JPS5896234A - 漏血検出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は血液透析、血液Ｆ遍又は血漿分離等のごとく特
に血液を体外で循環させて治療する場合に発生する漏血
を検知する漏血検知方法及びその装置に関する。更に詳
しく述べれば、本発明は、特定波長の収束光を試料液体
に蝋射しその透過光と散乱光とを併せて連ＩＩ監視する
ことによって、試料液体中の漏血を濃度に左右されるこ
となく正確に検出できる漏血検出方法及びこの方法を具
体的に実施するための装置を提供するものである。

まず−血検知の例を人工腎臓による治療で説明すれば、
人体から取出された血液は、半透膜を介して老廃分を除
去し再び人体に戻されるのであるが、治療がかなり長時
間にわたるのでたとえ小量ずつでも老廃分備へ漏血して
いると最終的には相当量の失血となり危険である。従っ
て老廃分備、即ち、透析法なら透析液中に、又濾過法な
らＦ液中（以下これらを総称して「液体中」と称する）
に血液が漏洩した場合は、その血液を一度良く検知し治
療を中止する等の手段を取る必要がある。

この要望に応えて幾つかの漏血検出方法が提案されてい
る。一つは波体中に血液が異人することで液体の光の透
過率が低下することを利用する方法であるが、この方法
は、光の透過率の低下が血液の混入以外の原因、例えば
気泡等によっても起るので実用的ではない。これは、気
泡等により光が散乱し、又は吸収され見掛けの透過率が
低下するためであり、透過率の低下が血液の混入による
ものか気泡等によるものかの区別が付かず、信頼性に欠
けるわけである。又、他の一つの方法は、血液（特に血
液中のヘモグロビン）に対する吸収率の異る二つの波長
域の光（通常は赤と縁）を用いる方法である。つまり血
液以外の原因による透過率の低下がこの二種の波長域の
光について略同率であると仮定できるので、血液以外の
原因による透過率の低下を相殺でき、それｋよって血液
による透過率の低下のみを検出する方法である。しかし
この方決は、充分な一度及び信頼性を得るためには光源
の電圧による変化や経年変化又、受光素子の変化等の影
−を受は易く、そのためそれを録償するための複雑な回
路を必要とする欠点があった。更に、この方法では溶血
を起していない正常な血液では二つの波長域の光の吸収
率に差が殆んどなく、低濃度の漏血については一度が悪
く不安定であるという欠点があった。また液体中に混入
した短い波長域に吸収帯をもつ薬剤などは、上記二つの
波長域の光の内、短い波長域の光が吸収され気泡による
影響は区別できても、血液によるものか薬剤によるもの
かの区別がっけにくい欠点があった。

本発明はこれらの事情に鑑みなされたものでその具体的
な構成は、試料液体を測定セルに連続的に供給し、波長
４００〜９００ｎｍの範囲内の光線をスリットを持つ遮
光板に照射し、そのスリットを通過したスリット光線を
収束レンズで試料液体が通過する測定セル内に収束させ
、その測定セル内を通過したスリット光線の透過光の強
さ及び散乱光の強さを日時にかっ常に＠定することによ
って、試料液体中の漏血を検出することを特徴とする漏
血検出方法であり、試料波体供給部、波長４００〜９０
０　ｎｍの範囲内の光線を発する光源部、スリットを持
つ遮光板、供給された試料液体が通過しその試料液体中
の気泡除去手段を備えた測定セル、遮光板のスリットを
通過した光線を測定セル内に収束する収束レンズ、測定
セル内を通過した透過光の検出部、同じく散乱光の検出
部、及びこれらの両検出部からの検出信号と予め設定し
た各設定信号とを連続して比較し警報又は表示する漏血
通知手段を備えたことを特徴とする―血検出装置である
。

すなわち、本発明の漏血検出方法は、特定波長収束光の
透過光と散乱光とを併せて連ｉＩ測定することによって
、試料波体中の漏血を濃度に左右されることなく正確に
検出できる。

つまり、本発明は、肢体中の漏血濃度に対する透過光の
出力電圧が、−血濃度の小さいところでは変化がほとん
どなく濃度検出し難いのに対し、漏血濃度の大きいとこ
ろでは大きい変化を示して十分検出でき、一方散乱光の
出力電圧が漏血濃度の小さいところで変化が大きく検出
できるのに対し、漏血濃度の大きいところで変化がほと
んどないか逆変化を示すこと、要するに各濃度において
はいずれか一方の光の出力電圧変化が大きいことを利用
し、透過光と散乱光とを併せて連続測定するととＫよっ
て、漏血濃度の大小によらず正確に漏血検出できるわけ
である。

次に本発明の漏血検出装置は、上記透過光と散乱光との
連続測定を、両光の検出信号と予め設定した各設定信号
とを連続比較するという具体的な手段によって可能にす
るものである。

特に本発明方法及びその装置によれば、試料液体中にわ
ずかに漏血していても、大量に漏血しても正確に漏血検
知が可能であるが、更に試料液体中に溶血した血液が含
まれてもその影響を受けないという効果を奏する。

通常試料液体には気泡の含まれることが多く、透過光及
び散乱光を測定する場合に障害となる場合が多い。本発
明装置はこのような気泡を除去する手段を備えている。

本発明方法及びその装置は、血液透析、血液濾過、血漿
分層などに利用でき、特に人工腎臓の漏血検知に有効で
ある。な詣、これらの血液と接触する装置は緩染を防止
するため使いすてＫされるが、本発明装置の中で゛は試
料液体供給部を構成する試料波体導管、測定セル、流量
計測用ポット及びこれらの連結管等をユニットにして、
他の装置部品（濾過ユニットと光学系及び制御系ユニッ
トなど）から分離して製造可能である。従って舅の観念
からすれば本発明は、使いすて可能な臓定セルを含むユ
ニットとそうでない光学系及び１１１１１１１１系を含
むユニットを分離して提供することを目的とするもので
ある。

本発明において用いられる光線としては、波長４００〜
９００　ａｍのものが用いられる。このうち近赤外線、
特に波長７７６　ｎｍの光線が望ましい。そしてこれら
の光線の光源としては、応答が早く小形であり、かつ潜
命が長い発光ダイオードの使用が望ましい。

本発明において用いられる調定セルは、試料液体供給部
によって供給された試料液体が通過中に光線照射を受け
ることができるよう透明材で構成される。もちろん、外
部からの光線漏曳が生じない構成にする必要がある。ま
た上述のごとくこの測定セルには気泡の除去手段が付設
されることが望ましく、具体的には実施例のごとく主上
昇路とこの主上昇路の側方へなめらかに迂回する気泡除
去用流路側路とで測定セル流路を構成するのが望ましい
。また主上昇路を主水平路又は主傾斜路に代えこれらの
流路に下方へなめらかに迂（９）する気泡除去用流路を
設けてもよい。な詔、これらの主流路と迂−流路との間
には必要によってメツシュを介在させ、光線が通過する
迂回流路に気泡が流れ込まないようにすることができる
。

ところで上記試料液体供給部は、具体的には例えば単な
る管路で構成されるが、この電路は人工腎臓などの循環
血液の１遍器の２遍側に接続される。な＄通常調定セル
の排出側には排出管路中に上述の碑鳳計掬用ポットを介
設し、その流量に対応する補液を循環血液に別途補給で
きるように構成される。

以下に、本発明の漏血検出方法及びその装置の具体例を
図に基づいて説明する。

１１１図は本発明の方法及び装置を実施するのに使用さ
れる漏血検出装置の説明図である。まず漏血検出装置（
１）は、光ｍ　（１）に相対して輪状のスリット（９）
を持つ遮光板（２）を光軸に垂直に設け、以下光の進行
方向に順に、収束レンズ（３）、該収束レンズ（３）の
焦点距離（収束部）の位置に試料液体供給管（財）より
試料波体の供給を受ける測定セル（４）、中央に貫通孔
開を有する投影板（５）、集光レンズ（６）、該集光レ
ンズ（６）の焦点距離の位置に受光ＩＩ（旬が設けであ
る。更に、投影板（５）の適当な位置にも受光器（７）
が設けである。そして受光器（７バ８）で得られた各検
出信号は増幅！１（ロ）で増巾されて後比較−路一でレ
ベル設定回路側からの各設定信号と比較され、透過光の
検出信号が対応する設定信号より小さくなるか、散乱光
の検出信号が対応する設定信号より大きくなると、比較
回路−より警報器（ロ）へ警報発生信号を発する。また
比較回路−は刻々と上述の各信号の比較結果を表示器（
ト）に知らせ、その表示はレコーダ（至）で記録される
。

第２図は測定セルの具体的構成を示す。この測定セル（
４）は試料液体の主上昇路−と迂回側路−とからなり、
この迂回側路は主上昇路−から円弧状に膨出させて構成
され、液体は主上昇路−の入口−から入り迂回側路−を
充満し、出口−から出るが、液体中に混入した気泡は入
口から出口まで主上昇路−を略真直ぐ上昇し、スリット
光の通過部−には気泡はほとんど仁ないようになってい
る。

従って上記通過＊５−を通過する光は気泡の影響を受け
ずに血液だけの影響を受ける訳である。なお、−は主上
昇路−と迂団側Ｍ！＠４との間を仕切るように必要によ
って設置されるネットで、迂回側路−への気泡の侵入を
より確実に防止することができる。

このように構成されたｉＩｉ血検比検出装置過型人工腎
臓に使用して次の様に―血検出を実施する。。

まず光源（１）から発せられた所定の波長を有する光を
遮光板（２）で遮光し、スリット（９）を通過した先回
を収束レンズ（３）で供給管（財）により連線供給され
る人工腎臓の透析液が通過する測定セル（４）内に収束
させる。測定セル（４）内を矢印（６）方向に流れる液
体中に血液の混入がないときは、先回は測定セル（４）
内を透過し、投影板（５）上にスリット（９）の映像を
作る。投影板（５）の上記映像が出来る位置に設けられ
た受光！　（７）に基づいて透過光量が測定される。

一方、上記液体中に血液が混入したときは、血液により
先回は散乱を生じ、透過光（Ａ２）と散乱光（Ｂ１）と
に分れる。散乱光（Ｂ１）の内、貫通孔（２）を通過し
た散乱光（Ｂ２）は集光レンズ（＠）により集められ受
光器（８）に基づいてその光量が測定される。

ここで血液濃度と散乱光及び透過光による出力（信号）
電圧との関係を示すと第８図のとおりである。すなわち
、散乱光（出力電圧）は、血液濃度がＯ〜８０００ＰＰ
Ｍ１１度までは血液濃度の増加に従って増加するが、血
液濃度が８０００　Ｐ、ＰＭを越えると横ばいになり、
最終的には逆に低下する（図示省略）。従って散乱光の
みで漏血を検知する場合は多量の漏血の場合ときわめて
少ない場合との区別ができないわけである。一方透過光
は、血液濃度１６００　ＰＰＭ　　以上においてほとん
ど比例関係にある。ここで漏血濃度限界を８０　ＰＰＭ
とすれば、散乱光の設定出力電圧Ｘｃ＝　１８．４５　
（マ）であり、この値をレベル設定四路＠に記憶させれ
ば、散乱光の測定出力電圧ととのＸｃが比較回路（至）
にて比較され、その測定出力電圧が乙のＸｃ以上であれ
ば警報器α→によって警報が出る。更に透過光の設定出
力電圧として漏血濃度２０００　ＰＰＭに対応するＹｃ
＝２０．４４！（マ）を設定値としてレベル設定回路Ｑ
２）に記憶させれば、透過光の測定出力電圧とこのＹｃ
　が同様比較回路−にて比較され、その測定出力電圧が
このＹｃ以下であれば多量の漏血であり警報１１Ｍによ
って警報が出る。このように漏血直液濃度の大小にかか
わらず正確に検出カ可ｓｔ’あル（血液濃度１６００〜
２０００ＰＰＭにおいて重複して正確に検出できる）。

なあ、上記両膜定出力電圧値は適宜変更可能である。

更に投影板は以上の例とは異なり透明（ガラス）板でも
良いが、その場合は集光レンズに当った散乱光のほぼ全
部が受光器へ集光される。もちろん第１図の集光レンズ
（６）に代えて、その位置に散乱光の受光器を設置する
こともできる。

また測定セルは、第１〜２図とは異なり、液体流れを水
平に設定することもできる。この場合の測定セルは主上
昇路に対応する主水平路と、この主水平路より下方へ迂
圓しそれによって気泡の流入がほとんどない迂−側路と
で構成され、スリットを出た光はこの迂ｍ側路のみ過り
、もちろん光の収束部は迂回側路内に設定される。とこ
ろで第１図のｓｌ定セル（４）は、入口側を試料液体供
給管間と結合され、−力比口側をＰＭ流量計測用ポット
四と管路で結合され、１つのユニットとして製造される
。＠■は両端の結合柱である。また測定セル（４）は本
装置（Ｉ）の光学系及び調御系二二ツＨＥ付設したケー
ス（財）に着脱自在に装着でき、その装着扉開が閉じら
れるとリミットスイッチ四が作動して制御系及び光学系
の自動運転がＯＪ能となる。一方リミツトスイッチ（２
）が作動していない場合は手動運転が可能である。もち
ろん人工腎臓のＶ過が終了すると測定セル（４）を含む
ユニットと濾過器（ｔｇ、１９）　　はすてられる。な
お、人工腎臓が濾過型ではなくて透析型の場合は第２図
の透析器（１８ａ　、　１９ａ　）　　を使用する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の漏血検出装置の一実施例を示す説明図
、１１２図は他の実施例を示す一部説明図、１１８図の
（ａ）は第１図の調定セルの拡大断面図、第３図の（ｂ
）は（ａ）の２−２Ｂ函図、第４図は光の出力儒号に対
する血液濃度を示すグラフである。 （１）・・・光源、　　　　　偉）・・・遮光板、（３
）・・・収束レンズ、　　０）・・・測定セル、（７ハ
〜・−受光器、　　　（ロ）・・・比較回路、−・・・
警報器、　　　　（至）・・・表示器、輪・・・レベル
設定−路、■・・・試料液体供給管。 第３図 （張） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、試料液体を測定セルに連続的に供給し、波長４００
   〜９０　Ｇ　ａｍの範囲内の光線をスリットを持つ遮光
   板Ｅｌｌ射し、そのスリットを通過したスリット光線を
   収束レンズで試料液体が通過する測定セル円に収束させ
   、その測定セル内を通過したスリット光線の透過光の強
   さ及び散乱光の強さを同時にかつ常に測定することによ
   って、試料液体中の一血を検出することを特徴とする漏
   血検出方法 １　光線が近赤外線である特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ８、近赤外線の波長が７７６　ｎｍである特許請求の範
   囲第２項に記載の方法。 Ｌ　試料液体が人工腎臓における透析液又はＦ液である
   特許請求の範囲ｓ１〜８項のいずれかに記載の方法。 ５、試料液体供給部、波長４００〜９００　ｎｍの範囲
   内の光線を発する光ｉｉｔ＊、スリットを持つ遮光板、
   供給された試料波体が通過しその試料液体中の気泡除去
   手段を備えた測定セル、遮光板のスリットを通過した光
   線を測定セル内に収束する収束レンズ、測定セル内を通
   過した透過光の検出部、同じく散乱光の検出部、及びこ
   れらの両検出部からの検出信号と予め設定した各設定信
   号とを連続して比較し警報又は表示する漏血通知手段を
   備えたことを特徴とする漏血検出装置。 ６、試料液体中の気泡除去手段を備えた測定セルが、試
   料液体の主＃ｌ路とこの主流路の下方又は側方へなめら
   かに迂回する気泡除去用迂回流路とで構成され、かつこ
   の迂−流路のみをスリットを通過した光線が通過するよ
   う設定した特許請求の範囲Ｉ！Ｉ６項に記載の装置。 ７．光源部が発光ダイオードである特許請求の範囲第５
   項又は第６項に記載の装置。