JPS62226057A

JPS62226057A - 全血用赤血球の凝集率測定方法及びその装置

Info

Publication number: JPS62226057A
Application number: JP61070404A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tomita; 稔冨田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-03-28
Filing date: 1986-03-28
Publication date: 1987-10-05
Also published as: US4822568A; EP0239690A2; EP0239690A3

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、全血の中の赤血球凝４Ｊ！、率を測定する全
面用赤血球の凝集率測定方法及びその装置（以下アクレ
ボメーターという。）、に関し、特に管中の血液の流速
変化による光学的密度変化を測定するようにした、全血
用赤血球の凝集率測定方法及びそのアクレボメーターに
関するものである。

［従来の技術と発明か解決しようとする問題点］一般に
、赤血球の集合、凝集は特定の疾患のときにブＣ進し、
その＞’Ｃ進した凝集塊は臓器ての微小循環の障害をも
たらすとされている。この赤血球の凝集率を測定するた
めに幾つかの方法が考案されている。まず、Ｆ５ｈｒａ
ｅｕｓ（１９２１）による血沈現象がある。しかし血沈
値は必ずしも赤血球凝集と平行しないことか明らかにさ
れた。つぎに低すり速度における血液粘度測定があげら
れる（８ｅｎｉｓ　ｅＬａｔ　１９６８；　Ｗｃ１ｌｓ
　ｅＬ　ａｔ、　１９５４；　Ｃｂｉｅｎ　ｃｔ　ａｌ
、　１９６６）。この方法はＳｃｈｍｉｄ−３ｃｈδｎ
ｂｃｉｎら（１９８：ｌ）により°°赤血球サスペンシ
ョンの中の赤血球ＩＭ集の水力学的効果は物理的に均一
てはなく、赤血球凝集のへモレオロジー的測定のために
は不完全な系を形成しているにすぎない。従って凝集時
のように相分離かあるときは、流れによる粘性効果の測
定は正確には行われないであろう”と批判された。

赤血球の凝集率はＢｒｉｎｋｍａｎら（１９１１：ｌ）
の被験血液の攪拌停止Ｉ：後の血液の反射光変化（ｓｙ
ｌｌｅｃＬｏｍｅｔｒｙ）の測定により初めて成功した
といえる。また、最近てはＳｃｈｍｉｄ−３ｃｈ６ｎｂ
ｅｉｎらのレオスコープ（１９７３）を改良した反回転
円錐板型のものか市販されようとしている（１９８３）
。しかしこれらは高価てあり、曲線分析も不安定な基線
を用いるため問題かある。

未発明は、このような点に鑑みて創作されたもので、原
理的にも、方法論的にも、従来のものと異なり、簡便で
かつ安価てあり、ベッドサイトで看護婦たちによっても
容易に利用される全血用赤血球の凝集率測定方法及びそ
の装置（アブレボメーター）を提供することを目的とし
ている。

ざらに他の目的は、そのアブレボメーターの頭部部分は
応用範囲か広く、たんに採血した患者の血液の赤血球凝
集測定にとどまらず、生体血管への応用、あるいは腎透
析、人工心肺の循環監視装置へも応用てきることである
。

［問題点を解決するための手段］第１図は本発明の全血用赤血球の凝集率測定方法及びそ
の装置を説明するための原理図である。

第１図において１は光源部、２は受光部、３はＩ庁、４
は血液である。

この出願の第１の発明の全面用赤血球の凝集率測定方法
は、管３内の血液に管側から光を照射し、この照射光が
管３内の血液を透過した光を。

該管３内の血液４の流速を変えて光学的密度変化をΔＩ
ＩＩ定するものである。

この出願の第２の発明は、前記：ｊＳｌの発明の方法を
実施するための全血用赤血球の凝集率測定装置（アクレ
ボメーター）であって、管３内の流速変化する血液に管
側から光を照射する光源部１及び、この光源部ｌからの
照射光が管３内の血液４を透過した光を受光する受光部
２を備えたデンシトメータ頭部を設け、かつ前記受光部
２からの検出信号を記録する記録部を設けるようにした
ものである。

［作用コ管３中の血液４に急速にすり速度を与える。このすりに
より凝集した赤血球はばらばらになり血液４の光学的密
度はＷＪ著に増加する。このすりを除くと血液４は直ち
に停止トし、赤血球の凝集か始まる。この際の血液４の
光学的密度の変化は緩やかてあり、血液４の透過度は徐
々に戻る。この血液４の光学的密度の変化を測定するこ
とにより仝部用赤血球の凝集率が”測定される。

以下図面を参照し°Ｃ本発明による実施例を具体的に説
明する。

［実施例１］第２図は本発明の装置の根本的な測定原理ともいえる全
血の流動効果を示す図である。

暗室のなかに点滴用のスタンドと内径０．２６ｃ■、長
さ約１＋ｓの透明ビニール管３と、約２０１のヘパリン
加新鮮血を用意した。血液を容れる注射筒をビニール管
３に接続してスタンドにつるし、注射筒の高さを上下し
て管を流れる血液４の速度の調節を行った。また管３の
中途で外科用コツヘルを着脱して、血液の流動開始、急
速停止を行った。この管３の他端近くを黒いセルロイド
製鉛筆箱に通し、管３の背後からｌｌ１ｍのファイバー
を経てＸｅランプの発する白色光を照射した。まず管３
の全面から血液静１ヒ状態の血液３の写真を撮影し、次
に血液３に流動を加えて流れている状態ての血液の写真
を撮影した。

次に検討結果について説明する。第２図はビニール管中
の全血の背後から照射した時の前面からの様子を示す。

この図で左側は静止時、右側は流動時のもので、矩形状
の像は流動とともにひようたん型にくびれ、１ｔｔ、動
効果が可視化できることを示す。この奇妙な現象は光の
散乱状態か赤血球の分散、凝集の空間的変化に起因する
（Ｔｏ＋ａｉｔａ　ｅＬ　ａｌ、１９７６）、この流動
効果を定１１￥的に調べるためには赤色像中心部で点状
センサーを用いて記録すればその変化量は最大でありか
つ流動効果の代表たりうることかわかる。

［実施例２］第３図は本発明の一実施例にかかる全血用赤血球のアブ
レボメーターである。

このアブレボメーターは血液の光学的特性測定のために
、デンシトメーターを内蔵するか、その頭部の光源部１
１としてはガリウム砒素の発光ダイオード（１□Ｅｌ）
）ｌｌａを使用した。このダイオードｌｌａは１．２ボ
ルトの電圧を印加することにより９５０ｎ１１の赤外線
を発する。赤外線を選択した理［ｉｌ＜よ、レーリ（Ｒ
ａｙｌｅｉｇｈ）の光学的法則により血液の中の光透過
性が可視光線の数倍にもおよぶためである。このため０
．６０■位の内径の管（外径的１ｃｍ＋のビニール管）
の中の血液でも測定が可能である。この発光ダイオ−Ｆ
ｌ　ｌａは、第４図に示す如く、小さなガラスチューブ
（外径［１，１２ｃｍ、長さ０．：１ｃｍ　）の中に封
じ込まれており、このガラスチューブの先端は凸レンズ
ｌｌｂを形成して、この凸レンズｌｌｂにより赤外線は
ビーム状に束ねられる。この赤外線ビームはビニール管
１３の中の血液１４中央部めがけて照射される。

一方前記ビニール管１３の直径を挟んで、光源部１１に
対向する位置には、受光部１２である光感受素子として
シリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）が配置されている
。これは第４図に示す如く、０．２　ＸＯ，Ｓｃｍ”の
感受面積をもつ小さな太陽電池の一種であり、５にΩの
並列抵抗を入れ、約Ｉｃｅの距離から発光ダイオードｌ
ｌａの赤外線ビームを照射すると、約２００■Ｖの電圧
を発生する。前記ＬＥＤ　１１　ａと５ＰＤ１２とから
なるデンシトメーター頭部は１〜３ｇの軽量であるため
、ビニール管１３への装着がきわめて容易である。前記
５ＰＤ１２の出力は、第５図（ａ）に示す１に気回路に
より記録部（直流）１５に接続される。この電気回路に
おいて、ＬＥＤ　１１　ａにはそれぞれ５０Ωの直列に
接続された抵抗器Ｒ１，Ｒ２およびスイ・ンチＳＷを介
して電池（１，５Ｖ）　Ｈの電圧か印加される。電池Ｅ
のプラス端子は抵抗器Ｒ３、可変抵抗器Ｒ４を直列に接
続して５ＰＤ１２に接続され、マイナス端子は同様にＳ
Ｐ［ｌ１２接続されている。また５ＰＤ１２には、抵抗
器Ｒ５と一端が可変抵抗器Ｒ４に接続された抵抗器Ｒ６
とが並列に接続されている。１１（抗器Ｒ６の両端は記
Ｑ部１５に接続されている。そして、この記録部１５に
より被験血液の流動停止時の光学的特性変化の連続記録
か行われる。

前記デンシトメーター頭部に行届する装置は、血液の流
動、停止を行なう機械的部分と電気的部分とからなる。

機械的部分は第３図に示す如く、ソレノイド１６の軸１
６ａは被測定血液を容れる１１のプラスチック注射器１
７に接続され、軸ｌｅａの急激な動きにより血液にすり
が加えられるように設計されている。注射器１７にはビ
ニール管（内径０．２５ｃｍ、外径０．４０ｃ＋＊、長
さ：１０ｃｍ）　ｌ　３の一端が接続されており、この
注射器１７の接続部付近（血液か満たされている最初の
部分）に、前記デンシトメータ頭部か装着されている。

このデンシトメーター頭部と注射器１７とは３７℃の恒
温槽のなかに浸される。また、このデンシトメータ頭部
は支持部材１８によりビニール管１３とともに支持され
ている。また符号１９はソレノイド１６の軸１６ａを元
に戻すためのスプリングである。

電気的部分は第４図（ｂ）に示す如く、１−ランス２０
からの出力（］Ｏｖ）か４１ｉ流器２１により両波整流
され、コンデンサー（４７００μＦ）２２てモ滑化され
、電圧調ｆＴｉ器２３て２．０〜３゜Ｏｖの間て調整さ
れて、注射器エフを押ずためのソレノイド１６に供給さ
れる。なお、図においてＲ７、Ｒ８は抵抗器、２４はボ
ルトメーター、２５はソリッ１−ステートリレーである
。

次に、上記構成による全血用赤血球のアブレボメーター
により記録した赤血球凝集曲線（ＩＩＢＧアグレゴクラ
ム）を第６図に示す。

従来この種の曲線の分析にはＢｒｉｎｋｍａｎら（１１
１１６３）の４点法（彼らのいうｓｙｌ　ＩｅｃＬｏｇ
ｒａＩＢの初期値、１５．３０．４５秒における基線か
らの値を用いて計算する。）と５ｃｈａ＋１ｄ−３ｃｈ
ｉ５ｎｂｅｉｎら（１９８３）の面積法（ｓｙｌ　ｌｃ
ｃｔｏｇｒａｍの１０秒までの面積を計算し、初期値に
よりキャリツレ−ジョンして求める。）かある。これら
はいずれも基線の不安定性による誤差か含まれる。この
発明の方法による赤血球凝集曲線の計算は、完成されて
いない中途までの不完全な指数曲線から行うものてあり
、基線のレベルを必要としないものである。第６図の記
録から明らかなように、減衰は血流停止直後から始まり
、Ｂｒｉｎｋｍａｎら（１９６：ｌ）、Ｓｃｈｍｉｄ−
３ｃｈｉ５ｎｂｅｉｎら（１９８３）のｓｙｌ　ｌｅｃ
ｔｏｇｒａｍにみられるような初期の逆方向のふれはな
い。このふれは彼らによれば赤血球の流れに沿った配列
、配向が突如として変化して光学的密度か変わったため
という。いずれにしてもここに示すアブレボグラムでは
初期のふれはない。これは曲線の分析を著しく容易にし
ている。従来指数減衰の係数を求めるのに半対数紙のう
えで繰り返し幾つかの点をプロットして、それが直線に
なったところてその勾配を求める方法か採られていた。

しかしこれは時間がかかる。そこでここては次の方法を
もちいた。まず第６図に示すように減衰開始点に水平に
線を引く。次に任意の時間Ｔにおける曲線と水平線との
あいだの距離Ａおよび２Ｔにおける距＃Ｂをもとめる。

この際のＴとして１０秒を採用した。これらにより減衰
係数に、。を次の式から求める。

Ｋ＋ｏ　＝−（＋／Ｔ）Ｉｎ（ＩＩ−Ａ）ハＫＩＯの値
から曲線の半減時間下、７□はＴＩ／□＝０．５９：ｌ
／に＋ｏの計算から容易に求めることかてきる。

このＫＩＯの計算方法の妥当性を検討するため、実際の
曲線か果たして中−指数関数か否か時間Ｔに伴うＫの変
化を調べた。すなわちＴの値を１秒から２０秒まで変え
てＫの値をプロットした。

次にアブレボグラムか一つの指数係数Ｋからなると仮定
したとき、実際の曲線か理論曲線からどのようにずれる
か検討した。その方法として上記ＡおよびＢの値から理
論的ノ、！ｉ線ＣをＣ＝へ２／（２八−Ｂ）を計算し、これを基線とするアクレボクラムを１秒イげ
に読み取り半対数紙上にプロットして最小自乗法により
直線回帰を検５・ナシた。つぎにこの回帰直線の勾配と
に、。とを比較した。

また、血液マドクリット（ｌｌｃｊ）と赤血球凝集率を
検Ａ’ｔするため、種々の実験条件下におけるねこ２６
匹から全血をヘパリン採血した。個体差にょる偏向を敬
けるため、−画一検体のみを使用した。

それぞれに、。を求め、　ｆｌＣｔととの相関を検討し
た。

次に検討結果について説明する。

第７図はねこ血流の前方、後方アブレボクラムの連続記
録を示す。

ソレノイド１６により急激に押され、血液の流動ととも
に血液の光学的密度は急峻に増加（上方へのふれ）した
、血流の急激な停止とともに一方的な指数関数的な減衰
が始まり、続いて非常に緩やかな単調なドリフトに近い
漸近線様へと移行した。このアブレボグラム上では赤血
球の凝集終了を示唆するようなところは認められなかっ
た。赤血球の凝集に続いてＩｌｒｉｎｋｍａｎら（１９
６３）の言う何か他の現象、おそらくは赤血球凝集塊の
巨大化、沈降、血沈現象が連続的に加わってくるためで
あろう。一検体て何回か測定を縁り返すために、血液サ
ンプルについてピストンの「押す−引く」の操作を繰り
返した。奇妙なことに、引く操作に対応する後方アクレ
ボグラムの基線は前方アブレボグラムの基線よりも低値
であり、その程度は個１１の例て相違したが、方向とし
ては回してあった。

第８［′Ａには再現性を見るため同一の血液で三日繰り
返した場合の前方アブレボクラムの重ね合わせな示す。

図のように三つ曲線は初期値、減衰様式、基線等におい
て全く同じであり、ＫＩＯの値は０．１３６，０．１：
１２．０．１３６であった。すなわち再現性の非常に良
いことを示す。以後特に指定しない限り、アブレボグラ
ムといえば、前方アブレボグラムを指すことにする。

第９図はにの値を時間Ｔに対してプロットしたものであ
る。白丸はねこ、黒丸は人のアブレボグラムから計算し
た値である０図であきらかなようにＫは時間に対して必
ずしも同じ値ではなく、単一指数関数ではないことを示
す。また種族差もあることをも示す。すなわちねこ血液
のには初期に大きく時間とともに減少するが、人のは低
値から始まり続いて一定になった。これらのばらつきに
もかかわらず、もし時間が特定値、たとえば１０秒に指
定されれば赤血球の凝集率はお互いに比較しうるもので
あることが理解されよう。

次に実際のアブレボグラムの理論的曲線（Ｋ＋ｏとした
場合）からのずれは第１Ｏ図に示す、実際に得られた左
側の人の血液の場合のプロットはほぼ直線であったが、
右側のねこの場合はやや８字を示した。人の血液の場合
の回帰直線の勾配は０．１２７±０．０１２／Ｓ　（平
均±ＳＤ）であり、一方に、。は０．１２Ｑ±０．０１
２／ｓであった。両者の相関係ａｒは０．９９２であり
、これは推計学的に有意（ｐ（０，０１）であった、同
様に、ねこの場合の回帰直線の勾配は０．１７０±０．
０２５／ｓ　、に＋ｏは０．１２９±０．０２８／ｓ、
　ｒｍＯ，９９５（ｐ＜０．０１）であった。

表１は１ＩｃＬ値、半減時間、ＫＩＯの値を示す。

ＫＩＧの値は１ｌｃｔとともに増加するカ月ｌｅｔ　４
０＄以上になるとｆｌａｔと無関係に一定値となった。

ｆｌａｔとＫＩＯの間には、Ｋ＋ｏ　　＝　（５，５１１１ｃｔ−１８）Ｘ　　ｉｏ
−’　　（ｒｍＯ，９４３、ｐく０．ｏｏｌ）の回帰直
線が得られた。

（以下余白）表１．血液へマドクリット（Ｈａｔ）と血赤球凝集率ね
この全血　　Ｔ、／２−　半減時間以上説明した実施例から、ビニール管１３内の全血の「
流動−停止」の際の光学的な変化は赤血球の凝集形成の
動力学を反映しているものである。　５ｃｈＩｏｉｄ−
３ｃｈ６ｒｉｂｅｉｎ（１９７５）はレオスコープを用
いて赤血球の挙動を直接観察し、その変化と光透過性と
の密接な関係を報告した。すなわち流動中の赤血球はき
ちんと配列し、流れにそワて変形しているか、停止と同
時に赤血球の配向は雑然となり、続いて赤血球の凝集が
始まるのを観察した。

典型的な「流動−停止」時の光学的変化（流動効果）は
赤血球をアルブミン溶液にサスペンドしたり、赤血球を
ゲルタールアルデヒドで処理して硬化したりすると消失
してしまう。アルブミン溶液中の赤血球は変形も可能で
あり、また流線にそって並び伸展もするが、凝集はしな
い。硬化赤血球は変形もしなければ、凝集もしない。従
って、血液の流動効果は赤血球の凝集によるものと結論
された。

上記実施例の赤血球アブレボグラムとＢｒｉｎｋｍａｎら（１９６３）とかＳｃｈｍｉｄ−３
ｃｈｉ５ｎｂｅｉ　　ら（＋’１８３）の反射光変化率
（ｓｙｌ　ｌｅｃｔｏｇｒａａ＋）の差は初期の逆方向
のふれの有無にある。これは彼らによると伸展変形した
赤血球か円盤形に形を回復し、かつ個ノアの赤血球か一
時的に空間的に雑然となるためてあり、続いて赤血球は
典型的な凝集を特開とともに始めるという。全面の代り
に上記赤血球アルブミンサスペンションを用いると、コ
激な停止の際にその光学的な密度はほとんど変化しない
。

従って赤血球の流れに沿った伸展変形とか空間配位の変
化の影響はここに用いた太さの管では殆ど無視できると
考えられる。与えられたすりは赤血球の凝集塊を崩壊し
て、赤血球をばらばらにするが、流動中の大部分の赤血
球は変形せず、ただ壁に沿った周辺部の赤血球胞だけか
流れに沿って伸展するものと思われる。この点は血液の
流れの木質をつく問題てあり、さらに研究が必要である
。

もう一つ興味深いのは、前方アブレボグラムと後方アク
レボグラムの基線の高さの差である。これは全血の粘弾
性特性から前方に押した際には、おそらくはメニスカス
（ｍｅｎｉｓｃｕｓ）効果（Ｊａｃｏｂｓ　１９６９）
により陽圧か、また後方に引く際には防圧が血液に加わ
るためと思われる。この「防圧−陽圧」の僅かな圧変化
か赤血球の凝集に影暮するのてあろう。結論するにはこ
れもさらに検討か必要である。

Ｋの時間的変化は赤血球の凝集が二つの物質か結合して
一つの物質となるような単純な化学反応とは異なり、多
因子的生物的過程であることを物語る。第９図に示すよ
うに、ねこ血液の場合（同図の白丸）初期の値か大きい
のは赤血球の密度か高く凝来しうる赤血球か手近に沢山
あるときは速いか、凝集か進むにつれ赤血球の衝突の頻
度が減り、赤血球間の距離が広がってお互いの引力か小
さくなるときには遅くなる可能性がある。この可能性は
ＫＩＯが１ｌｃｊとともに大きくなることの説明にも適
用できよう０人の場合（同図の黒丸）にＫの初期値は低
値でありだか、赤血球の形態、柔軟性の種属差、すなわ
ち停止直後の雑然とした状態から凝集を始めるべく空間
配列への変化を起こす力に差があるものと思われる。

赤血球の凝集は生体外（Ｃｘ　ｖｉｖｏ　）であろうど
生体内（ｉｎ　ｖｉｖｏ　）てあろうと赤血球の生物的
、木質的な特性（一部の種属例えば牛の血液を除いて）
の−っであるところから、この全血用赤血球アブレボメ
ーターには幅広い利用方法かある。

［実施例３］次に上記実施例の全血用赤血球アブレボメーターか、採
血した血液の赤血球凝集率の測定以外にどのような実用
的な使い方かできるか、すなわち￥際に血液が流れてい
るビニール管、あるいは生体内動脈、静脈を流れている
血液の流動状態を知るのにどの程度役立つかを検討した
。そのためにアブレボメータの頭部を改良し、ビニール
管とか血管を傷つけることなく容易に着脱てきるように
した。

第１１図は全血用赤血珠アクレゴメーター頭部の斜視図
である。

同図（ａ）は固定型であり、管等が入るＵ字状の孔を有
する支持部材３１に、前記実施例と同様のガリウム砒素
ダイオード（１，ＥＤ）　　ｌ　１　ａと、シリコンフ
オ１−ダイオード（ＳＰＤ）　　ｌ　２とか配設されて
いる。

同図（ｂ）は挿入型であり、細長い弾力ある真鍮金属板
を二つに折り曲げて形成された支持部材３２の先端側に
ＬＥＤ　ｌ　ｌ　ａと、５ＰＤ１２とが配設されている
。

同図（Ｃ）はクリップ型であり、クリップ３３の先端側
にＬＥＤ　１１　ａと、５ＰＤ１２とが配設されている
。

その他の構造のものとしては、ワニロクリップ型、幅広
クリップ型、ビンセット型、支持器調節型等がある。そ
して、前記実施例と同様に５ＰＤ１２の出力か記録部１
５に接続され、血液柱直径を通る透過光変化（ＬＴ）が
連続記録される。

まず第１には、改良型のアブレボメーター頭部を用いて
、基礎的な血流実験を行つた。この実験は、長さ１ｍ、
外径０．４０ｃｍ、内径０．２６ｃｍの透明ビニール管
に、人の新鮮面（健康成人玉名から血液２０１１をヘパ
リン採血し、ヘマトクリット（ｆｌａｔ）を４５％に調
節した）を流して行った。血液を容れる注射筒をビニー
ル管に接続し、この注射筒を点滴用のスタンドに懸架し
て、ビニール管１１」央部を外科用のコウヘルて留め、
血液流下−停止を行った。血流速度はこのスタンドの高
さを上下して調節した。ワニロクリップ型の全面用赤血
球アブレボメーター頭部をビニール管他端出口近くに装
着し、出口先端に取付けた滴数計で血流の相対的変化を
、また流出した血液を５０１のメスシリンダーで受は留
め、単位時間毎に血流量の絶対量を測った。この装置に
より血液透過光（ＬＴ）に対する流動効果、その流動効
果の再現性、血Ｗｔ（Ｑ）とＬＴの関係を調べた。なお
、血流（Ｑ）のへモレオロジー的大きさを汀遍化するた
めに、多少誤差かあるがＱを壁ずり速度にｙｗ＝Ｑ／２
πＤ″により換算して評価した。

上記第１の結果について説明する。

第１２図はｅｘ　ｖｉｖｏビニール管において血流を変
化させた時の人の血液のＬＴ３１続記録全記録。

１．７のキャリブレーションは記録の両端に１．ＥＤの
光源をオン−オフさせて得た下方へのふれで行った。矢
印てコッヘルを除去し血液の流れを再開すると、　ＬＴ
はＬＴ（０）（括弧内は血流状態を示す）から急激に減
少を示し、その後は滴数計の滴数により示される血流変
化に追従して変化した。しかし第１２図のパ指゛′で示
されるあたりからＬＴは血流（Ｑ）の増加にもかかわら
ず一定となった。この一定となったＬＴをＬＴ（ｗｉｎ
）とした。血ｆ！（Ｑ）を段階的に０．０４．０．１４
．０．１９．０．２６　ｍｌ／ｓ　　（壁ずり速度２２
．８０．１０５、＋４０／ｓ）と増してみると、第１３
図に示すようにＬＴはＬＴ（０）から段階的にその都度
一定値に収れんしながら減少した。つぎに血流を徐々に
さげると、透過光ＬＴはその都度増加したが、この往復
の操作ではＬＴに多少のヒステリシスがみられた。ＬＴ
と壁ずり速度＋、の関係の要約を第１４図に示す。ＬＴ
はＬＴ（ｗｉｎ）からの変化量、十〇は対数にて表示し
である。グラフから明らかなように血流０．０５ｍ１／
ｓから０．：１ｍｌ／ｓ　（壁ずり速度２０／ｓ　−１
８０／ｓ）まで、両者に直線関係がみられた。

ＬＴ＝Ｙ、　Ｑ＝Ｘとした場合の回帰直線はＹ’　１．
７５１ｎＸ　−２，７４，ｒＩＩ−０，９８６であった
。ＬＴとＱの両者には推計学的に有意（ｐｃｏ、旧）の
相関があった。流動効果の再現性は、第１５図に示しで
あるように非常に良好である。

次に第２には、全血用赤血球アブレボメーター頭部の生
体内（ｉｎ　５ｉＬｕ　）血管への応用性について検ｉ
＝）　Ｌ、た。このためには第１１図（ｂ）の挿入型か
実に使いやすく便利であった。生体内実験としては体重
３．２−４．１Ｋｇねこ６匹を使用した。フロラロス−
ウレタンによる全身麻酔後、気管をバーバード呼吸器に
接続し呼吸を管理した。二匹のねこては頚動脈、三匹の
ねこては頚静脈、−匹のねこては股静脈を露出し、なる
べく外膜を完全に残しつつ全血用赤血球アグレゴメータ
ー頭部を装着して、そのリード線を皮膚に縫いつけた。

電磁波殖計は前記全血用赤血球アグレゴメーター頭部と
並べて頚動脈、頚静脈に装若し、平均血流量（Ｉ　Ｍ　
Ｆ　）を連続記録した。動脈血流は外科用コッヘル（先
端にブラスッチクコーティングか施してあり、血管、ビ
ニール管を傷めないようにしてある）て血流を圧迫して
血流の一過性停止をもたらした。この血流停止により生
ずる血管内赤血球凝集形成を測り、またコツヘル解除に
よる血流再開から流動効果をみた。頚静脈血流はババベ
リン投与にて脳血流を増やし増加させた。股静脈血流は
大腿四頭筋のマツサージにより増加させた。血管口径の
変化は全血用赤血球アブレボメーター頭部の装着部へ血
管をやや圧迫ぎみにいれ、血管断面か少し楕円型になる
ようにして防いだ。さらに血管口径変化を除外するため
、コツヘルによる血管閉塞を装置装着上流部と下流部の
両方で行った。

上記第２の結果について説明する。

第１６図は頚動脈におけるＬＴとＥＭＦの連続記録を示
す。記録途中、頚動脈装鐙装着部の下流端において外科
用コッヘルによる血流遮断を行った。

血流遮断とともに、ＬＴの劇的な上昇（クランブーオン
曲線）とそれに鏡像変化を示すＥＭＦの下降か観察され
、血流再開とともにそれぞれの回復（クランプ−オフ曲
線）かみられた。注目すべきはクランプ−オン曲線の上
方へのふれかやや遅く半減時間３．５秒、クランプ−オ
フ曲線の回復は非常に速く０．１秒以下であったことで
ある。第１７図に示すように、同様の緩速応答−急速回
復の傾向は血流ｉｇ断を上流端で行った時にもｒＪＪＬ
察された。

第１８図は″ＨＪ静脈におけるＬＴとＥＭＦの連続記録
を示す。挿入型の全血用赤血球アブレボメーター頭部と
電磁流量計を頚静脈に装着したが、装着は静脈が柔らか
いため動脈に比べて困難であった。

まず、それぞれのセンサーが適切に装着されているかど
うか静脈上流に生理的食塩水を注入して確かめた。第１
８図に示すように、注入と同時にＥＭＦの＆Ｊ１１著な
増加と血液島釈によるＬＴの増加か観察された。これら
の変化の確認の後、外科用コッヘルでまず頚静脈上流端
を閉塞した。ＬＴは、第１９図に示すように、はぼ頚動
脈閉塞と同様の変化を示した。すなわち約３．５秒の半
減時間のクランブーオン曲線と急速な回復を示すクラン
プ−オフ曲線である。しかしながら、このＬＴの変化に
比べ、頚静脈閉塞に対する血流（Ｅ肝）変化は緩やかて
、時間的に遅れかｆｉｌｌ察された。すなわち、ＥＭＦ
記録は遅れをもって減少し、コウヘル除去後も減少し続
けて約３分後にやっと零に達した。その後ＥＭＦは徐々
に閉塞前値に戻った。このＬＴとＥＭｌｉ変化の解離は
、第２０図に示す静脈下流端の閉塞において更に顕著に
観察された。閉塞にともなうＬＴの変化は動脈、静脈を
問わず一貫して同じてあったか、ＥＭＦの変化は静脈に
おいて遅れ、かつ奇妙なことには二相性変化を示した。

コッヘル除去により一旦回復しかかったＥＭＦは静脈再
開通にもかかわらず再び下降し始め、零レベルよりもさ
らに低下した。これは静脈血流か英知として逆流したし
たことを示唆する。この際の静脈口径変化はＬＴの記録
から考え難い。

第２１図は頚静脈のＬＴと頭蓋内圧（ＩｃＰ）　、上矢
状洞圧（ＳＳＳＰ）の連続記録である。ババベリン投与
とともにＬＴは減少したか、これは静脈血流増加により
赤血球の離散か起こったためと考えられる。

第２２図は、全血用赤血球アクレボメーター頭部をねこ
の股静脈に装着し、ＬＴを連続記録したものである。１
．Ｔは犬１處四頭筋のマツサージとともに減少した。こ
の減少は血流増加にともなう赤血球の離散によるものと
ｊムわれる。

次に第３には、全血用赤血球アグレゴメーター頭部の臨
床的応用性について検討した。すなわち人工心肺にして
も人工透析にしても体外循環か広く行われているかその
体外循環チューツ内ての血流障害はやっかいな問題であ
る。この血流障害な全血用赤血球アグレゴメーターでモ
ニターして警報装置として利用しうるか否かを検討した
。ねこ股動脈にカテーテルを入れ、このカテーテル他端
を１役動１派に入れ八−Ｖシャントを作成した。このＡ
−Ｖシャントカテーテル中央部に全血用赤血球アブレボ
メーター頭部を装着し、コントロールのＬＴの記録を行
った後、外科用コ・ンヘルてカテーテルの閉塞を行って
１．Ｔの記録の変化をみた。つぎに広口クリップ型を腎
透析体外循環チューブ（２４オ男性慢性腎不全患者）に
装着、動脈側、静脈側の閉塞を外科用コッヘルて行い、
しＴの変化を調べた。上記第３の結果について説ＩＪ＋
する。

第２３図はワニロ型の全血川赤血珠アグレゴメーター頭
部をＡ−Ｖシャントカテーテルに装着し、シャントカテ
ーデル中央部で外科用コッヘルによるシャント血流遮断
した際のＬＴの変化を示す、ＬＴは急激にかつ著しく増
加している。同様の変化は、第２４図に示すように、広
口クリップ型の全血用赤血球アブレボメーター頭部を腎
透析の際の体外循環チューブに装着しコッヘルで血流遮
断した際にもｉｌｌ察された。これらの信号は数ｍＶの
オーダーで警報を鳴らし、赤いフラッシュライトを点滅
するための充分な引金となりつるものである。

以上説明した上記実施例３について考察する。

Ｃｘ　ｖｉｖｏの実験において、光透過性ＬＴは血流Ｑ
か増えるにしたがって直線的に減少したが（第１４図）
、ある値（約１８０／ｓの壁ずり速度）以上になるとＬ
Ｔは平坦（１，７（ｓ＋１ｎ））となり変化しなくなっ
た（第１２図、第１４図）、この低速流域におけるＬＴ
とＱとの相関は赤血球凝集形成度が血流依存性に変化す
るためと思われる。また第１３図に示すように、低速度
のある血流値においてＬＴか一定の値に収れんしたとい
うことは、血流による「赤血球凝集を分離しようとする
すり力の大きさ」と「赤血球を引き付けようとする凝集
力」とがつり合ったことを意味する。また記録か平坦に
なったことは、血流か上記域値を越えて速くなりすべて
の赤血球が完全にばらばらになって、それ以上のＬＴ変
化が起こり得なくなったためと考えられる。しかしこの
記録の平坦部形成はＫｌｏｓｓらのレオスコープによる
ＩＩＪＪ察”すり速度とともにＬＴが減少するか、ある
速度からは再び上昇しはじめる”という記載後半部分と
は相容れない、彼らはその上昇を”高ずり速度により赤
血球が変形し！Ｉｔ線に沿って配列するため”と説明し
ている。−勇猛たちの用いたチューブ法では高すり域で
の赤血球の配列はほとんどＬＴに影響を及ぼさないよう
に思われる。これはアブレボグラム初期に一過性のスパ
イク状のふれかないこと（第１６．１７．１９．２０図
）、あるいはもしあったとしても僅か（第２３．２４図
）であることからも窺い知ることができる。　Ｒｒｉｎ
ｋ■ａｎらあるいはＳｃｈｍｉｄ−３ｃｂ６ｎｂｅｉｎ
らはｓｙｌ　ｌｅｃｔｏｇｒａ−初期のスパイクをパず
り力がなくなった瞬間、それまで延長変形していた赤血
球の形か円盤形に回復し、きれいに配列していた赤血球
が乱雑化するためＬＴが増加した゛と説明している。こ
の違いは方法論的なすりのかけかたに差かあると思われ
る。彼らの方法では血液に回転によりすりを加えている
が、回転の際に個々の赤血球に遠心力が加わりヘマトク
リットか空間的に変化して、これが高すり城でのＬＴに
影響を及ぼしている可使性も考えられる。

全血用赤血球アブレボメーター頭部はｃｘ　ｖｉｖｏの血液ばかりでなく、生体内血液の赤血
球凝集率としても役立つ、血流依存性のＬＴ変化を良く
観察すると、血流変化にＬＴが少し遅れをもって追従し
て変化しているのが観察される（第１２図）、この遅れ
は血流が急激に止ったときに更にはっきりとみることが
できる（第１６図、第１７図）。これは赤血球か血管の
中で凝集を形成するために費やされる時間によるもので
あろう。コッヘルをかけたときのクランプ−オン曲線の
半減時間は３．５秒であったが、これは前記ねこ血液の
ａｘ　ｖｉｖｏでえられた赤血球凝集率に＋ｏ　−０，
１９２／ｓ　（＝半減時間３．６秒）とよく一致する。

一方血流再開時の非常に速いＬＴの変化は赤血球凝集（
赤血球凝集率）か−挙に崩壊することによるものであろ
う、これらはＷｅｉｓ−Ｆｏｇｈか言うように、赤血球
がたとえ生体内血管の中でも血流の低下とともに凝集を
始めるということを示す、このように考えてくると第１
６図、第１７図の頚動脈での所見はｃｘ　ｖｉｖｏの実
験から説明しうるものとなる。また股静脈および頚静脈
にみられた血流増加にともなうＬＴの減少は赤血球の離
散によるものであろう。このことはさらに、”静脈血に
おけるすり速度かおよそ１８０／Ｓ以下であり、血流状
態は第１４図における直＆ｇ関係の上のどこかに位置し
ているであろう”という推論に論拠をあたえる。換ゴす
れば、静脈血の赤血球は生理的状態でも一部分凝集して
いると考えられる。しかし第１９．２０図の頚静脈の所
見は血流依存性の赤血球凝集形成だけでは説明できない
。ＬＴとＥＭＦの変化の間に解離かみられるからである
。この現象はただたんに静脈収縮による静脈表面とＴｊ
、磁流量計の電極との接触の微妙な変化から生ずる人工
産物の可能性もある。しかし静脈下端をコツヘルで止め
ると静脈は幾分拡張気味となり接触不良の可能性は少な
い。赤血球の凝集−崩壊はすり力によってキマリ、した
かってこの閉塞時の静脈血では層間ずり力の大きさと、
全体としての血液の流れとの間に解離か起こり、ボアジ
ェルの流れからの偏位か起こったのかも知れない。剛着
と異なり静脈では、赤血球の凝集塊は慣性と静脈系の高
コンプライアンスから心１１ａからの駆動力が中断され
ても暫時動き続けるのかもしれない、第２０図ではコッ
ヘルを除去して血流か再開されたときに血流の逆流か記
録されている。１．Ｔの変化はコツヘル除去により赤血
球の離散か示唆される。これは血流ＥＭＦか零でも赤血
球の凝集が起こらないことかあることを示す。このこと
からずりは持続し、全体としテノ血流が零の状態、”　
ｉｎｖａｇｉｎａｔｅｄ　ｆｌｏｗ”すなわち円筒状の
二重層で正と負の流れか同時にあってｎｅｔとしては血
流か零となるという非常に特殊なヘモレオロジー的状態
か想像される。

本発明者はすてにｅｘ　ｖｉｖｏの実験に用いたものと
回しビニール管を使用して流れている血液のみかけの粘
度（２点間の圧力差を差圧計て測定し、それと流量から
計算）を測定したことかある。その際に、１□Ｔと血液
のみかけの粘度との間には密接な関係かあることを見た
。全血用赤血球アクレボメーター頭部により記録される
ものは主としてビニール管とか血管内を流れる血液の赤
血球凝集を反映しているものであり、またその変化はそ
こに流れている血液のみかけの粘度の相対的変化をも表
していると考えられるところから、全血用赤血球アブレ
ボメーターは、もしｍ流圧、血流、血管口径変化などの
パラメーターか同時に測定されるならば、血液の流体力
学的な、ヘモレロジー的な研究に貢献することかてきる
ものと思われる。

全血用赤血球アブレボメーターはさらに肉眼では区別て
きない管、あるいは血管の中の流動−停止を判定するこ
とかできる。第２３．２４図の記録て見られるように、
血流の停止は大きな信号を発生し電圧コンバラトールス
イッチを作動てきる。かくて全血用赤血球アブレボメー
ターは人工６捕循環、人工透析の体外循環の異常警報装
置に使用されよう。さらにこれは血管外科でも手術中の
血管に血液か波れているか否かの判定にも使用てきる可
能性かある。ざらに又、血液中に混入した空気、出血あ
るいは血液ヘマトクリット変化等も検知することができ
る。

なおＬ記者実施例において、赤血球凝集率の測定は、少
なくとも管内の血液流速を変えてその光学的密度変化を
測定する方法てあればよい。

また、上記各実施例の装置において、発光部はガリウム
砒素ダイオードを用いているが、他の発光ダイオード、
あるいは半導体レーザを用いてもよい。また受光部も各
種フォトタイオードを用いることかてきる。さらに光源
部および受光部は、少なくとも管を挟む位置に配設され
ていればよく、管の種類に応して固定型、あるいはクリ
ップの端部に配こしたものでもよい。

［発明の効果］以上述べてきたように１本発明によれば、管内の血液に
管側から光を照射し、この照射光か管内の血液を透過し
た光を、血液の流速を変えて光学的密度変化を測定する
ものであり、またその装置は血液に管側から光を照射す
る光源部及び、この光源部からの照射光が管内の血液を
透過した光を受光する受光部を備えたデンジ）〜メータ
頭部を設け、かつ前記受光部からの検出信号を記録する
記録部を設けるようにしているため、筒便でかつ装置は
安価にてき、ベットサイトて看護婦たちによっても容易
に利用される。さらにはアブレボメーターの頭部部分は
応用範囲か広く、たんに採血した７、１！者の血液の赤
血球髪束測定にとどまらず、生体血管への応用、あるい
は腎透析、人工心肺の循環監視装置へも応用てきる効果
かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発ＩＪＩの全血用赤血球の凝集率測定方法及
びその装置を説明するための原理図、第２図は本発明の
装置の根本的な測定原理ともいえる全血の流動、停止の
際の光透過性変化を示す図。第３図は本発明の一実施例にかかる全血用赤血球のアク
レボメーターの機械部分を示す図であり、同図（ａ）は
デンシトメータ頭部の正面図、同図（ｂ）はアブレボメ
ーターの側面図、第４図は全血用赤血球のアブレボメー
ターのデンシトメータ頭部の発光ダイオードとシリコン
フォトダイオードを示す図。第５図は全血用赤血球のアブレボメーターの電気的部分
の回路図で、同図（ａ）は記録部の回路図、同図（ｂ）
は駆動部の回路図、第６図は人の血液の赤血球アブレボクラムの実際の記録
図。第７図は血液を押した際の前方アブレボグラムと、引い
た際の後方アブレボグラムの連続記録を示す図。第８図は同じ人血液の前方アブレボグラムの三日繰り返
しの重ね合わせな示す図、第９図はアブレボグラムのにの時間的変化を示す図、第１Ｏ図はねこと人のアクレボクラムとＡ点、Ｂ点を通
る理論直線を示す図、第１１図は全血用赤血球のアブレボメーターの頭部各種
で、同図（ａ）は固定型、同図（ｂ）は挿入型、同図（
ｃ）はクリップ型を示す斜視図、第１２図はビニール管
を流れる血液の光′ｆ！Ｌ過性におよぼす流動効果を示
す図。第１３図は血流の段階的な増加がＬＴの段階的な現象を
もたらすことを示す図、第１４図はずり速度と光透過性の関係を示す図。第１５図は流動効果の再現性を示す図、第１６図は全血
用赤血球のアブレボメーターの挿入型と電磁流量計頭部
をねこ頚動脈に装着し光透過性（ＬＴ）と平均血流量（
ＥＭＦ）を動脈下流端でコッヘルをかけたときの連続記
録した図、第１７図は頚動脈の上流端でコッヘルをかけ
たときの連続記録した図、第１８図は全血用赤血球のアブレボメーター頭部の頚静
脈への応用性を示し、静脈上流に生理的食塩水を注入し
たときの光透過性（＋、Ｔ）と血流（ＥＭＦ）を示す図
、第１９図は頚静脈上流端での閉塞が光透過性に性頚動脈
と同様な変化をもたらすことをします図、第２０図は頚静脈下閉塞解除後、ＥＭＦ零以下の血流と
いう変化を示す図。第２１図はババベリンの静脈内投与による頚静脈光透過
性（ＬＴ）の減少を示し、上矢・上洞圧（ｓｓｓｐ）と
頭蓋内圧（ＴＣＰ）の同時記録を示す図、第２２図は大
腿四頭筋のマツサージによる股静脈光透過性（ＬＴ）の
減少を示す図、第２３図はねこ股動脈一般静脈シヤント血流の流動−停
止の際の光透過性（ＬＴ）の変化を示す図、第２４図は
全血用赤血球のアブレボメーターの臨床的な応用例を示
し、腎不全患者人工透析の際の体外循環チューブの光透
過性（ＬＴ）か血流停止により上昇していることを示す
図である。ｌは光源部。２は受光部、３は管。４は血液、１１は光源部。１１ａはガリウム砒素発光ダイオード（ＬＥＤ）　。１１ｂは凸レンズ、１２はシリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）、１３はビ
ニール管。１４は血液、１５は記録部。１６はソレノイド、１６ａは軸、１７はプラスチック注射器、１８は支持部材、１９はスブリンク、２０はトランス、２１は整流器、２２はコンデンサー、２３は電圧調ｍ器、２４はポル１〜メーター（ＶＭ）。２５はソリットスデートリレ−（ＳＳＩＩ）、３１は支
持部材（固定型）、３２は支持部材（挿入ｆｆ１）。３３は支持部材（クリップ型）である。第１図第２図第３図第４図第６図前方ＲＢＣア外ゴゲラＡ　　積力Ｒ８Ｃ７デレイヅラム
　　前方ＲＢＣアゲ°１ゴゲラム第８図牡ｈｌｌＫ。ｔ口静脈

Claims

【特許請求の範囲】

（１）管内の血液に管側から光を照射し、この照射光が
管内の血液を透過した光を、該管内の血液の流速を変え
て光学的密度変化を測定することを特徴とする全血用赤
血球の凝集率測定方法。
（２）前記管内の血液は流動状態から停止状態に移行す
るときの光学的密度変化を測定することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の全血用赤血球の凝集率測定方
法。
（３）前記光は赤外光であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の全血用赤血球の凝集率測定方法。
（４）前記管はプラスチック等の透明管であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の全血用赤血球の凝
集率測定方法。
（５）前記管は生体内の動脈、あるいは静脈であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の全血用赤血球
の凝集率測定方法。
（６）前記血液の流速変化は動脈、静脈の上流端あるい
は下流端における閉塞、解除によることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第５項記載の全血用赤血球の
凝集率測定方法。
（７）前記管は人工透析、人工心肺等の血液循環チュー
ブであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
全血用赤血球の凝集率測定方法。
（８）管内の流速変化する血液に管側から光を照射する
光源部および、この光源部からの照射光が管内の血液を
透過した光を受光する受光部を備えたデンシトメータ頭
部と、前記受光部からの検出信号を記録する記録部とか
らなることを特徴とする全血用赤血球の凝集率測定装置
。
（９）前記光源部は発光ダイオードであることを特徴と
する特許請求の範囲第８項記載の全血用赤血球の凝集率
測定装置。
（１０）前記光源部は半導体レーザであることを特徴と
する特許請求の範囲第８項記載の全血用赤血球の凝集率
測定装置。
（１１）前記発光ダイオードはガリウム砒素ダイオード
であることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の全
血用赤血球の凝集率測定装置。
（１２）前記受光部はフォトダイオードであることを特
徴とする特許請求の範囲第８項記載の全血用赤血球の凝
集率測定装置。
（１３）前記光源部および、受光部は管を挟さむ支持部
材の端部に配設されたことを特徴とする特許請求の範囲
第８項記載の全血用赤血球の凝集率測定装置。