JPH0334723B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続採血サンプルの特定物質の濃度
を測定する装置に関する。

〔従来の技術〕

血液成分分析は、現代医学の進歩に伴い医学治
療の観点から、ますますその重要性は高まつてい
る。一般電解質としてのナトリウム、カリウム、
カルシウムや、腎疾患における尿素、窒素、クレ
アチニン、尿酸、肝疾患におけるGOT、GPT、
糖尿病あるいは外科手術における血糖値としての
グルコースあるいは乳酸等々、数多くの血液検査
が行なわれている。これらの特定物質の測定にお
いては、採血サンプルである血液の一定量を採血
器により採血して測定する頻回測定法と、採血サ
ンンプルである血液の一定量を連続的に採血して
測定する連続側定法とがある。頻度測定法であ
れ、連続測定法であれ、正確な測定値を得るため
には、測定センサあるいは測定系の校正が必要で
ある。校正は通常、零点および勾配（直線性）の
校正である頻回測定法の場合には、測定のたびご
とに校正を行なうのが普通あるが、連続測定法の
場合には、ある一定時間間隔で校正しなければな
らない。そのため、頻回測定法と連続測定法とで
は自ずと校正方法が違つてくる。本発明において
は、連続測定法が対象である。連続測定法におい
て、以下内部校正と外部校正とに分けて説明す
る。ここでは、内部校正とは、測定センサの校
正、外部校正とは、測定センサを除き、採血針の
穿刺による誤差の校正および採血部位ならびにチ
ユーブ類の経時変化の校正と定める。

頻回測定法におては、その都度、採血した採血
サンプルを適宜希釈し、所定の測定センサで測定
するのでああるるから、上記のごとく測定センサ
の校正が正確に行なわれていれば穿刺やチユーブ
類の校正は必要ない。しかるに、連続測定法にお
いては、内部校正である測定センサでの校正だけ
でなく、外部校正が必要である。ひとつは採血針
を穿刺したときの生体組織の圧力によるカテーテ
ルの変形およびその経時変化、もうひとつは採血
部位の動きにより、カテーテルの入り口先端が組
織と接触して部分的に閉塞されたり、組織片がひ
つかかつたりすることによる血液の吸引のしやす
さの経時的変化およびチユーブ類のポンプのしご
きによる形状や弾性の経時変化である。これらの
変化によりそれぞれの流量が変化し、他の液との
混合比や希釈率が経時的に変化し、測定値が正し
い値を示さなくなる。

従つて正しい測定のためには外部校正が必要で
ある。現在、これまで述べてきた校正の内、内部
校正により測定センサの校正をできるようにした
ものはあるが、外部校正が完全にできるものでは
ない。特公昭58−11018は、まさに「センサの較
正用装置」を提供するものであるが、外部校正は
全く考慮されれておらず特開昭52−135795号も外
部校正については何も考えていない。

特開昭57−17851号は一部のしごきチユーブの
変化に対する考慮はみられるが、充分ではなく、
また採血部の変化に関してはまつたく考慮されて
いない。したがつて、連続測定法におかる大きな
問題が残されたままである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

測定センサらびにその測定系は、まず、校正用
サンプルとして標準液あるいは別に採血した採血
サンプルを使つて、零ならびに勾配（直線性）の
校正が必要である。通常、標準液を用いることが
多い。

この校正は、標準液を入れた容器の中へ採血針
を浸し、標準液を吸引して行なう。採血針として
は、採血直後に血液が凝固しないように、ヘパリ
ン加生食水により血液を希釈する構造を有するダ
ブルル−メン・カテーテルが使われる。上記の校
正を行なつた後、採血針を生体に穿刺した場合、
圧力状態の変化により、血液とヘパリン加生食水
との希釈率に変化を生じ、その結果、測定値に誤
差を生じる。

もうひとつの問題は、採血部位の経時的変化な
らびに採血チユーブ、ヘパリン加生食チユーブ、
および希釈チユーブの経時変化である。採血部位
の体位の変化により、採血部位に経時的な物理的
変化を生ずる。また、採血チユーブ、ヘパリン加
生食チユーブおよび希釈チユーブは、採血ならび
に希釈のためのしごきポンプにより経時的なヘた
りを生ずる。

これらの経時的な変化により、血液とヘパリリ
ン加生食水との希釈率、あるいは測定直前に行な
われる２次希釈の希釈率に変動を生じ、その結果
測定値に誤差となつて現われる。

〔発明の目的〕

これまで述べてきた連続測定法における問題点
については、何ら具体策がとられていないのが実
情である。

本発明者らは、鋭意検討を重ねて本発明に到達
したものであり、連続採血サンプルの特定物質濃
度を測定するに当たり、採血時の穿刺による誤差
ならびに採血部位、採血チユーブ、ヘパリン加生
食チユーブおよび希釈チユーブの経時変化を校正
することが可能な装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記採血時の穿刺による誤差、ならびに採血部
位、採血チユーブ、ヘパリン加生食チユーブおよ
び希釈チユーブの経時変化を校正するに当たつ
て、校正のための穿刺のやり直し、あるいは採血
チユーブ、ヘパリン加生食チユーブおよび希釈チ
ユーブ等の着脱は行なわずに校正することが不可
欠である。また、校正中に連続採血サンプルを廃
棄することは全く無意味なことであり、校正中は
連続採血を停止することが望ましい。

以上を考慮した本発明は、連続採血サンプルを
測定センサに導いて連続採血サンプル中の特定物
質濃度を測定する装置において、採血チユーブと
ヘパリン加生食チユーブの、ダブルルーメンカテ
ーテルと採血ポンプの間の部分に、それぞれ校正
用チユーブと校正用ヘパリン加生食チユーブを分
岐接続するとともに、採血チユーブと校正用チユ
ーブとの、またヘパリン加生食チユーブと校正用
ヘパリン加生食チユーブとの間の流路切り替え手
段をそれぞれ設け、さらに校正用チユーブと校正
用ヘパリン加生食チユーブの他端に他のダブルル
ーメンカテーテルを連結させることにより、測定
センサに導く液体を採血サンプルから校正サンプ
ルにに切り替えて測定もしくは校正できるように
した連続採血サンプルの特定物質濃度測定装置で
ある。

〔作用〕

測定中、採血チユーブには一定量の連続採血サ
ンプルが流れており、一方、ヘパリリン加生食水
は所定の希釈率になる量が流れている。

ダブルルーメンカテーテルでは、測定に充分な
だけの連続採血サンプルの希釈率がとれないた
め、測定センサの直前でさらに希釈する必要があ
る。これが２次希釈である。２次希釈により所定
の希釈率に希釈された後、測定センサで測定され
る。

校正を行なう場合には、採血チユーブとヘパリ
ン加生食チユーブに外部から校正用チユーブと校
正用ヘパリン加生食チユーブとをそれぞれ接続
し、採血チユーブとヘパリン加生食チユーブの流
路を該校正用チユーブと校正用ヘパンン加生食チ
ユーブの流路に切り替えることによつて、外部に
用意した標準液あるいは採血サンプルを所定の希
釈率に希釈し、これをさらに２次希釈した後、測
定センサで測定して校正を行なう。校正は校正器
（図示せず）で行なう。この際、連続採血は停止
するのが好ましい。

以上のごとく、校正に当たつて、穿刺した状態
で採血チユーブおよびヘパリン加生食チユーブの
着脱を行なうことなく、採血チユーブとヘパリン
加生食チユーブそれぞれの流路を校正用チユーブ
と校正用ヘパリン加生食チユーブの流路に切り替
え、標準液もしくは別途採取した血液サンプルを
使用して校正することによつて、採血針、即ちダ
ブルルーメン・カテーテルの穿刺による誤差およ
び穿刺部位の経時変化、さらびに採血チユーブヘ
パリン加生食チユーブおよび希釈チユーブの経時
変化を校正できる。

これによつて、従来より高精度の校正が可能と
なり、測定値の精度は一段と向上される。特に経
時変化の校正は、長期の連続測定法において効果
が大きい。

穿刺による誤差、ならびに採血部位、採血チユ
ーブ、ヘパリン加生食チユーブおよび希釈チユー
ブの経時変化はそのときの条件によつて異なり、
種々の組み合わせの変化を生ずるが、どのような
状態の組み合わせであつても、本発明にかかわる
装置によつて校正が可能である。

〔実施例〕

以下図面に従つて、実施の態様を詳細に説明す
る。

第１図は本発明にかかわるフロー図、第２図は
従来方法によるフロー図である。第１図と第２図
において共通なものは、同一符号を用いている。

第２図において、まずあらかじめ別の手段によ
り（後述）、測定センサ５０の零を定める。次い
で、採血ポンプ３２により、校正用サンプル２３
として標準液を採血針であるダブルルーメン・カ
テーテル１０から吸引し、該標準液をヘパリン加
生食容器１６に入つたヘパリン加生食水１８で希
釈し、続いて希釈ポンプ３４により２次希釈を行
ない、混合コイル４６で混合し、気泡分離器４８
で気泡分離を行なつた後、測定センサ５０で測定
された校正値が得られる。この校正は通常、２種
の濃度の標準液で行なう２点校正法が好ましい。

ここまでの校正を行なつた段階で、ダブルルー
メン・カテーテル１０を穿刺し採血を開始する。
連続採血サンプルは、上記校正時と同じ要領で希
釈され、測定センサ５０で測定値が得られる。こ
のようにして測定される従来方法では、ダブルル
ーメン・カテーテル１０の穿刺による誤差、ま
た、連続測定における採血ポンプ３２および希釈
ポンプ３４により、採血チユーブ１２、ヘパリリ
ン加生食チユーブ１４および希釈チユーブ３６に
ヘたりを生じ、それぞれの希釈率が経時的に変化
し、目的の測定値はかなり精度の低いものとな
る。

そこで、本発明においては、第１図のごとく切
替器２８，３０を介して、校正チユーブ２４と校
正用ヘパリン加生食チユーブ２６および採血針２
２とを、採血チユーブ１２とヘパリン加生食チユ
ーブ１４にそれぞれ接続しておく、また、上記以
外は、第１図と第２図とは同じである。内部校正
法も第１図と第２図と同じである。

ダブルルーメン・カテーテル１０から一定量の
連続採血サンプルが採血ポンプ３２により採血さ
れ、ダブルルーメン・カテーテル１０でヘパリン
加生食水１８により約５倍に希釈される。希釈さ
れた採血サンプルは、採血ポンプ３２で混合器４
４へ送られ、いつぽう、希釈液溶器３８に入れら
れた希釈液４０は希釈ポンプ３４で吸引され、希
釈チユーブ３６を経て混合器４４へ導びかれる。
混合器４４でさらに５〜６倍に２次希釈された連
続採血サンプルは、混合コイル４６、気泡分離器
４８を経て測定センサ５０で測定される。希釈さ
れた連続採血サンプルは、廃液チユーブ５２から
廃液容器５４へ廃液される。なお、４２は気泡混
入チユーブである。

このようにして測定される従来方法では、先に
述べたように、ひとつはダブルルーメン・カテー
テル１０を校正用サンプルで外部で校正した時
と、実際に穿刺した時との物理的条件に起因する
ダブルルーメン・カテーテル１０内の希釈率が変
化し、測定値の精度が低い。もうひとつは、採血
部位の経時変化と採血ポンプ３２および希釈ポン
プ３４のしごきによる採血チユーブ１２、ヘパリ
ン加生食チユーブ１４および希釈チユーブ３６の
へたりであり、その結果希釈率が変化し、測定値
の精度が悪化する。

そこで本発明の装置の使用にあたつては任意の
時間に次のように校正する。まず、ダブルルーメ
ン・カテーテル２２を、校正用サンプル２３へ浸
漬する。初めに、ダブルルーメン・カテーテル２
２を校正用サンプル２３としての標準液へ浸漬す
る。これによつて、採血部位の経時変化と採血チ
ユーブ１２、ヘパリン加生食チユーブ１４および
希釈チユーブ３６の経時的なへたりを校正する。
次に、校正用サンプル２３として別に採取した採
血サンプルを使用する。これによつて、穿刺した
時と穿刺しない時の誤差を校正する。もちろん、
校正用サンプル２３である標準液あるいは採血サ
ンプルは採血ポンプ３２で吸引され、ヘパリン加
生食水１８により希釈され、希釈ポンプ３４で吸
引される希釈液４０で２次希釈された後、測定セ
ンサ５０で測定され、校正される。

ダブルルーメン・カテーテル１０と２２と、採
血チユーブ１２と校正チユーブ２４、あるいはヘ
パリン加生食チユーブ１４と校正用ヘパリン加生
食チユーブ２６とは、同じ種類のものを使用する
のが好ましい。

なお、５６，５８，６０，６２はそれぞれ内部
校正のための内部校正ポンプ、内部校正用チユー
ブ、内部校正液溶器、内部校正液である。内部校
正は第１図、第２図に共通であり、測定センサ５
０の汚れなどによる性能低下を校正するものであ
る。切替器４７を切替え、内部校正ポンプ５６に
より内部校正液６２を測定センンサ５０へ送るこ
とによつて行なうことができる。

本実施例に用いる測定センサ５０は、血糖値を
測定するための酵素膜と金属電極とからなる酵素
電極であり、血糖値に対応する出力電流値を血糖
値に換算することによつて測定される。

以下、犬の末梢静脈からの連続採血サンプルを
連続測定した血糖測定の例を示す。

（実施例 １） 第３図は、第２図による従来方法で、ダブルル
ーメン・カテーテル１０から校正用サンプル２３
として標準液を吸引して校正した後、該ダブルル
ーメン・カテーテル１０を穿刺して血糖を連続測
定した例である。

別に採取した採血サンプルの他計器による血液
分析値（黒丸、以下と同じ）と、連続血糖測定値
（実線、以下同じ）との間に約５％前後のずれが
認められ、18時間経過後はさらに大きくなり約10
％になつている。測定センサ５０の出力は、前に
述べた方法で定期的に校正されているため、この
ずれは穿刺による物理的変化、ならびにしごきに
よる採血チユーブ１２、ヘパリン加生食チユーブ
４おおよび希釈チユーブ３６の経時変化によるも
のである。

（実施例 ２） 第４図は、本発明にかかわる第１図において、
第２図と同じ方法で血糖を連続測定し、開始の直
後に、切替器２８，３０により採血チユーブ１２
とヘパリン加生食チユーブ１４と、校正チユーブ
２４と校正用ヘパリン加生食チユーブ２６とに切
り替え、別に採血した採血サンプルを校正用サン
プル２３として吸引し、穿刺による誤差の校正を
行なつた後、同じ方法で２時間ごとに校正を行な
い、採血部位のの経時変化を校正したものであ
る。この結果、他計器による血糖分析値と連続血
糖測定値との間のずれはかなり改善された。

しかしながら、12時間以降は約５％前後のずれ
が認められる。このずれれは採血チユーブ、ヘパ
リン加生食チユーブおよび希釈チユーブの経時変
化にによるものである。

（実施例 ３） 第５図は、校正用サンプル２３として、実施例
２における別の採血したサンプルの代りに標準液
を使用して校正した例である。この結果、他社計
器による血糖分析値と連続血糖測定値とのずれは
かなり改善されているが、全体的に約５％前後の
ずれが認められる。このずれは、採血チユーブ１
２、ヘパリン加生食チユーブ１４および希釈チユ
ーブ３６のしごきによる経時変化は校正されたの
で、穿刺による誤差および採血部位の経時変化で
ある。

（実施例 ４） 第６図は、実施例２と実施例３とを組み合わせ
て校正した例である。すなわち、まず、校正用サ
ンプル２３として標準液で校正した後、校正用サ
ンプル２３として別に採血し採血サンプルで校正
する。

この方法により、他計器による血液分析値と連
続血糖測定値とのずれは大幅に改善され、全体を
通じて３％以内に収めることができた。

本実施例１〜４では、いずれも２時間間隔の校
正を行なつたが、必ずしも２時間にこだわること
なく、適宜行なうことができる。

本発明の最終目的は、実施例４によつて達成さ
れている。

〔発明の効果〕

これまで述べてきたとおり、連続採血サンプル
の特定物質濃度を測定するに当たり、採血チユー
ブとヘパリン加生食チユーブに切替器を介して、
校正用チユーブと校正用ヘパリン加生食チユーブ
とを接続せしめ、切替器を切り替えることによつ
て流路を変更し、任意の時間に校正サンプルとし
て標準液あるいは採血サンプルによる外部校正を
可能ならしめることによつて、採血針の穿刺によ
る誤差の校正ならびに採血部位、採血チユーブ、
ヘパリン加生食チユーブおび希釈チユーブの経時
変化の校正を可能とした。

この結果、従来の未対策であつたこれらの問題
を解決し、測定値の信頼性を飛躍的に改善するこ
とが可能となつた。

測定値の精度は、いかなる場合においても高い
ことが必要であることはもちろんであるが、特に
人工膵臓のごとく測定された血糖値に基づいて、
インスリンあるいはブドウ糖を注入する治療シス
テムにおいては、いかに重要であるかは説明を要
しない。

かかる観点から、本発明は極めて有効な発明で
ある。

本発明においては、主に連続採血サンプルの血
糖測定について説明したが、本発明の精神を逸脱
しない範囲内において、広く応用できることは言
うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかわるフロー図、第２図
は従来方法によるフロー図を示し、第３〜６図
は、犬の末梢静脈からの採血サンプルの連続血糖
測定値（実線）と、他計器による血糖分析値（黒
丸）とをプロツトしたものである。第３図は、従
来方式で外部校正を全く行なわない場合、第４図
は、別に採血した採血サンプルを校正用サンプル
に使用し、穿刺による誤差を校正し、さらに２時
間ごとに採血部位の経時変化を校正した場合、第
５図は、校正用サンプルとして標準液を使用し、
採血チユーブ、ヘパリン加生食チユーブおよび希
釈液チユーブの経時変化を校正した場合、第６図
は、校正用サンプルに別に採血した採血サンプル
と標準液とを使用し、逐次校正を行なつた場合で
ある。 １０………ダブルルーメン・カテーテル、１２
……採血チユーブ、１４……ヘパリン加生食チユ
ーブ、１６……ヘパリン加生食容器、１８……ヘ
パリン加生食水、２０……ドリツプチヤンバ、２
２……ダブルルーメン・カテーテル、２３……校
正用サンプル、２４……校正チユーブ、２６……
校正用ヘパリン加生食チユーブ、２８，３０……
切替器、３２……採血ポンプ、３４……希釈ポン
プ、３６……希釈チユーブ、３８……希釈液容
器、４０……希釈液、４２……気泡混入チユー
ブ、４４……混合器、４６……混合コイル、４７
……切替器、４８……気泡分離器、５０……測定
センサ、５２……廃液チユーブ、５４……廃液容
器、５６……内部校正ポンプ、５８……内部校正
用チユーブ、６０……内部校正液容器、６２……
内部校正液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続採血サンプルを測定センサに導いて連続
   採血サンプル中の特定物質濃度を測定する装置に
   おいて、採血チユーブとヘパリン加生食チユーブ
   の、ダブルル−メンカテーテルと採血ポンプの間
   の部分に、それぞれ校正用チユーブと校正用ヘパ
   リン加生食チユーブとを分岐連続するとともに、
   採血チユーブと校正用チユーブとの、またヘパリ
   ン加生食チユーブと校正用ヘパリン加生食チユー
   ブとの間の流路切り替え手段をそれぞれ設け、さ
   らに校正用チユーブと校正用ヘパリン加生食チユ
   ーブの他端に他のダブルルーメンカテーテルを連
   結させることにより、測定センサに導く液体を採
   血サンプルから校正用サンプルに切り替えて測定
   もしくは校正できるようにしたことを特徴とする
   連続採血サンプルの特定物質濃度測定装置。