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JP5541280B2 - 変形能計測装置及び変形能計測方法 - Google Patents
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JP5541280B2 - 変形能計測装置及び変形能計測方法 - Google Patents

変形能計測装置及び変形能計測方法 Download PDF

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Description

本発明は、変形能計測装置及び変形能計測方法に関する。
近年、健康に対する関心の高まりとともに、健康のバロメータとして血液の流動性が注目されるようになっている。この血液の流動性には、血液中の血球の変形能(変形しやすさ)や凝集度,粘性などの複数のパラメータが複合的に作用している。そのため、血液の流動性をより詳細に評価するためには、これら各パラメータの定量化が必要であり、なかでも代表的なパラメータである血球の変形能についての定量化方法の確立が望まれている。
ここで、血球は変形しやすいものほど速く流れることから、この血球の変形能は当該血球の速度を用いて定量化することができる。血球の速度を計測する方法としては、血管を連続撮影して得られた複数の血流画像から血球個々の移動距離を求め、この移動距離とカメラのフレームレートの値とから血球個々の速度を算出する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。その他にも、血球以外の微細な粒子の速度を計測する方法(例えば、特許文献2又は非特許文献1参照)を血球に適用し、その速度を求めることが可能である。
ところで、血液中の赤血球は、血液のヘマトクリット値に依存して速度が変化する特性を有している。
特開2006−223761号公報 特開2002−148270号公報
加賀昭和,井上義雄,山口克人,気流分布の画像計測のためのパターン追跡アルゴリズム,可視化情報学会誌,Vol.14,No.53,1994,108−115
しかしながら、上記特許文献1,2及び非特許文献1に記載の方法で算出した赤血球の速度をそのまま当該赤血球の変形能としたのでは、ヘマトクリット値の影響を考慮できていないため、ヘマトクリット値に依存しない信頼性の高い変形能を求めることができない。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、ヘマトクリット値に依存しない信頼性の高い赤血球の変形能を計測することのできる変形能計測装置及び変形能計測方法の提供を課題とする。
前記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、変形能計測装置であって、
赤血球の血球径よりも狭い幅の流路を流れる血液中の赤血球の速度を算出する速度算出手段と、
前記血液のヘマトクリット値として、当該血液中に占める赤血球の容積割合を求めるヘマトクリット計測手段と、
前記ヘマトクリット計測手段で求められた前記ヘマトクリット値に基づいて、前記速度算出手段で算出された前記赤血球の速度を補正することにより、前記赤血球の変形能を算出する変形能算出手段と、
を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の変形能計測装置であって、
前記変形能算出手段は、以下の式(1)又は式(2)を満たす前記赤血球の変形能Dを算出することを特徴とする。
D=V/V …(1)
D=V−V …(2)
(但し、V:前記速度算出手段で算出された前記赤血球の速度
:前記ヘマトクリット計測手段で求められた前記ヘマトクリット値を有する基準血液を前記流路へ流したときの当該基準血液中の赤血球の速度)
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の変形能計測装置であって、
前記速度算出手段及び前記ヘマトクリット計測手段は、互いに共通する同一の計測作業を通じて、前記赤血球の速度及び前記ヘマトクリット値を算出する又は求めることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の変形能計測装置であって、
前記流路を流れる血液を撮影する撮影手段を備え、
前記速度算出手段は、前記撮影手段で撮影された血流画像を用い、当該血流画像中の赤血球を追跡して当該赤血球の速度を算出し、
前記ヘマトクリット計測手段は、前記赤血球の速度の算出に用いた血流画像を用い、濃度の違いに基づいて当該血流画像から赤血球を含む領域を抽出して前記ヘマトクリット値を求めることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、変形能計測方法であって、
赤血球の血球径よりも狭い幅の流路を流れる血液中の赤血球の速度を算出する速度算出工程と、
前記血液のヘマトクリット値として、当該血液中に占める赤血球の容積割合を求めるヘマトクリット計測工程と、
前記ヘマトクリット計測工程で求められた前記ヘマトクリット値に基づいて、前記速度算出工程で算出された前記赤血球の速度を補正することにより、前記赤血球の変形能を算出する変形能算出工程と、
を備えることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の変形能計測方法であって、
前記変形能算出工程では、以下の式(1)又は式(2)を満たす前記赤血球の変形能Dを算出することを特徴とする。
D=V/V …(1)
D=V−V …(2)
(但し、V:前記速度算出工程で算出された前記赤血球の速度
:前記ヘマトクリット計測工程で求められた前記ヘマトクリット値を有する基準血液を前記流路へ流したときの当該基準血液中の赤血球の速度)
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の変形能計測方法であって、
前記速度算出工程及び前記ヘマトクリット計測工程では、互いに共通する同一の計測作業を通じて、前記赤血球の速度及び前記ヘマトクリット値を算出する又は求めることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の変形能計測方法であって、
前記流路を流れる血液を撮影する撮影工程を備え、
前記速度算出工程では、前記撮影工程で撮影された血流画像を用い、当該血流画像中の赤血球を追跡して当該赤血球の速度を算出し、
前記ヘマトクリット計測工程では、前記赤血球の速度の算出に用いた血流画像を用い、濃度の違いに基づいて当該血流画像から赤血球を含む領域を抽出して前記ヘマトクリット値を求めることを特徴とする。
本発明によれば、赤血球の変形能を算出する際に、当該赤血球を含む血液のヘマトクリット値に基づいて当該赤血球の速度を補正するので、ヘマトクリット値の影響を考慮しつつ赤血球の変形能を算出することができる。したがって、ヘマトクリット値に依存しない信頼性の高い赤血球の変形能を計測することができる。
また更に、互いに共通する同一の計測作業を通じて、赤血球の速度を算出し、ヘマトクリット値を求めるようにした際には、それによって、速度を算出する計測作業用に抽出した血液と、ヘマトクリット値を求める計測作業用に抽出した血液とで、ヘマトクリット値が互いに異なることを防止できる。赤血球は血液中に一様に含有されていないため、同一の血液であってもそこから別々に抽出されたもの同士では、ヘマトクリット値が互いに異なる場合がある。当該発明によれば、このような場合が生じるのを防止し、確実に対応するヘマトクリット値に基づいて赤血球の速度を補正できるので、より信頼性の高い赤血球の変形能を計測することができる。
第1の実施形態における変形能計測装置の全体構成を示すブロック図である。 フィルタの断面図である。 (a)流路部の平面図であり、(b)側断面図である。 第1の実施形態における変形能計測方法のフローチャートである。 健常者におけるヘマトクリット値と赤血球の速度との関係を示すグラフである。 健常者におけるヘマトクリット値と赤血球の変形能との関係を示すグラフである。 第2の実施形態における変形能計測装置の全体構成を示すブロック図である。 第2の実施形態における変形能計測方法のフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る変形能計測装置1の全体構成を示すブロック図である。この図に示すように、変形能計測装置1は、血液を供給槽10からフィルタ2に通して排出槽11へ導き、その過程で取得される情報から血液中の血球の速度を算出するとともに、血液を供給槽10からヘマトクリット測定器4へ供給してヘマトクリット値を測定し、これら血球の速度とヘマトクリット値とから赤血球の変形能(変形しやすさ)を求めるものである。
具体的には、変形能計測装置1は、主に、フィルタ2、TVカメラ3、ヘマトクリット測定器4、パソコン(PC)7、ディスプレイ8及び差圧制御部9を備えている。なお、本第1の実施形態における変形能計測装置1には、生理食塩水や生理活性物質などの液体を血液と混合してフィルタ2に導けるよう、ミクサー12を介して流路に連結された複数の溶液びん13等が更に具備されている。そして、生理食塩水や生理活性物質などの液体と混合された血液(以下、血液という)は、第1バルブ10aが開放された状態で、差圧制御部9が加圧ポンプ15及び減圧ポンプ16を駆動してフィルタ2前後の差圧を調整することにより、フィルタ2内を所望量だけ流れるようになっている。同時に、この血液は、第2バルブ10bが開放された状態で、差圧制御部9が加圧ポンプ15を駆動することにより、ヘマトクリット測定器4へ所望量だけ送られるようになっている。また、上述の差圧制御部9、ミクサー12、第1バルブ10a及び第2バルブ10bは、シーケンス制御部17によって統合制御されている。
図2は、フィルタ2の断面図である。フィルタ2は、図2に示すように、ベース板21、シリコン単結晶基板22,22、外側板23及びガラス平板24を含んで構成されている。
ベース板21は、平板状に形成されており、中央近傍の上面と外側面とを連通する導入孔21a、及び一側端寄りの上面と外側面とを連通する排出孔21bを有している。これら導入孔21a及び排出孔21bは、ベース板21の外側面から血液チューブ(図示せず)を介して供給槽10及び排出槽11に連結されている。
2つのシリコン単結晶基板22,22は、いずれも略平板状に形成されており、互いに所定の隙間を介した状態でベース板21の上面に並設されている。この2つのシリコン単結晶基板22,22間の隙間には、ベース板21の導入孔21aが開口している。また、シリコン単結晶基板22,22の上端部には、隆起部22aが矢印Xの方向(以下、X方向という)に延在しており、この隆起部22aの上端部には、六角形状の土手部22bが頂面をガラス平板24に当接させてX方向に複数配列されている(図3参照)。
外側板23は、シリコン単結晶基板22,22の周囲を囲んでベース板21の上面端に固定されている。外側板23とシリコン単結晶基板22,22との間には所定の隙間が設けられ、この隙間にベース板21の排出孔21bが開口している。
ガラス平板24は、平板状に形成されており、外側板23の上面に固定されている。また、ガラス平板24の下面と隆起部22aの上面との間には、微細な流路群の流路部25が形成されている。
図3(a)は、流路部25を上面から見た図(平面図)であり、図3(b)は、その側断面図である。流路部25は、図3(a),(b)に示すように、隆起部22a上端部の複数の土手部22b,…に挟まれて形成される複数のゲート25aと、当該ゲート25aよりもフィルタ2中央側(図中の上側)の空間である上流テラス25bと、ゲート25aよりもフィルタ2外側(図中の下側)の空間である下流テラス25cとから構成されている。
このうち、ゲート25aは、本第1の実施形態においては、赤血球Rの血球径(約8μm)よりも狭い幅tに形成されている。また、特に限定はされないが、上流テラス25b,ゲート25a,下流テラス25cにおける矢印Yの方向(以下、Y方向という)の各長さla,lb,lcは、いずれも約30μmに形成されている。
以上の構成を具備するフィルタ2においては、供給槽10から導入孔21aを通じて導入された血液は、当該フィルタ2の中央側から外側へ向かって流路部25を通過した後、排出孔21bを通じて排出槽11へ排出されることとなる。より詳細には、流路部25を流れる血液中の血球、例えば赤血球Rは、まず上流テラス25bを通過した後、ゲート25aを変形しながら通過し、最後に下流テラス25cを通過することとなる。
また、フィルタ2の上流及び下流には、図1に示すように、圧力センサE1,E2が設けられており、この圧力センサE1,E2は、計測したフィルタ上流圧力P1,フィルタ下流圧力P2を差圧制御部9へ出力するようになっている。
TVカメラ3は、例えばデジタルCCDカメラであり、血液の流れを撮影するのに十分な解像度及びシャッタースピードを有した高速カメラである。このTVカメラ3は、フィルタ2におけるガラス平板24に対向して設置され、流路部25を流れる血液をガラス平板24超しに撮影する。TVカメラ3によって得られた血流画像は、パソコン7に出力されるとともに、ディスプレイ8に表示されるようになっている。なお、TVカメラ3は、特に限定はされないが、動画が撮影可能なカメラである。
ヘマトクリット測定器4は、血液のヘマトクリット値として、血液中に占める赤血球Rの容積割合を測定するものである。このヘマトクリット測定器4は、図示しない高速遠心機を備えており、いわゆるミクロヘマトクリット法によりヘマトクリット値を測定する。具体的には、供給槽10から第2バルブ10bを通じて供給された血液をガラス製毛細管に封入し、高速遠心機で遠心した後、この遠心によって一定容積まで詰め込まれたときの値を図示しない専用の読み取り器で読むことでヘマトクリット値を測定する。但し、ヘマトクリット測定器4は、ヘマトクリット値が測定できるものであればよく、例えば特開平11−118794号公報等に記載の公知の方法を用いるものであってもよい。
パソコン7は、演算処理部70を備えている。この演算処理部70は、TVカメラ3から入力された血流画像を解析して赤血球Rの速度を算出するとともに、ヘマトクリット測定器4で測定されたヘマトクリット値に基づいて当該速度を補正することにより、赤血球Rの変形能を算出する。このような演算処理部70としては、例えば、上記赤血球Rの変形能を所要の精度で算出可能なCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。
ディスプレイ8は、TVカメラ3から入力された血流画像や、パソコン7によって解析された解析画像等を表示する。
差圧制御部9は、シーケンス制御部17、加圧ポンプ15及び減圧ポンプ16と接続されており、シーケンス制御部17からの制御指令に応じてフィルタ2前後の差圧を制御するようになっている。より詳細には、差圧制御部9は、フィルタ上流圧力P1及びフィルタ下流圧力P2が所定の圧力となるように、フィルタ2上流の加圧ポンプ15とフィルタ2下流の減圧ポンプ16とをそれぞれ制御する。なお、この差圧制御部9やシーケンス制御部17は、パソコン7と一体に構成してもよい。
続いて、変形能計測装置1を用いて赤血球Rの変形能を計測する変形能計測方法について、主に図4を参照して説明する。図4は、変形能計測装置1による変形能計測方法のフローチャートである。
この図に示すように、まず、フィルタ2へ計測対象の血液を流す(ステップS1)。具体的には、供給槽10へ計測対象の血液を注ぐとともに、必要に応じて溶液びん13へ生理食塩水等を加える。そして、シーケンス制御部17により第1バルブ10aが開放されるとともに差圧制御部9によりフィルタ2に所定の差圧が加えられて、血液がフィルタ2へ流される。
次に、TVカメラ3により、流路部25を流れる血液を撮影する(ステップS2)。このとき、TVカメラ3は、ゲート25aを流れる同一の赤血球Rを少なくとも2フレームで捉えられるように血流を動画撮影する。
次に、ゲート25aを流れる血液中の赤血球Rの速度を算出する(ステップS3)。このステップは、パソコン7の演算処理部70がステップS2で得られた血流画像を解析することにより行われる。具体的には、演算処理部70は、複数フレームの血流画像を用い、当該血流画像中の赤血球Rを追跡することにより、ゲート25aを流れる同一の赤血球Rの移動距離を求め、これをシャッタースピードで除すことにより当該赤血球Rの速度を算出する。
なお、ステップS2及びS3での血流の撮影及び速度の算出は、上記の方法に限定されず、上述した特許文献1,2及び非特許文献1に記載の方法を用いてもよいし、ステップS2での血流の撮影を行わずに、ゲート25aへ所定量の血液を流したときの通過時間を計測し、流した血液量をゲート25aの断面積と通過時間とで除すことにより速度を求める方法を用いてもよい。
次に、ヘマトクリット測定器4に計測対象の血液をセットする(ステップS4)。このステップでは、シーケンス制御部17により第1バルブ10aが閉じられるとともに第2バルブ10bが開放され、更に加圧ポンプ15が駆動されて、ステップS1でフィルタ2へ流されたものと同じ血液がヘマトクリット測定器4へ送られてセットされる。
次に、ヘマトクリット測定器4にセットされた血液のヘマトクリット値を測定する(ステップS5)。測定されたヘマトクリット値はパソコン7へ出力される。なお、ステップS4及びS5のヘマトクリット値の測定に係る工程は、ステップS2及びS3の速度の算出に係る工程よりも前に行ってもよいし、並行して行ってもよい。
次に、赤血球Rの変形能を算出する(ステップS6)。このステップでは、演算処理部70は、ステップS5で測定されたヘマトクリット値に基づいて、ステップS3で算出された赤血球Rの速度を補正することにより、赤血球Rの変形能を算出する。
具体的には、演算処理部70は、以下の式(1)又は式(2)を満たす値として赤血球Rの変形能Dを算出する。
D=V/V …(1)
D=V−V …(2)
但し、Vは、ステップS3で算出された赤血球Rの速度であり、Vは、ステップS5で測定されたヘマトクリット値Hを有する基準血液をゲート25aへ流したときの当該基準血液中の赤血球Rの速度である。ここで、基準血液とは、健常者の血液をいい、この基準血液におけるヘマトクリット値Hと赤血球Rの速度Vとは、例えば、図5に示すような関係となる。したがって、この図5のヘマトクリット値Hと赤血球Rの速度Vとの関係に相当する変換式又は変換テーブルを予め演算処理部70に記憶させておくことで、ステップS5で測定されたヘマトクリット値Hから基準血液中の赤血球Rの速度Vを求めることができる。
こうして算出された変形能Dによれば、式(1)を用いた場合には当該変形能Dが1に近いほど基準血液に近いものであり、式(2)を用いた場合には0に近いほど基準血液に近いものであるとして、計測対象の血液を判別することができる。
なお、基準血液(健常者の血液)における赤血球Rの速度Vは、一般に、図5に示すように、同一のヘマトクリット値Hに対して一定の速度範囲ΔVを有している。この速度範囲ΔVを考慮する場合には、その平均値を速度Vとしてもよい。また、図6に示すように、速度範囲ΔVに相当する変形能範囲ΔDを用いて、この変形能範囲ΔD内であれば基準血液の範囲内であり良好であるとして計測対象の血液を判別するようにしてもよい。なお、図6の縦軸に示す変形能Dは、上記の式(1)を用いて算出された場合の単位及び目盛となっている。
以上の第1の実施形態における変形能計測装置1によれば、赤血球Rの変形能Dを算出する際に、当該赤血球Rを含む血液のヘマトクリット値Hに基づいて当該赤血球Rの速度Vを補正するので、ヘマトクリット値Hの影響を考慮しつつ赤血球Rの変形能Dを算出することができる。したがって、ヘマトクリット値Hに依存しない信頼性の高い赤血球Rの変形能Dを計測することができる。
[第2の実施形態]
続いて、本発明の第2の実施形態に係る変形能計測装置1Aについて説明する。なお、上記第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図7は、変形能計測装置1Aの全体構成を示すブロック図である。
この図に示すように、変形能計測装置1Aは、上記第1の実施形態における変形能計測装置1に対し、ヘマトクリット測定器4及び第2バルブ10bを備えていないことに加え、パソコン7に代えてパソコン7Aを備えている。
パソコン7Aは、上記第1の実施形態における演算処理部70に代えて演算処理部70Aを備えている。演算処理部70Aは、TVカメラ3から入力された血流画像を解析して赤血球Rの速度V及びこの血液のヘマトクリット値Hを算出するとともに、これら赤血球Rの速度V及びヘマトクリット値Hから赤血球Rの変形能Dを算出する。
続いて、変形能計測装置1Aを用いて赤血球Rの変形能Dを計測する変形能計測方法について、図8を参照して説明する。図8は、変形能計測装置1Aによる変形能計測方法のフローチャートである。
この図に示すように、まず、フィルタ2へ計測対象の血液を流し(ステップT1)、流路部25を流れる血液を撮影した後(ステップT2)、ゲート25aを流れる血液中の赤血球Rの速度Vを算出する(ステップT3)。これらのステップT1〜T3は、上記第1の実施形態におけるステップS1〜S3と同様に行われる。なお、ステップT3では、演算処理部70Aが上記第1の実施形態における演算処理部70と同様の処理を行うことにより赤血球Rの速度Vが算出される。
次に、計測対象の血液のヘマトクリット値Hを算出する(ステップT4)。このステップでは、演算処理部70Aは、赤血球Rの速度Vの算出に用いた血流画像を用い、赤血球Rの部分とそうでない部分との濃度の違いに基づいて当該血流画像から赤血球Rを含む領域を抽出して血液中に占める血球の容積割合であるヘマトクリット値Hを求める。具体的には、演算処理部70Aは、画像色の濃度が所定の閾値以上の領域を赤血球Rが含まれる領域として、当該領域が血流画像全体に占める割合を算出する。このような領域としては、ゲート25aよりも上流の上流テラス25bの領域内であることが好ましい。
このように、ステップT3及びT4では、いずれもステップT2で撮影された血流画像を用いて赤血球Rの速度V及びヘマトクリット値Hを算出しており、つまり、ステップT2での血流の撮影という互いに共通する同一の計測作業を通じて、赤血球Rの速度V及びヘマトクリット値Hを算出している。
次に、赤血球Rの変形能Dを算出する(ステップT5)。このステップT5では、演算処理部70Aが、ステップT3及びT4で算出された赤血球Rの速度V及びヘマトクリット値Hを用いて、上記第1の実施形態におけるステップS6での演算処理部70と同様の処理を行うことにより赤血球Rの変形能Dが算出される。
以上の第2の実施形態における変形能計測装置1Aによれば、上記第1の実施形態と同様の効果が得られるのはもちろんのこと、互いに共通する同一の計測作業を通じて、赤血球Rの速度V及びヘマトクリット値Hが算出されるので、速度Vを算出する計測作業用に抽出した血液と、ヘマトクリット値Hを求める計測作業用に抽出した血液とで、ヘマトクリット値Hが互いに異なることを防止できる。赤血球Rは血液中に一様に含有されていないため、同一の血液であってもそこから別々に抽出されたもの同士では、ヘマトクリット値Hが互いに異なる場合がある。変形能計測装置1Aによれば、このような場合が生じるのを防止し、確実に対応するヘマトクリット値Hに基づいて赤血球Rの速度Vを補正できるので、より信頼性の高い赤血球Rの変形能Dを計測することができる。
なお、本発明は上記第1及び第2の実施形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
例えば、上記第1及び第2の実施形態では、ヘマトクリット値Hに基づいて赤血球Rの速度Vを補正しているが、被験者の年齢やヘモグロビン量などで補正してもよいし、これらを組み合わせて補正してもよい。この場合には、健常者における年齢又はヘモグロビン量を赤血球Rの速度に変換する変換式又は変換テーブルを演算処理部70,70Aに記憶させておくことで、ヘマトクリット値Hの場合と同様に赤血球Rの速度Vを補正することができる。
1,1A 変形能計測装置
3 TVカメラ(撮影手段)
4 ヘマトクリット測定器(ヘマトクリット計測手段)
25a ゲート(流路)
70 演算処理部(速度算出手段、変形能算出手段)
70A 演算処理部(速度算出手段、ヘマトクリット計測手段、変形能算出手段)
D 赤血球の変形能
H ヘマトクリット値
R 赤血球
V 赤血球の速度
基準血液中の赤血球の速度

Claims (8)

  1. 赤血球の血球径よりも狭い幅の流路を流れる血液中の赤血球の速度を算出する速度算出手段と、
    前記血液のヘマトクリット値として、当該血液中に占める赤血球の容積割合を求めるヘマトクリット計測手段と、
    前記ヘマトクリット計測手段で求められた前記ヘマトクリット値に基づいて、前記速度算出手段で算出された前記赤血球の速度を補正することにより、前記赤血球の変形能を算出する変形能算出手段と、
    を備えることを特徴とする変形能計測装置。
  2. 前記変形能算出手段は、以下の式(1)又は式(2)を満たす前記赤血球の変形能Dを算出することを特徴とする請求項1に記載の変形能計測装置。
    D=V/V …(1)
    D=V−V …(2)
    (但し、V:前記速度算出手段で算出された前記赤血球の速度
    :前記ヘマトクリット計測手段で求められた前記ヘマトクリット値を有する基準血液を前記流路へ流したときの当該基準血液中の赤血球の速度)
  3. 前記速度算出手段及び前記ヘマトクリット計測手段は、互いに共通する同一の計測作業を通じて、前記赤血球の速度及び前記ヘマトクリット値を算出する又は求めることを特徴とする請求項1又は2に記載の変形能計測装置。
  4. 前記流路を流れる血液を撮影する撮影手段を備え、
    前記速度算出手段は、前記撮影手段で撮影された血流画像を用い、当該血流画像中の赤血球を追跡して当該赤血球の速度を算出し、
    前記ヘマトクリット計測手段は、前記赤血球の速度の算出に用いた血流画像を用い、濃度の違いに基づいて当該血流画像から赤血球を含む領域を抽出して前記ヘマトクリット値を求めることを特徴とする請求項3に記載の変形能計測装置。
  5. 赤血球の血球径よりも狭い幅の流路を流れる血液中の赤血球の速度を算出する速度算出工程と、
    前記血液のヘマトクリット値として、当該血液中に占める赤血球の容積割合を求めるヘマトクリット計測工程と、
    前記ヘマトクリット計測工程で求められた前記ヘマトクリット値に基づいて、前記速度算出工程で算出された前記赤血球の速度を補正することにより、前記赤血球の変形能を算出する変形能算出工程と、
    を備えることを特徴とする変形能計測方法。
  6. 前記変形能算出工程では、以下の式(1)又は式(2)を満たす前記赤血球の変形能Dを算出することを特徴とする請求項5に記載の変形能計測方法。
    D=V/V …(1)
    D=V−V …(2)
    (但し、V:前記速度算出工程で算出された前記赤血球の速度
    :前記ヘマトクリット計測工程で求められた前記ヘマトクリット値を有する基準血液を前記流路へ流したときの当該基準血液中の赤血球の速度)
  7. 前記速度算出工程及び前記ヘマトクリット計測工程では、互いに共通する同一の計測作業を通じて、前記赤血球の速度及び前記ヘマトクリット値を算出する又は求めることを特徴とする請求項5又は6に記載の変形能計測方法。
  8. 前記流路を流れる血液を撮影する撮影工程を備え、
    前記速度算出工程では、前記撮影工程で撮影された血流画像を用い、当該血流画像中の赤血球を追跡して当該赤血球の速度を算出し、
    前記ヘマトクリット計測工程では、前記赤血球の速度の算出に用いた血流画像を用い、濃度の違いに基づいて当該血流画像から赤血球を含む領域を抽出して前記ヘマトクリット値を求めることを特徴とする請求項7に記載の変形能計測方法。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101252259B1 (ko) * 2011-12-12 2013-04-08 포항공과대학교 산학협력단 디스크형 미세 유체 시스템 및 혈액 상태 확인 방법
KR102411224B1 (ko) * 2018-06-15 2022-06-22 가부시키가이샤 레오로지 키노쇼쿠힝겐큐죠 적혈구 노화도의 평가 방법
US11852577B2 (en) * 2021-09-29 2023-12-26 Orange Biomed Ltd., Co. Apparatus for measuring properties of particles in a solution and related methods
EP4407307A4 (en) 2021-09-29 2025-10-22 Orange Biomed Co Ltd MEASUREMENT OF GLYCATION OF RED BLOOD CELLS USING MECHANICAL AND ELECTRICAL CHARACTERISTICS, AND METHOD FOR MEASURING GLYCATED HEMOGLOBIN VALUES USING SAME AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAME
JP2025540023A (ja) 2022-12-09 2025-12-11 オレンジ バイオメッド カンパニー リミテッド 赤血球の特性を測定するためのサンプル検査システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0368867A (ja) * 1989-08-08 1991-03-25 Toa Medical Electronics Co Ltd 赤血球変形能測定方法及び装置
JPH0751521A (ja) * 1993-08-18 1995-02-28 Nobuhiro Kamisaka 血液検査用フィルター
US5798827A (en) * 1996-11-26 1998-08-25 Coulter International Corp. Apparatus and method for determination of individual red blood cell shape
JP2005106778A (ja) * 2003-10-02 2005-04-21 Fuji Photo Film Co Ltd フィルターチップ及びそれを用いた細胞及び粒子の流れ特性観察方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4402216A (en) * 1981-08-31 1983-09-06 Nuclepore Corporation Erythrocyte deformability monitor
JP2685544B2 (ja) * 1988-11-11 1997-12-03 株式会社日立製作所 血液フィルタおよび血液検査方法並びに血液検査装置
JPWO2006095615A1 (ja) * 2005-03-07 2008-08-14 株式会社クラレ マイクロチャネルアレイ及び製造方法、並びにこれを用いた血液測定方法
DE102005018327A1 (de) * 2005-04-20 2006-10-26 Siemens Ag Betriebsverfahren für einen Rechner, Betriebsverfahren für eine bildgebende medizintechnische Anlage und hiermit korrespondierende Gegenstände
JP4785611B2 (ja) * 2006-05-11 2011-10-05 アークレイ株式会社 血液試料中の特定成分の濃度測定方法および装置
CN101874201B (zh) * 2007-11-28 2012-08-15 柯尼卡美能达精密光学株式会社 血液流动性测量装置及血液流动性测量方法
JP2009276075A (ja) * 2008-05-12 2009-11-26 Mc Laboratory Inc 有形成分含有液体の流動性を測定する方法
WO2010047191A1 (ja) * 2008-10-24 2010-04-29 コニカミノルタオプト株式会社 血球変形能計測装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0368867A (ja) * 1989-08-08 1991-03-25 Toa Medical Electronics Co Ltd 赤血球変形能測定方法及び装置
JPH0751521A (ja) * 1993-08-18 1995-02-28 Nobuhiro Kamisaka 血液検査用フィルター
US5798827A (en) * 1996-11-26 1998-08-25 Coulter International Corp. Apparatus and method for determination of individual red blood cell shape
JP2005106778A (ja) * 2003-10-02 2005-04-21 Fuji Photo Film Co Ltd フィルターチップ及びそれを用いた細胞及び粒子の流れ特性観察方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014014668; 田地川 勉, 大場 謙吉, 樋口 勝啓, 榊原 千礼: '「マイクロチャンネルアレイを用いた毛細血管中の赤血球の挙動と変形能に関する生体外実験」' 可視化情報学会論文集 Vol. 25, No. 12, 200512, p. 84-91 *
JPN6014014670; 田中 正幸, 越塚 誠一: '「毛細血管中の赤血球の変形による血流への影響」' 日本機械学会年次大会講演論文集 No.06-1, 20060915, p. 45-46 *

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