(57)【要約】【目的】採血された所定の血液試料から赤血球の損傷状態を速やかに且つ容易に測定できる赤血球損傷状態評価装置を提供する。【解決手段】第１光散乱検出部および第２光散乱検出部により所定の応力が付与された測定管５０内の赤血球により散乱された散乱光が検出され、その散乱光の強度変化に基づいて赤血球の損傷率Ｋや変形率Ｄが算出される。また、その測定管５０の下流に接続されたの容器において、遊離ヘモグロビン濃度測定部２２により測定された血液試料Ｂ内の遊離ヘモグロビン濃度と、総ヘモグロビン濃度測定部２６により測定された、溶血後の血液試料Ｂ内の総ヘモグロビン濃度とに基づいて、その血液試料Ｂ中の溶血率Ｈが算出（決定）される。共通の血液試料Ｂから赤血球蓄積負荷状態に関連する複数種類のパラメータが同時に且つ速やかに測定される。【選択図】　　　　　　　　　　　　図１
2004138561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液試料内における赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定方法であって、
前記血液試料の赤血球に所定の応力を付与してから所定時間経過後において、前記血液試料内に照射された光が該赤血球に散乱された散乱光を検出する散乱光検出工程と、
予め求められた関係から該散乱光の光強度に基づいて前記赤血球の損傷率を決定する損傷率決定工程と
を、含むことを特徴とする赤血球蓄積負荷状態測定方法。
【請求項２】
前記散乱光検出工程は、前記赤血球の膜破壊前に実行されるものであり、
前記損傷率決定工程は、前記血液試料において前記膜破壊前における赤血球の損傷率を決定するものである請求項１の赤血球蓄積負荷状態測定方法。
【請求項３】
前記散乱光の光強度をＯＳＤ１（ｔ）　とすると、前記赤血球の損傷率Ｋは次式（１）　から該散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて求められるものである請求項１または２の赤血球蓄積負荷状態測定方法。
Ｋ＝ｆ（ＯＳＤ１（ｔ））・・・（１）
【請求項４】
血液試料内における赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定方法であって、
前記血液試料内に照射された光が前記赤血球により散乱された第１散乱光を検出する第１散乱光検出工程と、
該第１散乱光検出工程における第１散乱光の検出とは異なる応力付与下において、前記血液試料内に照射された光が前記赤血球に散乱された第２散乱光を検出する第２散乱光検出工程と、
前記第１散乱光と前記第２散乱光の光強度の変化に基づいて前記赤血球の変形率を決定する変形率決定工程と
を、含むことを特徴とする赤血球蓄積負荷状態測定方法。
【請求項５】
前記第１散乱光検出工程および第２散乱光検出工程は、前記赤血球の膜破壊前および後に実行されるものであり、
前記変形率決定工程は、前記血液試料において前記膜破壊前および後における赤血球の変形率を決定するものである請求項４の赤血球蓄積負荷状態測定方法。
【請求項６】
前記第１散乱光の光強度をＯＳＤ１（ｔ）　、前記第２散乱光の光強度をＯＳＤ２（ｔ）　とすると、前記赤血球の変形率Ｄは次式（２）　から前記第１散乱光と前記第２散乱光の光強度比ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて求められるものである請求項４または５の赤血球蓄積負荷状態測定方法。
Ｄ＝ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　・・・（２）
【請求項７】
血液試料内における赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定方法であって、
前記血液試料内を透過する光の透過強度に基づいて該血液試料内の遊離ヘモグロビン濃度を測定する遊離ヘモグロビン濃度測定工程と、
前記血液試料内を透過する光の透過強度に基づいて該血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定する総ヘモグロビン濃度測定工程と、
前記遊離ヘモグロビン濃度および総ヘモグロビン濃度に基づいて前記血液試料の溶血率を決定する溶血率決定工程と
を、含むことを特徴とする赤血球蓄積負荷状態測定方法。
【請求項８】
前記血液試料内の赤血球を膜破断により溶血させる溶血工程を含み、
前記総ヘモグロビン濃度測定工程は、該溶血工程により赤血球が溶血された血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定するものである請求項７の赤血球蓄積負荷状態測定方法。
【請求項９】
前記遊離ヘモグロビン濃度をＡ１（ｔ）　、前記総ヘモグロビン濃度をＡ２（ｔ）　とすると、前記溶血率Ｈは、次式（３）　から求められるものである請求項７または８の赤血球蓄積負荷状態測定方法。
Ｈ＝［Ａ１（ｔ）／Ａ２（ｔ）］　×１００　・・・（３）
【請求項１０】
血液試料中の赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定装置であって、
前記血液試料中の赤血球に所定の応力を付与するために所定の流通断面を備えた測定管と、
該測定管内において血液試料に照射された光が前記赤血球により散乱された散乱光を検出する散乱光検出部と、
予め求められた関係から該散乱光検出部において検出された散乱光の強度に基づいて前記赤血球の損傷率を決定する損傷率決定手段と
を、含むことを特徴とする赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項１１】
前記散乱光の光強度をＯＳＤ１（ｔ）　とすると、前記赤血球の損傷率Ｋは次式（１）　から該散乱光の強度ＯＳＤ１（ｔ））に基づいて求められるものである請求項１０の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
Ｋ＝ｆ（ＯＳＤ１（ｔ））・・・（１）
【請求項１２】
血液試料中の赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定装置であって、
前記血液試料を通過させるために、赤血球が配向或いは変形し始めるように設定された第１流通断面を備えた大径部と該大径部よりも大きい応力を受けるように該第１流通断面よりも小さな第２流通断面を備えた小径部とを有する測定管と、
該測定管の大径部内において所定の応力が加えられている血液試料に照射された光が前記赤血球により散乱された第１散乱光を検出する第１散乱光検出部と、
該測定管の小径部内において前記大径部よりも大きな応力が加えられている血液試料に照射された光が前記赤血球により散乱された第２散乱光を検出する第２散乱光検出部と、
前記第１散乱光検出部において検出された第１散乱光と前記第２散乱光検出部において検出された第２散乱光との強度変化に基づいて前記赤血球の変形率を決定する変形率決定手段と
を、含むことを特徴とする赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項１３】
前記第１散乱光の光強度をＯＳＤ１（ｔ）　、前記第２散乱光の光強度をＯＳＤ２（ｔ）　とすると、前記赤血球の変形率Ｄは次式（２）　から前記第１散乱光および第２散乱光の強度比ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて求められるものである請求項１２の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
Ｄ＝ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　・・・（２）
【請求項１４】
前記測定管の大径部および小径部に対して一方向からレーザ光をそれぞれ照射するための単一のレーザ光源素子と、該レーザ光源素子からの光を２方向へ分割する光分割器と、該光分割器により分割された２方向の光を前記測定管の大径部および小径部に対して一方向から単色光をそれぞれ照射するように導く光学系とを含むレーザ光源部を備えたものである請求項１２の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項１５】
前記第１散乱光検出部および第２散乱光検出部は、前記測定管の大径部および小径部に対するレーザ光の照射方向を中心とする所定角度範囲内の散乱光を受光するために、前記直線状の測定管の軸心まわりに回転可能な受光素子支持装置により支持された受光素子をそれぞれ備えたものである請求項１４の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項１６】
血液試料中の赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定装置であって、
前記血液試料内を透過する光の透過強度に基づいて該血液試料内の遊離ヘモグロビン濃度を測定する遊離ヘモグロビン濃度測定部と、
前記血液試料内を透過する光の透過強度に基づいて該血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定する総ヘモグロビン濃度測定部と、
前記遊離ヘモグロビン濃度および総ヘモグロビン濃度に基づいて前記血液試料の溶血率を決定する溶血率決定手段と
を、含むことを特徴とする赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項１７】
前記総ヘモグロビン濃度測定部は、前記血液試料内の赤血球が溶血させられた後に、該血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定するものである請求項１６の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項１８】
前記遊離ヘモグロビン濃度測定部は、
前記血液試料中の有形成分を除去するためのフィルタと、
酸素飽和度の影響を受け難い予め設定された波長の光を、該フィルタによって有形成分が除去された血液試料に向かって投射する第１光源素子と、
該第１光源素子から投射され且つ該血液試料を通過した光を検出する第１受光素子と、
該第１受光素子により検出された光強度に基づいて、該血液試料中の遊離ヘモグロビン濃度を算出する遊離ヘモグロビン濃度算出手段とを備え、
該第１受光素子により検出された光強度に基づいて、該血液試料中の遊離ヘモグロビン濃度を算出するものである請求項１６の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項１９】
前記遊離ヘモグロビン濃度をＡ１（ｔ）　、前記総ヘモグロビン濃度をＡ２（ｔ）　とすると、前記溶血率Ｈは、次式（３）　から求められるものである請求項１６の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
Ｈ＝［（Ａ１（ｔ）／Ａ２（ｔ）］×１００　・・・（３）
【請求項２０】
前記総ヘモグロビン濃度測定部は、
酸素飽和度および赤血球の影響をうけ難い波長の光を、前記赤血球が膜破壊された血液試料に向かって投射する第２光源素子と、
該第２光源素子から投射され且つ該赤血球が膜破壊された血液試料を通過した光を検出する第２受光素子と、
該第２受光素子により検出された光強度に基づいて、該赤血球が溶血させられた血液試料中の総ヘモグロビン濃度を算出する総ヘモグロビン濃度算出手段と
を、含むものである請求項１６の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項２１】
前記総ヘモグロビン濃度算出手段は、前記低浸透圧溶液が加えられた血液試料中の総ヘモグロビン濃度を測定し、測定された該総ヘモグロビン濃度を該低浸透圧溶液の容積に基づいて補正し、該低浸透圧溶液が加えられる前の容積の血液試料中の総ヘモグロビン濃度を算出するものである請求項２０の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項２２】
低浸透圧溶液を前記血液試料に混入させることにより該血液試料に含まれる赤血球を溶血させる溶血部を含み、
前記総ヘモグロビン濃度測定部は、該溶血部により赤血球が溶血させられた血液試料に含まれる総ヘモグロビン濃度を測定するものである請求項１６の赤血球蓄積負荷状態測定装置。
【請求項２３】
請求項１０または１２の測定管を通過した血液試料を貯留する第１容器および第２容器を備え、
前記遊離ヘモグロビン濃度測定部は、該第１容器内に導かれた血液試料内を透過する光の透過強度に基づいて該血液試料内の遊離ヘモグロビン濃度を測定し、
前記総ヘモグロビン濃度測定部は、該第２容器内に導かれた血液試料内を透過する光の透過強度に基づいて該血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定するものである請求項１６の赤血球蓄積状態測定装置。
【請求項２４】
前記溶血部は、低浸透圧溶液を前記第２容器内の血液試料に混入させることにより該血液試料に含まれる赤血球を溶血させるものである請求項２２の赤血球蓄積状態測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の循環器内を循環させられる血液に含まれる赤血球に蓄積される負荷状態を測定することができる赤血球蓄積負荷状態測定方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
人工心臓や人工血管などの循環器系人工臓器が設けられた生体の循環器では、それを循環させられる血液中において、赤血球の破壊による溶血が引き起こされるだけでなく、赤血球の形状や変形性が変化させられ、このような赤血球の損傷が末梢循環不良や溶血性貧血などを発生させるという問題が指摘されている。この赤血球の損傷は、赤血球の膜が破断しないものの膜構造が破壊されている状態や膜の破断状態の発生を意味するものであり、循環器系人工臓器内において赤血球が受ける力学的負荷の蓄積が起因すると考えられている。このため、上記循環器系人工臓器の臨床的研究や生体の診断のために、生体の循環器内を循環させられる血液に含まれる赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態を、溶血（膜破断）前に的確に測定してその評価を可能とする赤血球蓄積負荷（損傷）状態測定方法或いは装置が望まれている。
【０００３】
従来、循環器系人工臓器による赤血球損傷状態の測定に関しては、（ａ）　赤血球の膜破壊によって血漿成分に混入する物質量たとえば遊離ヘモグロビンやＬＤＨ（Ｌａｃｔｉｃ　ＤｅＨｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）を分析してその濃度を定量的に測定する定量評価法、（ｂ）　赤血球の膜表面の破壊によってそれに付着する蛍光性の抗体物質からの蛍光強度に基づいて赤血球の膜破壊を定量評価する方法、（ｃ）　赤血球の形状を拡大して観察してその割合を計測する形状観察法、（ｄ）　赤血球が通過できるフィルタを用いてそのフィルタの通過状態を観察したり、赤血球が及ぼす光散乱状態に基づいて赤血球の変形性を定量的に測定する方法などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の赤血球の損傷状態の計測方法では、いずれもそれぞれの計測対象に応じた血液試料の前処理やそのための測定機器の使用を必要として時間がかかることから、循環器系人工臓器の使用中やその評価中において、採血された所定の血液試料からその場で赤血球の損傷状態を速やかに測定することは困難であった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、採血された所定の血液試料から赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定できる赤血球蓄積負荷状態測定方法および装置を提供することにある。
【０００６】
本発明者は、以上の事情を背景として種々研究を重ねた結果、所定の応力を受けている状態或いは受けた血液試料中の赤血球による光散乱状態を経時的に観察すると、赤血球に応力を付与してから所定の時間経過時に得られた散乱光強度が血液試料中の赤血球の変形性すなわち蓄積負荷状態に密接に関連していることを見いだした。本第１発明はかかる知見に基づいて為されたものである。また、血液試料中の赤血球に所定の異なる第１応力および第２応力がそれぞれ与えられた状態で得た光散乱状態を観察すると、散乱光強度の変化が血液試料中の赤血球の変形性すなわち蓄積負荷状態に密接に関連していることを見いだした。本第２発明はかかる知見に基づいて為されたものである。また、所定の応力を受けた血液試料中の赤血球の遊離ヘモグロビン濃度を経時的に観察すると、所定の時点で得られた遊離ヘモグロビン濃度が血液試料中の赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態に密接に関連していることを見いだした。本第３発明はかかる知見に基づいて為されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための第１の手段】
すなわち、上記第１発明の要旨とするところは、血液試料中の赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定方法であって、（ａ）　前記血液試料の赤血球に所定の応力を付与してから所定時間経過後において、その血液試料内に照射された光が前記赤血球に散乱された散乱光を検出する散乱光検出工程と、（ｂ）　予め求められた関係から前記散乱光の光強度に基づいて前記赤血球の損傷率を決定する損傷率決定工程とを、含むことにある。
【０００８】
【第１発明の効果】
赤血球による散乱光の強度は、その散乱の原因となる赤血球の形状に対応している。このため、上記第１発明の方法によれば、赤血球に所定の応力を付与してから所定時間経過後において、血液試料中の赤血球により散乱を受けた散乱光の光強度に基づいて前記赤血球の損傷率が決定されることから、その損傷率は、上記所定時間経過後において赤血球に蓄積された形状変化すなわち蓄積負荷を表すものであるので、採血された所定の血液試料から赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定でき、絶対評価が可能となる。
【０００９】
【第１発明の他の態様】
ここで、好適には、前記散乱光検出工程は、前記赤血球の膜破壊前に実行されるものであり、前記損傷率決定工程は、前記血液試料において前記膜破壊前における赤血球の損傷率を決定するものである。このようにすれば、赤血球の膜構造の破壊前において、蓄積負荷状態を測定することができる。
【００１０】
また、好適には、前記散乱光の光強度をＯＳＤ１（ｔ）　とすると、前記赤血球の損傷率Ｋは、予め記憶された式［Ｋ＝ｆ（ＯＳＤ１（ｔ））］から上記散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて求められるものである。このようにすれば、容易且つ正確に赤血球の蓄積負荷状態を測定することができる。
【００１１】
【課題を解決するための第２の手段】
また、上記第２発明の要旨とするところは、血液試料内における赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定方法であって、（ａ）　前記血液試料内に照射された光が前記赤血球により散乱された第１散乱光を検出する第１散乱光検出工程と、（ｂ）　その第１散乱光検出工程における第１散乱光の検出とは異なる応力付与下において、前記血液試料内に照射された光が前記赤血球に散乱された第２散乱光を検出する第２散乱光検出工程と、（ｃ）　前記第１散乱光と前記第２散乱光の光強度の変化に基づいて前記赤血球の変形率を決定する変形率決定工程とを、含むことにある。
【００１２】
【第２発明の効果】
赤血球による散乱光の強度は、その散乱の原因となる赤血球の形状に対応している。このため、上記第２発明によれば、異なる応力（負荷）が与えられた状態における血液試料中の赤血球により散乱を受けた第１散乱光と第２散乱光の光強度の変化に基づいて前記赤血球の変形率が決定されることから、その変形率は、異なる負荷により赤血球に蓄積された形状変化の差すなわち蓄積負荷の差を表すものであるので、採血された所定の血液試料から実際の応力下での赤血球の変形状態すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定でき、絶対評価が可能となる。
【００１３】
【第２発明の他の態様】
ここで、好適には、前記第１散乱光検出工程および第２散乱光検出工程は、前記赤血球の膜破壊前および後に実行されるものであり、前記変形率決定工程は、前記血液試料において前記膜破壊前および後における赤血球の変形率を決定するものである。このようにすれば、赤血球の膜構造の破壊前および後において、蓄積負荷状態を測定することができる。
【００１４】
また、好適には、前記第１散乱光の光強度をＯＳＤ１（ｔ）　、前記第２散乱光の光強度をＯＳＤ２（ｔ）　とすると、前記赤血球の変形率Ｄは式［Ｄ＝ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　］から前記第１散乱光と前記第２散乱光の光強度比ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて求められるものである。このようにすれば、容易且つ正確に赤血球の蓄積負荷状態を測定することができる。
【００１５】
【課題を解決するための第３の手段】
また、上記第３発明の要旨とするところは、血液試料内における赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定方法であって、（ａ）　前記血液試料内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料内の遊離ヘモグロビン濃度を測定する遊離ヘモグロビン濃度測定工程と、（ｂ）　前記血液試料内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定する総ヘモグロビン濃度測定工程と、（ｃ）　前記遊離ヘモグロビン濃度および総ヘモグロビン濃度に基づいて前記血液試料の溶血率を決定する溶血率決定工程とを、含むことにある。
【００１６】
【第３発明の効果】
遊離ヘモグロビン濃度は、赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態に対応している。このため、上記第３発明によれば、所定の時点で測定された遊離ヘモグロビン濃度と総ヘモグロビン濃度とに基づいて前記血液試料の溶血率が決定されるとともに、その溶血率は、赤血球の損傷率の進行速度蓄積負荷の大きさを表すものであるので、採血された所定の血液試料から溶血率すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定できる。
【００１７】
【第３発明の他の態様】
ここで、好適には、前記血液試料内の赤血球を膜破断により溶血させる溶血工程を含み、前記総ヘモグロビン濃度測定工程は、その溶血工程により赤血球が溶血された血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定するものである。このようにすれば、総ヘモグロビン濃度が正確に測定されるので、それを用いて得られた溶血率の精度が高められる。
【００１８】
また、好適には、前記遊離ヘモグロビン濃度をＡ１（ｔ）　、前記総ヘモグロビン濃度をＡ２（ｔ）　とすると、前記溶血率Ｈ（％）　は、予め記憶された式　［Ｈ＝（Ａ１（ｔ）／Ａ２（ｔ））　×１００］から、求められるものである。このようにすれば、容易且つ正確に赤血球の蓄積負荷状態を測定することができる。
【００１９】
【課題を解決するための第４の手段】
前記第１発明方法を好適に実施するための装置発明の要旨とするところは、血液試料中の赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定装置であって、（ａ）　前記血液試料の赤血球に所定の応力が加えられるために所定の流通断面を備えた測定管と、（ｂ）　その測定管内において血液試料に照射された光が前記赤血球により散乱された散乱光を検出する散乱光検出部と、（ｃ）　その散乱光検出部において検出された散乱光の強度に基づいて前記赤血球の損傷率を決定する損傷率決定手段とを、含むことにある。
【００２０】
【第４発明の効果】
このようにすれば、赤血球による散乱光の強度は、その散乱の原因となる赤血球の形状に対応している。このため、上記装置発明によれば、所定の時点において測定管内の血液試料中の赤血球により散乱を受けた散乱光の光強度に基づいて前記赤血球の損傷率が決定されることから、その損傷率は、赤血球に蓄積された形状変化すなわち蓄積負荷を表すものであるので、採血された所定の血液試料から赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定でき、絶対評価が可能となる。
【００２１】
【第４発明の他の態様】
ここで、好適には、前記散乱光の光強度をＯＳＤ１（ｔ）　、赤血球の損傷率をＫとすると、上記損傷率決定手段は、予め記憶された式［Ｋ＝ｆ（ＯＳＤ１（ｔ）　）　］から前記散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて赤血球の損傷率Ｋを求めるものである。このようにすれば、容易且つ正確に赤血球の蓄積負荷状態を示す赤血球の損傷率Ｋを測定することができる。
【００２２】
【課題を解決するための第５の手段】
前記第２発明方法を好適に実施するための装置発明の要旨とするところは、血液試料中の赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定装置であって、（ａ）　前記血液試料を通過させるために、赤血球が配向或いは変形し始めるように設定された第１流通断面を備えた大径部とその大径部よりも大きい応力を受けるようにその第１流通断面よりも小さな第２流通断面を備えた小径部とを有する測定管と、（ｂ）　その測定管の大径部内において所定の応力が加えられている血液試料に照射された光が前記赤血球により散乱された第１散乱光を検出する第１散乱光検出部と、（ｃ）　その測定管の小径部内において前記大径部よりも大きな応力が加えられている血液試料に照射された光が前記赤血球により散乱された第２散乱光を検出する第２散乱光検出部と、（ｄ）　前記第１散乱光検出部において検出された第１散乱光と前記第２散乱光検出部において検出された第２散乱光との強度変化に基づいて前記赤血球の変形率を決定する変形率決定手段とを、含むことにある。
【００２３】
【第５発明の効果】
このようにすれば、赤血球による散乱光の強度は、その散乱の原因となる赤血球の形状に対応している。このため、上記装置発明によれば、第１散乱光検出部および第２散乱光検出部により、大径部内および小径部内において異なる応力（負荷）が与えられた状態における血液試料中の赤血球により散乱を受けた第１散乱光と第２散乱光が計測され、変形率決定手段により、それら第１散乱光と第２散乱光の光強度の変化たとえば強度差或いは比に基づいて前記赤血球の変形率が決定される。その変形率は、異なる負荷により赤血球に蓄積された形状変化の差すなわち蓄積負荷の差を表すものであるので、採血された所定の血液試料から実際の応力下での赤血球の変形状態すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定でき、絶対評価が可能となる。
【００２４】
【第５発明の他の態様】
ここで、好適には、前記第１散乱光の光強度をＯＳＤ１（ｔ）　、前記第２散乱光の光強度をＯＳＤ２（ｔ）　、前記赤血球の変形率をＤとすると、上記変形率決定手段は、予め記憶された式［Ｄ＝ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　］から前記第１散乱光と前記第２散乱光の光強度比ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて前記赤血球の変形率Ｄを算出するものである。このようにすれば、容易且つ正確に赤血球の蓄積負荷状態を示す赤血球の変形率Ｄを測定することができる。
【００２５】
また、好適には、前記測定管の大径部および小径部に対して一方向からレーザ光をそれぞれ照射するための単一のレーザ光源素子と、そのレーザ光源素子からの光を２方向へ分割する光分割器と、その光分割器により分割された２方向の光を前記測定管の大径部および小径部に対して一方向から単色光をそれぞれ照射するように導く光学系とを含むレーザ光源部が備えられる。このようにすれば、共通のレーザ光源素子からのレーザ光を、測定管の大径部および小径部に対して同様に照射させることができることから、２位置の照射条件が同等となるので、大径部および小径部からの第１散乱光および第２散乱光の光強度比が正確に得られる。
【００２６】
また、好適には、前記第１散乱光検出部および第２散乱光検出部は、前記測定管の大径部および小径部に対するレーザ光の照射方向を中心とする所定角度範囲内の散乱光を受光するために、前記直線状の測定管の軸心まわりに回転可能な受光素子支持装置により支持された受光素子をそれぞれ備えたものである。このようにすれば、大径部および小径部における第１散乱光および第２散乱光が同時に測定される利点がある。
【００２７】
【課題を解決するための第６の手段】
前記第３発明方法を好適に実施するための装置発明の要旨とするところは、血液試料中の赤血球の蓄積負荷状態を測定するための赤血球蓄積負荷状態測定装置であって、（ａ）　前記血液試料内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料内の遊離ヘモグロビン濃度を測定する遊離ヘモグロビン濃度測定部と、（ｂ）　前記血液試料内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定する総ヘモグロビン濃度測定部と、（ｃ）　前記遊離ヘモグロビン濃度および総ヘモグロビン濃度に基づいて前記血液試料の溶血率を決定する溶血率決定手段とを、含むことにある。
【００２８】
【第６発明の効果】
遊離ヘモグロビン濃度は、赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態に対応している。このため、上記装置発明によれば、溶血率決定手段により、遊離ヘモグロビン濃度測定部により測定された遊離ヘモグロビン濃度と総ヘモグロビン濃度測定部により測定された総ヘモグロビン濃度とに基づいて前記血液試料の溶血率が決定されるとともに、その溶血率は、赤血球の損傷率の進行速度すなわち蓄積負荷の大きさを表すものであるので、採血された所定の血液試料から溶血率すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定できる。
【００２９】
【第６発明の他の態様】
ここで、好適には、前記総ヘモグロビン濃度測定部は、前記血液試料内の赤血球が溶血させられた後に、その血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定するものである。このようにすれば、総ヘモグロビン濃度が正確に測定されるので、それを用いて得られた溶血率の精度が高められる。
【００３０】
また、好適には、前記遊離ヘモグロビン濃度測定部は、（ａ）　前記血液試料中の有形成分を除去するためのフィルタと、（ｂ）　酸素飽和度の影響を受け難い予め設定された波長の光を、そのフィルタによって有形成分が除去された血液試料に向かって投射する第１光源素子と、（ｃ）　その第１光源素子から投射され且つその血液試料を通過した光を検出する第１受光素子と、（ｄ）　その第１受光素子により検出された光強度に基づいて、その血液試料中の遊離ヘモグロビン濃度を算出する遊離ヘモグロビン濃度算出手段とを備え、その第１受光素子により検出された光強度に基づいて、その血液試料中の遊離ヘモグロビン濃度を算出するものである。このようにすれば、この遊離ヘモグロビン濃度測定部では、血液試料中の有形成分たとえば赤血球、白血球などの球体が除去された状態で、透過光強度からその透過光の吸収率が測定されるので、有形成分の散乱が少なくなり、測定精度が高められる。
【００３１】
また、好適には、前記遊離ヘモグロビン濃度をＡ１（ｔ）　、前記総ヘモグロビン濃度をＡ２（ｔ）　とすると、前記溶血率決定手段は、予め記憶された式　［Ｈ＝（Ａ１（ｔ）／Ａ２（ｔ））　×１００］から、前記溶血率Ｈ（％）　を算出するものである。このようにすれば、容易且つ正確に赤血球の蓄積負荷状態を測定することができる。
【００３２】
また、好適には、前記総ヘモグロビン濃度測定部は、（ａ）　酸素飽和度および赤血球の影響をうけ難い波長の光を、前記赤血球が膜破壊された血液試料に向かって投射する第２光源素子と、（ｂ）　その第２光源素子から投射され且つその赤血球が膜破断された血液試料を通過した光を検出する第２受光素子と、（ｃ）　その第２受光素子により検出された光強度に基づいて、その赤血球が溶血させられた血液試料中の総ヘモグロビン濃度を算出する総ヘモグロビン濃度算出手段とを、含むものである。このようにすれば、上記総ヘモグロビン濃度測定部では、透過光強度からその透過光の吸収率が測定され、その吸収率から血液試料中の赤血球が溶血した状態で総ヘモグロビン濃度が測定されることから、その血液試料中の総ヘモグロビン濃度が得られる。
【００３３】
また、好適には、前記総ヘモグロビン濃度算出手段は、前記低浸透圧溶液が加えられた血液試料中の総ヘモグロビン濃度を測定し、測定されたその総ヘモグロビン濃度をその低浸透圧溶液の容積に基づいて補正し、その低浸透圧溶液が加えられる前の容積の血液試料中の総ヘモグロビン濃度を算出するものである。このようにすれば、この総ヘモグロビン濃度測定部では、血液試料中に加えられた低浸透圧溶液の容積によって薄められた状態で測定された総ヘモグロビン濃度が、その低浸透圧溶液の容積に基づいて血液試料中に加えられる前の総ヘモグロビン濃度に修正されるので、高精度の総ヘモグロビン濃度が得られる。
【００３４】
また、好適には、低浸透圧溶液を前記血液試料に混入させることによりその血液試料に含まれる赤血球を溶血させる溶血部を含み、前記総ヘモグロビン濃度測定部は、その溶血部により赤血球が溶血させられた血液試料に含まれる総ヘモグロビン濃度を測定するものである。このようにすれば、総ヘモグロビン濃度が正確に測定される。
【００３５】
また、好適には、前記第４発明または第５発明の測定管を通過した血液試料をそれぞれ貯留する第１容器および第２容器を備え、前記遊離ヘモグロビン濃度測定部は、その第１容器内に導かれた血液試料内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料内の遊離ヘモグロビン濃度を測定し、前記総ヘモグロビン濃度測定部は、その第２容器内に導かれた血液試料内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料内の総ヘモグロビン濃度を測定するものである。このようにすれば、共通の血液試料から赤血球損傷率Ｋ、赤血球変形率Ｄ、および溶血率Ｈが略同時に得られ、絶対評価が可能となる利点がある。
【００３６】
また、好適には、前記溶血部は、低浸透圧溶液を前記第２容器内の血液試料に混入させることによりその血液試料に含まれる赤血球を膜破壊して溶血させるものである。このようにすれば、この溶血部では、低浸透圧溶液を血液試料内に混入させるだけで赤血球の膜が容易に破断される。
【００３７】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３８】
図１は、本発明の一実施例の赤血球蓄積負荷状態（損傷状態）測定装置１０の構成の要部を説明する図である。図１において、赤血球蓄積負荷測定装置１０では、赤血球の変形性および赤血球損傷状態を測定するために生体やその循環器に接続された人工臓器循環器などから採取された血液試料Ｂは、第１血液試料容器１２内に貯えられた後、その第１血液試料容器１２から光散乱分布測定部１４、電磁開閉弁１６、および第２血液試料容器１８を経て分配弁２０により２つの並列した流路へ分流され、一方の流路では、遊離ヘモグロビン濃度測定部２２を通過させられて第３血液試料容器２４に受けられ、他方の流路では、総ヘモグロビン濃度測定部２６を通過させられて第４血液試料容器２８に受けられるようになっている。
【００３９】
上記第１血液試料容器１２には図示しないレベルセンサが設けられており、そのレベルセンサによって検知された血液試料容器１２内の血液試料Ｂの上下レベル或いは下限レベルを示す信号が電子制御装置３０へ供給されるようになっている。電子制御装置３０は、図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）、制御プログラムが記憶されたＲＯＭ、一時的記憶装置として機能するＲＡＭ、入出力インターフェースなどを備えた所謂マイクロコンピュータであり、予め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、演算結果すなわち測定結果を表示装置４８に表示させる。
【００４０】
前記第２血液試料容器１８、第３血液試料容器２４、第４血液試料容器２８は、上記電子制御装置３０に制御される負圧制御弁３２、３４、３６を介して負圧ポンプ３８に接続されており、測定開始操作に応答してそれら負圧制御弁３２、３４、３６の作動によってそれぞれの中の負圧が制御されることにより、前記光散乱分布測定部１４、遊離ヘモグロビン濃度測定部２２、総ヘモグロビン濃度測定部２６を通過させられる血液試料Ｂの流量或いは流速が予め設定された値に制御されるようになっている。
【００４１】
膜破壊溶液容器４０内には、血液試料Ｂを溶血させるためにたとえば純水などの赤血球破壊溶液すなわち低浸透圧溶液Ｍが収容されている。この膜破壊溶液容器４０は、電子制御装置３０によって制御される正圧制御弁４２を介してエヤーポンプ４４に接続されており、測定開始操作に応答してその中の正圧が制御されることにより、供給管４６を介して総ヘモグロビン濃度測定部２６へ供給される低浸透圧溶液Ｍの流量或いは流速が予め設定された値に制御されるようになっている。上記膜破壊溶液容器４０、供給管４６、低浸透圧溶液Ｍが供給される後述の容器１００などは、溶血部４９を構成している。
【００４２】
上記光散乱分布測定部１４は、たとえば図２に示すように、（ａ）　血液試料Ｂを通過させるために基台４７に立設され、赤血球が配向・変形し始める応力たとえば生体内で生じる剪断応力よりも少し大きい３．３Ｐａ程度の応力が付与されるように設定された第１流通断面を備えた大径管部５０ａとその大径管部５０ａに続いてそれよりも小径で相対的に大きな応力が赤血球に付与されるように第１流通断面よりも小さく設定された第２流通断面を備えた小径管部５０ｂとを有して、前記第１血液試料容器１２の下流且つ遊離ヘモグロビン濃度測定部２２および総ヘモグロビン濃度測定部２６よりも上流側に設けられた透明且つ直線状の測定管５０と、（ｂ）　基台４７に固定され、大径管部５０ａおよび小径管部５０ｂ内を流通する血液試料Ｂに対して一方向から赤血球から散乱を受けやすい波長の赤色光すなわちレーザ光をそれぞれ照射するレーザ光源部５２と、（ｃ）　測定管５０の軸心Ｃまわりに回動可能となるように基台４７に設けられ、大径管部５０ａおよび小径管部５０ｂにおいて、そのレーザ光源部５２からのレーザ光Ｌの照射に基づいてその大径管部５０ａおよび小径管部５０ｂの軸心を中心として扇状に散乱する光散乱分布をそれぞれ検出する散乱光検出部５４とを備えている。
【００４３】
上記光散乱分布測定部１４では、大径管部５０ａにおいて赤血球が比較的小さな応力を受けた状態で血液試料Ｂの光散乱分布が測定され、同時に小径管部５０ｂ内において赤血球が比較的応力を受ける状態で血液試料Ｂの光散乱分布が測定されることから、それら大径管部５０ａにおける光散乱分布と小径管部５０ｂにおける光散乱分布との差に基づいて、血液試料Ｂ中の赤血球の変形性が容易に測定される。大径管部５０ａでは赤血球は比較的小さな応力を受けるので変形量が少ないが、小径管部５０ｂでは赤血球が応力を受けて変形して光散乱分布が相対的に変化する傾向があるので、両光散乱分布強度の差或いは比（割合）または散乱範囲の差或いは比（割合）を算出して表示装置４８に表示することにより、血液試料Ｂ中の赤血球の変形性すなわち赤血球形状の変形容易性が評価される。上記大径管部５０ａおよび小径管部５０ｂを備えた測定管５０は、赤血球に応力を付与するための応力付与手段或いは応力付与工程に対応している。
【００４４】
上記レーザ光源部５２は、（ａ）　単一のレーザ光源素子５６と、（ｂ）　このレーザ光源素子５６からのレーザ光Ｌを２方向に時分割するために、そのレーザ光Ｌと同じ軸心まわりに連続回転させられるプリズムミラー５８を備えた光分割器６０と、（ｃ）　その光分割器６０により２方向に分割されたレーザ光Ｌ１およびＬ２を、大径管部５０ａおよび小径管部５０ｂ内の血液試料Ｂに対して直角となる方向から照射するように導くために、上記レーザ光Ｌ１およびＬ２を反射させる一対のプリズムミラー６２ａおよび６２ｂと、反射されたレーザ光Ｌ１およびＬ２を所定の光束とする一対のコリメータレンズ６４ａおよび６４ｂと、そのレーザ光Ｌ１およびＬ２を大径管部５０ａおよび小径管部５０ｂ内を流通する血液試料Ｂに対して直角方向から照射するように導く光ファイバなどの一対の光導波路６６ａおよび６６ｂとを有する光学系装置６８とを備え、同出力のパルス状のレーザ光Ｌ１およびＬ２を大径管部５０ａおよび小径管部５０ｂ内を流通する血液試料Ｂに対して直角方向から照射するようになっている。
【００４５】
また、上記散乱光検出部５４は、前記大径管部５０ａおよび小径管部５０ｂ内からの散乱光を受ける１対の受光素子７０ａおよび７０ｂと、前記レーザ光Ｌ１およびＬ２の照射方向を中心とする所定角度範囲たとえば左右１５０°の角度範囲内の散乱光分布強度を測定するために、それら１対の受光素子７０ａおよび７０ｂを直線状の測定管５０の軸心Ｃまわりに回動可能に支持する受光素子支持装置７２とを備えたものである。この受光素子支持装置７２は、基台４７において軸心Ｃまわりに回動可能に設けられた回動台７４と、電子制御装置３０からの指令に従って回動台７４を駆動する駆動モータ７６と、軸心Ｃからの距離が変更可能に回動台７４に立設された支柱７８と、軸心Ｃと平行な方向に位置変更可能に支柱７８に設けられて受光素子７０ａおよび７０ｂを支持する一対のアーム８０ａおよび８０ｂと、測定管５０を固定するためにその上端部を把持した状態で支柱７８の上端部に設けられた固定アーム８２とを備えている。一対のアーム８０ａおよび８０ｂは、上記受光素子７０ａおよび７０ｂが軸心Ｃから１５０ｍｍ程度の位置であって上記光導波路６６ａおよび６６ｂの照射位置から下方へ１５ｍｍ程度の位置となるように、それら受光素子７０ａおよび７０ｂを支持している。上記受光素子７０ａ、アーム８０ａが大径管部５０ａからの散乱光を検出する第１散乱光検出部に対応し、上記受光素子７０ｂ、アーム８０ｂが小径管部５０ｂからの散乱光を検出する第２散乱光検出部に対応している。
【００４６】
前記電子制御装置３０では、レーザ光源部５２から照射された状態で駆動モータ７６を作動させることにより１対の受光素子７０ａおよび７０ｂを軸心Ｃまわりに回動させて、大径管部５０ａおよび小径管部５０ｂについてレーザ光Ｌ１およびＬ２の照射方向を中心とする所定角度範囲内の散乱光分布強度をそれぞれ測定させるとともに、それら大径管部５０ａにおける光散乱分布と小径管部５０ｂにおける光散乱分布との強度差或いは比や散乱角度範囲の差或いは比を算出し、血液試料Ｂ中の赤血球の変形性を示すパラメータとして表示装置４８に表示させる。一般に、大径管部５０ａ内では流通過程の赤血球はそれほど応力を受けないので変形が少ないが、小径管部５０ｂ内では流通過程の赤血球が受ける応力が大きくなって変形が大きくなり、光散乱分布が相対的にブロードとなる傾向にあるため、上記大径管部５０ａにおける光散乱分布と小径管部５０ｂにおける光散乱分布との強度差或いは比や散乱角度範囲の差或いは比に基づいて、上記血液試料Ｂ中の赤血球の変形性が示される。
【００４７】
電子制御装置３０では、たとえば（１）　式に示す予め実験的に求められ且つ記憶された関係から、上記第１散乱光検出部において、赤血球に所定の応力を付与してから所定の時間が経過したときに検出された散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて、赤血球損傷率Ｋが算出される。この意味において電子制御装置３０は、赤血球損傷率Ｋを決定する赤血球損傷率決定手段として機能している。測定管５０の大径部５０ａ内において、血液試料Ｂ中の赤血球が所定の応力（ストレス）を受けている状態において経時的に変形を受けるとき、赤血球損傷率Ｋは、経時的な赤血球の変形の受け易さすなわち変形性を表すパラメータとなり、赤血球に蓄積された負荷に対応している。たとえば、赤血球損傷率Ｋが大きい値となるほど赤血球の変形性が低く、赤血球に蓄積された負荷が大きいことを示す。
【００４８】
Ｋ＝ｆ（ＯＳＤ１（ｔ））・・・（１）
【００４９】
また、電子制御装置３０では、たとえば（２）　式に示す予め記憶された関係から、上記第１散乱光検出部および第２散乱光検出部においてそれぞれ検出された、第１散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　および第２散乱光の光強度ＯＳＤ２（ｔ）　に基づいて、赤血球の変形率Ｄが算出される。この意味において、電子制御装置３０は、赤血球の変形率Ｄを決定する変形率決定手段として機能している。第１散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　は、測定管５０の大径部５０ａ内において赤血球に比較的軽い応力が付与されたときの値であるが、第２散乱光の光強度ＯＳＤ２（ｔ）　は、測定管５０の小径部５０ｂ内において赤血球が大径部５０ａよりも強い応力を受けているときの値であるので、上記赤血球の変形率Ｄは、応力に対する赤血球の変形の受け易さすなわち変形性を表すパラメータとなり、赤血球に蓄積された負荷に対応している。たとえば、赤血球の変形率Ｄが大きい値となるほど赤血球の変形割合性が高く、赤血球に蓄積された負荷が少ないことを示す。
【００５０】
Ｄ＝ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　・・・（２）
【００５１】
図３は、散乱光の測定角度位置を示す横軸と散乱光強度ＯＳＤを示す縦軸とからなる二次元座標において、その散乱光強度ＯＳＤを０度から１．５度の範囲内において示す光散乱分布の一例を示している。また、この図３では、０分以後において、３０分、６０分、９０分毎の経過時間における測定点が散乱角度毎に示されている。
【００５２】
前記遊離ヘモグロビン濃度測定部２２は、たとえば図４に示すように、血液試料Ｂを通過させるときにそれに含まれる固形成分たとえば血球を除去するフィルタ８６と、そのフィルタ８６を通過した血液試料Ｂを貯留する容器８８と、その容器８８内から血液試料Ｂを外部へ導く透明管９０と、その透明管９０が貫通させられる保持部材９２内に設けられて、遊離ヘモグロビン（血球外に遊離しているヘモグロビン）に吸収されるように選択された波長λ１（たとえば６００ｎｍ）の光を透明管９０内の血液試料Ｂに向かって投射するＬＥＤ（発光）素子９４と、上記保持部材９２内に設けられてその透明管９０内の血液試料Ｂを透過した光を受光して出力する受光素子９６とを備えている。ＬＥＤ（発光）素子９４から放射された光のうち、血液試料Ｂ内の遊離ヘモグロビンによって吸収された残りの光が受光素子９６によって受光される。このため、電子制御装置３０では、予め求められ且つ記憶された遊離ヘモグロビンの吸収のないときの受光強度Ｉｍａｘ１と実際の受光強度Ｉ１　とに基づいて吸収率Ｓ１　［＝（Ｉｍａｘ１−Ｉ１　）／Ｉｍａｘ１］が算出され、図示しない予め求められ且つ記憶された関係からその吸収率Ｓ１　に基づいて遊離ヘモグロビン濃度Ａ１　（％）が算出される。なお、図５は、このように測定された遊離ヘモグロビン濃度Ａ１　の０分以後において、３０分、６０分、９０分毎の測定点を用いて経時的変化を示している。このように、電子制御装置３０は遊離ヘモグロビン濃度Ａ１　（％）を算出するための遊離ヘモグロビン濃度算出手段としても機能している。
【００５３】
前記総ヘモグロビン濃度測定部２６は、たとえば図６に示すように、血液試料Ｂを貯留し且つ前記膜破壊溶液容器４０から供給される低浸透圧溶液Ｍを受け入れてその血液試料Ｂを赤血球の膜破壊により溶血させる容器１００と、その容器１００内から溶血させられた後の血液試料Ｂを外部へ導く透明管１０２と、その透明管１０２が貫通させられる保持部材１０４内に設けられて、酸素飽和度に影響されず且つ遊離ヘモグロビンに吸収されるように選択された波長λ２（たとえば６００ｎｍ）の光を透明管１０２内の溶血後の血液試料Ｂに向かって投射するＬＥＤ（発光）素子１０６と、上記保持部材１０４内に設けられてその透明管１０２内の溶血後の血液試料Ｂを透過した光を受光して出力する受光素子１０８とを備えている。ＬＥＤ（発光）素子１０６から放射された光のうち、血液試料Ｂ内の遊離ヘモグロビンによって吸収された残りの光が受光素子１０８によって受光される。このため、電子制御装置３０では、予め求められ且つ記憶された遊離ヘモグロビンの吸収のないときの受光強度Ｉｍａｘ２と実際の受光強度Ｉ２　とに基づいて吸収率Ｓ２　［＝（Ｉｍａｘ２−Ｉ２　）／Ｉｍａｘ２］が算出され、図示しない予め求められ且つ記憶された関係からその吸収率Ｓ２　に基づいて総ヘモグロビン濃度Ａ２　（％）が算出される。このように、電子制御装置３０は総ヘモグロビン濃度Ａ２　（％）を算出するための総ヘモグロビン濃度算出手段としても機能している。
【００５４】
電子制御装置３０では、上記のようにして総ヘモグロビン濃度Ａ２　（％）が算出されると、上記総ヘモグロビン濃度測定部２６において所定時点で測定された総ヘモグロビン濃度Ａ２　と遊離ヘモグロビン濃度測定部２２において所定時点で測定された遊離ヘモグロビン濃度Ａ１　との割合であるＨ［＝（Ａ１　（ｔ）　／Ａ２（ｔ））×１００］が前記赤血球の膜破壊を示す溶血率Ｈとして算出される。この溶血率Ｈが小さいほど、溶血量が少なく、遊離ヘモグロビン濃度測定部２２において測定された遊離ヘモグロビン濃度Ａ１　が低いため、上記所定時点における血液試料Ｂ中の赤血球の膜破壊は少ないとされる。この意味において、電子制御装置３０は溶血率決定手段として機能している。
【００５５】
図７は、前記電子制御装置３０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図７において、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、電磁開閉弁１６、負圧制御弁３２、３４、３６、正圧制御弁４２が共に開かれるとともに負圧ポンプ３８およびエヤーポンプ４４が作動されることにより、電磁開閉弁１６が開かれ１回の採取で得られた血液試料Ｂが血液試料容器１２内から光散乱分布測定部１４を通して第２血液試料容器１８に向かって流動させられるとともに、その第２血液試料容器１８内の血液試料Ｂが遊離ヘモグロビン濃度測定部２２および総ヘモグロビン濃度測定部２４を通して第３血液試料容器２４および第４血液試料容器２８へ並列的に流動させられる。
【００５６】
次いで、前記散乱光検出工程および散乱光検出手段或いは第１、第２散乱光検出工程および第１、第２散乱光検出手段に対応するＳ２では、光散乱分布測定部１４の第１散乱光検出部（　受光素子７０ａ、アーム８０ａ）　において検出された第１散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　および第２散乱光検出部（　受光素子７０ｂ、アーム８０ｂ）　において検出された第２散乱光の光強度ＯＳＤ２（ｔ）　が読み込まれる。次いで、前記損傷率決定工程および損傷率決定手段に対応するＳ３では、予め記憶された（１）　式に示す関係から、赤血球に所定の応力を付与してから所定の時間が経過したときに上記第１散乱光検出部において検出された第１散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて、赤血球損傷率Ｋが算出される。次に、前記変形率決定工程および変形率決定手段に対応するＳ４では、たとえば（２）　式に示す予め記憶された関係から、上記第１散乱光検出部および第２散乱光検出部においてそれぞれ検出された、第１散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　および第２散乱光の光強度ＯＳＤ２（ｔ）　に基づいて、赤血球の変形率Ｄが算出される。
【００５７】
続いて、前記遊離ヘモグロビン測定工程および遊離ヘモグロビン測定手段に対応するＳ５では、前記遊離ヘモグロビン濃度測定部２２において、ＬＥＤ（発光）素子９４から放射された光のうち、血液試料Ｂ内の遊離ヘモグロビンによって吸収された残りの光が受光素子９６によって受光され、予め求められ且つ記憶された遊離ヘモグロビンの吸収のないときの受光強度Ｉｍａｘ１と上記受光素子９６による実際の受光強度Ｉ１　とに基づいて吸収率Ｓ１　［＝（Ｉｍａｘ１−Ｉ１　）／Ｉｍａｘ１］が算出され、図示しない予め求められ且つ記憶された関係からその吸収率Ｓ１　に基づいて遊離ヘモグロビン濃度Ａ１　（％）が算出される。このＳ５は、遊離ヘモグロビン濃度Ａ１　（％）を算出するための遊離ヘモグロビン濃度算出手段としても機能している。
【００５８】
次に、前記総ヘモグロビン測定工程および総ヘモグロビン測定手段に対応するＳ６では、前記総ヘモグロビン濃度測定部２６において、ＬＥＤ（発光）素子１０６から放射された光のうち、血液試料Ｂ内の遊離ヘモグロビンによって吸収された残りの光が受光素子１０８によって受光され、予め求められ且つ記憶された遊離ヘモグロビンの吸収のないときの受光強度Ｉｍａｘ２と上記受光素子１０８による実際の受光強度Ｉ２　とに基づいて吸収率Ｓ２　［＝（Ｉｍａｘ２−Ｉ２　）／Ｉｍａｘ２］が算出され、図示しない予め求められ且つ記憶された関係からその吸収率Ｓ２　に基づいて総ヘモグロビン濃度Ａ２　（％）が算出される。このとき、測定対象である膜破壊された血液試料Ｂはそれに添加された低浸透圧溶液Ｍの容積分だけ薄められる。このため、好適には、低浸透圧溶液Ｍが添加される前の容積で測定された値となるように、低浸透圧溶液Ｍの添加容積に基づいて上記総ヘモグロビン濃度Ａ２　（％）が補正される。たとえば、低浸透圧溶液Ｍの添加容積が血液試料Ｂの容積の１０％である場合には、測定された吸収率Ｓ２　或いは総ヘモグロビン濃度Ａ２　が１０％増量補正される。このＳ６は、総ヘモグロビン濃度Ａ２　（％）を算出するための総ヘモグロビン濃度算出手段としても機能している。
【００５９】
続いて、前記溶血率決定工程および溶血率決定手段に対応するＳ７では、上記Ｓ５において算出された遊離ヘモグロビン濃度Ａ１　（％）と上記Ｓ６において算出された総ヘモグロビン濃度Ａ２　（％）とに基づいて、溶血率Ｈ（％）［＝（Ａ１　（ｔ）　／Ａ２（ｔ））×１００］が算出される。そして、蓄積負荷評価工程および蓄積負荷評価手段に対応するＳ８では、予め記憶された関係から、実際の損傷率Ｋまたは変形率Ｄと溶血率Ｈとに基づいて前記血液試料Ｂ内の赤血球の蓄積負荷が評価される。上記関係はたとえば図８に示すものであり、この場合には損傷率Ｋ（＝ｆ（ＯＳＤ１（ｔ））と溶血率Ｈとに基づいて血液試料Ｂ内の赤血球の蓄積負荷が評価される。たとえば、損傷率Ｋおよび溶血率Ｈが略零であれば、血液試料Ｂ内の赤血球の蓄積負荷が略零であると評価される。損傷率Ｋがある程度増加しても溶血率Ｈが略零であれば、血液試料Ｂ内の赤血球の蓄積負荷が比較的軽度（未溶血期）であると評価される。損傷率Ｋおよび溶血率Ｈが共にある程度増加している場合は、血液試料Ｂ内の赤血球の蓄積負荷が中度（溶血後Ｉ期）であると評価される。溶血率Ｈがたとえば５０％以上となり且つ損傷率Ｋの低下が見られれば、血液試料Ｂ内の赤血球の蓄積負荷が重度（溶血後ＩＩ期）であると評価される。次いで、表示工程或いは表示手段に対応するＳ９では、上記Ｓ３，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ８において求められた，損傷率Ｋ、変形率Ｄ、溶血率Ｈ、蓄積負荷評価値が、表示装置４８において数値、グラフなどの形態で画面上に光学表示され或いは紙の上にインク表示される。
【００６０】
上述のように、本実施例の赤血球蓄積負荷状態測定装置１０によれば、（ａ）　血液試料Ｂを通過させるために所定の流通断面を備えた測定管５０と、（ｂ）　その測定管５０内において所定の応力が加えられている血液試料Ｂに照射された光が前記赤血球により散乱された散乱光を検出する散乱光検出部５４と、（ｃ）　その散乱光検出部５４において、赤血球に応力が付与されてから所定時間が経過した時点で検出された散乱光の強度ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて赤血球の損傷率Ｋを決定する損傷率決定手段（電子制御装置３０）とが備えられている。上記損傷率Ｋは、所定時間内において赤血球に蓄積された形状変化すなわち蓄積負荷を表すものであるので、採血された所定の血液試料から赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定できる。
【００６１】
また、本実施例によれば、式（１）　に示す予め記憶された関係［Ｋ＝ｆ（ＯＳＤ１（ｔ））］から実際の散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて赤血球の損傷率Ｋが求められるので、容易且つ正確に赤血球の蓄積負荷状態を示す赤血球の損傷率Ｋを測定することができる。
【００６２】
また、本実施例の赤血球蓄積負荷状態測定装置１０によれば、（ａ）　血液試料Ｂを通過させるために、赤血球が配向或いは変形し始めるように設定された第１流通断面積を備えた大径部５０ａとその大径部５０ａよりも大きい応力を受けるようにその第１流通断面積よりも小さな第２流通断面積を備えた小径部５０ｂとを有する測定管５０と、（ｂ）　その測定管５０の大径部５０ａ内において所定の応力が加えられている血液試料Ｂに照射された光が赤血球により散乱された第１散乱光を検出する第１散乱光検出部（７０ａ、８０ａ）と、（ｃ）　その測定管５０の小径部５０ｂ内において大径部５０ａよりも大きな応力が加えられている血液試料Ｂに照射された光が赤血球により散乱された第２散乱光を検出する第２散乱光検出部（７０ｂ、８０ｂ）と、（ｄ）　その第１散乱光検出部において検出された第１散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　と前記第２散乱光検出部において検出された第２散乱光の光強度ＯＳＤ２（ｔ）　との間の変化に基づいて赤血球の変形率Ｄを決定する変形率決定手段（電子制御装置３０）とが備えられている。上記赤血球の変形率Ｄは、相互に異なる応力の付与下における赤血球の変形性を示し、その変形性は蓄積負荷に対応するものであるので、採血された所定の血液試料から赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定できる。
【００６３】
また、本実施例によれば、式（２）　に示す予め記憶された関係［Ｄ＝ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　］から実際の第１散乱光と前記第２散乱光の光強度比ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　に基づいて前記赤血球の変形率Ｄが算出されるので、容易且つ正確に赤血球の蓄積負荷状態を示す赤血球の変形率Ｄを測定することができる。
【００６４】
また、本実施例によれば、測定管５０の大径部５０ａおよび小径部５０ｂに対して一方向からレーザ光をそれぞれ照射するための単一のレーザ光源素子５６と、そのレーザ光源素子５６からのレーザ光を２方向へ分割する光分割器６０と、その光分割器６０により分割された２方向の光を測定管５０の大径部５０ａおよび小径部５０ｂに対して一方向から単色のレーザ光をそれぞれ照射するように導く光学系装置６８とを含むレーザ光源部５２が備えられることから、共通のレーザ光源素子５６からのレーザ光Ｌを測定管５０の大径部５０ａおよび小径部５０ｂに対して同様に照射させることができるので、２位置の照射条件が同等となるとともに、大径部５０ａおよび小径部５０ｂからの第１散乱光および第２散乱光の光強度比ＯＳＤ２（ｔ）　／ＯＳＤ１（ｔ）　が正確に得られる。
【００６５】
また、本実施例によれば、第１散乱光検出部（７０ａ、８０ａ）および第２散乱光検出部（７０ｂ、８０ｂ）は、測定管５０の大径部５０ａおよび小径部５０ｂに対するレーザ光Ｌ１およびＬ２の照射方向を中心とする所定角度範囲内の散乱光を受光するために、前記直線状の測定管の軸心まわりに回転可能な受光素子支持装置７２により支持された受光素子７０ａおよび７０ｂをそれぞれ備えたものであるので、大径部５０ａおよび小径部５０ｂにおける第１散乱光および第２散乱光が同時に測定される利点がある。
【００６６】
また、本実施例の赤血球蓄積負荷状態測定装置１０によれば、（ａ）　血液試料Ｂ内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料Ｂ内の遊離ヘモグロビン濃度Ａ１（ｔ）　を所定時点で測定する遊離ヘモグロビン濃度測定部２２と、（ｂ）　血液試料Ｂ内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料内の総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　を所定時点で測定する総ヘモグロビン濃度測定部２６と、（ｃ）　前記遊離ヘモグロビン濃度Ａ１（ｔ）　および総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　に基づいて前記血液試料Ｂの溶血率Ｈを決定する溶血率決定手段（電子制御装置３０）とが備えられている。上記溶血率Ｈは、赤血球の損傷率の進行速度すなわち蓄積負荷の大きさを表すものであるので、採血された所定の血液試料から赤血球の損傷状態すなわち蓄積負荷状態を溶血（膜破断）前に速やかに且つ容易に測定できる。また、上記遊離ヘモグロビン濃度測定部２２と総ヘモグロビン濃度測定部２６とは、遊離ヘモグロビン濃度Ａ１（ｔ）　と総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　とを同時期に測定してもよいので、この場合には一層速やかに溶血率Ｈが求められる。
【００６７】
また、本実施例によれば、総ヘモグロビン濃度測定手段２６は、血液試料Ｂ内の赤血球が溶血させられた後に、その血液試料Ｂ内の総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　を測定するものである。このようにすれば、総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　が正確に測定されるので、それを用いて得られた溶血率Ｈの精度が高められる。
【００６８】
また、本実施例によれば、遊離ヘモグロビン濃度測定部２２は、（ａ）　血液試料Ｂ中の有形成分を除去するためのフィルタ８６と、（ｂ）　酸素飽和度の影響を受け難い予め設定された波長の光を、そのフィルタ８６によって有形成分が除去された血液試料Ｂに向かって投射するＬＥＤ（第１光源素子）９４と、（ｃ）　そのＬＥＤ９４から投射され且つその血液試料Ｂを通過した光を検出する受光素子９６と、（ｄ）　その受光素子９６により検出された光強度に基づいて、その血液試料Ｂ中のヘモグロビン濃度を算出する遊離ヘモグロビン濃度算出手段（電子制御装置３０）とを備え、その受光素子９６により検出された光強度に基づいて、血液試料Ｂ中の遊離ヘモグロビン濃度Ａ１（ｔ）　を算出するものであることから、血液試料Ｂ中の有形成分たとえば赤血球、白血球などの球体が除去された状態で、透過光強度からその透過光の吸収率が測定されるので、有形成分の散乱が少なくなり、測定精度が高められる。
【００６９】
また、本実施例によれば、予め記憶された関係　［Ｈ＝（Ａ１（ｔ）／Ａ２（ｔ））　×１００　］　から、実際の遊離ヘモグロビン濃度Ａ１（ｔ）　および総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　に基づいて溶血率Ｈ（％）　を算出するものであるので、容易且つ正確に赤血球の蓄積負荷状態を測定することができる。
【００７０】
また、本実施例によれば、総ヘモグロビン濃度測定部２６は、（ａ）　酸素飽和度および赤血球の影響をうけ難い波長の光を、赤血球が溶血された血液試料Ｂに向かって投射するＬＥＤ（第２光源素子）１０６と、（ｂ）　そのＬＥＤ１０６から投射され且つその赤血球が膜破断された血液試料Ｂを通過した光を検出する第２受光素子１０８と、（ｃ）　その第２受光素子１０８により検出された光強度に基づいて、その赤血球が溶血させられた血液試料中の総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　を算出する総ヘモグロビン濃度算出手段（電子制御装置３０）とを、含み、透過光強度からその透過光の吸収率が測定され、その吸収率から血液試料中の赤血球が溶血した状態で総ヘモグロビン濃度が測定されることから、その血液試料中の総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　が得られる。
【００７１】
また、本実施例によれば、総ヘモグロビン濃度測定部２６は、低浸透圧溶液Ｍが加えられた血液試料中の総ヘモグロビン濃度を測定し、測定されたその総ヘモグロビン濃度をその低浸透圧溶液Ｍの容積に基づいて補正し、その低浸透圧溶液Ｍが加えられる前の容積の血液試料中の総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　を算出するものであるので、高精度の総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　が得られる。
【００７２】
また、本実施例によれば、低浸透圧溶液Ｍを血液試料Ｂに混入させることによりその血液試料Ｂに含まれる赤血球を溶血させる溶血部４９を含み、総ヘモグロビン濃度測定部２６は、その溶血部４９により赤血球が溶血させられた血液試料に含まれる総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　を測定するものであるので、総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　が正確に測定される。
【００７３】
また、本実施例によれば、測定管５０を通過した血液試料Ｂをそれぞれ貯留する（第１）容器８８および（第２）容器１００を備え、同じ血液試料Ｂに対して前記損傷率Ｋおよび変形率Ｄの測定に続いて、遊離ヘモグロビン濃度測定部２２は、その容器８８内に導かれた血液試料Ｂ内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料Ｂ内の遊離ヘモグロビン濃度Ａ１（ｔ）　を測定し、総ヘモグロビン濃度測定部２６は、その容器１００内に導かれた血液試料Ｂ内を透過する光の透過強度に基づいてその血液試料Ｂ内の総ヘモグロビン濃度Ａ２（ｔ）　を同時平行的に測定するものであるので、共通の血液試料Ｂから赤血球損傷率Ｋ、赤血球変形率Ｄ、および溶血率Ｈが略同時に得られる利点がある。
【００７４】
また、本実施例によれば、上記溶血部４９は、低浸透圧溶液Ｍを（第２）容器１００内の血液試料Ｂに混入させることによりその血液試料Ｂに含まれる赤血球を膜破断して溶血させるものであり、低浸透圧溶液Ｍを血液試料Ｂ内に混入させるだけで赤血球の膜が容易に破断される。
【００７５】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００７６】
たとえば、前述の実施例では、（１）　式から赤血球損傷率Ｋが算出され、（２）　式から赤血球変形率Ｄが求められていたが、他の式が用いられてもよい。要するに、散乱光強度の変化に基づいて導かれるパラメータであればよい。
【００７７】
また、前述の実施例の遊離ヘモグロビン濃度測定部２２では、血液試料Ｂ中の固形分を除去するためのフィルタ８６が備えられていたが、必ずしも備えらえれていなくてもよい。また、総ヘモグロビン濃度測定部２６において、そのようなフィルタが設けられていないが、たとえば透明管１０２の上流側に設けられていてもよい。
【００７８】
また、前述の実施例の赤血球蓄積負荷（損傷状態）測定装置１０では、血液試料Ｂ中の赤血球の変形性を測定するための光散乱分布測定部１４が遊離ヘモグロビン濃度測定部２２および総ヘモグロビン濃度測定部２６の上流側に設けられていたが、必ずしも設けられていなくてもよい。このようにすれば、光散乱分布測定部１４において血液試料Ｂ中の赤血球が変形させられることがなくなるので、その赤血球の損傷状態が一層正確に測定される。
【００７９】
また、前述の実施例において、光散乱分布測定部１４の測定管５０は、大径管部５０ａを上流側に小径管部５０ｂを下流側に備えていたが、逆に大径管部５０ａを下流側に小径管部５０ｂを上流側に備えていてもよい。
【００８０】
また、前述の実施例において、遊離ヘモグロビン濃度測定部２２と総ヘモグロビン濃度測定部２６とは、分配弁２０の下流側において並列に設けられていたが、直列に設けられていてもよい。このような場合には、遊離ヘモグロビン濃度測定部２２が総ヘモグロビン濃度測定部２６の上流側に設けられ、血液試料Ｂの測定必要容積が少なくなる利点がある。
【００８１】
また、前述の実施例において、血液試料容器１２から光散乱分布測定部１４、遊離ヘモグロビン濃度測定部２２、および総ヘモグロビン濃度測定部２６へ流される血液試料Ｂは、連続的に流されてもよいし、間欠的に流されてもよい。
【００８２】
また、前述の実施例の散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　、ＯＳＤ２（ｔ）　や透過光は赤血球の形状のみならず、その酸素飽和度や血球濃度の影響を受けることがあるので、その散乱光の光強度ＯＳＤ１（ｔ）　、ＯＳＤ２（ｔ）　の計測時、或いは、損傷率Ｋ、変形率Ｄ、溶血率Ｈの計測時において、予め求めたヘマトクリット値および酸素飽和度に基づいて補正が行われるようにしてもよい。
【００８３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である赤血球蓄積負荷状態測定装置の構成を説明する図である。
【図２】図１の赤血球蓄積負荷状態測定装置に設けられた光散乱測定部の構成を説明する図である。
【図３】図２の光散乱測定部によって測定された０度から１．５度の範囲内における光散乱分布の一例を示す図であって、当初の測定時である０分時以後において、３０分、６０分、９０分毎の経過時間における測定点が散乱角度毎に示されている。
【図４】図１の赤血球蓄積負荷状態測定装置に設けられた遊離ヘモグロビン濃度測定部の構成を説明する図である。
【図５】図４で測定された血液試料における遊離ヘモグロビン濃度を、当初の測定時である０分時以後において、３０分、６０分、９０分毎に示す時間経過特性図である。
【図６】図１の赤血球蓄積負荷状態測定装置に設けられた総ヘモグロビン濃度測定部の構成を説明する図である。
【図７】図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図８】図７の赤血球蓄積負荷評価の内容を説明する図である。
【符号の説明】
１０：赤血球蓄積負荷状態測定装置
１４：光散乱分布測定部
２２：遊離ヘモグロビン濃度測定部
２６：総ヘモグロビン濃度測定部
３０：電子制御装置（損傷率決定手段、変形率決定手段、遊離ヘモグロビン濃度算出手段、総ヘモグロビン濃度算出手段、溶血率決定手段、蓄積負荷評価手段、表示手段）
４９：溶血部
５０ａ：大径管部
５０ｂ：小径管部
５０：測定管
５２：レーザ光源部
５４：散乱光検出部
５６：レーザ光源素子
６０：光分割器
６８：光学系装置
７０ａ：受光素子、８０ａ：アーム（　第１散乱光検出部）
７０ｂ：受光素子、８０ｂ：アーム（　第２散乱光検出部）
７２：受光素子支持装置
９４：ＬＥＤ（発光）素子（第１発光素子）
９６：受光素子（第１受光素子）
１０６：ＬＥＤ（発光）素子（第２発光素子）
１０８：受光素子（第２受光素子）
Ｓ３：損傷率決定工程、損傷率決定手段
Ｓ４：変形率決定工程、変形率決定手段
Ｓ５：遊離ヘモグロビン濃度測定工程、遊離ヘモグロビン濃度算出手段
Ｓ６：総ヘモグロビン濃度測定工程、総ヘモグロビン濃度算出手段
Ｓ７：溶血率決定工程、溶血率決定手段
Ｓ８：蓄積負荷評価工程、蓄積負荷評価手段
Ｓ９：表示手段
【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】
2004138561.tif 000008
【図７】
2004138561.tif 000009
【図８】
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