JPS5829450A - ヘマトクリツト測定装置 - 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】 本発明はへマドクリット測定装置、特に連続測定が可能
でかつ血漿中の電解質濃度が変化する場合においても高
精度な測定が可能な改良されたへマドクリット測定装置
に関する。

血液中のへマドクリット（血液中で血球の占める容積の
割合）を測定することは病気の診断、治療および健康管
理上有効な手段として行なわれておシ、その好適な測定
装置が望まれている。

従来へマドクリット測定装置には遠心分離法によシヘマ
トクリットを求める装置、一定体積の血液中（単位体積
中）の血球数と平均血球体積からヘマトクリットを求め
る装置、および血液の電気抵抗からヘマトクリットを求
める装置等の各種装置が知られている。

このうち遠心分離法による装置、特にウィントロープ管
を用いた測定装置社標準的な計測装置とされているが、
採血を行なっ九血液によシ測定を行なうので連続的な計
測には不適当であった。

また血球数と平均血球体積からヘマトクリットを求める
装置では計測時に希釈液を用いるので、希釈液の電解質
濃度や蛋白質濃度が血漿中の濃度と異なると希釈液中の
血球体積が変化して生体内に於ける血球体積と異なシ、
測定結果に誤差が生じるという欠点を有していた。

更に、血液の電気抵抗率からへマドクリットを求める従
来装置は、簡単に計測ができる点において社便利である
が、血漿中の電解質濃度等の変化によ〉血漿の電気抵抗
率が変化する丸や、測定値に誤差が生じるという欠点が
あった。

本発明は前述した従来の課題に鑑み為され九１のであ）
、その目的は連続測定が可能であシ、かつ血漿中の電解
質濃度が変化する場合にシいて４高精度の一定が確実に
行なわれるヘマトクリット測定装置を提供することにあ
る。

上記目的を達成するために１本発明は血液の電気抵抗率
からヘマトクリットを求めるヘマトクリット測定装置に
おいて、血液の電気抵抗率測定器と、血液から血漿の一
部を限外Ｐ遇する限外濾過器と、骸限外濾過器によりｒ
遇された一過液の電気抵抗率測定器と、血液および濾過
液それぞれの電気抵抗率からヘマトクリットを求める演
算装置と、を含み、前記各装置を被検体血液の体外循環
系内に組み込み生体内を循環する血液の電気抵抗率と前
記限外一過の電気抵抗率から血液のへマドクリットを連
続的に求めることを特徴とする。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には血液透析などの体外循ｍ回路に於いてヘマト
クリットを連続的に測定する本発明ヘマトクリット測定
装置の基本的構成が示され、生体に接続して生体の血圧
、あるいはＩンデ等によシ送シ出される血液の血液流通
路には１．ｌ！Ｉｌ外ｆ過器１０シよび血液電気抵抗率
測定器１２が配設されておシ、限外濾過器１０には半透
膜が設けられ血漿の一部紘隈外一過され、皺濾過液は濾
過液電気抵抗率測定器１４に送られる。血液電気抵抗率
測定器１雪および濾過液電気抵抗率測定ａ１４は循環す
る血液およびＰｆｆｌｉｌの電気抵抗率をそれぞれ測定
し、それらの値をヘマトクリット演算装置１６に出力す
る。ヘマトクリット演算装置１６は、血液の電気抵抗率
ρｂｓＰよび一過液の電気抵抗率ρｐとへマドクリット
Ｈ１との関係式を用いて、入力される上記ｐｂおよびｌ
Ｊｐの値からヘマトクリットを算出し、その値を表示器
１１に表示する。

本発明第１実施例第２図にはさらに詳細なかつ異体的な
本発明の構成説Ｗ！ＡＩＩＩが示され、限外濾過器１０
には分画分子量１３・ＯＯ（Ｑ　Ｐｆｏ−５ｙａｃｒｙ
　−Ｊｏｎｌｔ岨ｓ膜が半透膜として設仕られておシ、
咳半透膜状血液から血漿の一部を分離するよう作用する
。

血液の抵抗率を測定する血液電気抵抗率測定器１２社第
３１に詳細に示され、抵抗測定セル２０゜交流定電流源
２２、および交流電圧計２４から形成されている。その
うちの抵抗一定セル１０には血液が抵抗なく流れること
のできるＰＯｊ２・ｙｃａｒｂｏｎａｔ・の円筒状パイ
ｆ２６が設叶られ、諌円筒状パイプ２＠Ｏ両端部には血
液流通路との接続部を兼ねる円筒状電流電極２１１ａ％
２ｇ１）が設けられ、誼円筒状電流°電極２８よシも内
側のΔイブ２６内Ｋｔｉ２個の針状電圧電極３ＱＩＬ、
ｓｏｂが配設されている。

交流定電流６Ｉｃ２２は前記電流電極２Ｂ＆、２＄１）
関に交流の一定電流を供給し、交流電圧計２４は前記電
圧電極３０＆、５ｏｔ）関に生ずる交流定電流源２２と
同一周波数の交流電圧をその実効値の土俵に等しい直流
電圧に変換する。前記交流定電流源２２が電流電極間に
供給する電流（以下測定電流と−う）＃ｉ、生体に対す
る安全性および、分極の影響を避けるためＫ、高周波の
微弱電流を用いることが望ましく、本実施例では５０　
ＫＨｚ３０μｒｉｍｓの電流を用いている。また、本装
置を血液迭折などの体外血液循３ｊ１回路に挿入してへ
マドクリットを測定するので、血液循環回路は、通常生
体も含めた閉ルーグを形成しているため、前記測定電流
は、抵抗測定セル２Ｇ内の他、血液導管、生体等を介し
ても流れ、その電流量は、各電流系路の電気抵抗に反比
例する。本血液電気抵抗率測定器１２においては、血液
電気抵抗率を高精度に測定するために円筒状イイデ２６
の内径を許される＠シ太く、かつ電流電極２８ａ、２８
ｂ間の距離を短かくして、抵抗測定セル２０内を流れる
測定電流に対して、抵抗測定セル２０の外を流れる測定
電流を無視できるようＫしである。

血液電気抵抗率測定器１２は抵抗測定セル２０中を流れ
る血液の抵抗率ｐｂを４電極法によシ渕定し、該抵抗率
に比例する大きさの直流電圧Ｙｂをヘマトクリット演算
装置１６の入力端３４に出力する。

本発明において特徴的なことはｆ過液電気抵抗率測定器
１４を血液電気抵抗率槻定ｓｌｚと別個に設けたことで
ある。皺濾過液電気抵抗率測定器１４は血液抵抗率測定
器１２と全く同様に構成されておシ、抵抗測定セルｚｏ
中を流れる濾過液の抵抗率ｐｐＫ比例する（比例定数は
前記血液抵抗測定器と等しい値にしである）直流電圧Ｖ
ｐをヘマトクリット演算装置１６０入力端３６に出力す
る。

前記血液および濾過液の電気抵抗率からヘットクリット
を算出するヘマトクリット演算装置１６の構成は第４図
に示され、除算器３８、対数増幅器４０および通常のリ
ニア増幅器４２から形成されておシ、そのうちの除算器
３８としては入力端３４に入力される電圧ｖｂを入力端
３６に入力される電圧”ｉｐで除算してその比ｒ＝ｖｂ
／＋ｐ（：＝：′／、、）を電圧信号として出力する通
常のアナログ除算器が用いられている。対数増幅器４ｏ
は除算器３畠から入力式れる信号ｒ　＝’￥ｐ　を対数
１ｎｙ　Ｋ変換器 するものである。ｙ　＝ア増幅器４２紘その値／ｎｙを
に１倍し、へマドクリットＨｔ　”　Ｋｌ　／ｎｙとし
て表示器１１１に出方する。このときに１の値をに、ｘ
＝４７．６とすると好適である。

測定されたヘマトクリットを表示する表示器１８はム一
り変換器と表示板とを含み、ヘマトクリット演算装置１
Ｇよ）入力されるアナ冒グ電圧信号示器１ｇＰｃデジタ
ル表示される。

とζろで、血漿シよび血液の抵抗率は、温度によって約
−２１１１／”Ｃ（温度が上昇すると抵抗率は減少する
）変化することが知られておシ、また血液中のナトリク
ム湊度の大幅な変化による血液の電気抵抗率の変化量線
へ！トクリッ）Ｋより異なる事が指摘されて−る。更Ｋ
ｔた血液中の血球紘血ｉＩＥが流動すると配向を生じる
ので、血液の流れに平２行な方向への血液の電気抵抗は
、血液が静止して−る場合よ）も減少する。上記第ｍｏ
笑施例では、前記抵抗調定セル中の血液と濾過液が等温
で、血ｔが静止してお〉、カっ血液中の電解質濃度も極
端な変動を生じない場合に正確なヘットクリットを測定
することが可能である。しかし血液と濾過１に温度差が
生じたシ、血液が流動している場合、あるいは、血液中
のナトリウム等の電解質濃度が大幅に変化する場合には
へマドクリット欄定値に誤差が生じる。そζでこのよう
な悪条件においてもヘマトクリットの測定を正確に行な
うことが必要であシ、このような要求を満足する本発明
の第２実施例が第５図に示されてシシ、以下この好適な
第２実施例について説明する。

第１実施例と同一部材には同一符号を付しその説明を省
略する。

本発明の第２実施例にかいて特徴的なことは血液電気抵
抗率測定器１２、および濾過液電気抵抗率測定器１４そ
れぞれの抵抗測定セル２０＆、２０に内にナーンスタ５
４１Ｌ、５４１１を設けたことであシ、またへ！トクリ
ット演算装置ＩＩＫ補正部を設けたことである。

サー嘴スタ５４１Ｌ、５４ｂは外面が絶縁被覆されてＴ
ｈｊ９血液および濾過液の流路に面して円筒状・ダイゾ
２６内に設けられてお）、その出力端はへマドクリット
演算装置１６の後述補正部に設けられた温度計ＳＯａお
よびｓｏｂにそれぞれ接続されている。

前記第２実施例のへマドクリット演算装置１６は演算部
４６と本発明の特徴である補正部４８とから構成されて
おシ、補正部４８は、血液電気抵抗率測定器１２）（よ
シ測定した血液の電気抵抗率Ｉｂ重を血液の温度、流速
に起因して血液の電気抵抗率に与える影響を補正し、３
７℃、静止時における血液の電気抵抗率ρｂに換算して
その値を演算部４６に出力するとともに、濾過液電気率
測定９１４により一定した濾過液の電気抵抗率１ｐｒｔ
１を濾過液の温度によシ補正して、３７℃における濾過
液の電気抵抗率ρｂに換算してその値を演算部４＠に出
力するもので、温度計ＳＯ＆、Ｓｏｂ、温度補正＠　Ｓ
　！　＆、５２ｂ１および流速補正器５４から形成され
ている。

温度計ＳＯａおよび温度計ｓｏｂは、血液電気抵抗率測
定器１２の抵抗測定セル２０１１内に設けられたサーミ
スタ５４ａおよび、ｆ過液電気抵抗率測定器１４の抵抗
測定セル２０１）内に設けられたサーミスタ５４１）と
それぞれ接続されておシ、血液の温度τｂおよび濾過液
の温度〒ｐを測定し、それらに比例した大きさの信号Ｖ
Ｔｂｓｖテｐを温度補正器５２１Ｌおよび５ｚｂＫそれ
ぞれ出力する。

温度補正器５２＆はシフト回路ＳＳａおよび乗算器５１
１１Ｌよシ成シ、そのうちシフト回路５６１は入力端Ｓ
Ｓａに入力される電圧Ｖ？ｂを基準電圧Ｖ、だけシフト
させて補正電圧ＶＣを求め乗算器ｓｅｔに出力する。乗
算器ＳＳａは入力される２つの電圧の積を求め流速補正
器５４に出力する。

前述したように血漿および血液の電気抵抗は１℃の温度
上昇によシ、約ｚ％減少する。従って、温度計ＳＯａは
、測定温度τ℃の時−ｏ、ｏｚｘτＩルトの電圧を出力
し、シフト回路は、その電圧ヲＶ＠Ｗ１．７４　（１＋
０．０２Ｘ　３７　）　＆ルト上昇ｉセテ補正電圧ｖｃ
　（”１＋ｏ、０２Ｘ　（ｓ　７−Ｔ）　）ヲ出力し、
乗算５ｓｓａＦｉ血液電気抵抗率測定器１２から入力端
３４に入力される電圧Ｗｂ　Ｋ前記補正電圧マＣを掛け
るべく構成すると、３７℃に於ける血液の電気抵抗率を
算出するのに好適である。

温度補正器５２１）は温ｒＩＬ補正器５２＆と全く同様
に構成されておシ、入力される任意の測定温度に於ける
濾過液の電気抵抗率ｐｐｍを３７℃に於ける濾過液の電
気抵抗率ρｂに換算して出力するＯなお、温度補正器５
２＆で説明した如く、抵抗率、温度、補正電圧等は総て
電圧信号として取シ扱っている。

流速補正器５４は設定器６Ｇと加算器６２から成る。設
定器はメモリ６４および押しがタンスイッチ６６から成
シ、骸メモリ６４は、押しがタンスイッチ６６が１度目
に押され九時に入力端６，８に入力されている電圧をメ
モリし、押しＩタンスイッチ６６が２［目に押された時
に前記メモリされている電圧から入力端６８に入力され
ている電圧を引いた電圧を記憶しつつ加算器６２に出力
する。メモリ６４に記憶された値の設定をしなおすには
、再び押しＩタンスイッチ６６を押して上記と同様に行
なうことができる。

加算器６２は入力される２つの電圧を加算して演算部４
６の入力端７０に出力する。

流速補正＠５４ｔｉ上述の如く構成されているので測定
開始時Ｋまず血液循環回路を鉗子ではさむ等して血流を
一端停止させて、押しがタンスイッチ６６を押し、次に
鉗子を取シはずして、ヘマトクリットを連続測定したい
状態として再び押しがり／スイッチ６６を押す事によシ
、メモリ６４には、静止時の血液電気抵抗率と流動時の
血液電気抵抗率の差（以下２戸）が記憶されてシリ、加
算器６２によシ、流動時の血液電気抵抗率に上記Δｐを
加算する事によシ、静止時の血液電気抵抗率を演算５４
ｆ５に出力することができる。

演算部４６は入力される３７℃、静止時に於ける血液の
電気抵抗率ｐ、ｂおよび３７℃に於ける濾過液の電気抵
抗率ρｐからヘマトクリツ）　Ｈｔを演算する装置で、
減衰器７２．加算器７４・平方器７６、シフト回路７８
．乗算器８０ｅ減衰器８２一対数増幅器４０・増幅器４
２から成る。減衰＠８２は入力端１０に入力される電圧
をＪ　　（Ｋｌは定数）倍に減衰させて加算器７４に出
力する。加算器７４は、減衰器７２および減衰器８２か
ら入力される電圧を加算して平方器７６および対数増幅
器４０に出力する。平方器７６は加算器７４から入力さ
れる電圧を平方して乗算器８０に出力する。

シフト回路７８は、一定の基準電圧から入力端８４に入
力される電圧を引き算して、その差を乗算器ＳＯに出力
する。乗算器８Ｇは、シフト回路７８から入力される電
圧と、平方器７６から入力される電圧を乗算して、その
積を減衰器８２に出力する。減衰器８２は乗算器８０か
ら入力される電圧を１／に４（Ｋ、＝ｘｓａ７ｘｓ）倍
に減衰させて加算器７４に出力する。対数増幅器４０は
、加算器７４から入力される電圧をその対数に変換して
増幅器４２に出力する。増幅器４２は対数増幅器４Ｇか
ら入力される電圧をに、（Ｋ、は定数）倍して表示器４
４に出力する。

前述し九如く、人間の正常な血液が静止している場合血
液の電気抵抗率ｐｂ、血漿の電気抵抗率ρｐヘマトクリ
ットＨｔの間に杜、 ρ５＝ρ、。て″”　　−−−−−−−６−０−０（１
１すなわち の関係があシ、３７℃において通常に１　＃　４７、ρ
ｐ＃５４ｎＱＩｌ　であることが知られている。

また、正常な血液中に塩化ナトリウムを加えた時Ｏ血液
の電気抵抗率の変化量Δρｂ（１’Ｌ　ＣＡＭ　）とへ
マドクリットＨｔ（％）の間には、 工Ｈｔ Δρｂよ。Ｋ鵞 でに、はｘｌのほぼＡである事が知られている。従って
、血液透析等によって血液中の塩化す）９クム濃度が健
常人の正常値からずれた場合、３７℃で静止している血
液の電気抵抗ρｂと３７℃の血に１＃４７の関係が成立
する。演算部４６は、ζＯｌｌ係を用いてＩｌｂおよび
ｐｐからＨｔを計算し、その値Ｈｔを表示器４４に出力
するものである。す表わち、まずシフト回路７ｓによシ
（３）式のｐｐから（６４−１’ｐ）を求め、減衰器７
２．加算器７４・平方５ｙｓｔ乗算器８０・減衰器８２
からは、第１の実施例と全く同様に構成されているので
説明を省略する。

以上本発明について実施例を挙げて説明したが、本発明
の技術的範囲内において種々の設計変更をなし得ること
は勿論である。

例えば、第２実施例において血液とｆ過液の温度を検出
する素子としてサーミスタを用い九が、この他トツンゾ
スタ熱電対等温度を検出できる素子であれば他の素子を
用いてもよい。

また第２実施例にδ・いて、流速補正部を設定器と加算
器によシ構成し九が、血流速度が絶えず変化して、補正
量の設定をしばしばや夛直す必要があるような場合は、
電磁流量計等の流量計を用いて、自動的に補正値を与え
て、血流に対する血液抵抗率の補正を行なう事もできる
。

を九、同じく第２の実施例において、ヘマトクリット演
算装置の補正部および演算部をアナログ計算器で構成し
たが、必要に応じてディジタル計算器で構成することも
可能であシ、またアナログ計算器で構成する場合でも本
実施例で用いた回路と杜異なる他のアナログ回路を用い
ることもできる。

以上説明したように、本発明によれば血液の電気抵抗率
測定器１２により測定される電気抵抗率と限外濾過器１
０によりｆ過したＰ過液の電気抵抗率とへ定し、その値
からヘマトクリットを算出するので血秦中の電解質濃度
が多少変化する場合においても、高精度でかつ連続的な
ヘマトクリットの測定が可能である。また血液中の電解
質濃度が大きく変化する場合、血液と濾過液に温度差が
生じる場合、血液が流動する場合等の測定誤差発生原因
が存する場合においても、演算装置１６に補正部４８を
設けることによシ、前記測定誤差を除去することができ
、高精度のへマドクリットの測定を確実に行うととがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明へマドクリット測定装置の構成を示す概
略説明図、 第２図社本発明第１実施例におけるヘマトクリット測定
装置の説明図、 第３図は本発明へマドクリット測定装置に）おける血液
および濾過液の電気抵抗率測定器の構成を示す説明図、 第４図は本発明第１実施例のへマドクリット測定装置に
おけるヘマトクリット演算装置の説明図、第５図線本発
明へマドクリット装置における第２実施例の構成説明図
である。 １・Ｏ・−限外ｆ過器、 １２−・・血液電気抵抗率測定器、 １４・・・ｆ過液電気抵抗率測定器、 １６−へマドクリット演算装置、 ４８・・・補正部。 第３図 第４図 ／／３２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （！）　　血液の電気抵抗率からヘマトクリットを求め
   るヘマトクリット測定装置にシいて、血液の電気抵抗率
   測定器と、血液から血漿の一部を限外濾過する限外濾過
   器と、該限外１遍器によシ濾過された濾過液の電気抵抗
   率測定器と、ｍｔおよび濾過液それぞれＯＩｌ定された
   電気抵抗率からヘマトクリットを求める演算装置と、を
   含み、前記各装置を被検体血液の体外循環系内に組み込
   み生体内を循環する血液の電気抵抗率と前記限外濾過液
   の電気抵抗率から血液のへマドクリットを連続的に求め
   ることを特徴とするヘマトクリット測定装置。 ＠　特許請求の範１１（１）記載Ｏへマドクリット測定
   装置にかいて、演算装置はへマドクリットＨｔと血液の
   電気抵抗率ｐｂおよび濾過液の電気抵抗は係数）、を満
   足する演算回路を含むことを特徴とするヘマトクリット
   測定装置。 （２）特許請求の範囲（１）記載のへマドクリット一定
   装置において、演算装置はヘマトクリツ）　Ｈｚと血液
   の電気抵抗率ρｂおよび濾過液の電気抵抗（ただしに宜
   紘定数）、を満足する演算回路を含むことを特徴とする
   ヘマトクリット測定装置。