づいて、全血のグルコース濃度を算出する全血グルコース濃度演算部、
前記全血グルコース測定部から取得した測定値から、前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を用いて血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する、血漿グルコース演算部、
前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する全血液体成分比演算部、
として機能させるための、血漿グルコース測定プログラムであって、
前記血漿グルコース演算部が、前記全血グルコース測定部から取得した測定値に、前記全血液体成分比演算部から取得した算出値に対する、前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じて、血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する、血漿グルコース測定プログラム。
【請求項１４】
更に、前記測定用試料のヘモグロビン濃度に相関する値に基づいて全血のヘモグロビン濃度を算出し、該ヘモグロビン濃度から血液中の血球と血漿の比率を算出する血球／血漿比演算部として機能させるためのものである、請求項１３に記載の血漿グルコース測定プログラム。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の血漿グルコース測定プログラムを記録した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
血液中の血球を溶血させて調製した測定用試料のグルコース濃度に相関する値を検出する全血グルコース検出装置と、
前記血液中の血球と血漿の比率に相関する値を検出する血球／血漿比検出装置と、
前記全血グルコース検出装置及び血球／血漿比検出装置から取得した各検出値に基づいて、血漿グルコース濃度を算出する演算装置と、を備え、
前記演算装置は、前記グルコース検出装置から得られた検出値に基づいて、全血のグルコース濃度を算出する全血グルコース濃度演算部と、
前記全血グルコース濃度演算部にて算出された全血のグルコース濃度値から、前記血球／血漿比検出装置から得られた検出値、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を用いて血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する、血漿グルコース演算部と、
前記血球／血漿比検出装置から得られた検出値、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する全血液体成分比演算部と、
を有する、血漿グルコース測定システムであって、
前記血漿グルコース演算部は、前記全血グルコース濃度演算部から取得した算出値に、前記全血液体成分比演算部から取得した算出値に対する、前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じて、血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する、血漿グルコース測定システム。
【請求項１７】
前記血液中の血球と血漿の比率に相関する値が、前記測定用試料のヘモグロビン濃度である、請求項１６に記載の血漿グルコース測定システム。
【請求項１８】
前記全血グルコース検出装置が、グルコースセンサを含む、請求項１６または１７に記載の血漿グルコース測定システム。
【請求項１９】
前記血球／血漿比検出装置が、吸光度計を含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の血漿グルコース測定システム。
【請求項２０】
さらに、前記血液中のグリコヘモグロビン濃度を測定するグリコヘモグロビン測定装置と、
前記血漿グルコース測定システム及びグリコヘモグロビン測定装置から取得された測定値に基づいて、糖尿病の可能性の判定を行う、糖尿病判定装置と、
を備える、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の血漿グルコース測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血漿グルコース濃度を測定するための、血漿グルコース測定方法及び血漿グルコース測定装置に関する。また、本発明は、血漿グルコース測定システム、血液分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病のスクリーニング検査や経過観察のために、血漿グルコース濃度を測定することが行われている。
血漿グルコース濃度の測定には、グルコースとグルコース酸化還元酵素との酵素反応により生じる生成物の酸化還元電流を電極を用いて検出し、検出した電流をグルコース濃度に変換する酵素電極法が広く用いられている。酵素電極法としては、平衡点法と微分法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
ところで、血液の成分分析においては、測定に供する試料を調製する際、分析スピードを向上させる観点から、血液の血球成分を除去する遠心分離を行わないことが理想的である。すなわち、この観点から、血漿グルコース濃度を測定する際にも、血球を含む血液（全血）を検体として測定用試料を調製することが要求される。
しかしながら、全血を検体として測定用試料を調製し、酵素電極法を用いて測定用試料中のグルコース濃度を測定する場合には、血液中の血球比率（ヘマトクリット値）の個人差に由来する測定誤差の問題が生じる（特許文献１）。
【０００４】
この問題に対し、平衡点法と微分法のそれぞれによるグルコース濃度の算出結果から血液中の血球比率を推定することにより、血液中の血球濃度の個人差に由来する測定誤差を小さくする技術が開発されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【０００５】
また、この問題に対し、予め血液中の血球成分を超音波により破壊することで調製した溶血試料を測定に用いる技術が報告されている（特許文献４）。
また、溶血試料を測定に用いる技術としては、グルコースの酸化還元電流の検出の際に、赤血球を溶血させ、赤血球外部に流出したヘモグロビンとメディエータとを反応させ、この反応により生じる電流も併せて検出することにより、ヘマトクリット値による影響を補正してグルコースを測定する方法が報告されている（特許文献５）。
【０００６】
他方、血漿グルコース濃度を測定するための血漿グルコース測定装置としては、グルコース濃度の測定とグリコヘモグロビン濃度の測定を一回の血液試料のサンプリングにより行うように構成されている血液分析装置が知られている（特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公平７−３７９９１号公報
【特許文献２】特開平９−３３５３３号公報
【特許文献３】特開平９−３１８６３４号公報
【特許文献４】特開昭６０−１９２２４９号公報
【特許文献５】特開２００５−１１４３５９号公報
【特許文献６】国際公開第２００８／０３５７４８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜３に記載の技術は、従来のグルコース濃度の測定法により得られた数値を加工、演算する点で簡便である一方、測定装置の出力波形のノイズ等が算出結果に与える誤差要因を十分に排除できないものであった。
特許文献４及び５に記載の技術における測定対象は溶血試料におけるグルコース濃度であり、血漿グルコース濃度そのものではない。従って、溶血試料におけるグルコース濃度（測定値）と、実際の血漿グルコース濃度の誤差の問題が依然としてあった。
特許文献６に記載の血液分析装置は、未だ十分な血漿グルコース濃度測定の精度を有していないものであった。
【０００９】
本発明は、従来の血漿グルコース濃度の測定の精度を上げる技術を提供することを課題とする。
さらに、本発明は、従来の血漿グルコース濃度の測定のスピードを維持又は向上させつつ、血漿グルコース濃度の測定の精度を上げる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、遠心分離などの血液の前処理操作を省略して分析スピードを上げるために、血球を含む血液を検体として用いることを前提に、従来の血漿グルコース濃度の測定の精度を上げる技術について開発を重ねてきた。
その中で、本発明者らは、上述した溶血試料を用いた測定により得られるグルコース濃度（測定値）と、実際の血漿グルコース濃度の誤差について検討を重ねた結果、その一つの原因が、血漿の液体成分比率（水分比率）と血球の液体成分比率の違いにあることを見出した。そして、前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を用いることにより、実際の血漿グルコース濃度に極めて近い値を得ることができることを見出した。
なお、以下、本願明細書において「比率」というときは、体積比（ｖ／ｖ）を表わす。
【００１１】
第一の本発明は、
血液中の血球を溶血させて調製した測定用試料を用いて測定した全血グルコース濃度から、前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を用いて、血漿グルコース濃度を算出することを特徴とする、血漿グルコース測定方法（以下、「本発明の血漿グルコース測定方法」という。）である。
本発明の血漿グルコース測定方法は、精度よく血漿グルコース濃度を測定することを可能にする。
【００１２】
本発明の血漿グルコース測定方法は、好ましくは、
前記測定用試料を用いて全血のグルコース濃度を測定する全血グルコース測定ステップと、
前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する全血液体成分比演算ステップと、
前記全血グルコース測定ステップで測定した全血のグルコース濃度から、前記全血液体成分比演算ステップで算出した全血の液体成分比率を用いて血漿グルコース濃度を算出する血漿グルコース演算ステップと、
を含む。
この方法により、血漿グルコース濃度の正確な算出が可能となる。
【００１３】
本発明の血漿グルコース測定方法では、好ましくは、前記血漿グルコース演算ステップにおいて、前記全血グルコース測定ステップで測定した全血グルコース濃度に、前記全血液体成分比演算ステップで算出した全血の液体成分比率に対する、前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じることにより、血漿グルコース濃度が算出される。
この方法により、血漿グルコース濃度の正確な算出が可能となる。
【００１４】
本発明の血漿グルコース測定方法は、好ましくは、前記測定用試料を用いて全血のヘモグロビン濃度を測定し、該測定値から血液中の血球と血漿の比率を算出する血球／血漿比演算ステップを更に含む。
この方法により、血液中の血球と血漿の比率を精度よく算出することができ、血漿グルコース濃度の正確な算出が可能となる。
【００１５】
本発明の血漿グルコース測定方法において、前記血球／血漿比演算ステップにおけるヘモグロビン濃度の測定は、好ましくは、吸光光度法により行われる。
この方法により測定用試料中のヘモグロビンの濃度を精度よく測定することができ、血球と血漿の比率の正確な算出が可能となる。
【００１６】
本発明の血漿グルコース測定方法は、好ましくは、溶血剤を含む希釈液に血液を添加し撹拌する試料調製ステップを更に含む。
この方法により、血液の希釈と血球の溶血を一括して行うことができ、分析スピードを上げることができる。また、撹拌することにより、血液の添加から血球の溶血が完了するまでの時間を短縮することができ、分析スピードを上げることができる。
【００１７】
本発明の血漿グルコース測定方法では、前記全血グルコース測定ステップにおいて全血のグルコース濃度は、好ましくは、グルコースとグルコース酸化還元酵素との酵素反応生成物の酸化還元電流を電極により検出する、いわゆる酵素電極法、又はグルコースの酵素反応生成物と色原体との反応生成物を比色定量する、いわゆる酵素比色法により測定される。
この方法により、測定用試料中のグルコース濃度を迅速に測定することができ、よって分析スピードが向上する。
【００１８】
本発明の血漿グルコース測定方法は、好ましくは、前記試料調製ステップにおける全血球の溶血の終了前の未溶血試料の酵素反応速度が、測定用試料の酵素反応速度に与える影響を補正する、補正ステップを更に含む。
この方法により、血球を溶血させた測定用試料を用いてグルコース濃度を迅速に測定しようとする場合に生じる、安定した電流値が発生するまで、或いは安定した色素量が得られるまでの僅かな遅れを補正することができ、一層、血漿グルコース濃度の測定精度を向上させることができる。
【００１９】
第二の本発明は、
血液中の血球を溶血させて調製した測定用試料を用いて全血のグルコース濃度を測定する全血グルコース測定部と、
前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を用いて、前記全血グルコース測定部にて測定した全血のグルコース濃度から血漿グルコース濃度を算出する血漿グルコース演算部と、
を備える、血漿グルコース測定装置（以下、「本発明の血漿グルコース測定装置」という。）である。
本発明の血漿グルコース測定装置は、血液を検体として用いて、精度よく血漿グルコース濃度を測定することを可能にする。
【００２０】
本発明の血漿グルコース測定装置の好ましい形態では、前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する全血液体成分比演算部をさらに備える。
この構成により、血漿グルコース濃度の正確な算出が可能となる。
【００２１】
本発明の血漿グルコース測定装置の好ましい形態では、前記血漿グルコース演算部が、前記全血グルコース測定部から取得した測定値に、前記全血液体成分比演算部から取得した算出値に対する、前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じて、血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する。
この構成により、血液を検体として用いて、精度よく血漿グルコース濃度を測定することが可能となる。
【００２２】
本発明の血漿グルコース測定装置の好ましい形態では、前記測定用試料を用いて全血のヘモグロビン濃度を測定し、該測定値から血液中の血球と血漿の比率を算出する血球／血漿比演算部を更に備える。
この構成により、血液中の血球と血漿の比率を精度よく算出することができ、血漿グルコース濃度の正確な算出が可能となる。
【００２３】
本発明の血漿グルコース測定装置の好ましい形態では、前記血球／血漿比演算部は、ヘモグロビン濃度を測定するための吸光度計を有する。
この構成により、測定用試料中のヘモグロビンの濃度を精度よく測定することができ、血球と血漿の比率の正確な算出が可能となる。
【００２４】
本発明の血漿グルコース測定装置の好ましい形態では、試料調製の場を提供する試料調製機構が備えられる。
この構成により、試料の調製と並行して、グルコースとグルコース酸化還元酵素との反応、及び電極への電圧印加を準備および開始することができ、迅速に目的とする電流値を得ることが可能となり、分析スピードが向上する。
【００２５】
本発明の血漿グルコース測定装置の好ましい形態では、前記全血グルコース測定部は、グルコース酸化還元酵素を固定した酵素固定化層と、グルコースとグルコース酸化還元酵素との酵素反応生成物の酸化還元電流を検出する電極とを含むセンサ部を有する。
この構成により、試料の調製と並行して、グルコースとグルコース酸化還元酵素との反応、及び電極への電圧印加を開始することができ、迅速に目的とする電流値を得ることが可能となり、分析スピードが向上する。
【００２６】
第三の本発明は、
コンピュータを、
血液中の血球を溶血させた測定用試料のグルコース濃度に相関する値に基づいて、全血のグルコース濃度を算出する全血グルコース濃度演算部、
前記全血グルコース測定部から取得した測定値から、前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を用いて血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する、血漿グルコース演算部、
として機能させるための、血漿グルコース測定プログラム（以下、「本発明の血漿グルコース測定プログラム」という。）である。
本発明の血漿グルコース測定プログラムは、血漿グルコース測定装置のコンピュータに搭載することにより、血液を検体として用いて、精度よく血漿グルコース濃度を測定することを可能にする。
【００２７】
本発明の血漿グルコース測定プログラムは、好ましくは更に、コンピュータを、前記血液中の血球と血漿の比率、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する全血液体成分比演算部として機能させるためのものである。
【００２８】
本発明の血漿グルコース測定プログラムは、好ましくは更に、前記血漿グルコース演算
部が、前記全血グルコース測定部から取得した測定値に、前記全血液体成分比演算部から取得した算出値に対する、前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じて、血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力するものである。
この構成により、本発明の血漿グルコース測定プログラムを、血漿グルコース測定装置のコンピュータに搭載することにより、血液を検体として用いて、精度よく血漿グルコース濃度を測定することが可能となる。
【００２９】
本発明の血漿グルコース測定プログラムは、好ましくは更に、コンピュータを、前記測定用試料のヘモグロビン濃度に相関する値に基づいて全血のヘモグロビン濃度を算出し、該ヘモグロビン濃度から血液中の血球と血漿の比率を算出する血球／血漿比演算部として機能させるためのものでもある。
また、本発明は、これらのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体をも提供する。
【００３０】
本発明は、上記本発明の血漿グルコース測定装置の各部分の機能を複数の装置に持たせ、各装置間で上記本発明の血漿グルコース測定方法を実現するシステムをも提供する。
第四の本発明は、
血液中の血球を溶血させて調製した測定用試料のグルコース濃度に相関する値を検出する全血グルコース検出装置と、
前記血液中の血球と血漿の比率に相関する値を検出する血球／血漿比検出装置と、
前記全血グルコース検出装置及び血球／血漿比検出装置から取得した各検出値に基づいて、血漿グルコース濃度を算出する演算装置と、を備え、
前記演算装置は、前記グルコース検出装置から得られた検出値に基づいて、全血のグルコース濃度を算出する全血グルコース濃度演算部と、
前記全血グルコース濃度演算部にて算出された全血のグルコース濃度値から、前記血球／血漿比検出装置から得られた検出値、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を用いて血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する、血漿グルコース演算部と、
を有する、血漿グルコース測定システム（以下、「本発明の血漿グルコース測定システム」という。）である。
本発明の血漿グルコース測定システムは、血液を検体として用いて、精度よく血漿グルコース濃度を測定することを可能にする。
【００３１】
本発明の血漿グルコース測定システムの好ましい形態では、前記演算装置は、前記血球／血漿比検出装置から得られた検出値、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する全血液体成分比演算部をさらに有する。
この構成により、血液中の血球と血漿の比率を精度よく算出することができ、血漿グルコース濃度の正確な算出が可能となる。
【００３２】
本発明の血漿グルコース測定システムの好ましい形態では、前記血漿グルコース演算部は、前記全血グルコース濃度演算部から取得した算出値に、前記全血液体成分比演算部から取得した算出値に対する、前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じて、血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する。
この構成により、血液を検体として用いて、精度よく血漿グルコース濃度を測定することが可能となる。
【００３３】
本発明の血漿グルコース測定システムにおいて、前記血液中の血球と血漿の比率に相関する値は、好ましくは、前記測定用試料のヘモグロビン濃度である。
【００３４】
このようなシステムを構成する前記全血グルコース検出装置は、好ましくは例えば、グ
ルコースセンサを含む。また、前記血球／血漿比検出装置は、好ましくは例えば、吸光度計を含む。
【００３５】
また、さらに、本発明の血漿グルコース測定装置と、血液中のグリコヘモグロビン濃度を測定するグリコヘモグロビン測定装置と、本発明の血漿グルコース測定装置及びグリコヘモグロビン測定装置から取得された測定値に基づいて、糖尿病の可能性の判定を行う、糖尿病判定装置と、必要に応じてその他疾病の診断に必要な装置などをシステム化することで、糖尿病などの疾患の診断に必要な分析を行う血液分析システム（以下、「本発明の血液分析システム」という。）を構築することもできる。
これにより、糖尿病の診断（経過の観察を含む）をより正確に行うことが可能となる。
また、本発明の血液分析システムにおいて、本発明の血漿グルコース測定装置を本発明の血漿グルコース測定システムに置換することもできる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の血漿グルコース測定方法は、血漿グルコース濃度の測定において血液中の血球と血漿の比率、並びに、血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を反映させているため、血液中の血球を溶血させて得た溶血試料を用いて、実際の血漿グルコース濃度に極めて近い測定値を得ることができる。本発明の血漿グルコース測定方法は、全血グルコース濃度から簡便に血漿グルコース濃度を算出できるので、分析スピードと血漿グルコース濃度の測定精度の両立を図ることができる。
【００３７】
本発明の血漿グルコース測定装置は、血漿グルコース濃度の算出値を得るために、血液中の血球と血漿の比率、並びに、血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率を反映させる特徴的な演算を行う各種演算部を有しているため、実際の血漿グルコース濃度に極めて近い算出値を出力することができる。また、本発明の血漿グルコース測定装置は、全血グルコース濃度から簡便に血漿グルコース濃度を算出できるので、分析スピードと血漿グルコース濃度の測定精度の両立を図ることができる。
【００３８】
また、本発明の血漿グルコース測定システム、血液分析システムも、上記血漿グルコース測定装置と同様に、精度の高い血漿グルコース濃度を得ることを可能にする。また、公知のグルコース検出装置や吸光度計などと、上述した本発明に特徴的な演算を実行する演算装置とをシステム化することにより、従来の設備を活用しながらに、上記本発明の血漿グルコース測定装置と同様に精度の高い血漿グルコース濃度を得ることが可能となる。また、検体の処理や測定用試料からの各検出値の取得と、検出値の処理とを離れた場所で行うことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る測定装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す測定装置において実行される、測定用試料の測定制御のフローチャートである。
【図３】図２に示す測定制御が行われている際に、希釈槽内で発生している溶血の進行状態について説明する図である。
【図４】本発明に係る測定装置（マイクロデバイス）の内部構成の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下に、本発明の血漿グルコース測定方法について説明する。
本発明の血漿グルコース測定方法に使用する測定用試料は、全血グルコース測定を行うに際し、事前に試料調製ステップを実施することにより調製されることが好ましい。この試料調製ステップでは、血液中の血球を溶血させ測定用試料を調製する。
【００４１】
本発明おいて、単に「血液」と言う場合は、採血した状態の血液を意味する。
また、本発明において、「全血」と言う場合は、血液に含まれる全成分を意味する。
【００４２】
試料調製ステップは、血液を希釈することを含んでもよい。また、試料調製ステップは、血球を溶血させることを含んでもよい。血球を溶血させる方法としては、溶血剤を用いる方法、超音波を用いる方法などが挙げられる。このうち、溶血剤を用いる方法が簡便性の観点から好ましい。この場合は、血液の希釈に用いる希釈液と溶血剤を予め混合しておき、溶血剤を含む希釈液と血液を混合し撹拌する方法、希釈液と溶血剤と血液を一括して混合し撹拌する方法などが好ましい。これらの方法によれば、血液の希釈と血球の溶血を一括して行うことができると同時に、血球の溶血を促進することができるので、測定用試料の調製のスピードを上げることができる。
【００４３】
溶血剤としては、通常用いられるものを用いることができ、サポニンなどの配糖体、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、高級脂肪族アルコール、スルフォネート化合物またはサルフェート化合物のポリオキシエチレンエーテル、ソルビット脂肪酸エステルのポリオキシエチレン付加体等の界面活性剤が挙げられる。
【００４４】
本発明の血漿グルコース測定方法において、全血グルコース測定ステップにおいて測定用試料を用いて全血のグルコース濃度を測定する。
このグルコース濃度は、グルコースとグルコース酸化還元酵素との酵素反応により生じる生成物の酸化還元電流を電極により検出する、いわゆる酵素電極法や、グルコースの酵素反応生成物を特定の試薬（酵素、色原体）と反応させることにより生じる反応生成物を比色定量する、いわゆる酵素比色法（比色法）などにより測定することができる。
酵素電極法においては、グルコース酸化還元酵素として、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）又はグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）を用いる。
【００４５】
酵素電極法を用いる場合、前記試料調製ステップにおける溶血剤を含む希釈液への血液の添加前又は添加時に、前記全血グルコース測定ステップにおける電極への電圧印加を開始することが好ましい。
一般的に、酵素電極法においては、電極への電圧印加の開始から、試料中の測定対象物質の濃度を反映する電流値が安定して得られるまでには、所定の時間（１〜２秒程度）を要する。従って、測定用試料の調製の完了を待たずに、電極への電圧印加を開始することで、当該時間を短縮することができる。
測定用試料のグルコース濃度を反映する電流値が得られたら、予め既知の濃度の標準グルコース液（標準液）を用いて作成された検量線（マップ）に従って、全血グルコース濃度を算出する。
酵素比色法においては、ヘキソキナーゼ（ＨＸ）法やグルコースオキシダーゼ／ペルオキシダーゼ（ＧＯＤ／ＰＯＤ）法などを用いることができる。
【００４６】
本発明の血漿グルコース測定方法において、前記血液中の血球と血漿の比率は、当業者に公知のあらゆる方法を用いて取得できる。本発明の血漿グルコース測定方法は、好ましくは、前記測定用試料を用いて血液中の血球と血漿の比率を算出する血球／血漿比演算ステップを含む。この血球／血漿比演算ステップでは、例えば、測定用試料のヘモグロビン濃度を反映する値を測定し、これを予め既知の濃度の標準ヘモグロビン液（標準液）を用いて作成された検量線（マップ）に従って、全血のヘモグロビン濃度を算出し、このヘモグロビン濃度から血液中の赤血球の比率を算出することができる。例えば、ヘモグロビン濃度の測定は、簡便性及び精度の観点から吸光光度法により行うことができる。吸光度が得られたら、予め既知の濃度の標準ヘモグロビン液（標準液）を用いて作成された検量線（マップ）に従って、全血のヘモグロビン濃度を算出できる。続いて、算出したヘモグロビン濃度から血液中の血球の比率を算出する。ヘモグロビン濃度から血液中の血球比率を
算出する方法は公知である。なお、血液中の血球の比率を算出する方法としては、例えば、血液を遠心分離して、分離された血球成分の比率を求める方法なども挙げられる。血球の比率が判れば、血漿の比率も必然的に決まることから、血液中の血球と血漿の比率を算出することができる。
なお、このような血球／血漿比演算ステップは、下記全血液体成分比演算ステップと統合することもできる。
【００４７】
全血液体成分比演算ステップでは、血液中の血球と血漿の比率、並びに、既知の値である血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する。ここで、血球の液体成分比率は血球に占める液体の体積比率をいい、血漿の液体成分比率は血漿に占める液体の体積比率をいい、全血の液体成分比率は血液全体に占める液体の体積比率をいう。血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率はいずれも、予め実験により求めることもできるし、また、予め決定された既知の値を本ステップにおいて定数として用いることもできる。
全血の液体成分比率は、例えば、血液における血球の比率に血球の液体成分比率を乗じて得られる値と、血液における血漿の比率に血漿の液体成分比率を乗じて得られる値を加算することにより得ることができる。
【００４８】
血漿グルコース演算ステップでは、前記全血グルコース測定ステップで測定した全血グルコース濃度から、前記全血液体成分比演算ステップで算出した全血の液体成分比率を用いて血漿グルコース濃度を算出する。このように血漿グルコース濃度を算出する方法は、特に限定されないが、例えば、前記全血グルコース測定ステップで測定した全血グルコース濃度に、全血の液体成分比率に対する前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じることで、血漿グルコース濃度を算出できる。
全血グルコース測定ステップで得られた測定値は、血液中の血球が溶血した測定用試料から得られる血液の全成分（全血）に対するグルコース濃度である。従って、当該演算により、当該測定値を、本来取得を目的とする血漿グルコース濃度に換算できる。ここで、血漿の液体成分比率は、上記全血液体成分比演算ステップで使用する血漿の液体成分比率と同じ値とする。
【００４９】
上述した、血球／血漿比演算ステップ、全血液体成分比演算ステップ、及び血漿グルコース演算ステップは、演算の意味を説明するために便宜的に各ステップに分けて記載したものであり、最終的に同じ意味の演算を行う限り、これらのステップの一部を統合したり、分解したりすることができることはいうまでもない。
【００５０】
本発明の血漿グルコース測定方法は、好ましくは、前記試料調製ステップにおける全血球の溶血の終了前の未溶血試料の酵素反応速度が、測定用試料の酵素反応速度に与える影響を補正する、補正ステップを更に含む。
この補正ステップについて、図３を参照しながら説明する。
図３は、試料調製ステップにおける試料の変化を示している。溶血時間Ｔｒが０のときが、血液に対する血球の溶血のための操作（例えば、溶血剤を含む希釈液への血液の添加）を開始する直前乃至は開始時に相当する。この状態の試料は、溶血していない血球膜外に存在する液体成分のみが希釈液によって希釈されている状態であるため、真の希釈倍率が検体に対する見かけの希釈倍率より大きくなっている。
【００５１】
溶血時間Ｔｒが経過すると、血球（殆どが赤血球）の細胞膜が破壊され、その内部に含まれているグルコース及びヘモグロビン（図においてＨｂと示す。）を含む成分が血漿成分と希釈液の混合物中に拡散していく。そして、溶血時間Ｔｒが基準溶血時間Ｔｒ０（血球が完全に溶血する時間）に至る。
従って、血液に対する血球の溶血のための操作を開始してから（Ｔｒ＝０）、血液中の
血球が完全に溶血するまでの時間が経過する（Ｔｒ＝Ｔｒ０となる）までは、溶血していない血球が存在する試料（本発明において、「未溶血試料」という。）のグルコース濃度に相関して電流が発生している状態となっている。
すなわち、前記所定の時間が経過する前は、血球が完全に溶血した状態の測定用試料のグルコース濃度より低い濃度に相関して電流が発生している状態となっている。
そのため、上述したように、分析スピードの観点から測定用試料の調製の完了を待たずに電極への電圧印加を開始しようとすると、血液中の血球が完全に溶血するまでの時間に発生する電流は、血球が完全に溶血した状態の測定用試料のグルコース濃度と相関する電流（基準電流）を下回るという現象が起こる。
【００５２】
このような現象は、測定用試料のグルコース濃度を反映する安定した電流量が安定するまでの時間を延長する方向に影響する。言い換えれば、電極への電圧印加開始後の比較的初期の、測定用試料の酵素反応速度に対する未溶血試料の酵素反応速度の相対的な遅さが、所定の検出ポイントでの電流を僅かに小さくする方向に影響する。
このような現象は、酵素比色法を用いた測定においても同様に生じると考えられる。
【００５３】
従って、前記試料調製ステップにおける全血球の溶血の終了前の未溶血試料の酵素反応速度が、測定用試料の酵素反応速度に与える影響を補正することで、測定用試料の電流検出や色素量の測定を試料調製ステップの開始（溶血操作の開始）から早い時間で行う場合にも、極めて精度高く血漿グルコース濃度を算出することができる。
【００５４】
このような補正は、例えば、本発明の血漿グルコース測定方法を用いて得られた種々のグルコース濃度の複数の溶血試料の血漿グルコース濃度の算出値を説明変数とし、種々のグルコース濃度を有する複数の血漿試料を用いて測定した測定値を目的変数として回帰分析を行うことにより、両値の相関を示す係数を求めることにより行うことができる。
【００５５】
以下に、本発明の血漿グルコース測定装置の各構成について説明する。
本発明の血漿グルコース測定装置は、血液中の血球を溶血させた測定用試料を調製するための試料調製機構を備えていてもよい。この試料調製機構は、例えば、試料調製槽（実施例において、「希釈槽」ともいう。）を有し、また、血液（検体）を採血管から試料調製槽内に分注するためのノズルやポンプ、測定用試料の調製に必要な希釈液、溶血剤などの試薬を試薬槽から試料調製槽内に供給するためのノズル、供給経路及びポンプなどの構成を有している。もちろん、本発明の血漿グルコース測定装置は、マイクロデバイスを用いたものであってもよい。この場合には、試料調製機構は、例えば、毛細管である希釈用流路を含む。
【００５６】
本発明の血漿グルコース測定装置は、前記試料調製機構により調製された測定用試料を用いて全血のグルコース濃度を測定する全血グルコース測定部を備える。この全血グルコース測定部として、グルコースとグルコース酸化還元酵素との酵素反応により生じる酵素反応生成物の酸化還元電流を電極により検出し、検出結果をグルコース濃度に換算する装置、グルコースの酵素反応生成物を特定の試薬と反応させることにより生じる色素量を検出し、検出結果をグルコース濃度に換算する装置等を用いることができる。
【００５７】
例えば全血グルコース測定部が、前者の装置である場合は、全血グルコース測定部は、センサ部、電源部、電流値測定部、全血グルコース濃度演算部などを有している。
前記センサ部は、測定用試料におけるグルコースとの電子授受量に応じた電気的物理量（電流値）を出力する。センサ部は、グルコース酸化還元酵素を固定した酵素固定化層と、グルコースとグルコース酸化還元酵素との酵素反応速度を検出する電極とを含む。電源部は、電極へ電圧印加する。また、電流値測定部は、電極間に発生した電流を測定し、測定値を出力する。
また、全血グルコース濃度演算部は、血液中の血球を溶血させた測定用試料のグルコース濃度に相関する値、すなわち電流値測定部で測定した電流値を、所定の換算式（マップ）に従って全血グルコース濃度を算出する。
【００５８】
本発明の血漿グルコース測定装置は、好ましくは、血液中の血球と血漿の比率を算出する血球／血漿比演算部を備える。
血球／血漿比演算部は、例えば、前記測定用試料を用いて全血のヘモグロビン濃度を測定し、該測定値から血液中の血球と血漿の比率を算出する。
【００５９】
この場合、血球／血漿比演算部は、吸光度計、ヘモグロビン濃度演算部、血球比率演算部、血漿比率演算部などを有する。
吸光度計は、例えば、オキシヘモグロビンの吸収波長の光を照射し、その吸光度を測定する。
吸光度計は、測光セル、光源、測定用受光系などを有する。測光セルは、測光エリアを規定するものである。光源としては、レーザーダイオードを用いることができる。光源は、ヘモグロビンの吸収波長の光を測光セル（ある形態では供給経路）内の測定用試料に出射する。測定用受光系としてはフォトダイオードを用いることができる。測定用受光系は、測定用試料を透過した光を受光する。
【００６０】
ヘモグロビン濃度演算部は、所定の換算式（マップ）に従って、吸光度計により測定した吸光度を全血のヘモグロビン濃度に換算する。血球比率演算部は、所定の換算式（マップ）に従って、ヘモグロビン濃度演算部により算出された全血のヘモグロビン濃度を血液中の血球比率に換算する。血漿比率演算部は、血球比率演算部により算出された血球中の血球比率から、血液中の血漿比率を算出する。演算の方法については、上記本発明の血漿グルコース測定方法において説明したとおりである。
【００６１】
本発明の血漿グルコース測定装置は、血液中の血球と血漿の比率、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する全血液体成分比演算部を備える。
演算の流れについては、上記本発明の血漿グルコース測定方法に関して説明したとおりである。
【００６２】
本発明の血漿グルコース測定装置は、前記全血グルコース測定部から取得した測定値に、前記全血液体成分比演算部から取得した算出値に対する血漿の液体成分比率の倍率を乗じて、血漿グルコース濃度を算出し、該算出値を出力する、血漿グルコース演算部を備える。
演算の流れについては、上記本発明の血漿グルコース測定方法に関して説明したとおりである。
【００６３】
上述した、試料調製機構、全血グルコース測定部、血球／血漿比演算部、全血液体成分比演算部、及び血漿グルコース演算部の分類は、装置の構成を、本発明の血漿グルコース測定方法と関連づけるためのものであり、もちろん、これらの機構、部分における演算機能を有する部分は、一つの演算部に集約することができる。演算部としては、ＣＰＵ、メモリ、ハードディスク等を含むコンピュータが用いられ、前記演算は、該コンピュータ上で実行されるプログラムにより実現される。測定制御部は、前記センサ部や吸光度計と電気的に接続されており、センサ部や吸光度計から測定データを取得し、予めプログラムされた演算プログラムに基づいて所定の演算を行う。また、このような演算部は、装置内のポンプ、弁などの駆動系を制御する測定制御部に統合することができ、この場合、該測定制御部は、前記駆動系と電気的に接続され、予めプログラムされた制御プログラムに基づいて、これらの駆動系を制御する制御信号を出力する。
【００６４】
本発明の血漿グルコース測定装置は、好ましくは、上述した全血球の溶血の終了前の未溶血試料の酵素反応速度が、測定用試料の酵素反応速度に与える影響を補正する演算を行う、補正演算部を有する。この補正演算部も、上記演算部、或いは測定制御部に含めることができることはいうまでもない。
【００６５】
本発明の血漿グルコース測定装置は、種々のサイズの血漿グルコース測定装置に適用することができる。例えば、後述の実施例で例示するように、マクロサイズの装置にも、マイクロサイズの装置にも適用できる。
【００６６】
本発明の血漿グルコース測定プログラムは、コンピュータを、血漿グルコース測定装置が備える全血グルコース測定部内の全血グルコース濃度演算部、全血液体成分比演算部、血漿グルコース演算部、更には血球／血漿比演算部として機能させるためのものである。
また、本発明はこのようなプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録したものをも提供する。当該プログラムが記録された記録媒体については、コンピュータに、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、上記試料搬送制御による搬送の適否判断が可能となる。
【００６７】
ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータから読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータから取り外し可能なものとしては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DVD、ブルーレイディスク、DAT、８mmテープ、メモリカード等がある。また、コンピュータに固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。
【００６８】
本発明の血漿グルコース測定システムは、血液中の血球を溶血させた測定用試料のグルコース濃度に相関する値を検出する全血グルコース検出装置を備える。全血グルコース検出装置として、グルコースとグルコース酸化還元酵素との酵素反応により生じる酵素反応生成物の酸化還元電流を電極により検出する装置、すなわちグルコースセンサ、グルコースの酵素反応生成物を特定の試薬と反応させることにより生じる色素量を検出する装置が挙げられる。
【００６９】
本発明の血漿グルコース測定システムは、前記血液中の血球と血漿の比率に相関する値を検出する血球／血漿比検出装置を備える。前記血液中の血球と血漿の比率に相関する値は、好ましくは、前記測定用試料のヘモグロビン濃度である。この場合、血球／血漿比検出装置は、吸光度計を含み、ヘモグロビンの吸光度を測定し、測定用試料のヘモグロビン濃度に相関する値を検出する。前記血液中の血球と血漿の比率に相関する値は、血液中の血球の比率に相関する値を含む概念である。
【００７０】
本発明の血漿グルコース測定システムは、前記全血グルコース検出装置及び血球／血漿比検出装置から取得した各検出値に基づいて、血漿グルコース濃度を算出する演算装置を備える。
該演算装置は、全血グルコース濃度演算部、血漿グルコース演算部、全血液体成分比演算部を有する。
【００７１】
全血グルコース濃度演算部は、前記全血グルコース検出装置から得られた検出値に基づいて、全血のグルコース濃度を算出する。全血液体成分比演算部は、例えば、前記血球／血漿比検出装置から得られた検出値、並びに、既知の血球の液体成分比率及び血漿の液体成分比率から、全血の液体成分比率を算出する。血漿グルコース演算部は、例えば、前記
全血グルコース濃度演算部から取得した算出値に、前記全血液体成分比演算部から取得した算出値に対する、前記血漿の液体成分比率の倍率を乗じて、血漿グルコース濃度を算出でき、該算出値を出力できる。
演算の方法については、上記本発明の血漿グルコース測定方法、血漿グルコース測定装置について説明したとおりである。
【００７２】
本発明の血漿グルコース測定システムでは、好ましくは、前記演算装置は、前記全血グルコース検出装置及び血球／血漿比検出装置とネットワーク接続される。該全血グルコース検出装置及び血球／血漿比検出装置は、各検出値のデータと患者のデータとをセットにして、前記演算装置に送信する送信機の機能を持つ。そして、前記演算装置は、このセットになったデータを受信する受信機の機能を持つ。
【００７３】
本発明の血液分析システムは、本発明の血漿グルコース測定装置を備える。本発明の血液分析システムにおいて、本発明の血漿グルコース測定装置は、本発明の血漿グルコース測定システムに置換することもできる。
【００７４】
本発明の血液分析システムは、血液中のグリコヘモグロビン濃度を測定するグリコヘモグロビン測定装置を備える。これにより、１〜２か月前の血漿グルコース濃度を推定することができ、糖尿病の診断に必要な分析を包括的に行うことが可能となる。
【００７５】
本発明の血液分析システムは、本発明の血漿グルコース測定装置又は本発明の血漿グルコース測定システム、並びに前記グリコヘモグロビン測定装置から取得された測定値に基づいて、糖尿病の可能性の判定を行う、糖尿病判定装置を備える。糖尿病判定装置は、例えば、前記各測定値について、予め記憶させておいた所定の基準値（例えば、正常と診断できる境界値）を超えるか否かを判定し、その結果を出力する。
【００７６】
本発明の血液分析システムは、必要に応じてその他疾病の診断に必要な装置などをさらに備え、他の疾患の診断に必要な分析をさらに行うものであってもよい。
【００７７】
以下に、図面を参照して本発明を実施するための形態に係る血漿グルコース測定装置について説明する。本形態の装置は、血漿グルコース測定装置とグリコヘモグロビン測定装置が一体となった血液分析装置である。なお、以下の実施の形態の構成は例示であり、本発明はこの実施の形態の構成に限定されるものではない。また、この血液分析装置の各機能を複数の装置に持たせ、必要に応じてネットワーク化することで、血液分析システムを構築することもできる。
【実施例１】
【００７８】
＜血液分析装置の概略＞
図１は、本発明に係る血液分析装置１の構成を示す模式図である。血液分析装置１は、被測定者の糖尿病診断に関する血液分析を自動的に行う装置である。本実施例では、一例として、血液中の血漿グルコース濃度およびグリコヘモグロビン濃度の測定を行い、当該測定値に従って糖尿病の可能性を分析する血液分析装置１を説明する。血液分析装置１は、吸引ノズルを有し、このノズルで外部から搬送されてきた採血管内の血液が採取された後、各種プロセスを経て測定が実行される。
【００７９】
血液分析装置１には、その内部に血液分析に必要な所定の構成が配置されている。また、血液分析装置１を構成する装置本体は、血漿グルコース濃度測定やグリコヘモグロビン濃度測定等の各種測定に使用される分析用液体を各々収容したボトルを備えている。具体的には、例えば、分析対象の血液を希釈する希釈液を収容する希釈液ボトル、血液中の血球を溶血させる溶血剤を含む溶血液を収容する溶血液ボトル、グリコヘモグロビン濃度測
定のための液体クロマトグラフィに使用される溶離液を収容した溶離液ボトル等を備える。
【００８０】
溶血液ボトル内の溶血液に含まれる溶血剤は、血液における血球の細胞膜を破壊するためのものである。溶血剤としては、たとえばポリオキシ（１０）エチレンオクチルフェニルエーテル（TritonX-10）、高級脂肪酸アルコール、アルキルアリールポリエーテルアルコール、スルフォネートのポリオキシエチレングリコール、サルフェートのポリオキシエチレンエーテルおよび無水ソルビット脂肪酸エステルのポリオキシエチレン誘導体などの界面活性剤の他、塩化アンモニウムなどの公知の溶血剤が採用できる。
溶血液は、前記希釈液に混合して、測定用試料の調製に用いることができる。
【００８１】
ここで、血液分析装置１の装置本体を構成する筐体には、その表面部に操作パネルおよび表示パネル（いずれも図示せず）が設けられている。操作パネルには、血液分析装置１を操作するための操作ボタンが配置されており、当該装置のユーザがこの操作ボタンを操作することで、分析対象である血液の分析のための所定の分析処理が実行されることになる。また、表示パネルには、血液分析装置１で行われた血液の分析結果や、装置の操作手順、糖尿病診断に関する各種の情報等が表示される。
【００８２】
このように血液分析装置１では、ユーザからの分析指示を受けて、採血管から血液を採取し、当該採取された血液に対して希釈液、溶血液を加えることで測定用試料を調製する。そして、調製された測定用試料が、血漿グルコース濃度測定およびグリコヘモグロビン濃度測定に供されることになる。このように、一台の血液分析装置１内で、一つの検体である血液に対して、異なる二つの分析処理が実行される。そこで、当該分析処理を可能とする装置本体内の概略構成を図１に基づいて説明する。
【００８３】
図１は、上述のとおり血液分析装置１の構成を示す模式図であり、例えば、採血管を搬送する機構や採血管から検体を分注する分注機構、使用済の試料を排出するドレイン機構などの細部の構成については、記載を省略している。
【００８４】
図示のとおり、血液分析装置１は、試料調製機構２、血球／血漿比演算部３、全血液体成分比演算部４、血漿グルコース演算部５、測定制御部６および全血グルコース測定部７を有している。分析対象である血液を元に試料調製機構２で調製された試料は、全血グルコース測定部７に送られてそこで全血におけるグルコース濃度（全血グルコース濃度値）が測定される。なお、本図では、グリコヘモグロビン濃度測定のための構成は図示を省略している。すなわち、血液分析装置１は、当該試料が、装置内に別途設けたグリコヘモグロビン測定機構（図示せず）に送られ、そこでグリコヘモグロビン濃度測定のための液体クロマトグラフィを行う構成とすることもできる。
【００８５】
これらの試料調製機構２、血球／血漿比演算部３、全血液体成分比演算部４、血漿グルコース演算部５、全血グルコース測定部７およびグリコヘモグロビン測定機構（図示略）は、測定制御部と電気的に接続されており、当該測定制御部への各種データの送信、および当該測定制御部からの動作指示に従った所定の動作、処理を実行する。この測定制御部はコンピュータに相当し、血液分析装置１でのグリコヘモグロビン濃度および血漿グルコース濃度の測定制御は、不図示のＣＰＵ、メモリ、ハードディスク等を含む当該コンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される。また、上述した操作パネルおよび表示パネルも、この測定制御部に接続され、そこでユーザからの操作指示およびユーザへの表示に関するプログラム処理が実行される。以下、血液分析装置１の構成を説明する。
【００８６】
試料調製機構２は、希釈槽（図示せず）を含み、ここで、希釈液および溶血液に分析対
象である検体（血液）を混ぜて、測定用試料を調製する。この溶血液中の溶血剤の作用により、希釈槽内で血液中の血球成分、特に赤血球の溶血が起こり、血球が溶血した測定用試料が調製される。
【００８７】
ここで、この希釈槽で調製された測定用試料は、全血グルコース測定部７での分析処理に供される。全血グルコース測定部７は、センサ部８、電源部（図示せず）、電流値測定部（図示せず）を有する。センサ部８は、測定用試料におけるグルコースとの電子授受量に応じた電気的物理量（電流値）を出力するものであり、グルコースの酸化還元酵素が固定化された酵素固定化層と、酵素固定化層での酵素反応生成物と電子の授受を行う電極を有する。なお、この酵素固定化層に含まれる酸化還元酵素としては、グルコースオキシターゼ（ＧＯＤ）やグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）が採用でき、当該酵素としてＧＯＤが採用される場合には、それに対応する電極として過酸化水素電極が採用されることになる。以下の本実施例では、当該酵素としてＧＯＤの採用を前提に説明を行うが、これには、採用し得る酵素をＧＯＤに限定する意図はない。
なお、上述したとおり、グルコースの測定は、酵素電極法以外にも、比色法を用いて行うこともできる。
【００８８】
センサ部８が測定用試料に晒された状態で、電源部により電圧印加が行われると、センサ部内の電極間に電流が流れる。電流値測定部はこの電極間電流を測定し、その測定値を測定制御部に送る。
血球／血漿比演算部３は、分析領域（図示せず）を有し、この分析領域に吸光度計９を有する。吸光度計９は、分析領域にセットされた測定用試料にオキシヘモグロビンの吸収波長を照射し、その吸光度を測定する。吸光度計９は、出射用レーザーダイオード、及び受光用のフォトダイオードを有する。出射用レーザーダイオードは、分析領域を流れる測定用試料に出射し、当該測定用試料を透過した光を受光用のフォトダイオードで受光する。
【００８９】
ここで、血液分析装置１における糖尿病診断のための血漿グルコース濃度およびグリコヘモグロビン濃度の測定制御について、図２に基づいて説明する。図２に示す測定制御は、コンピュータでもある測定制御部６内のメモリに記録されているプログラムが実行されることで、実現される糖尿病診断のための上記指標の測定処理である。具体的には、当該測定制御は、ユーザが血液分析装置１の操作パネル（図示せず）を操作し、測定開始の指示を与えることで、実行される。
【００９０】
先ず、Ｓ１０１では、試料調製機構２における希釈槽に、測定用試料を調製するための調製材料（血液以外の希釈液および溶血液など）が供給される。Ｓ１０１の処理が終了すると、Ｓ１０２へ進む。
【００９１】
Ｓ１０２では、前記調製材料が供給された希釈槽に対して、分析の対象である血液（全血）が加えられ、測定用試料が調製される。Ｓ１０２の処理が終了すると、Ｓ１０３へ進む。
【００９２】
Ｓ１０３では、溶血時間Ｔｒのカウントが開始される。溶血時間Ｔｒは、測定用試料に含まれる血液が、溶血標準液内の溶血剤の作用を受ける経過時間であり、本実施例では、その開始のタイミング（Ｔｒ＝０）は、Ｓ１０２の処理の開始時である。また、溶血時間Ｔｒのカウントが開始されるとともに、希釈槽内に設置されたスターラによって撹拌も開始される。この撹拌により溶血が促進されることになる。Ｓ１０３の処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。
【００９３】
Ｓ１０４では、溶血時間Ｔｒが基準溶血時間Ｔｒ０を超えたか否かが判定される。この
基準溶血時間Ｔｒ０は、血液の溶血の進行状態と、血液分析装置１における分析時間、特にグルコース濃度の測定時間との均衡を考慮して決定される。例えば、溶血の進行状態と血液分析装置の処理能力との均衡が取れる溶血時間を、基準溶血時間Ｔｒ０として設定することができる。Ｓ１０４で肯定判定されるとＳ１０５へ進み、否定判定されると再びＳ１０４の処理が繰り返される。
【００９４】
Ｓ１０５では、全血グルコース測定部７のセンサ部８による検出値、すなわち過酸化水素電極間を流れる電流値の取得が行われる。本実施例では、溶血時間Ｔｒが基準溶血時間Ｔｒ０に至った時点において、当該電極間を流れる電流値が電流値測定部によって測定され、その測定値が測定制御部６に渡される。
【００９５】
上記Ｓ１０５の処理が終了すると、Ｓ１０６へ進む。Ｓ１０６では、希釈槽内の測定用試料の少なくとも一部が、吸光度計によってその吸光度に基づいたヘモグロビン濃度が測定可能となるように血球／血漿比部の分析領域にセットされる。Ｓ１０６の処理が終了すると、Ｓ１０７へ進む。
【００９６】
Ｓ１０７では、吸光度計９による測定用試料のヘモグロビンの吸収波長の吸光度が測定され、その測定値が測定制御部６に渡される。測定制御部６では、その測定値に基づいて、測定用試料におけるヘモグロビン濃度の算出が行われる。Ｓ１０７の処理が終了すると、Ｓ１０８へ進む。
【００９７】
Ｓ１０８では、Ｓ１０７で算出されたヘモグロビン濃度に基づいて、測定用試料中の血球成分比率が算出される。この血球成分比率は、図３の左側に示す全血における血球成分の占める割合に相当する。すなわち、本実施例では、Ｓ１０８で、図３右側に示す溶血状態にある血液の液体成分におけるヘモグロビン濃度に基づいて、溶血前の全血に占める血球成分の割合を導き出す。当該ヘモグロビン濃度と血球成分比率との間には相関があることを踏まえて、本実施例では、吸光度計９によって直接取得された吸光度を起点として、血球成分比率の導出を行う形態が採用されている。Ｓ１０８の処理が終了すると、Ｓ１０９へ進む。
【００９８】
Ｓ１０９では、Ｓ１０５で取得された電極間電流値とＳ１０８で算出された血球成分比率とに基づいて、分析対象である血漿グルコース濃度Ｄｇの算出が行われる。
ここで、Ｓ１０５で取得された電極間電流値に基づいて算出された全血グルコース濃度は、血球が溶血された状態の測定用試料、いわば図３の右側に示す状態に対して発生した電極間電流値に基づいて算出された全血のグルコース濃度である。この状態は、血球に含まれる液体成分と血漿に含まれる液体成分とが足し合わされた測定用試料でのグルコース濃度である。したがって、当該グルコース濃度を、糖尿病診断に必要な血漿グルコース濃度Ｄｇに換算するために、本実施例では、上記全血のグルコース濃度（全血グルコース濃度値）に、全血グルコース濃度値が測定された際の全血の液体成分比率に対する、血漿の液体成分比率の倍率を、乗じる。これにより、実際の血漿グルコース値にきわめて近いグルコース値を算出することができる。
【００９９】
ここで、溶血時間の経過に伴う基準電流と測定電流とのずれを考慮して、血漿グルコース濃度Ｄｇの補正を行ってもよい。上述のように、溶血時間Ｔｒが基準溶血時間Ｔｒ０に至る前においては、完全に血球の溶血が完了していない未溶血試料についての電流値が検出されている場合がある。すなわち、電極への電圧印加開始後の比較的初期の、測定用試料の酵素反応速度に対する未溶血試料の酵素反応速度の相対的な遅さが、所定の検出ポイントでの電流を僅かに小さくする方向に影響している。
このような前記試料調製ステップにおける全血球の溶血の終了前の未溶血試料の酵素反応速度が、測定用試料の酵素反応速度に与える影響が上記両電流のずれとして現れている
。そしてこのずれは、結果としてＳ１０８で算出される血球成分比率の値に何らかの影響を与えるものと考えられる。そこで、本実施例で、このずれの影響を抑制すべく、さらなる補正係数を加味してもよい。
【０１００】
このような補正係数は、事前の実験により得られた、溶血時間Ｔｒが基準溶血時間Ｔｒ０に至った時点での基準電流と測定電流とのずれを踏まえて設定できる。このような補正は、例えば、血漿グルコース濃度Ｄｇに対する前記補正係数による除算や加算により行うことができる。
【０１０１】
Ｓ１０９の処理が終了すると、Ｓ１１０へ進む。Ｓ１１０では、Ｓ１０９で算出された血漿グルコース濃度Ｄｇが、糖尿病診断のための基準値を超えているか否かが判定される。Ｓ１１０での判定が肯定判定であるときは、糖尿病診断においてグルコース濃度を基準としたとき被測定者は糖尿病の可能性を有していることを意味し、この場合Ｓ１１１以降の処理が行われる。一方で、Ｓ１１０での判定が否定判定であるときは、当該被測定者は糖尿病の可能性は低いことを意味し、したがってその場合にはグリコヘモグロビン濃度の測定は回避され、Ｓ１１３へ進む。これにより、糖尿病の可能性が低い被測定者に対する過剰な測定を回避することができる。
【０１０２】
Ｓ１１１では、上述したようにグリコヘモグロビン測定機構７により液体クロマトグラフィが実施され、その後、血液のグリコヘモグロビン濃度Ｄｈが算出される（Ｓ１１２の処理）。Ｓ１１１およびＳ１１２で行われる処理については既知のものであるため、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
最後に、Ｓ１１３では、希釈槽から測定用試料を排出し、本測定制御を終了する。
【０１０４】
このように本測定制御では吸光度計９によって検出される吸光度を起点として、分析対象の血液の血球成分比率が算出される。この吸光度は、測定用試料に対して直接測定操作、すなわち吸光度測定のための光の出射および透過光の受光を行うため、実際の測定用試料における血液の成分状態を反映するものである。したがって、当該吸光度から算出される血球成分比率は、実際の測定用試料における血球成分比率を良好に反映していると考えられ、以て従来技術の血漿グルコース濃度の測定技術よりも精度の高い測定を可能とする。
【０１０５】
＜変形例＞
上述までの測定用試料の吸光度を利用した血漿グルコース濃度測定は、上記希釈槽、ノズル等を用いたマクロサイズの血液分析装置に限らず、あらゆる形態の血液分析装置に適用でき、例えば、マイクロデバイスを用いた血液分析装置にも適用できる。マイクロデバイスでは試料等が流れる流路を幅寸法および深さ寸法をマイクロメータのオーダーで形成することで、毛細管現象を利用して試料等の液体を移動させることが可能となる。このマイクロデバイスを利用することで、血液分析装置の小型化を図ることができる。
【０１０６】
図４に示すマイクロデバイスは、上記実施例で示した血漿グルコース濃度の測定と同様の測定を実現するために構成されたものである。具体的には、分析対象である血液と希釈液および溶血標準液とを混合して調製された測定用試料に対して、ＧＯＤ膜を用いた電極による全血グルコース濃度の測定（上記センサ部８による測定に相当）と、吸光度を測定するための光学系の測定（上記吸光度計９による測定に相当）が行われることで、最終的に血漿グルコース濃度の測定が実現される。なお、図４に示すマイクロデバイスには、測定用試料の調製および血漿グルコース濃度測定のための流路構成が主に記載されており、測定装置そのものや測定制御部等の記載は割愛している。
【０１０７】
図４に示すマイクロデバイスは、流路が形成された基板１１０上に、図示しない接合シートを挟んでカバー１００が積層されることで形成される。基板１１０には、凹形状の断面を有する流路が形成されている。基板１１０上に設けられた流路は、第一供給流路１１１、第二供給流路１１２、血液供給流路１１３および希釈用流路１１４を有している。第一供給流路１１１、第二供給流路１１２、血液供給流路１１３のそれぞれは、希釈用流路１１４の端部１１４ａに接続され、当該希釈用流路１１４は蛇腹状にくねった形状とされることで、血液、希釈液、溶血標準液の均等な混合が実現される。これにより血液が溶血した状態で含まれる測定用試料が、毛細管現象により希釈用流路１１４の蛇腹状部分を超えた部位に設けられた、全血グルコース濃度測定部１１４ｂと、ヘモグロビン吸光度測定部１１４ｃに送り込まれることになる。この全血グルコース濃度測定部１１４ｂは、上記センサ部８に相当するＧＯＤ膜を用いたセンサの電極が配置され、そこで測定用試料中のグルコース濃度がセンサ電極間の電流値として検出される。また、全血グルコース濃度測定部１１４ｂの位置には、マイクロデバイス形成時に、上記カバー１００上の空気抜き穴１０４が対応して配置される構成となっている。また、ヘモグロビン吸光度測定部１１４ｃは、上記吸光度計９に相当する光学系測定装置が配置され、そこで測定用試料中の吸光度が測定される。また、ヘモグロビン吸光度測定部１１４ｃの位置には、マイクロデバイス形成時に、上記カバー１００上の空気抜き穴１０５が対応して配置される構成となっている。
【０１０８】
このように構成されるマイクロデバイスでは、第一導入口１０１から希釈液が導入され、第二導入口１０２から溶血標準液が導入され、血液導入口１０３から血液が導入される。これらの液体は、毛細管現象により、それぞれ第一供給流路１１１、第二供給流路１１２、血液供給流路１１３を経て、希釈用流路１１４へ至り、そこで混合され測定用試料が形成される。この測定用試料が希釈用流路を進む途中で、溶血標準液に含まれる溶血剤の作用で血液が溶血されていく。そして、測定用試料が全血グルコース濃度測定部１１４ｂへ到達した時点では、概ね血液中の血球成分は溶血されている。そこで、全血グルコース濃度測定部１１４ｂにおいて、測定用試料中の全血グルコース濃度が測定され、さらにはヘモグロビン吸光度測定部１１４ｃで当該測定用試料中の吸光度が測定される。それぞれの測定処理は、上述の測定制御におけるＳ１０５およびＳ１０７に相当し、これらの測定結果に基づいた血液の血漿グルコース濃度の算出は、図２の測定制御に関する説明で示した通りである。
【０１０９】
このように、上述した溶血した測定用試料を用いて得られる全血のグルコース濃度と、そのヘモグロビン吸光度から得られる全血のヘモグロビン濃度に基づいて、血漿グルコース濃度を測定する方法を実現するための装置は、血液、溶血剤、希釈液を混合して測定用試料を調製する機構、グルコース濃度を検出する機構、ヘモグロビン濃度を検出する機構、上記特定の演算を行うコンピュータを備える限り、当該機構の具体的な形状や、寸法は任意のものを採用することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１・・・・血液分析装置
２・・・・試料調製機構
３・・・・血球/血漿比演算部
４・・・・全血液体成分比演算部
５・・・・血漿グルコース演算部
６・・・・測定制御部
７・・・・全血グルコース測定部
８・・・・センサ部
９・・・・吸光度計
１１０・・・・基板
１０３・・・・血液導入口
１１３・・・・血液供給流路
１１４・・・・希釈用流路
１１４ｂ・・・・全血グルコース濃度測定部
１１４ｃ・・・・ヘモグロビン吸光度測定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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