JPS62162965A - 血小板の凝集または血液の凝固の測定方法および装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、シリンダー中に収納したピストンによって、
該シリンダーと結合された毛細管中に、血液を吸引し、
該ピストンと吸引された血液との間のスペース中の圧力
を測定することによって、血小板の凝集または血液の凝
固を測定する方法と、この方法を実施するための測定装
置に関する。

〈従来の技術〉 シリンダーに連結した管中に吸引作用を生じさせるよう
に、該シリンダー中に配設したピストンをひとまず移動
させることによって、血液をその供給容器から該管中に
吸引可能とすることによる血液の凝固の測定方法は、ド
イツ公開特許公報第２４０６４８４号によって公知とな
っている。ピストンは、駆動部と連結されており、該管
中に吸引された血液が同様に該管中において往復運動を
行うように、該駆動部によって往復運動を行うようにな
っている。ピストンと血液との間にあるガスは、この運
動の際に交互に膨張と収縮とを受ける。このガスの圧力
変化は、血液の粘度の変化ないしは凝固の目安として測
定される。

この測定方法の１つの問題は、管中の血栓の形成が管に
作用する圧力によって影響されるため、血液の凝固が生
理学的条件の下に測定できないことにある。また、この
測定方法においては、凝固の目安としてガス中に発生す
る圧力の変化の測定が、それほど正確ではない上に、コ
ストも高くなる。ピストンと吸引される血液との間のガ
ス室に一側において連通しているＵ字形のガラス管から
或る。そのために使用される測定装置は、Ｕ字形のガラ
ス管中に存在する液、例えば水銀がガラス管から流出し
ないように常に注意する必要があるため、取扱いが面倒
である。この流出は、例えば不適切な取扱いによって測
定装置全体を天地逆において場合に惹起される。

この取扱いは特に輸送時に多く発生するので、メーカー
によって水銀を充填することができず、測定装置全体が
その使用箇所例えば実験室におかれた時に始めて水銀を
充填することができる。また、Ｕ字形のガラス管に形成
した目盛の読み取りも面倒であり、不正確でもある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従って、本発明の目的は、生理学的条件の下においての
、比較的正確な、血小板の凝集または血液の凝固の測定
方法と、この測定方法を実施するための、取扱いの比較
的簡単な測定装置とを提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の第１の態様によれば、シリンダー中に収納した
ピストンによって、該シリンダーと結合された毛細管中
に、血液を吸引し、該ピストンと吸引された血液との間
のスペース中の圧力を測定することによって、血小板の
７Ｍ集または血液の凝固を測定する方法において、 圧力負帰還によって或る目標圧力に保持し、毛細管７中
の血流量を凝集または凝固の目安として定めることを特
徴とする血小板の凝集または血液の凝固の測定方法が提
供される。

また本発明の第２の態様によれば、シリンダー１中に配
設したピストン２と毛細管７．７′中の血液との間のス
ペースの圧力を測定するための圧力センサー５を備えた
ことと、圧力センサー５の出力信号がコンピューター１
１に供給され、コンピューター１１が、前記スペース中
の圧力を所定の目標圧力値に保つように、ピストン２の
ための駆動要素１５に対する信号を、コンピューター１
１に予め入力された該目標圧力に依存して定めることを
特徴とする血小板の凝集または血液の凝固の測定装置が
提供される。

本発明の木質的な利点は、血小板の凝集および血液の凝
固の測定が、生理学的な条件の下に、即ち、或る所定の
一定の圧力が血液に作用するような条件の下に可能とな
ったことに存する。これにより、身体において発生する
プロセス、例えば切り傷から出血に際してのプロセスを
正確にシミュレートすることが可能となる。

本発明の別の利点は、より正確で再現性の高い測定が可
能となることにある。

本発明によれば、血液に作用する圧力が或る所定の期間
中に或る正確に予め定められた仕方で変化する場合、間
熱、譚冬所１削鼻聞閉釣り一群１て、ひとまず増大し、
次に再び減少する場合も、有利にシミュレートすること
かできる。このような圧力の推移は、人体においても起
りうる（血圧の変化）。従って、目標とされる時間依存
形の圧力変動によって特定的な疾病の症候をシミュレー
トすることが、本発明によって始めて可能となる。

本発明の更に別の利点は、機能的で、作動の確実な、小
形の、しかも簡単な構造の測定装置が実現されることに
ある。

本発明による測定方法及び測定装置は、例えば腎臓移植
後の臨界的な状態にある患者についてオンラインの検査
を行うために有利に適用される。

その場合、コンピューターによる制御の下に、例えば１
０分間隔で自動釣に測定を行い、消費性凝固障害のよう
な病的なプロセスの目安を、例えば表わす血小板の凝集
または凝固の変化率を定めることができる。

次に本発明の好ましい実施例を図面に基いて一層詳細に
説明する。

〈実施例〉 第１図において、その血小板の凝集ないしは凝固を測定
しようとする血液８は、ビーカーまたは容器９に収容さ
れている。容器９には毛細管７が挿入されており、毛細
管７は、好ましくは、血液を受は入れるためのりザーバ
−６と連通している。リザーバー６は、シリンダー１　
（ガラス管とすることが好ましい）と結合されている。

シリンダー１の内部にはピストン２がシリンダー１の軸
方向に可動に配設されている。ピストン２にはピストン
ロッド３が結合されており、このピストンロッドには、
シリンダー１の外側において、ピストン２を軸方向に運
動させるための駆動要素１５が係合している。駆動要素
１５は、好ましくは、ステップモーターであり、ラック
として形成されたピストンロッド３の図示しない領域に
、図示しないビニオンを介して係合している。ピストン
２と毛細管７との間のスペースは、分岐管４を介して、
圧力センサー５と結合されており、この圧力センサーに
よって前記スペース中の圧力が測定される。圧力センサ
ー５は、測定される圧力に比例した出力信号を発生させ
、この出力信号は、導線１０を経て、コンピューターな
いしはマイクロプロセッサ−１１に導かれる。マイクロ
プロセッサ−１１は、それに入力された目標圧力に依存
して、出力導線１４に制御信号を発生させ、この制御信
号は、駆動要素１５に供給される。圧力センサー５、導
線１０、マイクロプロセッサ−１１、出力導線１４及び
駆動要素１５は、負帰還分路を形成し、この分路により
て、ピストン２と毛細管７に流入する血液との間のスペ
ース中の圧力が或る予設定値に保たれる。この過程につ
いて以下に詳細に説明する。この圧力が或る一定の目標
圧力ｐに保たれているものと想定する。

毛細管７が、容器９中に存在する血液中に浸漬され、ピ
ストン２が、駆動要素１５によって、第１図において上
方に穆勤すると、毛細管７に流入する血液とピストン２
との間のスペースの、圧力センサー５によって測定され
る圧力は、マイクロプロセッサ−１１に入力される目標
圧力ｐに到達するまで増大する。このプロセスは第２図
の曲線１６の上昇部分に対応している。目標圧力ｐに到
達した後は、マイクロプロセッサ−１１は前記スペース
中の圧力を前記目標圧力に常に保たれるように制御し始
める。これは、毛細管７を通る血液が正確に再現可能な
生理学的条件の下に流れることを意味する。それは、人
の場合にも、動物の場合にも、溢血の時の血圧がほぼ一
定に保たれることによる。血液が毛細管７に流入する際
には、圧力センサー５において示される圧力は、わずか
に、値Δｐだけ低下する。しかしこの値Δｐは、マイク
ロプロセッサ−１１が駆動要素１５（ステップモーター
）を圧力差の値Δｐに依存して制御することによって消
去される。その際のピストン２の運動は、毛細管７を通
って流入する血液量の関数である。シリンダー１の直径
とピストン２の運動した距離とは、マイクロプロセッサ
−１１にとっては既知であるため、マイクロプロセッサ
−１１はその出力部１２に血液の流量を直接に表示する
ことができる。容積／時間として示される血流量の変化
は、血液の凝固ないし血小板の凝集の直接の目安である
。出力部１２には、事後または直接の評価のために血流
量の変化の推移を記録する図示しない表示−記録装置が
接続されている。出力部１３には圧力ｐを評価の過程の
ために表示することができる。−例として、出力部１２
．１３の信号は、時間依存曲線の形で座標標記装置によ
って記録される。

ピストン２と流人血液との間のスペースの圧力を予設定
された圧力値に、例えば一定に保つには、非常に大きな
意味がある。この圧力が一定に保たれると、血液は、前
述したように、生理学的条件の下に、即ち一定の圧力の
下に流れることができる。これは、例えば切り傷の出血
の過程において生成するような血栓が毛細管７中に妨害
されずに生成し得ることを意味している。その反対に、
前述した従来の技術によれば、ピストンと流人血液との
間の圧力は、血栓の形成の際に著しく増大するため、生
成した血栓は毛細管２の領域から、通常はいわば押出さ
れる。そのため、この押出しの後に生ずる過程は、従来
の技術による装置においては、もはや測定できなくなる
。

従って、毛細管中に血液が吸上げられる圧力が毛細管中
の血栓の自然な、即ちじよう乱のない形成にとって木質
的な意味をもつことから、この圧力を或る所定の値に保
つことに始めて注意を向けたことは、本発明の業績であ
る。

血圧が時間に従って変化するような、例えば人体または
動物の身体において進展する過程（たとばストレス）を
忠実にシミュレートするためには第２図の曲線１７．１
８に従って、或る正確に予設定された関数にも従ってピ
ストン２と流人血液との間のスペース中の圧力を変化さ
せることができる。−例として、この圧力は、曲線１７
に従って、時間依存的に、第１の圧力値から第２の圧力
値に増大させる。まだ、曲線１８に従って、時間と共に
変化するように、第１の値と第２の値との間に圧力を変
化させてもよい。

第３図に示した本発明の変形実施例によれば、毛細管７
′に流入した血液は、一方向にではなく、ピストン２の
対応した運動によって往復運動させられる。これは−例
として、比較的少量の吸引された血液が、駆動要素１５
によって往復運動するピストン２によって毛細管７′の
内部において往復運動を行うことによって達成される。

しかし、第２図の曲線１６によって示すように一定の目
標圧力または第２図の曲線ｔ７．ｔａによって示すよう
に正確に予設定された圧力／時間関数に従う或る目標圧
力に負帰還によって圧力が各々の運動方向において制御
されることが、この場合にも非常にたいせつである。そ
の場合、或る少量のみの血液８′を毛細管７′に吸入し
た後にその血液に往復運動を与えることが望ましい。有
害な変動圧力値の低減を図ることによって、生成する血
栓が毛細管７′の内側壁から過大な圧力によって脱離さ
れることが、この場合にも防止される。

第３図の実施例においては、少量の血液が吸引されるに
すぎないので、リザーバー６は割愛してもよい（第１図
）。

ピストン２の往復運動は、少量の血液８を吸引するため
の或る所定の工程を行った後に駆動要素１５の回転方向
を逆にすることによるピストンロッド３の運動によって
行わせることが望ましい。

使用する駆動要素１５については、一方向または両方向
のピストン２の運動は、ステップモーターによって実現
することが適切である。ステップモーターは、マイクロ
プロセッサ−１１によって与えられるデジタル制御信号
によって圧力制御のために正確に制御することができる
。その場合、ピストンの最小の運動に対応するステップ
モーターの個別のステップは、ステップモーターの選定
によって所望のように細密に選定することができる。し
かしステップモーターをアナログ式に制御することも考
えられる。ピストンロッド５とステップモーターとの間
の結合は、摩擦機構によるかまたは他の適宜の連動装置
によって行ってもよい。

第４図には、本発明の別の実施態様または使用か示され
、これによって、例えば８植手術の場合に望ましいオン
ラインの検査を臨界の患者について非常に簡単に行うこ
とが可能となる。即ち、この場合には、血液の凝固の変
化ないしは血小板の凝集の変化の把握を時間依存的に行
うことは、時には非常にたいせつである。患者の体内に
挿入されたカテーテル２０（患者の血液を体外に引き出
し、再び体内に戻す）は、複数の分岐部２１（例えば１
字管部）を前後方向に有し、これらの分岐部は、本発明
による測定装置を連結した毛細管７″に各１つの分岐管
２２および例えば電気機械的に作動する締切弁２３を介
して接続されている。分岐管２２は例えばホースとして
よく、締切弁２３は電気機械的に作動するホースクラン
プとしてよい。これらの締切弁２３は、時間的に次々に
、例えば１５分間隔で、測定のための血液を放出するべ
き単一の弁のみが常に開放されるように制御される。弁
２３の開弁後に、マイクロプロセッサ−１１によって惹
起されるピストン２の運動に基づいて血液が毛細管７″
中に流入する。測定の過程は、血液が一方向にリザーバ
ー６（第１図）に吸引される前述の過程に対応している
。第３図の測定によれば、少量の血液が毛細管７″に吸
入された後に好ましくは対応した締切弁２３によって個
別に曝気操作が行われ、それによって毛細管７′の往復
運動が可能となる。１５分間の測定間隔とした場合に、
図示のように６個の分岐管２２を使用すると、血小板の
凝集または血液の凝固の変化を１．５時間に亘り観察す
ることができる。また使用した毛細管７″を自動的に新
しい毛細管に交換することができるので、弁２３を適正
に制御することによって検査を間断なくｗｌ続すること
が可能となる。弁２３の制御は有利にはマイクロプロセ
ッサ−１１を介して行ってもよい。前記のオンラインの
測定を単一の毛細管によって行い、この単一の毛細管を
各回の測定の後に好ましくは自動的に交換することも考
えられる。

毛細管７．７’　、７”は、例えば合成樹脂材料から簡
単な使い捨て部品の形で作製し、これをリザーバー６に
固定しく第１図）、またはシリンダー１に直接固定する
（第３図）ことができる。

シリンダー１およびピストン２は、市販の射出成形品を
用いて特に有利に廉価に作製することができる。

圧力センサー−導線１０−マイクロプロセッサ−１１−
導線１４−駆動要素１５−ピストンロッド３−ピストン
２の制御ループの感度は、毛細管７．７’、７”または
りザーバ−６に吸引された血液とピストン２との間のス
ペースの容積の大きさによって規定される。これは、圧
力制御の正確さが前記スペースの寸法によって影響され
うることを意味している。

容器９には、測定プロセスの開始前に、所定の条件の下
に血液の凝固を開始させる剤を外部から導入してもよい
。例えば凝固の外因経路の測定用のトロンボプラスチン
をそのために導入することができる。

血小板の凝集を測定するために測定プロセスの開始前に
血小板の凝集剤を血液に添加してもよい。この剤は、ド
イツ特許第３２４７８１５号明細書に記載されている。

要約すると、従来の既知の測定方法とは対照的に、圧力
が、１つの独立した物理量として予め与えられ、容積流
量（単位時間当りの容積）が従属した物理量として測定
されることが、本発明との関係において非常にたいせつ
である。この目標は、予設定された目標圧力の値を簡単
に且つ特別に正確に保持するように作用する、本発明に
よって始めて提案された帰還ループによってのみ達成さ
れる。この場合、予設定された目標圧力の値は、一定値
としても、或る特別の予め与えられた仕方で時間依存的
に可変としてもよい。所定の限界圧力を通る有害な変動
圧力をさけることによって、血栓の形成が自然に行われ
、従来の測定方法によった場合のように圧力作用によっ
て有害な影響を受けないことが、確実に保証される。本
発明の更に別の利点は、血栓の脱離をもたらす臨界な圧
力が、目標とされた制御された圧力の上昇によって測定
可能となったことに存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による血液の凝固ないしは凝集の測定
装置を示す略配列図、第２図は、典型的は時間−圧力線
図、第３図は、本発明の変形実施例を示す説明図、第４
図は、オンライン測定を行うための本発明の更に別の変
形実施例を示す説明図である。 符号の説明 １１１シリンダー、 ２・・・・ピストン、 ７・・・・毛細管、 ８・・・・血液 手続補正書 昭和６２年　１月１３日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２７６４０８号 ２、発明の名称 血小板の凝集または血液の凝固の測定方法および装置３
、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　　所　　ドイツ連邦共和国　Ｄ−８０００ミュンヘ
ン４０レオボルドストラーセ　５６ 氏　　名　　ミカエル　クララツアー 国　　籍　　ドイツ連邦共和国 住　　所　　ドイツ連邦共和国　Ｄ−８２２１セーオン
５、補正の対象 明細書の全文、図面、優先権証明書および訳文６、補正
の内容 別紙の通り ７、添付書類の目録

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダー中に収納したピストンによって、該シ
   リンダーと結合された毛細管中に、血液を吸引し、該ピ
   ストンと吸引された血液との間のスペース中の圧力を測
   定することによって、血小板の凝集または血液の凝固を
   測定する方法において、 圧力を負帰還によって或る目標圧力に保持し、毛細管（
   ７）中の血流量を凝集または凝固の目安として定めるこ
   とを特徴とする血小板の凝集または血液の凝固の測定方
   法。
2. （２）ピストン（２）の運動の把握によって毛細管（７
   ）中の血流量を定めることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の血小板の凝集または血液の凝固の測定方法
   。
3. （３）ピストン（２）を一方向にのみ運動させることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の血
   小板の凝集または血液の凝固の測定方法。
4. （４）或る量の血液を毛細管（７）中に吸引した後にピ
   ストン（２）を往復運動させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の血小板の凝集または
   血液の凝固の測定方法。
5. （５）目標圧力の値を一定とすることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の血小
   板の凝集または血液の凝固の測定方法。
6. （６）目標圧力を時間依存的に、所定の関数（１７）お
   よび（１８）に従って変化させ、時間依存圧力値をコン
   ピューター（１２）のテーブルに記憶することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
   載の血小板の凝集または血液の凝固の測定方法。
7. （７）患者の血液をカテーテル（２０）によって連続的
   に取出し、所定の時間間隔で凝集または凝固の変化を定
   めるためにカテーテル（２０）から血液を取出して測定
   を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ６項のいずれかに記載の血小板の凝集または血液の凝固
   の測定方法。
8. （８）毛細管（７）、（７′）に導入するべき血液に、
   血液中において推移する凝集、凝固などのプロセスに影
   響する所定の物質を外部から供給することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の
   血小板の凝集または血液の凝固の測定方法。
9. （９）シリンダー（１）中に配設したピストン（２）と
   毛細管（７）、（７′）中の血液との間のスペースの圧
   力を測定するための圧力センサー（５）を備えたことと
   、圧力センサー（５）の出力信号がコンピューター（１
   １）に供給され、コンピューター（１１）が、前記スペ
   ース中の圧力を所定の目標圧力値に保つように、ピスト
   ン（２）のための駆動要素（１５）に対する信号を、コ
   ンピューター（１１）に予め入力された該目標圧力に依
   存して定めることを特徴とする血小板の凝集または血液
   の凝固の測定装置。
10. （１０）駆動要素としてステップモーターを使用し、該
    ステップモーターがピストン（２）に結合されたピスト
    ンロッド（３）を作動させることを特徴とする特許請求
    の範囲第９項記載の血小板の凝集または血液の凝固の測
    定装置。
11. （１１）シリンダー（２）とピストン（３）とを射出成
    形品としたことを特徴とする特許請求の範囲第９項また
    は第１０項記載の血小板の凝集または血液の凝固の測定
    装置。
12. （１２）毛細管（７）とピストン（２）との間に血液リ
    ザーバー（６）を配したことを特徴とする特許請求の範
    囲第９項または第１０項記載の血小板の凝集または血液
    の凝固の測定装置。
13. （１３）弁装置（２３）を介して毛細管（７″）に結合
    したカテーテル（２０）から血液を取出すことを特徴と
    する特許請求の範囲第９項ないし第１２項のいずれかに
    記載の血小板の凝集または血液の凝固の測定装置。
14. （１４）時間をおいて血液を取出すために複数の毛細管
    （７″）を各１つの弁装置（２３）を介してカテーテル
    （２０）に結合したことを特徴とする特許請求の範囲第
    １３項記載の血小板の凝集または血液の凝固の測定装置
    。
15. （１５）毛細管（７）、（７′）、（７″）をシリンダ
    ー（１）またはリザーバー（６）に結合された使い捨て
    部材の形状としたことを特徴とする特許請求の範囲第９
    項ないし第１４項のいずれかに記載の血小板の凝集また
    は血液の凝固の測定装置。
16. （１６）使い捨て部材を自動交換可能としたことを特徴
    とする特許請求の範囲第１５項記載の血小板の凝集また
    は血液の凝固の測定装置。
17. （１７）駆動要素（１５）を制御する信号を計算するた
    めの圧力値を記憶する表をコンピューター（１１）に備
    えたことを特許請求の範囲第９項ないし第１６項のいず
    れかに記載の血小板の凝集または血液の凝固の測定装置
    。