JPS634146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は赤血球変形能の測定装置に関する。

末梢血管により構成されている微小循環領域に
おいて赤血球は血液中で外力を受けて種々の形に
変形しながら流れている。とくに毛細血管のよう
な赤血球の直径（７〜8μ）に比して半分以下の
直径（３〜5μ）をもつ末梢血管中を血液が流れ
る際には赤血球の変形が不可欠なので、赤血球の
変形し易さ（変形能という）の大きいことは健康
の維持にとつて非常に重要である。各種の疾患ま
たは老化等により赤血球の変形能が低下すると赤
血球は毛細血管を通過しにくくなつて集合ないし
凝集を起こし、組織への酸素および栄養源の供給
に種々の障害をきたしさらに病態を悪化させるこ
とが知られている。

最近とくに赤血球の変形能を改善する薬剤が開
発されるに伴つて、循環器系の疾患の予防、診断
または薬効の試験等において赤血球の変形能を迅
速かつ適確に測定する必要性が高まつている。赤
血球の変形能を測定する主な従来方法としては次
のものがある。

Ａ マイクロフイルター法 孔の大きさが３〜8μのマイクロフイルター
に陰圧又は陽圧を加え、赤血球を通過させて単
位時間に通過する赤血球の量または単位容量が
通過する時間を測定する。

Ｂ マイクロピペツト法 内径3μ程度のマイクロピペツトに一定の陰
圧をかけピペツトの中に入る１個の赤血球の吸
引量または逆に１個の赤血球が吸込まれるのに
必要な陰圧を測定する。

Ｃ レーザー回折法 回転粘度計に赤血球を入れて回転させ、これ
にレーザー光線をあてて、得られる回折像の形
の変化の程度により変形能を測定する。

これらの測定法にはいずれも一長一短がある
が、簡便性、測定時間が短いこと、および経費等
を総合的に考慮するとマイクロフイルター法が最
も有利な方法であるということができる。

従来用いられているマイクロフイルター法を第
１図および第２図に従つて説明すると次の通りで
ある。

１mlの注入器１にフイルターを収納したホルダ
ー２を接続し、血液試料を入れ手動吸引器７の操
作により生ぜしめた吸引圧を減圧保留容器(5)およ
びタツプ４を通してホルダー２に作用させること
により血液をフイルター中に通過せしめ、そして
生じた液を液受器３に受ける。吸引圧の程度
は、手動吸引器７と減圧保留容器５との間に挿入
されたマノメーター６での水柱の高さ（例えば20
cm）により測定および調整される。ホルダー２の
内部は第２図に示されるようにクランプリング
８、デツドスペース１０を設けたキヤツプ９、フ
イルター１１、支持グリツド１２および排出ノズ
ルを備えたベース１３から成り、自由に各部分に
分解しうるようになつている。

このような装置を使用して一定量（ふつうは１
ml）の血液試料が一定吸引圧下（例えば−20cm水
柱）でフイルターを通過するのに要する時間を測
定することによつて赤血球の変形能を知るのであ
るが、このような従来法においては (イ) フイルターを通しての血液の流れが均一でな
く、また各操作が手動で行なわれるために人為
的誤差が大きい、 (ロ) 操作に熟練するまでかなりの時間を要する、 (ハ) 操作（測定）者の相違による測定値のばらつ
きが大きくしかも再現性が悪い、 (ニ) １検体あたりの所要測定時間が長いため、 多数の検体を効率よく短時間で処理できない等
の欠点があり、広く実用化されるには到らなかつ
た。

マイクロフイルター法における一番の問題点
は、注入された血液がホルダー部内のデツドスペ
ース１０中に完全に充満されず、また血液の有す
る粘性のためにフイルター表面およびホルダー内
部に気泡が生じそれが血液の円滑な流れを妨げ
て、結果的に測定値の再現性に悪い影響を与えて
いた。

本発明者は、マイクロフイルター法における上
述の欠点を回避し、簡便な操作による正確かつ効
率の良い赤血球変形能測定方法について鋭意工夫
を重ねた結果、ホルダー内に血液を通過せしめる
に際してフイルターを生理食塩液で血液の通過前
に洗浄することにより気泡の生成を防止しかつこ
の操作を血液の流下による変形能の測定工程と組
合せ、その上各工程の切替を自動化しうるように
した方法およびそれを実施するための装置を完成
するに到つたものである。

次に本発明方法およびその装置の一例を示す第
３図について説明する。

本発明の装置は大別して測定部、生理食塩液供
給部、吸引圧付加機構、そしてこれら各部分間を
流れる液の方向を各工程に応じて切替えるための
電磁弁部およびそれの制御部から構成されてい
る。

測定部はこの種の装置にふつうに用いられる注
入器２１およびフイルター２２を収納したホルダ
ー２３より成り、注入器２１の上端は好ましくは
注入器と嵌合しうる蓋付きの吸引ノズル管２４と
連結および取外しが自由にできるようにされてい
る。またホルダー２３は、その下端に液の流入お
よび流出のための口があり、さらに測定部はその
全部又は一部を恒温ジヤケツト２５で覆つて測定
中に恒温が保てるようにされている。測定は血液
量の変化すなわち液面の低下を肉眼または光電的
に観察することによりなされる。

生理食塩液供給部は生理食塩液タンク２６とそ
れを体温またはそれに近い温度に保持するための
恒温器２７から成り、この恒温器はホルダー部の
恒温ジヤケツト２５と共通の熱媒体循環系により
操作されるが、場合により別の循環系でそれぞれ
単独に制御されてもよい。

吸引機構は吸引圧一定のアスピレーター２８と
電磁弁を介して接続されしかも底部に排出管２９
を有する液留３０、および可変吸引圧のアスピレ
ーター３１、これに接続された引圧バツフアー３
２、圧力計３３および底部に排出管を有する液留
３４から成つている。

これら各部分は三方電磁弁Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄおよ
び二方電磁弁Ｅ，Ｆおよびそれらの間を連通して
いる管路によつて接続されている。

フイルターを通過する血液の通過速度を光電的
に測定する態様においてはこれらの他に注入器か
らホルダー中を流下する血液の液面を自動的に検
出するためにホルダー注入器の周囲に光源部３
５、受光素子３６および計時装置（図示せず）等
の組合せから成る光電検知装置が設けられていて
もよい。また必要に応じてこれをプリントや画像
として表示、記録するための装置と接続すること
もできる。

次に本発明方法を第３図に例示した装置を用い
た場合について操作工程順に説明する。

１ 洗浄第１工程 フイルターホルダー２３にフイルター２２をセ
ツトする。これに注入器２１を接続する。注入器
２１の上端を吸引ノズル２４と接続し、電磁バル
ブＡ，Ｂ，Ｆを開きかつＥ，Ｃを閉じることによ
り定圧アスピレーター２８の最大吸引圧力が液留
３０および吸引ノズル２４を通して注入器２１お
よびホルダー２３にかかり、この作用でタンク２
６から恒温器２７により所定の温度（ふつうは体
温）に維持された生理食塩液がフイルター２２を
通して注入器２１中に吸上げられる。これによつ
てフイルター中の気泡および前の測定工程で残留
した血液が除去される。

２ 洗浄第２工程 バルブ操作回路を切替えることにより、電磁弁
Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅを開き、Ｆを閉じ、Ｂを大気に開
放すると、定圧アスピレーター２８の吸引圧は全
部液留３４にかかり、注入器２１内に存在する生
理食塩液は下降し、液留３４に流入する。この際
生理食塩液をホルダー内に満たしたままにし、次
の測定工程でホルダー内に空気が封入されないよ
うにするのが好ましい。なお、洗浄第１工程と第
２工程とは、必要に応じて２〜３回繰返す。

３ 測定工程 電磁弁Ｃ，Ｆを閉じ、検体血液を満たした注入
器２１をホルダーに接触した状態で電磁弁Ｄ，Ｅ
を開くと吸引圧可変アスピレーター３１の吸引圧
が液留３４にかかり、血液は注入器２１内を流下
し、フイルターを通じて液留３４に流れ込む。圧
力計３３により、測定した一定吸引圧を付加し、
一定容量の血液がフイルターを通過するのに要す
る時間を測定することにより、または一定時間内
に流れる血液の量を測定することにより、赤血球
の変形能が測定される。この際注入器２１、ホル
ダー２３等の測定部位を恒温ジヤケツトで一定温
度（例えば体温）に保温しておくのが測定誤差を
小さくするために好ましい。

なお、時間および容量の測定は、肉眼による目
盛りの読取り、およびストツプウオツチ等の手動
操作で行なつてもよいが、誤差を少なくしかつ測
定効率を向上するために注入器内の血液の量的変
化を注入器の近くに設けられた光源３５および受
光素子３６の組合せ等から成る光電検知装置を設
け、これを適宜の時間または容量測定表示装置と
接続して自動的に行なうのが好ましい。またさら
にこれらの自動測定機構を画像またはプリンター
による表示記録装置等と接続することにより、自
動的に記録させるようにし、たとえば従来の装置
では測定できなかつた血液のフイルター通過量の
経時変化をも知ることができ、より精密な測定を
行なうことも可能となる。

本発明は上述した構成により次のような技術的
利点を有する。

１ ホルダーおよびフイルターでの気泡発生を完
全に除去することにより、血液の流れを円滑に
し、測定精度を高めかつ良好な再現性を得るこ
とができる。

２ 従来全く手動で行なわれていた洗浄および測
定等の操作のかなりの部分が自動化されるので
操作不馴れによる測定誤差の発生を防止でき、
作業が迅速化される。

３ 測定誤差が小さくなり、かつ検体血液のロス
が少なくてすむために１回の検体血液所要量が
従来の約半分（0.5ml）ですむ。

４ 操作が簡便化されかつ測定時間が短縮される
ので、一定時間に多数の検体を処理できる。こ
のことは、とくに赤血球変形能が成人病と深い
関係にあることから、虚血性疾患の予防、早期
診断に役立つ。

次に本発明を実施例により説明する。

第３図に示した配置により0.5mlガラス製注入
器を設置したホルダー（Nuclepore No.
FH013PL0010、GE社製品）内にフイルター
（Nuclepore No.N500CPR01300、GE社製品）を
装着する。生理食塩液は１のプラスチツク製タ
ンクから熱交換器型恒温器により37℃に保たれて
ホルダー内に導入される。液留３０，３４には
500mlガラス瓶を用い、三方電磁弁Ａ，Ｂ，Ｃ，
ＤはUS−M5−37型（中京電機(株)製品）を、二方
テフロン電磁弁Ｅ，ＦはMTV−２−M6（高砂電
工(株)製品）を用いる。アスピレーターとしては電
動コンプレツサー（水循環駆動WP−45型、
100W、６〜７／分）を用い、定吸引圧側は約
−50mmHg、そして可変吸引圧側は約−7.4mmHg
で作動させた。注入器の外側を２個の窓を有する
温水ジヤケツトで囲み、窓を通してフイラメント
ランプ（2.4W、ROYAL H0853型、浜井電球(株)
製品）およびフオトセンサー（18アレイ、P884
型、浜松TV(株)製品）から成る液面検出用受光素
子を組合せた光電測定部を設け、血液が注入器の
所定目盛に達した時フオトセセンサーで液面を検
知し、その出力でデジタルタイマーが作動するよ
うにして時間を測定する。電磁弁および光電測定
の操作はリレー、スイツチ、マイクロコンピユー
ター、電源部等を適宜組合せたコントロールボツ
クスにより行なう。

上述の装置を用いて吸引圧約−7.4mmHgにおい
て、健康成人血液の赤血球変形能を測定したとこ
ろ、0.5mlの通過時間は約10〜14秒であつた。な
おフイルターをその都度交換し、注入器へ新しい
血液試料を注入するのみで１時間に約30回の測定
が可能であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来のマイクロフイルタ
ーによる赤血球変形能測定装置の概略図であり、
そして第３図は本発明方法および装置の一例であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸引圧下でフイルターを通過する血液の通過
   速度によつて赤血球の変形能を測定するにあた
   り、測定すべき血液の通過前にフイルターを生理
   食塩液で充満させそして生理食塩液を排出させる
   ことによつてフイルター洗浄することを特徴とす
   る、赤血球変形能の測定方法。 ２ 生理食塩液によるフイルターの洗浄を血液の
   流れと逆方向の流れで行なうことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ フイルターを通過する血液量の変化を光電的
   に検出、測定することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載の方法。 ４ フイルターを収納したホルダーおよびホルダ
   ーに接続された血液注入器から成る測定部、測定
   部を洗浄するための生理食塩液供給部、吸引圧付
   加機構、前記の測定部、生理食塩液供給部および
   吸引圧付加機構のそれぞれの間に挿入された弁、
   および生理食塩液により測定部を洗浄する洗浄工
   程、注入器からフイルターを通して血液を通過さ
   せる測定工程そして残留血液を生理食塩液で流出
   させる洗浄排出工程をバルブの操作による吸引圧
   付加機構との接続により順次切替えるための制御
   部とから成る赤血球変形能測定装置。 ５ 生理食塩液および測定部の血液を保温するた
   めの恒温器を付加的に備えたことを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の装置。 ６ フイルターを通過することにより起る血液量
   の変化を光電的に測定するための光電検知装置を
   測定部に設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第４項または第５項記載の装置。