JPH02659B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は全血の複数のパラメータの同時自動分
析用自動血液分析装置および方法に関する。この
形式の分析は総ヘモグロビン、酸素含有量ならび
に総ヘモグロビンに基づく３つの既知の百分率の
ようなパラメータを決定することを含む。

血液サンプルの成分の光度定量に関係するおよ
びそれに使用される多くの既知の装置がある。し
かしながら、これら従来技術の装置のそれぞれ
は、少なくとも１つの固有の制限を受ける、すな
わち、フイルタ付きの通常の光源を使用する際
に、各装置はある時間期間の使用後、被検物を通
じて送信される波長に影響を与えるドリフトにそ
うぐうするということである。その結果、器械の
読みは時間の経過にともない除々に信頼性がなく
なる。

米国特許第3694092号に開示された光度計は血
清中のアルブミンおよびビリルビンを、通常の光
源および回転フイルタホイールの組合せを通じ
て、分析するように設計されている。この光度計
はサンプルを通つて２つの波長を送信し、一方の
波長に対するサンプルの試験結果にある係数を乗
算し、かつ他方の波長に対するサンプルの試験結
果から得られた値を減算してサンプルを定量的に
分析するものである。これを改良した装置が米国
特許第3902812号に開示されている。この装置は
３セグメントフイルタホイールによつて通常の光
源から得られる３種類の光波長を使用し、そして
これら３つの波長は測定されるべき１つの成分を
除く２つの成分の影響を除去するために使用され
る。

本願に最も近い公知例と考えられる装置がヨハ
ンセン等に対する米国特許第3972614号に開示さ
れている。この装置は、同じく通常の光源を使用
し、回転フイルタホイールを介して２つの波長を
使用し、これら波長を、超音波手段によつて溶血
を起された、かつ希釈剤を使用しない溶血血液サ
ンプルを通じて送信する。この米国特許は総ヘモ
グロビンを得るために、２つの成分のみの濃度の
測定、すなわち、これら波長におけるオキシヘモ
グロビン（酸素ヘモグロビン）および還元ヘモグ
ロビンの濃度の測定を教示するものである。従つ
て、この測定はメトヘモグロビンおよびカルボキ
シヘモグロビンの存在を考慮していないし、また
これら濃度のいずれでもサンプル中に存在する
と、器械によつて得られた結果に補正を行なう必
要が生じる。

既知の他の公知例として、通常の光源およびフ
イルタを使用する米国特許第3748044号がある。
この特許は循環装置を使用して、多サイクルの動
作中、多数の被験物のそれぞれ中にビームを遂
次、別々に通過させる。その後、被験物のそれぞ
れにおいて反応が生ずる速さを、第２組の値を前
にメモリに記憶された第１組の値と比較すること
によつて、決定するものである。米国特許第
3807877号は通常の光源を使用する光度計を開示
するものである。この特許においては、基準なら
びにサンプル物質によつて伝送される光が交互に
測定されてサンプル濃度を表わす出力電圧を得、
そして光度計の感度が、入力電力に対して検出器
の出力をスケールすることによつて、上記出力電
圧の関数として変化される。米国特許第3437822
号は通常の光源を使用する放射線吸収測定装置を
開示するものであり、ランプ電源が光源出力電力
を安定化するようにフイードバツク増巾器によつ
て制御される。米国特許第3690772号は通常の光
源を使用する装置を開示するもので、光パルスが
断続間隔で少なくとも３つの光線路を介して送信
され、その結果１つの光線路のみが任意の瞬間中
照明されるようになされたものである。１つの光
線路のパルスは基準パルスとして使用され、残り
のパルスはフイルタされ、整列されてサンプル中
を通過する。サンプルを通過する光および基準光
線路の光は単一のホトセルに指向される。このホ
トセルからの出力信号は、光源の強さの変動が読
みに影響を与えないように、安定に保持される。

これら従来技術の装置は、いずれも、今日の臨
床医学市場が全血に含まれるパラメータの自動測
定に対して要求する高精度の反復する読みを提供
できない欠点がある。

本発明の目的は極めて高精度の反復する読みを
提供し、かつ長い使用期間にわたりドリフトによ
り悪影響を受けない全血の同時自動分析用装置お
よび方法を提供することである。本質的にはこれ
は、通常の光源を使用するのではなくて、選択さ
れた波長出力が長期間の使用にも拘わらず変化し
ない中空カソードランプ、レーザーまたは類似装
置でよい高解像度のスペクトル線を発生するため
の手段を使用することにより、達成される。従つ
て、この装置は通常の光源ならびに光学的フイル
タを使用することによりそうぐうした従来の欠点
を有しない。他の問題もまた除去される。光学的
干渉フイルタは時間とともに劣化することが知ら
れている。通常の光源を使用すると、フイルタの
劣化がこのフイルタを介して伝送される光の波長
および強度の両方に悪影響を与えるということに
おいて問題は複雑になる。しかしながら、本発明
の装置においては、任意のフイルタの劣化はこの
フイルタを介して伝送される光の強度にのみ影響
を与えるだけである。何故ならば、好ましい実施
例においては、カソードがタリウムおよびネオン
よりつくられた中空カソードランプよりなる光源
それ自身によつて正確な波長が形成、決定される
からである。

本質的には、本装置はサーボ制御されるスペク
トル線源を使用し、この源から放射する各スペク
トル線の光強度出力を一定に維持するようにする
とともに、最小限のダイナミツクレンジをもつ比
率計的対数増巾器を使用する電気−光学的器械で
ある。このサーボ制御されるスペクトル線源と比
率計的対数増巾器の組合せは大いに改善された安
定性および精度を与える。総ヘモグロビン、酸素
含有量ならびに総ヘモグロビンの誘導体百分率の
ような血液のパラメータを測定するためこの電気
−光学的器械と改良設計の流体−流れ系が組合さ
れる。この流体−流れ系は単方向性クラツチによ
つて選択回転する複数のポンプケージを有する多
セグメントぜんどうポンプと、モータとを含み、
これらポンプケージならびにそれらの周りに巻か
れた管体はポンプケージのまわりに巻かれた管体
中をポンプ作動により流れる流体を正確に停止さ
せるピンチバルブとしても働く。これはサンプル
と希釈剤の制御された混合を可能にし、また各測
定に続いて流体−流れ系の自動フラツシユ洗浄を
可能にする。

この装置の分析基準は、着色化合物の濃度を測
定する際に使用される光度測定法的関係を定める
吸収分光学のベールの法則から、数学的に発展さ
れている。すなわち、与えられた波長ならびに一
定のパスレングス(1)において、着色溶液を通つて
伝送された光(I)は濃度(C)が増大するにつれて対数
的に減少する。これは吸光度(A)によつて次式のよ
うに表わすことができる。

log₁₀（I₀／Ｉ）＝εlC＝Ａ ……(1) ここでI₀は入射光であり、またεはモル吸収係
数である。

式(1)を書き直して濃度(C)を求めると、 Ｃ＝Ａ／εl＝１／εllog₁₀（I₀／Ｉ）
＝（ε）^-1／ｌlog₁₀（I₀／Ｉ）……(2) ここで１／ε＝（ε）^-1はモル吸収係数の逆数であ る。

カソードがタリウムと銀アマルガムより構成さ
れ、ネオンガスが充填された中空カソードランプ
を使用すると、４つの非常に明確な狭い帯域巾の
スペクトル線が次の波長で選択された。すなわ
ち、タリウムからの535.0nｍと、ネオンからの
585.2、594.5および626.6nｍとである。これら４
つの波長のそれぞれで、４つのモル吸光係数が４
つのヘモグロビン種〔還元ヘモグロビン
（RHb）、オキシヘモグロビン（O₂Hb）、カルボ
キシヘモグロビン（COHb）、ならびにメトヘモ
グロビン（MetHb）〕のそれぞれに対して決定さ
れた。εはマトリツクス形式で次のように表わす
ことができる。

ε535.0、RHb ε585.2、RHb ε594.5、RHb ε626
.6、RHb ε＝ ε535.0、O₂Hb ε585.2、O₂Hb ε594.5、O₂Hb ε
626.6、O₂Hb……(3) ε535.0、COHb ε585.2、COHb ε594.5、COHb ε
626.6、COHb ε535.0、MetHb ε585.2、MetHb ε594.5、MetHb
ε626.6、MetHb 本発明装置においては、光強度I₀およびＩは次
のように得られる正規化値である。光はビーム分
割器によつて２つのビームに分割され、約90％の
光はサンプルホトダイオードにそのまゝ向い、約
10％の光は基準ホトダイオードへ反射される。サ
ンプルホトダイオードによつて発生される電流
（I_S）ならびに基準ホトダイオードによつて発生
される電流（I_R）は比率計的対数増巾器に送られ
る。この対数増巾器は次の出力電圧（Ｖ）を発生
する Ｖ＝Klog₁₀（I_R／I_S） ……(4) ここでＫはスカラー乗数である。

キユベツト中の光学的に透明な溶液（ゼロ点合
せ溶液）により、Vblank（Vb）が比率計的対数
増巾器によつて発生される。キユベツト中のヘモ
グロビン溶液により、Vsample（Vs）が発生され
る。このヘモグロビン溶液の吸光度(A)は、 Ａ＝Vs−Vb／Ｋ ……(5) である。

式(2)は、式(3)からのεおよび式(5)からのＡを使
用して、４つのヘモグロビン種の濃度(C)を各波長
において求めるように展開される。

C_RHb＝１／ｌ〔A_535.0（ε_535.0,RHb）^-1＋A_585.2（ε_5
85.2,RHb）^-1 ＋A_594.5（ε_594.5,RHb）^-1＋A_626.6（ε_626.6,RHb）
^-1〕……（6a） C_O2Hb＝１／ｌ〔A_535.0（ε_535.0,O2Hb）^-1＋A_585.2（
ε_585.2,O2Hb）^-1 ＋A_594.5（ε_594.5,O2Hb）^-1＋A_626.6（ε_626.6,O2Hb
）^-1〕……（6b） C_COHb＝１／ｌ〔A_535.0（ε_535.0,COHb）^-1＋A_585.2（
ε_585.2,COHb）^-1 ＋A_594.5（ε_594.5,COHb）^-1＋A_626.6（ε_626.6,COHb
）^-1〕……（6c） C_MetHb＝１／ｌ〔A_535.0（ε_535.0,MetHb）^-1＋A_585.2
（ε_585.2,MetHb）^-1 ＋A_594.5（ε_594.5,MetHb）^-1＋A_626.6（ε_626.6,Met
Hb）^-1〕……（6d） 総ヘモグロビン（THb）は式（6a）、（6b）、
（6c）、および（6d）からの４つの濃度の和とし
て定義される。

THb＝C_RHb＋C_O2Hb＋C_COHb＋C_MetHb ……(7) ％O₂Hb＝C_C2Hb×100／THb ……（8a） ％COHb＝C_COHb×100／THb ……（8b） ％MetHb＝C_MetHb×100／THb ……（8c） 酸素含有量は式（6b）からC_O2Hbを使用して計
算される。

O₂含有量＝1.39×C_O2Hb容量％O₂ ……(9) 本発明のこれらおよび他の利点ならびに特徴は
同様の番号が同様の部分を示す添付図面を参照し
ての本発明の好ましい実施例についての以下の詳
細な説明から明らかとなろう。

添付図面、特に第１図および第２図を参照する
と、本発明に従つて構成された自動血液分析装置
１０の好ましい一形式が示されている。第１図は
正面部分の斜視図であり、第２図は特に流体−流
れ系を示すために本装置の若干の部分が除去され
た拡大図である。

本発明装置に対する動作制御装置は表示パネル
１２に装着される。表示パネル１２には測定され
たパラメータが４デイジツトLED（発光ダイオー
ド）表示装置１４によりデイジタルに表示され
る。７つ一組のプツシユボタンスイツチ１８ａ，
１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ、なら
びに１８ｇが表示パネルの下方左側部分に好都合
に装着されており、その右側に４つ一組のトグル
スイツチ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、ならびに２０
ｄが設けられている。トグルスイツチ２０ａない
し２０ｄとプツシユボタンスイツチ１８ａないし
１８ｇとの間には、使用者が調節可能な総ヘモグ
ロビンに対する較正ねじ２２が配置されている。
この較正ねじ２２は小形のねじ回しによつて調整
することができる。トグルスイツチ２０ａないし
２０ｄの右側には停止ボタン２４が位置付けされ
ている。これらプツシユボタンスイツチ、トグル
スイツチ、総ヘモグロビン較正ねじ、ならびに停
止ボタンのそれぞれの機能および動作について
は、本発明装置の動作についての詳細な記載に関
連して、特に装置動作のフローチヤートを表わす
第８図を参照して、後で十分に説明される。

プツシユボタンスイツチおよびトグルスイツチ
の上側で、かつLED表示装置１４の下側の空間
に、６つ一組の警告灯（そのうちの１つ１６ａの
みを図示）が配置されている。これら警告灯は照
明されたときに本装置の動作におけるある状態を
操作者に警告するように設計されている。第１の
警告灯１６ａは「人間の血液に対するものではな
い（not for humam blood）」という言葉を表示
し、照明されたときに、そのモードにおける本装
置は動物の血液のみで動作するように設定されて
いるということを、操作者に知らせる。その結
果、人間の血液サンプルはこの警告灯１６ａが表
示パネルに現われているときには走行してはなら
ない。他の５つの警告灯は「キユベツト検査」、
「高いMetHb疑問データ」、「吸光度誤差」、「温度
未調整」、ならびに「光強度誤差」である。これ
らについても、本発明装置の動作を記載するとき
に十分に説明される。

作業台に取付けることのできる本発明装置は真
空成形された取り外し可能なトレイ１１を具備し
ている。このトレイ１１は本装置の動作において
必要な直立位置に３つのびん、すなわち廃物びん
５４、同じ体積の零点合せ／フラツシユ洗浄溶液
びん５８、ならびにこれら間に位置付けされた小
さい希釈剤含有びん５６、を収容する。これらび
んの上部でかつ表示パネル１２の下側の空間に
は、前面板１３に固定された流体−流れ系が設け
られている。この流体−流れ系は本質的には可逆
モータ４０ａによつて駆動される多セグメントぜ
んどうポンプ４０からなる。このポンプの左側に
標準のサンプラー５０（試料採取器）が位置付け
されている。サンプラー５０は第１図においては
サンプリング位置に図示され、また第２図におい
てはフラツシユ洗浄位置に図示されたサンプラー
ブローブ５２を具備している。本装置は図示しな
いがサンプルの注入器注入のために使用する代り
のサンプリング装置を好便に具備していてもよ
く、また標準のサンプラー５０を構成し得るがし
かし図示しないアクセサリ・アダプタをさらに具
備する細管サンプラーを具備していてもよいとい
うことに注意すべきである。

可逆の双方向性電気モータ４０ａは駆動シヤフ
トをいずれの方向にも回転させるように設計され
ている。この駆動シヤフトのまわりにはポンプケ
ージ４４および４６が装着されており、これらポ
ンプケージ４４および４６は互いに約120゜の角度
で配置された３つのロツドよりなり、そして駆動
シヤフトのまわりに同心的である。左側に配置さ
れたポンプケージ４４は希釈剤管巻回部４１およ
びサンプル管巻回部４３がそれらのまわりに巻回
されており、他方右側のポンプケージ４６はその
まわりに巻回されたフラツシユ洗浄管巻回部４５
を有する。ポンプケージ４４および４６は円筒状
部材を４２によつて分離されている。円筒状部材
４２はモータの駆動シヤフトのまわりに同心的に
取付けられており、シヤフトとともに同時に連続
回転する。この円筒状部材４２はその周囲がのこ
ぎり歯状に形成されており、またこの部材４２を
必要に応じてそれぞれの方向に回わすことにより
本装置の手動動作を可能にするために、両側部の
まわりに駆動クラツチを具備することが好まし
い。上記可撓性管巻回部のそれぞれは図示するよ
うに対応するびんにそれぞれ接続されている。サ
ンプラープローブは管５１によつてサンプルおよ
び希釈剤混合用Ｔ字管４８に接続されており、こ
のＴ字管４８にはポンプケージ４４のまわりの希
釈剤管巻回部４１に接続する管５３が、また、接
続されている。混合用Ｔ字管４８からは、別の可
撓管５５がソレノイドであつてもよい機械的溶血
器２８に接続され、そこからキユベツト保持器組
立体３０内に配置されたキユベツト３４に達す
る。組立体３０は簡単な検査、キユベツトの取替
えあるいは凝塊除去のため、例えばハンドル３０
ａによつて取外しできるように設計されている。
組立体３０内において、管はキユベツト３４の前
段に血液予熱部分２５を、またキユベツト３４の
後段にフラツシユ洗浄溶液予熱部分２７を含むこ
とが好ましい。組立体３０から出る管は第２のＴ
字管３３に接続される前に、図示するようにコイ
ル３１に巻回される。第２のＴ字管３３は一方で
はポンプケージ４６のまわりに巻回された洗浄管
巻回部４５に接続され、また他方では短かい接続
管３７およびアダプタ３５を介してポンプケージ
４４のまわりに巻回されたサンプル管巻回部４３
に接続される。

この流体−流れ系の正しい動作のために、一方
クラツチ４７が中央に配置された円筒状部材４２
から離れたポンプケージ４４および４６のそれぞ
れの端部に配置されている。これら一方クラツチ
４７，４７は、洗浄側ポンプケージ４６が回転駆
動シヤフトとともに第２図に矢印によつて示す方
向にのみ回転し、同時に吸引側ポンプケージ４４
が停止したまゝにあり、そしてモータおよび駆動
シヤフトが逆方向に駆動されると、吸引側のポン
プケージ４４が矢印で示す方向に回転され、同時
に洗浄側ポンプ４６が停止したまゝにあることを
保証するように動作する。互いに120゜の角度で配
置された３つの水平方向バーよりなるように構成
されたこれらポンプケージは、また、これらポン
プケージのまわりに巻回された可撓管に対するピ
ンチバルブとしても機能し、ピンチバルブのよう
に、流れ系を通る流体流を正確に停止させて少量
の正確な量の流体の伝送を生じさせ、かつ制御す
るように働くということを特に注意すべきであ
る。

前面板１３に取外し可能に配置されたキユベツ
ト保持器組立体３０の近傍に、２つの機能を好都
合にする中央に配置されたライト３８を有するキ
ユベツトクリツプ３２が取付けられている。この
ライト３８は電力が本装置に供給されているとき
には常にオンであり、その状態を操作者に指示す
る。その上、このライトは、キユベツト３４が図
示するその正規の位置から除去されてキユベツト
クリツプ３２内に配置され、操作者がキユベツト
中に血液凝塊、不純物、あるいは他の異物が存在
するか否かを観察するときに、特に前記した警告
灯の１つが表示パネルに照明されているときに、
キユベツトを検査するべきライトとして機能す
る。

本装置の電気−光学的装置について第３図およ
び第４図を参照して詳細に説明する。この装置の
より重要な部品の１つは本発明の装置において使
用される４つの選択された波長を発生し、かつ定
めるスペクトル線源である。この源６０によつて
決定される波長は装置の長期間の使用の後でさ
え、安定でかつドリフトを生じない。従つて、本
装置の他の部品との組合せにより信頼できる、正
確な読みを行い反復精度で提供するのに役立つ。
このスペクトル線源６０は適当なレーザーまたは
他のスペクトル線源からなるものでよいが、しか
し、実際の経済的面から、好ましい実施例におい
ては中空カソードランプ６０が可視スペクトルの
４つの選択された波長を発生し、決定するために
使用される。その上、本実施例では、対象とする
高解像度の波長、すなわち、第５図に示すよう
に、タリウムの535.0nｍ、ならびにネオンの
585.2nｍ、594.5nｍおよび626.6nｍ、を発生し、
決定するためにタリウムとネオンより構成された
カソードを有する中空カソードランプ６０が選択
された。

中空カソードランプ６０から発せられるこれら
それぞれのスペクトル線は適当なレンズ６１によ
つて集束され、ミラー６２によつて反射されて複
数の狭帯域巾フイルタ７２の１つを通る。これら
狭帯域巾フイルタ７２は適当な電気モータ７０ａ
によつて矢印で指示された方向に回転されるフイ
ルタホイール７０に配列されている。これら狭帯
域巾フイルタ７２の機能は単に上記した４つのも
のを除く他のスペクトル線がこれらフイルタを通
過することを阻止することである。これらフイル
タは、すべてのフイルタと同様に、時間とともに
変化する傾向がある。それにも拘わらず、この装
置をその特定の源と組合せることにより、これら
狭帯域巾フイルタ７２の特性の変化はそれを通つ
て伝送される特定の波長に変化またはドリフトを
生じさせず、単に伝送される光の強度に影響を与
えるだけである。それ故、本発明の装置を非常に
長い期間使用しても読みは正確で、信頼できる状
態のまゝである。何故ならば、通常は波長ととも
に変化する吸光度測定値が本発明の実施例におい
ては、選択された源の波長が変化しないので、変
化しないからである。

それぞれの狭帯域巾フイルタ７２を通過する特
定の選択された波長は別のレンズ６３によつて再
び集束され、裏側が適当なマスク８１によつてカ
バーされたビーム分割器８０を通過する。このビ
ーム分割器８０によつて光の約10％は基準検出器
光感知手段８６に向けられるように分割される。
残りの約90％の光はビーム分割器８０を通過し、
キユベツト３４を通る。キユベツト３４はゼロ点
合せ溶液または溶血血液サンプルを含む。キユベ
ツト３４を通過した光はサンプル検出器光感知手
段８４に当る。キユベツト３４はレンズ６３を通
過する光に対し直角ではなくて僅かな角度をもつ
て位置付けされるということを注意すべきであ
る。これはキユベツトの表面からの任意の反射波
がマスク８１に指向されるようにするためであ
る。すなわち、キユベツト表面からの反射波がビ
ーム分割器８０に反射され、最終的に基準検出器
光感知手段８６に反射され、基準検出器の読みに
悪影響を与える状態となることを防止するためで
ある。

キユベツト３４およびこのキユベツトに取付け
られた可撓管の部分、ビーム分割器８０およびそ
のマスク８１、レンズ６３、ならびに少なくとも
サンプルおよび基準検出器光感知手段８４および
８６の部分はキユベツト３４内の溶血サンプルを
常に37.0℃であるように選択された一定温度に維
持するように温度制御された領域３４ａ内に配置
されているということに注意すべきである。対数
増巾器９０もまた、その安定性をさらに改良する
ために温度制御された領域に非常に接近している
ことが好ましい。

基準検出器光感知手段８６の出力は増巾器８８
にまず結合されている。増巾器８８の出力は対数
増巾器９０ならびに中空カソードランプに対する
サーボ制御された電力供給源９２の両方に接続さ
れている。対数増巾器９０に対する他の出力はサ
ンプル検出器光感知手段８４の出力から取り出さ
れる。この対数増巾器９０ならびに中空カソード
ランプ６０の光強度出力を制御し、調整するサー
ボ制御電力供給源９２の詳細な機能は第７図を参
照して後で十分に説明する。

第３図に特に示されているように、フイルタホ
イール７０はその周囲に一連の円周方向スロツト
７６および７８を、また少なくとも１つの孔７４
を具備しており、これらスロツトはホイールに装
着された４つの狭帯域巾フイルタ７２に隣接して
配置されている。孔７４は、後で詳細に記載され
るように、本装置の入力サイクルを開始させる同
期ノツチを表わす。２つ一組の円周方向スロツト
７６および７８が４つの狭帯域巾フイルタ７２の
それぞれ１つに対して位置付けされている。内側
スロツト７８より若干大きい外側スロツト７６は
サンプルスロツトとして働く内側スロツト７８に
よつて決定されるサンプルパルスより若干長い継
続時間のサーボパルスを通すようにするサーボス
ロツトとして働く。フイルタホイール７０、これ
らスロツト、ならびに内側サンプルスロツト７８
と同じ半径方向距離にある同期ノツチ７４は静止
フイルタ位置検出器回路７１を介して回転され
る。この検出器回路７１は回転フイルタホイール
７０の両側に１つづつ配置された２つの同一回路
よりなる。これら同一回路のそれぞれはホトトラ
ンジスタと対面する赤外線発光ダイオード
（LED）を含み、フイルタホイール７０は発光ダ
イオードとホトトランジスタとの間で走行する。
これら回路は同期ノツチ７４がLEDによつて掃
引されるときに同期信号を検出し、サーボスロツ
ト７６およびサンプルスロツト７８がフイルタ位
置検出器回路７１中のそれぞれのLEDを通過す
る時間期間のサーボパルスおよび若干短かいサン
プルパルスを発生する。発生されたサーボパルス
はサーボパルスライン７３によつてサーボ制御電
力供給源９２に導びかれ、後で詳細に記載された
ように、中空カソードランプ６０の動作において
使用され、一方同期パルスおよびサンプルパルス
は同期およびサンプルパルスライン７５ａおよび
７５ｂによつてアナログ−デイジタルコンバータ
に結合される。このアナログ−デイジタルコンバ
ータについては後述する。

比率計的対数増巾器のおよび中空カソードラン
プ用サーボ制御電力供給装置の詳細な回路図が第
７図に開示されている。比率計的対数増巾器の目
的はその出力９１（V_OUT）に２つの電流、すな
わち基準電流I_Rとサンプル電流I_S、の比の対数に
比例する出力電圧を発生することである。これら
基準およびサンプル電流は光ビーム（上記したよ
うに、前記中空カソードランプ６０によつて形
成、発生され、本装置の電気−光学系を介して送
られる）に応答して発生され、分割された例えば
約10％のビームは基準ホトダイオード９４に当
り、残りの約90％のビームはキユベツト３４を通
過した後サンプルホトダイオード９６に当る。同
軸ケーブル９５および９７がこれらホトダイオー
ドをそれらの回路にそれぞれ接続する。

基準電流I_Rは同軸ケーブル９５によつて増巾器
８８に送られる。この増巾器８８はこの電流を電
圧出力に変換する。この電圧はバツフア増巾器９
８によつて反転され、かつ増巾され、増巾器９８
の出力に点９９において結合された基準電流抵抗
１１０の両端間に電圧降下を生じさせる。点９９
におけるこの電圧は増巾器１１１の負入力で感知
され、２つの抵抗R₁およびR₂よりなる抵抗回路
の接続点を表わす点８９に確立された基準電圧と
比較される。これら抵抗の一方R₁は接地され、
他方R₂は正の15ボルトDC電圧に接続されてい
る。

点９９の電圧がこの抵抗回路によつて点８９に
確立された基準電圧に等しくない場合には、増巾
器１１１は適正な極性電圧を通常導通している電
界効果トランジスタ１１４を介してアナログサー
ボフイードバツク増巾器１１６の入力に供給し、
それによつてトランジスタ１１５を作動させ、要
求に応じてトランジスタ１１７に多くのまたは少
ない電流を流し、トランジスタ１１７から中空カ
ソードランプ６０のカソードに流れるコレクタ電
流を増大または減少し、中空カソードランプの出
力光強度を増大または減少させる。その結果、基
準ホトダイオード９４によつて発生された基準電
流I_Rは点９９に点８９の基準電圧に等しい電圧を
発生させることになり、従つて回路をバランスさ
せる。同軸ケーブル９５を通る基準電流I_Rは、ラ
イン７７の信号により前以つて可能化されたデコ
ーダ回路７９によつてデコードされるときに、タ
イミングサーボスロツト７６が光をフイルタ位置
検出器回路７１に通すようにさせられる時間期間
の間、一定にとどまる。また、点９９から基準電
流抵抗１１０を通る電流も一定にとどまる。それ
故、キユベツト３４中にブランクがあると、ホト
ダイオード９６によつて発生されるサンプル電流
I_Sは基準電流抵抗１１０を流れる電流に実質的に
等しい。

このバランスされた状態のもとで、共通エミツ
タ形態に接続されたトランジスタ１０６および１
０８のエミツタ電流はほぼ同じであり、また対数
増巾器出力９１の正規化出力電圧V_OUTは、 V_OUT ＝（log₁₀I_R／I_S）（−3.5V）＝K₁log₁₀I_R／I_S となる。ここでK₁は対数増巾器の利得係数を表
わし、それはデケード当り−3.5ボルトである。

溶血全血のような吸収媒体がキユベツト３４中
に導入されると、対数増巾器の９１の出力はサン
プルホトダイオード９６の電流変化のデケード当
り−3.5ボルト変化する。対数増巾器９０の好ま
しいダイナミツクレンジは25ナノアンペア（nA）
から150ピコアンペアまでのサンプル電流I_Sおよ
び2.5nAから1.5nAまでの基準電流I_Rに対してで
ある。

サンプル電流I_Sは同軸ケーブル９７を介して増
巾器１００に供給される。対数増巾器９０に対す
る低電流調整は抵抗１０２および１０２ａによつ
て形成される。トランジスタ１０８のベースに
は、デケード当りの電圧調整を行なうように設計
された可変抵抗１０５、ゼロ調整ポテンシヨメー
タ１０７、および抵抗１０４がそれぞれ接続され
ている。他の抵抗１０６のベースは図示するよう
に接地されている。利得は増巾器１００の出力に
おいてデケード当り＋0.7Vに抵抗１０５を使用
して設定される。増巾器１００の出力は増巾器１
０３の入力に接続されている。増巾器１０３の出
力９１はデケード当り−3.5Vである対数増巾器
の負の出力を表わす。

対数増巾器９０に対する高電流調整回路は可変
抵抗１１２および抵抗１１２ａよりなり、増巾器
８８、バツフア増巾器９８および増巾器１０１に
よつて必要とされ得る電圧オフセツト調整を考慮
しており、またホトダイオード９４の暗電流およ
び漏洩電流、ならびに増巾器８８の入力バイアス
電流を処理する。

フイルタ位置検出器回路７１のLEDによつて
発生される光が特定のタイミングサーボスロツト
７６を通過し、デコーダ回路７９によつてデコー
ドされると、基準ホトダイオード９４によつて発
生される基準電流I_Rは、NPNトランジスタ１１
３のベースに達するサーボパルスライン７３上に
負信号がなくなるためにトランジスタ１１３なら
びにダイオードＤ３およびＤ４が再びオンとなる
ので、再び減少し、その結果、増巾器１１１なら
びに電界効果トランジスタ１１４は再びオフとな
る。この状態において、中空カソードランプ６０
を駆動する電流はアイドル調整抵抗１１８ａ，１
１８ｂ、および１１８ｃよりなる抵抗回路によつ
て設定されるアイドル電流に減少する。これは装
置の動作における中空カソードランプ６０の有効
寿命を大巾に長くするということにおいて重要な
ことである。

サーボモードにおいて使用できる、しかも中空
カソードランプ６０に供給できる最大電流は抵抗
１２１により決定される。この抵抗１２１はこの
限界を越えるときにはいつでもトランジスタ１１
９を接地に短絡し、かくして中空カソードランプ
を無能化する。トランジスタ１１９はサーボフイ
ードバツク増巾器１１６の出力とトランジスタ１
１７のエミツタとの間に抵抗１２３を介して接続
されている。

本装置は多用途の定電圧トランス１３０によつ
て、100、115、230ボルトAC60Hzあるいは100、
115、230ボルトAC50Hzのような通常見られる任
意のAC電力供給源（電源）に接続されるように
設計されている。本発明の装置の全体の電気系が
第６図にブロツク図形式で示されており、トラン
ス１３０は低電圧電力供給源１３２、中空カソー
ドランプ電力供給源１３４、ならびに表示パネル
１２に電力を供給する。

低電圧電力供給源１３２の機能は本装置に５つ
の正確に制御されたDC電圧、すなわち１アンペ
アの＋15VDC、−15VDC、＋5VDCと、３アンペ
アの＋5VDCと、−10VDCを供給することであ
る。中空カソードランプおよび関連する回路６０
ａに対する電力供給源１３４は、サンプルすると
きにランプの強度を制御するために適正な電力を
提供し、温度制御された領域３４ａに電力を提供
し、フイルタホイール７０の動作を制御するため
に対数増巾器９０からの信号を感知し、モータ４
０ａの動作および溶血器ソレノイド２８の動作の
ために電力を提供することである。

アナログ−デイジタルコンバータおよび関連す
る回路１２０は対数増巾器９０からアナログ情報
を、また中空カソードランプおよび関連する回路
６０ａからライン７５を介して同期およびサンプ
ルパルスを受信し、そして本質的に対数増巾器情
報を２進出力に変換し、その結果この２進出力は
デイジタルに記憶できるとともに、PROM（プロ
グラマブル・リード・オンリー・メモリ）あるい
はROMよりなるものでよいメモリ１４２を具備
する適当なマイクロコンピユータ１４０によつて
使用できるようになる。

種々の構成要素の適正なチヤネル化および相互
接続を用意するために、アナログ−デイジタルコ
ンバータおよび関連する回路１２０をマイクロコ
ンピユータ１４０に接続するシステム相互結合装
置１２４が設けられており、この相互結合装置１
２４はさらに表示パネル１２、あるいは発光ダイ
オード表示装置１４および前記した一組の警告灯
１６に対する接続を有する。

本発明の装置はまた、プリンタインターフエー
ス１２６を具備している。このインターフエース
１２６の機能はプリンタアクセサリ１２８を本発
明の装置１０と動作状態に接続することおよび例
えば全血のPH、PCO₂およびPO₂のようなパラメ
ータを測定するように設計された、血液ガス器械
１３８と動作状態に接続することである。プリン
タインターフエースの設計はどちらの器械もプリ
ンタと独立に動作できるように、あるいは両器械
がプリンタとともに動作でき、それによつて両器
械からのデータを同じ患者のプリンタチケツトに
印刷することを可能にすることである。

アナログ−デイジタルコンバータおよび関連す
る回路１２０は基本的アナログ−デイジタルコン
バータに加えるに、利得スケール増巾器、４チヤ
ネルマルチプレクサおよびデコーダ回路、サンプ
ルおよび保持増巾器、基準電圧増巾器、ならびに
フイルタホイール信号デコーダを既知の態様で含
む。

マイクロコンピユータ１４０は同様に、中央処
理装置、システムクロツク、RAM、ならびに好
都合のインターフエース装置、入出力口（ポー
ト）および制御回路を含む既知の部品からなる。
メモリ１４２はPROMまたはROMアレイ、メモ
リアドレスバツフア、チツプ選択デコーダ、デー
タ出力バツフア、ならびにスタテイツク動作のた
めに設計されたリードオンリーメモリを組合せに
おいて提供するこの分野の技術者には周知の適当
な可能化制御回路を含む。

本発明の装置１０の動作は既に記載した第１図
とともに、装置動作のフローチヤートを示す第８
図を参照することにより良好に理解できる。本装
置を適当な接続コード（図示せず）により通常の
AC電源に接続し、かつ後部パネル（図示せず）
に位置付けされた電源スイツチをオンにした後、
この装置は初めにある時間期間の間ウオーミング
アツプされることが好ましい。勿論、操作者は本
装置に電力が供給されていることをすぐに気づ
く。何故ならば、この状態は電力がオンであると
きに常にオンであるライト３８によつて指示され
るからである。

すでにのべたように、使用者が調整できる唯一
の較正はねじ回しによつて表示パネル１２に位置
付けされたポテンシヨメータ２２を調整すること
であり、それによつて操作者は装置パネルに１４
で表示される総ヘモグロビンを較正することがで
きる。かかる較正は、装置が最初に設置されたと
きに、ポンプ管巻回部が変えられたときに、ある
いはキユベツト３４が変えられたまたは分解され
たときに、必要である。勿論、操作者はこの較正
を装置の動作の際に定期的に、例えば一週間に約
一度、検査することを望むかも知れない。較正
は、「人間の血液に対するものではない」および
「高いMetHb疑問データ」を除く警告灯１６が表
示パネル１２上に現われる場合に、禁止される。
較正ポテンシヨメータ２２を操作する前に、操作
者はトグルスイツチ２０ａを上側較正位置に位置
付けし、スタートボタン１８ａを押すことによつ
てブランク更新サイクルが開始され、較正標準の
吸引ならびに流体系のフラツシユ洗浄に続いて総
ヘモグロビンが１４に表示される。

表示された値が標準の較正値と相違する場合に
は、操作者は、１４の表示値が標準の較正値と正
確に同じ値となるまで、ねじ回しでポテンシヨメ
ータ２２を調整する。この較正手続きは値を再度
検査するために一度繰返されることが好ましい。
較正の後、スイツチ２０ａは下側の「運転」位置
に位置される。

トグルスイツチ２０ｂは３つの動作位置を有
し、そして本装置をプリンタとインターフエース
し、また所望ならば、前記したような他の血液ガ
ス器械とインターフエースする。トグルスイツチ
２０ｂがそのスロツトの中央にあると、プリンタ
は本発明の装置とのみ動作するように設計されて
いる。トグルスイツチ２０ｂがそのスロツトの最
上部に位置付けされると、プリンタは他の血液ガ
ス器械１３８とのみ動作状態に接続される。トグ
ルスイツチ２０ｂがその最下部位置にあると、プ
リンタは本発明の装置１０ならびに他の血液ガス
器械１３８の両方に動作状態に接続される。勿
論、プリンタは随意の装置であり、従つて本発明
の装置はプリンタなしに機能する。

トグルスイツチ２０ｃおよび２０ｄは流体−流
れ系の動作に影響を与える。トグルスイツチ２０
ｃが上側位置に位置付けされると、下側位置に位
置付けされたときよりも長いサンプル吸引時間が
生じる。トグルスイツチ２０ｄは電気モータ４０
ａの動作に影響を与え、上側位置に移動されたと
きには吸引側のポンプケージ４４を回転させ始
め、た下側位置に移動されたときには洗浄側のポ
ンプケージ４６が回転される。これらポンプケー
ジは第２図に矢印で示す方向にそれぞれ回転す
る。装置の動作は操作者が都合の良いときに停止
ボタン２４を押すことによつて任意の時間に禁止
できる。

装置が適正にウオーミングアツプされ、較正さ
れると、操作者は、まず、スタートボタン１８ａ
を押し、60Hzで25秒間継続するスタートサイクル
を開始させる。この時間中ボタン１８ａのライト
は点灯されたまゝである。第８図において気付か
れるように、このサイクルの初めの20秒はポンプ
４０の右側のポンプケージ４６の動作による装置
の流体系のフラツシユ洗浄を含む。この時間中、
オクチルフエノキシデカエタノールをカビ抑制剤
とともに含むことが好ましい零点合せ洗浄溶液が
びん５８から洗浄管巻回部４５を通り、Ｔ字管３
３、コイル状管３１、洗浄溶液予熱部分２７、キ
ユベツト３４、血液予熱部分２５、管５５を通
り、さらに第２のＴ字管４８、管５１、サンプラ
ープローブ５２を通つて廃物びん５４中に流れ
る。何等かの理由によりサンプラープローブ５２
が第２図に示すその下側位置にない場合には、洗
浄サイクルは生じ得ず、設定された間隔で警報が
なり、サンプラープローブが廃物びん５４中に降
下される時間までサンプルボタン１８ｂのライト
が点滅する。キユベツト３４中に零点合せ洗浄溶
液が存在すると、装置は次の５秒間でブランクの
吸光度を測定し、そしてスタートボタン１８ａの
ライトが消え、同時に赤色サンプルボタン１８ｂ
のライトが点灯されて装置が穴やサンプリングに
対する準備が完了したことを指示する。与えられ
た波長での血液サンプルの真の吸光度はこの血液
サンプルの測定された吸光度からキユベツト３４
のブランクの測定された吸光度を減じたものであ
るということを注意すべきである。従つて、この
後者の値は装置において周期的に更新され、それ
によつて装置の読みの精度および信頼性をさらに
向上させている。

サンプルボタン１８ｂは次の約30分の間点灯さ
れたまゝであり、装置が準備モードであり、この
時間中全血または溶血血液のサンプルを受け入れ
る状態にあることを指向する。この30分の時間経
過後、装置は自動的にブランク更新サイクルを開
始し（ボタン１８ｂは消える）、初めに3.6秒の時
間の間サンプラープローブ５２を介して空気を吸
引し（ボタン１８ａのライトが点灯し、「動作中」
を指示する）、続いて60Hzにおいて20秒の継続時
間の洗浄サイクルが行なわれ、続いて次の５秒の
間キユベツトを通じてブランクの吸光度測定が行
なわれる。これらについては前記した通りであ
る。その後、ボタン１８ａが消え、赤色のサンプ
ルボタン１８ｂが点灯され、再び装置がサンプリ
ングに対する準備を完了したことを指示する。

サンプリングのため、操作者は標準のサンプラ
ー５０を移動させて取付けられたサンプラープロ
ーブ５２を第１図に示す上昇位置にもたらし、次
にプローブ５２を特定の患者の全血または溶血血
液を含む適当な容器中に導入する。サンプラープ
ローブ５２を全血のサンプル中に十分に浸漬し、
かつその状態を維持しながら、操作者はサンプル
ボタン１８ｂを押す。サンプルボタン１８ｂがそ
のように押されている間、すべての警告灯１６ａ
ないし１６ｆならびにLED表示装置１４は点灯
するということを注意すべきである。これによつ
て操作者はすべてが適正に機能しているというこ
とを知ることになる。何故ならば、これら警告灯
および表示装置はボタン１８ｂに対する圧力を取
り除くと、このボタン１８ｂのライトを除き、す
べてが消えてしまうので、適正に機能しているか
否かが分らなくなるからである。60Hzで12秒のサ
ンプルサイクルが開始され、この時間中吸引用ポ
ンプケージ４４は第２図に示す矢印の方向に回転
され、与えられた量のサンプルをプローブ５２お
よび管５１を介してサンプルおよび希釈剤混合用
Ｔ字管４８中に吸引するとともに必要な正確な量
の希釈剤を希釈剤びん５６から希釈剤管巻回部４
１および管５３を介して同じ混合用Ｔ字管４８に
吸引する。このＴ字管４８においてサンプルと希
釈剤との初期混合が生じる。この混合はソレノイ
ド溶血器２８のまわりの可撓管５５によつて運ば
れるときにさらに良好に混合され、この混合さ
れ、溶血された血液はそこからキユベツト３４中
に、溶血血液が透明なコイル状管３１を少なくと
も一部分満たすまで、入れられる。好ましい希釈
剤はオクチルフエノキシデカエタノールと適当な
緩衝剤およびカビ抑制剤とからなるものである。
他方のＴ字管には吸引された血液は全く導入され
ないということを注意しなければならない。流体
−流れ系は、この60Hzでの12秒の吸引サイクル
中、通常コイル状管３１の管の約半分が溶血血液
で満たされるように、構成されている。

この60Hz、12秒の吸引サイクルの直後に、サン
プルボタン１８ｂのライトが消え、スタートボタ
ン１８ａが点灯し、そしてポンプ４０が停止す
る。これは操作者に、サンプラープローブ５２を
人間の血液のサンプルの容器から引き出し、サン
プラープローブ５２をふき、そして第２図に示す
ように、サンプラープローブを降下させて廃物び
ん５４中に入れるように合図する。次の60Hz、20
秒の間、装置は必要に応じてキユベツト３４およ
びその中に含まれた溶血血液サンプルの熱平衡状
態を約37.0℃に調整する。これは温度制御領域３
４ａの壁に装着された便利な電気ヒータ（図示せ
ず）によつて行なわれる。

20秒の熱平衡時間に続いて、装置はサンプルの
吸光度を自動的に測定し、その値を計算する。こ
れはすべて５秒間で行なわれる。この５秒の時間
はフイルタホイール同期ノツチ７４がフイルタ位
置検出器回路７１を作動させるときに開始され、
フイルタホイール７０の５回の回転を開始させ
る。フイルタホイール７０の各回転は１秒の間続
き、１サイクルを表わす。フイルタホイールの回
転の各１秒のサイクルの初めの125ミリ秒はサー
ボスロツト７６の前縁が検出器回路７１内のサー
ボパルスを発生させる位置に達するのに必要な時
間である。サーボパルスは60Hzで50ミリ秒続き、
これは狭帯域巾フイルタ７２に対する窓を表わ
す。また、若干短かいサンプルスロツト７８によ
つて設定され、発生される60Hz、30ミリ秒のサン
プルパルスがこの間に通過されるようにする。次
に続く狭帯域巾フイルタ７２に対して次に続くサ
ーボパルスがトリガされるまでに約200ミリ秒か
かる。従つて、フイルタホイール７０の各１秒サ
イクルの回転中、各狭帯域巾フイルタに対して１
つづつの４つのサーボパルスおよび４つのサンプ
ルパルスが存在する。

本発明の装置に入力サンプルデータを挿入する
際に、５つのかかる１秒サイクルが使用される。
第１のサイクルで、点９１の最も高い出力電圧が
測定される。この出力電圧は検出器回路７１を通
過する第４番目のサーボパルスで生じる。この電
圧は第６図を参照して前記したアナログ−デイジ
タルコンバータおよび関連する回路１２０の増巾
器の利得の選択を決定するために使用される。本
発明の装置に対するサンプルデータの取得はフイ
ルタホイール７０の第２、第３、第４および第５
の回転で行なわれる。

これら測定された吸光度から、計算が前記した
マイクロコンピユータ１４０ならびにそのメモリ
１４２によつて行なわれる。このメモリ１４２
は、他のものもあるが、特に、還元ヘモグロビ
ン、オキシヘモグロビン、カルボキシヘモグロビ
ンおよびメトヘモグロビンに対する、第５図を参
照して前記したように、それぞれ４つの選択され
た波長における16の逆吸光係数で、前以つてプロ
グラムされている。この点で、本装置は、特定の
動物の血液に対する適正な吸光係数があらかじめ
決定され、その値が装置のメモリ１４２に導入さ
れているならば、勿論、人間血液以外のものにつ
いて上記のような決定を実行することができると
いうことを注意すべきである。動物の血液をサン
プルする、すなわち動物の血液について動作する
ときには、警告灯１６ａ「人間の血液に対するも
のではない」は装置の表示パネル１２に点灯され
たまゝとなる。この警告灯が点灯されると、適当
な一組の動物の係数がメモリ１４２の一部を形成
する装置の後部パネルに位置付けされた２進スイ
ツチ（図示せず）によつて選択される。

上記したこれら60Hz、５秒のサンプル吸光度測
定および内部計算の後、装置は次の60Hz、20秒の
間自動的にフラツシユ洗浄され、続く60Hz、５秒
の間ブランク吸光度が測定される。従つて、この
過ぎ去つた62秒のサイクルは装置が１つのサンプ
リングを完了するのに必要とする合計時間を表わ
し、その直後にスタートボタン１８ａのライト消
灯、サンプルボタン１８ｂの点灯、ならびに勿
論、測定された吸光度値に基づいて装置により計
算され、現在LED表示装置１４に明瞭に表示さ
れている総ヘモグロビンのデイジタル形式での同
時の自動表示が行なわれる。そのときに警告灯１
６ｂないし１６ｆが表示されていないならば、操
作者はこの総ヘモグロビンに対する表示値を記録
する。総ヘモグロビン値のデイジタル表示と同時
に、そのボタン１８ｃが点灯される。その後、操
作者は残りのボタン、すなわち％オキシヘモグロ
ビンに対する１８ｄ、％カルボキシヘモグロビン
に対する１８ｅ、％メトヘモグロビンに対する１
８ｆ、および酸素含有量に対する１８ｇ、の任意
の１つを押すことができる。

本発明をその好ましい一実施例に関連して記載
したけれど、本発明の特定の応用に関してある種
の変更、変形が可能であることは明らかであり、
従つて図示し、上記した本発明の好ましい実施例
は単に一例にすぎないものと理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つて構成された自動血液分
析装置の好ましい一形式を示す斜視図、第２図は
第１図に示す装置の特に流体−流れ系の部分を拡
大して示す斜視図、第３図は第１図の装置の電気
−光学部分を示す斜視図、第４図は、第１図の装
置に使用される電気−光学系の特に中空カソード
ランプに対するサーボ制御電力供給源および対数
増巾器を示すブロツク図、第５図はナノメートル
（ｎｍ）での波長の関数としてプロツトした人間
の血液の４つのパラメータ、すなわち還元ヘモグ
ロビン、オキシヘモグロビン、カルボキシヘモグ
ロビンおよびメトヘモグロビンに対する吸光係数
（ε）を示す、およびスペクトル線源、すなわち
本装置において使用される中空カソードランプに
よつて決定、発生される４つの選択された波長を
示す特性図、第６図は本発明の装置の全体の電気
系統を示すブロツク図、第７図は本装置に使用さ
れる比率計的対数増巾器および中空カソードラン
プに対するサーボ制御系を示す詳細回路図、第８
図は本発明の装置の好ましい実施例の動作説明図
である。 図の主要な部分を表わす符号の説明は次の通り
である。１０：自動血液分析装置、１２：表示パ
ネル、１４：LED表示装置、１８ａ〜１８ｇ：
プツシユボタンスイツチ、２０ａ〜２０ｄ：トグ
ルスイツチ、２２：較正ねじ、２４：停止ボタ
ン、１６ａ：警告灯、４０：ぜんどうポンプ、４
０ａ：可逆モータ、５０：サンプラー、５２：サ
ンプラープローブ、４４，４６：ポンプケージ、
４１：希釈剤管巻回部、４３：サンプル管巻回
部、４５：フラツシユ洗浄管巻回部、４２：円筒
状部材、２８：機械的溶血器、３０：キユベツト
保持器組立体、３０ａ：ハンドル、３４：キユベ
ツト、２５：血液予熱部分、２７：フラツシユ洗
浄溶液予熱部分、３３，４８：Ｔ字管、４７：一
方クラツチ、３２：キユベツトクリツプ、３８：
ライト、５４：廃物びん、５６：希釈剤含有び
ん、５８：零点合せ／フラツシユ洗浄溶液びん、
６０：スペクトル線源（中空カソードランプ）、
６１：レンズ、６２：ミラー、６３：レンズ、７
０：フイルタホイール、７０ａ：電気モータ、７
２：狭帯域巾フイルタ、８０：ビーム分割器、８
１：マスク、８４：サンプル検出器光感知手段、
８６：基準検出器光感知手段、３４ａ：温度制御
領域、９０：比率計的対数増巾器、９２：サーボ
制御電力供給源、７４：孔（同期ノツチ）、７
６：外側スロツト（サーボスロツト）、７８：内
側スロツト（サンプルスロツト）、７１：静止フ
イルタ位置検出器回路、１３０：定電圧トラン
ス、１３２：低電圧電力供給源、１３４：中空カ
ソードランプ電力供給源、１２０：アナログ−デ
イジタルコンバータおよび関連回路、６０ａ：中
空カソードランプおよび関連回路、１２４：シス
テム相互結合装置、１２６：プリンタインターフ
エース、１２８：プリンタアクセサリ、１３８：
血液ガス器械、１４０：マイクロコンピユータ、
１４２：メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 総ヘモグロビン、オキシヘモグロビンのパー
   セント、カルボキシヘモグロビンのパーセント、
   メトヘモグロビンのパーセント、酸素含有量等の
   血液の複数のパラメータを分析し、デイジタル形
   式で表示する血液分析装置において、 血液サンプルを吸引し、同時に該血液サンプル
   を希釈剤と混合するための装置と、 該希釈剤と血液との混合物を溶血させるための
   装置と、 可視スペクトルの少なくとも４つの波長を発生
   するためのスペクトル線発生装置であつて、これ
   らスペクトル線の光出力を一定に保持するように
   サーボ制御されるスペクトル線発生装置と、 前記少なくとも４つの波長のそれぞれにおける
   前記混合物の吸光度を測定するために前記スペク
   トル線の光出力を前記混合物に指向するための装
   置と、 混合物を通らない前記スペクトル線の光出力の
   一部を受光し、それに応答して基準信号を発生す
   るための基準検出器光感知手段と、 混合物を通過した前記スペクトル線の光出力を
   受光してサンプル信号を発生するためのサンプル
   検出器光感知手段と、 前記基準信号および前記サンプル信号をその入
   力として受信し、その出力にこれら２つの入力信
   号の比の対数に比例する出力信号を発生するため
   の対数増幅器と、 前記４つの波長における少なくとも還元ヘモグ
   ロビン、オキシヘモグロビン、カルボキシヘモグ
   ロビン及びメトヘモグロビンに対する吸光度が記
   憶されている記憶装置と、 前記対数増幅器から得られた前記出力信号及び
   該記憶装置の吸光度に基づいて前記少なくとも４
   つの波長における前記混合物の還元ヘモグロビ
   ン、オキシヘモグロビン、カルボキシヘモグロビ
   ン及びメトヘモグロビンの濃度を計算し、該計算
   された濃度に基づいて総ヘモグロビン、オキシヘ
   モグロビンのパーセント、カルボキシヘモグロビ
   ンのパーセント、メトヘモグロビンのパーセン
   ト、酸素含有量等の血液の２つ以上のパラメータ
   を計算するための計算装置と、 該計算されたパラメータの１つをデイジタル形
   式で自動的に表示するための装置と、 残りの計算されたパラメータを操作者の操作に
   応答して１回に１つずつ表示するための装置 とを具備することを特徴とする血液分析装置。 ２ 前記スペクトル線発生装置が中空カソードラ
   ンプである特許請求の範囲第１項記載の血液分析
   装置。 ３ 前記中空カソードランプがネオン（Ne）ガ
   スにおおわれたタリウム（Tl）よりつくられた
   カソードを含む特許請求の範囲第２項記載の血液
   分析装置。 ４ 前記スペクトル線発生装置がレーザである特
   許請求の範囲第１項記載の血液分析装置。 ５ 前記スペクトル線発生装置がネオン（Ne）
   ガスにおおわれたタリウム（Tl）よりつくられ
   たカソードを有しかつ光出力を一定に維持するよ
   うにサーボ制御される中空カソードランプである
   特許請求の範囲第１項記載の血液分析装置。 ６ 前記血液サンプルを吸引し、同時に該血液サ
   ンプルを希釈剤と混合するための装置が多セグメ
   ントぜんどうポンプを含み、該ポンプが駆動シヤ
   フトと選択的に回転するために該駆動シヤフトの
   まわりに配置された複数のポンプケージならびに
   該ポンプケージのまわりに巻回された複数の可撓
   管を有し、該ポンプケージが該可撓管中をポンプ
   駆動される流体を正確に停止させるピンチバルブ
   として働く特許請求の範囲第１項記載の血液分析
   装置。 ７ 前記対数増幅器の出力を前記スペクトル線発
   生装置の強度の変動に対し不感知にさせるための
   装置を含む特許請求の範囲第１項記載の血液分析
   装置。 ８ 前記混合物を各測定の後フラツシユ洗浄する
   装置を含む特許請求の範囲第１項記載の血液分析
   装置。 ９ 前記計算されたパラメータの一つを既知の標
   準と較正する装置を含む特許請求の範囲第１項記
   載の血液分析装置。 １０ 前記混合物、前記光出力を指向するための
   装置、前記基準検出器光感知手段、および前記サ
   ンプル検出器光感知手段を一定温度に保持するた
   めの手段を含む特許請求の範囲第１項記載の血液
   分析装置。 １１ 総ヘモグロビン、オキシヘモグロビンのパ
   ーセント、カルボキシヘモグロビンのパーセン
   ト、メトヘモグロビンのパーセント、酸素含有量
   等の血液サンプルの複数のパラメータを分析し、
   デイジタル形式で表示する方法において、 血液サンプルを吸引し、同時に希釈剤と混合す
   る段階と、 この混合物を溶血する段階と、 該溶血された混合物をキユベツト内で一定温度
   にする段階と、 可視スペクトルの少なくとも４つの波長を発生
   し、これら少なくとも４つの波長のそれぞれにお
   いて前記混合物の吸光度を測定するために前記混
   合物を含むキユベツト中に前記少なくとも４つの
   スペクトル線を指向する段階と、 前記混合物を通らない前記スペクトル線の一部
   から得られる基準信号と前記混合物を通過した前
   記スペクトル線から得られるサンプル信号との比
   の対数に比例する出力信号を発生する段階と、 前記対数に比例する出力信号及び予め記憶され
   ている前記４つの波長における少なくとも還元ヘ
   モグロビン、オキシヘモグロビン、カルボキシヘ
   モグロビン及びメトヘモグロビンに対する吸光度
   に基づいて前記少なくとも４つの波長のそれぞれ
   における前記混合物の還元ヘモグロビン、オキシ
   ヘモグロビン、カルボキシヘモグロビン及びメト
   ヘモグロビンの濃度を計算する段階と、 前記少なくとも４つの波長のそれぞれにおける
   前記還元ヘモグロビン、オキシヘモグロビン、カ
   ルボキシヘモグロビン及びメトヘモグロビンの濃
   度に基づいて総ヘモグロビン、オキシヘモグロビ
   ンのパーセント、カルボキシヘモグロビンのパー
   セント、メトヘモグロビンのパーセント、酸素含
   有量等の血液の２つ以上のパラメータを計算する
   段階と、 該計算されたパラメータの１つをデイジタル形
   式で自動的に表示する段階と、 操作者の選択した残りの計算されたパラメータ
   を順次表示する段階と、 前記複数のパラメータのうちの１つのパラメー
   タのみを周期的に較正する段階と、 洗浄溶液を導入して前記吸引されたサンプルを
   除去する段階 とからなることを特徴とする血液分析方法。 １２ １つの波長における吸光度の範囲が前記混
   合物の溶血の完了効率を監視するために測定さ
   れ、計算される特許請求の範囲第１１項記載の方
   法。 １３ １つの波長における吸光度の範囲が前記キ
   ユベツト内の泡の不存在について監視するために
   測定され、計算される特許請求の範囲第１１項記
   載の方法。