JPH10111242A - ヘモグロビン濃度測定装置 - Google Patents

ヘモグロビン濃度測定装置

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JPH10111242A
JPH10111242A JP26607096A JP26607096A JPH10111242A JP H10111242 A JPH10111242 A JP H10111242A JP 26607096 A JP26607096 A JP 26607096A JP 26607096 A JP26607096 A JP 26607096A JP H10111242 A JPH10111242 A JP H10111242A
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JP
Japan
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light
light emitting
blood sample
sample
hemoglobin concentration
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JP26607096A
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English (en)
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Hideaki Matsumoto
英彬 松本
Chihiro Kouzuki
千尋 甲月
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Sysmex Corp
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Sysmex Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 乳糜の影響を受けることなく安価で簡単にヘ
モグロビン濃度を精度よく測定すること。 【解決手段】 第1の色を発光する第1発光ダイオード
と、第1の色と異なる第2の色を発光する第2発光ダイ
オードと、第1および第2発光ダイオードを選択的に発
光させる電源部と、第1および第2発光ダイオードが血
液試料を選択的に照射するとき、その各透過光を受光し
て電気信号に変換する受光素子と、受光素子によって変
換された電気信号を所定関数で変換して出力する変換部
と、第1および第2発光ダイオードが個々に前記血液試
料を照射するとき、変換部からそれぞれ得られる出力に
基づいてヘモグロビン濃度を算出する算出部を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、臨床検査分野に
おいて、血液試料中のヘモグロビン濃度を測定する装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】血液中のヘモグロビン濃度を測定するこ
とは、赤血球数及びヘマトクリットの測定と共に赤血球
系の疾患の診断のために欠かせない非常に重要な検査で
ある。これら3種の測定値から、赤血球指数と呼ばれて
いるMCV,MCH,MCHCをそれぞれ算出すること
によって、貧血を形態学的に3つに分類することができ
る。さらに貧血の成因に役立てることができる。このた
め、最近ではこれらの項目を算出できる多項目血球計数
装置が市販されている。
【0003】ところで、MCHC(平均赤血球血色素濃
度)が36.5g/dlを超える検体については乳糜血
である疑いがあり、正確にヘモグロビン濃度を測定する
必要があるが、乳糜検体では、濁りにより吸光度が影響
を受け、正しくヘモグロビン濃度を測定することが難し
い。そこで、同時に二波長の吸光度を測定できる二波長
分光光度計による二波長法を用いて乳糜の影響を除去し
たヘモグロビン濃度を測定することが行われている(例
えば、特開平1−102340号公報参照)。
【0004】しかし、二波長分光光度計は、1つの光源
の放射する光を2つの回折格子によって任意の異なる波
長の光に分光し、さらにそれらの光をチョッパーによっ
て時間分割して1つのセルに交互に照射するようにして
いるため、構造が複雑で、一般に高価である上、測定に
手間がかかるという理由から、現在市販されている多項
目血球計数装置には、乳糜の影響を補正できるヘモグロ
ビン濃度測定機能を備えた装置は存在しない。本発明は
このような事情を考慮してされたもので、乳糜の影響を
分光光度計を用いることなく簡単な構成で補正でき、従
来の血球計数装置に容易に搭載可能で乳糜の影響を補正
できるヘモグロビン濃度測定装置を提供するものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、第1の色を
発光する第1発光ダイオードと、第1の色と異なる第2
の色を発光する第2発光ダイオードと、第1および第2
発光ダイオードを選択的に発光させる電源部と、第1お
よび第2発光ダイオードが血液試料を選択的に照射する
とき、その各透過光を受光して電気信号に変換する受光
素子と、受光素子によって変換された電気信号を所定関
数で変換して出力する変換部と、第1および第2発光ダ
イオードが個々に前記血液試料を照射するとき、変換部
からそれぞれ得られる出力に基づいてヘモグロビン濃度
を算出する算出部を備えたヘモグロビン濃度測定装置を
提供するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】この発明における血液試料とは、
ヒトから採取した血液(全血)を100〜1000倍程
度に希釈液(たとえば生理食塩水)で希釈した後、溶血
剤を加えたもので、測定時には、測定用セルに収容され
る。測定されるヘモグロビンは、通常の血液検査で測定
されるヘモグロビンであり、たとえばシアンメトヘモグ
ロビン、オキシヘモグロビン、SLSヘモグロビン等を
含む。
【0007】溶血剤としては、例えばシアンメトヘモグ
ロビンの測定では、四級アンモニウム塩とシアン化合物
の混合水溶液やVan Kampen試薬などが、オキ
シヘモグロビンの測定では非イオン性界面活性剤水溶液
が、SLSヘモグロビンの測定ではラウリル硫酸ナトリ
ウム水溶液が、それぞれ好適に用いられる。
【0008】第1および第2発光ダイオードとしては、
それぞれが緑色、赤色を発する発光ダイオードであるこ
とが好ましいが、黄色と赤色を発する発光ダイオードで
あってもよい。また、2色発光ダイオード(たとえば、
スタンレー電気(株)製VRBG5614S型)が特に
好適に使用される。これは一つのパッケージ中に2色発
光エレメントを備える。しかし、これに限定されず、2
個別々のLEDを使用してもよい。
【0009】光源からの光は、レンズを通して測定用セ
ル中の試料に当ててもよいし、光ファイバーで測定用セ
ルまで光を導いてもよい。また、受光素子としては、フ
ォトダイオード,CdS,フォトマルチプライア等が使
用できる。
【0010】変換部および算出部には、アナログ回路と
マイクロコンピュータを組合わせて用いることができ
る。
【0011】また、算出部は、変換部からそれぞれ得ら
れる出力をX,Yとするとき、 Z=X−b(Y−aX) ……(1) (但し、a,bは定数) で算出される値ヘモグロビン濃度Zを出力するように構
成される。
【0012】そこで、この値Zが乳糜成分の影響を受け
ない(補正された)ヘモグロビン濃度として式(1)で
算出される原理を次に説明する。乳糜の影響を受けない
(乳糜を含まない)血液試料の波長−吸光度特性は図1
の曲線(a)のようになり、乳糜の影響を受ける(乳糜
を含む)血液試料の波長−吸光度特性は、図1の曲線
(b)のようになることが知られている。すなわち、乳
糜の影響をうけると吸光度が波長に関係なくほぼ一定値
ΔZだけ増大する。
【0013】一方、乳糜の影響をうけない場合について
は、波長Gに対する吸光度をZ1、波長Rに対する吸光
度をZ2とすると、Z2はZ1にほぼ比例すると考えら
れ、 Z2=a11(a1は定数) ……(2) で表わされる。
【0014】同様に乳糜の影響をうけない場合につい
て、波長Gに対する吸光度がX1であるときには、波長
−吸光度特性は図1の曲線(c)のようになり、この場
合の波長Rに対する吸光度Vは、式(2)と同様に、 V=a11 ……(3) で表わされる。
【0015】次に、曲線(a)が乳糜の影響をうけて曲
線(b)に変化し、緑色光の波長Gに対する吸光度Z1
が△Zだけ増大してX1に変化した場合、つまり X1=Z1+△Z ……(4) である場合には、赤色光の波長Rに対する吸光度をY1
とすると、 Y1=Z2+△Z ……(5) となる。
【0016】そこで△ZはY1とVとの差Wに比例する
ものとして、 △Z=b1W(b1は定数) ……(6) で表すと、図1より、W=Y1−Vであるから式(3)
より W=Y1−a11 ……(7) 式(6)より △Z=b1(Y1−a11) ……(8) となる。
【0017】従って、式(4),(8)より、乳糜の影
響を受けない、波長Gに対する吸光度Z1は、 Z1=X1−△Z=X1−b1(Y1−a11) ……(9) で表わされることになる。
【0018】つまり、定数a1,b1が既知であれば、乳
糜を含む血液試料であっても、緑色光に対する吸光度X
1と、赤色光に対する吸光度Y1とを測定するだけで、乳
糜の影響を除去した緑色光に対する吸光度Z1が式
(9)により算出され、その算出値から正しいヘモグロ
ビン濃度を得ることができる。
【0019】そこで、この発明では、ピーク波長GとR
をそれぞれ有する第1および第2発光ダイオードと、第
1発光ダイオードによって乳糜を含まない血液試料を照
射したときに得られる透過光強度からヘモグロビン濃度
に変換して出力する変換手段とを使用し、第1および第
2発光ダイオードによって乳糜を含む血液試料を個々に
照射したときに得られる各透過光強度を上記変換手段で
変換して得られる値X,Yと、乳糜の影響をうけないヘ
モグロビン濃度(補正された濃度)Zが、式(9)のX
1,Y1,Z1にそれぞれ対応するものとして、Zを式
(1)で算出するものであり、この算出方法が適正であ
ることは、後述の実測例で確認されている。
【0020】このように、この発明のヘモグロビン測定
装置は、構成および測定手順が簡単となり、容易に一般
の血球係数装置に組込むことができるため、血球計数装
置でMCHCを算出したときに、その値が所定値、例え
ば36.5g/dlを超える場合には球状赤血球症の疑
いを示唆することも可能となる。
【0021】
【実施例】以下、図面に示す実施の形態に基づいてこの
発明をさらに詳述する。図2はこの発明の構成を示す構
成説明図である。同図において、2色発光LED1から
出射された光は、集光レンズ2により集光され、試料3
aを収容したセル3を照射する。セル3を透過した光
は、受光素子4に受光され、変換部5で変換され制御部
6に入力される。
【0022】制御部6は、2色発光LED1が各色の光
を発光するように電源部7を制御すると共に、変換部5
からの出力Shを、キーボード9から入力される各種条
件に基づいて処理し、その処理結果をCRT8に出力す
る。
【0023】ここで、2色発光LED1には、ピーク波
長が555nmで半値幅が30nmの緑色LEDと、ピ
ーク波長が630nmで半値幅が30nmの赤色LED
とを1つのパッケージに収容した2色発光LED(スタ
ンレー電気(株)製、VRBG5614S型)が使用さ
れ、受光素子にはフォトダイオード(浜松ホトニクス
(株)製、S1227−1010BR型)が使用され
る。
【0024】変換部5においては、受光素子4に受光さ
れた光の強度は、電流/電圧変換器5aにより電圧Vs
に変換されコンパレータ5bに入力される。一方、コン
デンサ5cはスイッチング素子5iを介して定電圧V0
で充電されている。制御部6からの指令によりスイッチ
ング素子5iが開くと、コンデンサ5cの電荷が抵抗5
dを介して放電しコンデンサ5cの端子電圧eは図3の
ように指数関数的に低下する。この電圧eはコンパレー
タ5bに入力されて電圧Vsと比較されると共にコンパ
レータ5eにも入力されて定電圧Vrと比較される。
【0025】コンパレータ5b,5eの出力の論理積が
ANDゲート5fで演算され、その演算結果が図3に示
すようにパルス幅tsを有するパルスVpとして出力さ
れる。このパルス幅tsはカウンタ5gでカウントさ
れ、そのカウント値(デジタル値)を表わす信号Scが
演算部5hへ入力される。それと共にスイッチング素子
5iが閉じ、カウンタ5gがリセットされる。なお、コ
ンパレータ5eおよびANDゲート5fは必ずしも必要
ではなく、除去してもよい。その場合には、制御部6
は、スイッチング素子5iの開放と同時にカウンタ5g
がカウントを開始するようにカウンタ5gへ指令すれば
よい。
【0026】測定操作は次のようにして行なわれる。キ
ーボード9から制御部6に「ブランクモード」「サンプ
ルモード」又は「補正モード」が選択的に設定できるよ
うになっている。まず、「ブランクモード」を設定し、
セル3にブランク試料のみを収容し、キーボード9を操
作してLED1に緑色を発光させると、このときに得ら
れる信号Scが演算部5hにブランク値G0として格納
される。次に、キーボード9を操作してLED1に赤色
を発光させると、このときに得られる信号Scが演算部
5hにブランク値R0として格納される。
【0027】次に、「サンプルモード」を設定し、セル
3に血液試料を収容し、キーボード9を操作してLED
1に緑色を発光させると、このとき得られる信号Scが
演算部5hにサンプル値Gsとして格納される。
【0028】次に、キーボード9を操作してLED1に
赤色を発光させると、このとき得られる信号Scが演算
部5hにサンプル値Rsとして格納される。そして、演
算部5hは、 X=K(Gs−G0)……(13) Y=K(Rs−R0)……(14) を演算し、演算したX,Yを制御部6を介してCRT8
に表示させる。なお、式(13),(14)における定
数Kは、セル3に収容した血液試料が乳糜を含まないと
きに式(13)により算出されるXの値がヘモグロビン
濃度(g/dl)を表わすように設定されている。
【0029】次に、「補正モード」を設定すると、「サ
ンプルモード」の式(13),(14)で算出された
X,Yについて、算出部10が式(1)によりZを算出
し、算出したZを制御部6を介してCRT8に表示させ
る。なお、式(1)における定数a,bは後述のように
決定され、キーボード9から算出部10に予め設定され
る。図2において、制御部6,算出部10,演算部5h
およびカウンタ5gは一体的にマイクロコンピュータで
構成される。
【0030】次に具体的な実測例について説明する。 [1]血液試料の作成 乳糜を含まずヘモグロビン濃度が互いに異なる3検体
(全血)12μlにそれぞれ希釈液(セルパック、東亜
医用電子(株)製)2.0mlを加えて3種類の1次希
釈試料を作成し、各1次希釈試料0.5mlにそれぞれ
希釈液0.5mlと溶血剤(スルホライザ、東亜医用電
子(株)製)0.5mlとを加えて3種類の血液試料
A,B,Cを作成する。
【0031】次に、各300μlの試料A,B,Cに対
して、脂肪乳剤イントラファット(大五栄養化学(株)
製)の原液20μlをそれぞれ添加したものを試料
1,B1,C1とし、生理食塩水で2倍に希釈したイン
トラファット20μlをそれぞれ添加したものを試料A
2,B2,C2とし、生理食塩水で4倍に希釈したイント
ラファット20μlをそれぞれ添加したものを試料
4,B4,C4とする。
【0032】また、比較試料として、各300μlの試
料A,B,Cに対して生理食塩水20μlをそれぞれ添
加したものを試料A0,B0,C0とする。このようにし
て、乳糜の含有程度の異なる試料と、乳糜のない比較試
料を作成する。
【0033】[2]定数a,bの決定 まず、セル3に希釈液のみを収容し、「ブランクモー
ド」においてLED1を緑、赤の順に点灯させて、各ブ
ランク値G0,R0を測定する。次に、「サンプルモー
ド」において乳糜のない比較試料A0,B0,C0につい
てのX,Yを同様に測定する。なお、この場合に得られ
るXは、前述のようにヘモグロビン濃度(g/dl)を
表わす。
【0034】次に、試料A1,B1,C1について同様に
X,Yをそれぞれ測定する。得られた測定結果を表1と
表2に示している。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】乳糜を含まない血液試料について、式
(2)と同様に Y=aX……(10) が成立するものとして、式(10)に表1の各値を代入
し、求めたaを平均すると、 a=0.156……(11) が決定される。
【0038】次に、表1の血液試料A0についてのXを
Zとし、表2の血液試料A1についてのX,Yを、上記
で求めたaを値と共に式(1)に代入してbを算出す
る。
【0039】同様に表2の血液試料B0,C0および表2
の血液試料B1,B2についても各X,Yを、上記aの値
と共に式(1)にそれぞれ代入してbを算出する。そし
て、算出された値bを平均すると、 b=1.68 ……(12) が決定される。そこで、式(11),(12)で表わさ
れるa,bの値をキーボード9により算出部10へ設定
する。
【0040】[3]乳糜を含む血液試料におけるヘモグ
ロビン濃度の測定 前記[1]で作成した試料A2,B2,C2とA4,B4
4について、前述と同様に「サンプルモード」でX,
Yを測定すると、その測定結果として、表3および表4
に示す値が得られる。
【0041】
【表3】
【0042】
【表4】
【0043】そこで、表3の血液試料A2について「補
正モード」を設定すると、X,YからZが算出される。
表3の血液試料B2,C2,表4の血液試料A4,B4,C
4についても同様に「補正モード」によりZが算出され
る。
【0044】この算出値Zと、対応する乳糜のない血液
試料のヘモグロビン濃度(表1)とを比較して示すと、
表5のようになり、互いによく一致していることが判
る。
【0045】
【表5】
【0046】つまり、表5は、乳糜の影響をうけないヘ
モグロビン濃度Zが、乳糜を含む血液試料の緑色光およ
び赤色光についての測定値X,Yから精度よく算出され
ることを示している。
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、分光光度計を使用する
ことなく安価で簡単な装置で乳糜の影響を受けないヘモ
グロビン濃度を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の原理を説明する説明図である。
【図2】この発明の実施例を示す構成説明図である。
【図3】実施例の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
1 2色発光LED 2 集光レンズ 3 セル 4 フォトダイオード 5 変換部 6 制御部 7 電源部 8 CRT 9 キーボード 10 算出部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の色を発光する第1発光ダイオード
    と、第1の色と異なる第2の色を発光する第2発光ダイ
    オードと、第1および第2発光ダイオードを選択的に発
    光させる電源部と、第1および第2発光ダイオードが血
    液試料を選択的に照射するとき、その各透過光を受光し
    て電気信号に変換する受光素子と、受光素子によって変
    換された電気信号を所定関数で変換して出力する変換部
    と、第1および第2発光ダイオードが個々に前記血液試
    料を照射するとき、変換部からそれぞれ得られる出力に
    基づいてヘモグロビン濃度を算出する算出部を備えたヘ
    モグロビン濃度測定装置。
  2. 【請求項2】 算出部は、変換部からそれぞれ得られる
    出力をX,Yとするとき、 Z=X−b(Y−aX) (但し、a,bは定数) によりヘモグロビン濃度Zを算出する請求項1記載のヘ
    モグロビン濃度測定装置。
  3. 【請求項3】 所定関数は、血液試料が乳糜を含まない
    血液試料であり、かつ、第1発光ダイオードが血液試料
    を照射するときに受光素子から得られる電気信号により
    そのヘモグロビン濃度を算出するための関数である請求
    項1記載のヘモグロビン濃度測定装置。
  4. 【請求項4】 第1発光ダイオードが緑色発光ダイオー
    ドであり、第2発光ダイオードが赤色発光ダイオードで
    ある請求項1記載のヘモグロビン濃度測定装置。
  5. 【請求項5】 第1および第2発光ダイオードが1つの
    パッケージに2色の発光エレメントを収容した2色発光
    ダイオードからなる請求項1記載のヘモグロビン濃度測
    定装置。
JP26607096A 1996-10-07 1996-10-07 ヘモグロビン濃度測定装置 Pending JPH10111242A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009127024A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Paulo Alberto Paes Gomes Process, portable equipment and device for in vitro, one-step photometric determination of hemoglobin concentration in a diluted blood sample
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