血液状态分析装置、血液状态分析系统、血液状态分析方法及用于使计算机执行该方法的血液状态分析程序

摘要

本发明提供了凭借其可以基于血液样本的电气特性来分析血液样本中的红细胞压积值和/或血红蛋白含量、红细胞的叠连形成等的技术。提供了设置有基于血液样本在2-25MHz的频率处的电气特性评估红细胞压积值和/或血红蛋白含量的红细胞定量评估单元的血液状态分析装置，以及设置有通过将血液样本在规定频率处的电气特性的时间变化的数据除以血液样本在2-25MHz的频率处的电气测量数据来评估红细胞的叠连形成的血液叠连评估单元的血液状态分析装置。

说明书

技术领域

本技术涉及血液状态分析装置。更具体地，本技术涉及能够从血液样 本的电气特性分析血液样本的红细胞压积值和/或血红蛋白量、红细胞的叠 连形成等的血液状态分析装置、血液状态分析系统和血液状态分析方法， 以及用于使计算机执行该方法的程序。

背景技术

作为用于获取细胞悬液中的细胞的体积分数的方法，已知使用悬液的 低频导电性(100kHz或更小的频率)以及不包含细胞的溶剂的低频导电 性(100kHz或更小的频率)的方法(非专利文献1)。例如，在其中球细 胞稀薄地分散的悬液中，可以如下数学公式(1)的方式获取细胞的体积 分数。

[数学公式1]

$\phi =2\frac{{\kappa }_a-{\kappa }_b}{2{\kappa }_a+{\kappa }_b}...\left(1\right)$

φ:体积分数

K_a:溶剂的导电性

K_b:悬液的导电性

另一方面，在悬浮的细胞形状不是球状的情况下，还必须考虑细胞的 形状；例如，在其中球细胞稀薄地分散的悬液中，可以如下数学公式(2) 的方式获取细胞的体积分数。

[数学公式2]

$\phi =9{\left(\frac{1}{1-Lz}+\frac{2}{1-L(x=y)}\right)}^{-1}·\frac{{\kappa }_a-{\kappa }_b}{2{\kappa }_a+{\kappa }_b}...\left(2\right)$

φ:体积分数

K_a:溶剂的导电性

K_b:悬液的导电性

Lx,Ly,Lz:与球体的形状等相关的参数

在具有细胞的高密度并且不能被视为薄分散体系的厚悬液中，必须使 用考虑了细胞的相互作用的另一个公式。

然而，在这些常规方法中，必须使用不包含细胞的溶剂的导电性，并 且不能单独从悬液的数据发现细胞的体积分数。此外，细胞在溶剂中需要 分散而不能聚合。因此，例如，在包含血浆成分的血液的情况下，不能通 过常规方法发现红细胞的体积分数等，因为通常将发生红细胞的叠连、聚 合等。此外，根据血液的流动以及从被允许站立的时间将不同地改变叠连 或聚合的程度；因此，将难以找到其中考虑叠连或聚合的程度的计算公式， 并且这种数学公式目前是未知的。

红细胞的叠连(聚合)将以在开始聚合线性生长并然后形成球状结构 的方式形成(非专利文献2)。生长为球形结构的聚合将开始沉淀(红细胞 的沉降(红细胞沉降))。在此，假设一个红细胞聚合的大小越大，红细胞 沉降速度越高。在临床术语中，因为由于传染性疾病等使红细胞沉降加剧， 所以从古至今其已经用作血液检查的重要项目。

目前，正在研发简单精确地评估血液凝结程度，而不是红细胞的叠连 (聚合)程度的技术。例如，专利文献1公开了其中从血液的介电常数获 取关于血液凝固的信息的技术，并且描述了“一种凝血系统分析装置，其 包括一对电极、将AC电压以规定时间间隔施加至该对电极的施加器件、 测量布置在该对电极之间的血液的介电常数的测量器件、以及在作用在血 液上的抗凝效果去除之后使用以时间间隔测量的血液的介电常数来分析 凝血系统的作用程度的分析器件”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010-181400号

非专利文献

非专利文献1：Phys.Med.Biol.54(2009)2395-2405

非专利文献2：Blood 70(1987)1572-1576

发明内容

技术问题

如上所述，目前在推进其中测量血液样本的电气特性并且从测量结果 确定血液凝固的程度的装置等的研发。然而，现实情况是，仍然没有实现 其中以上所述的技术被应用于获取红细胞压积值的方法或者应用于评估 红细胞叠连形成的方法的具体应用技术。

如果可以定量评估红细胞叠连形成的早期过程，则这预期与红细胞沉 降有关，并且在不等待红细胞沉降的过程的情况下将可以预测红细胞沉降 速度；因此，可以实现快速试验。

因此，本技术的主要目标是提供能够基于血液样本的电气特性分析血 液样本的红细胞压积值和/或血红蛋白量、红细胞的叠连形成等的技术。

技术方案

本发明人对血液的电气特性与血液的状态之间的相互关系进行了大 量研究。因此，本发明人发现在特定频率处的电气特性较少地受到红细胞 叠连影响并且在直到血液凝固反应达到某个水平的时间期间很少波动，并 且完成了本技术。

根据本技术，提供了血液状态分析装置，其包括：被配置为基于血液 样本在2MHz至25MHz的频率处的电气特性评估红细胞压积值和/或血 红蛋白量的红细胞定量评估单元。

此外，提供了血液状态分析装置，其包括：血液叠连评估单元，被配 置为通过将血液样本在规定频率处的电气特性的时间变化数据(temporal  change data)除以血液样本在2MHz至25MHz的频率处的电气测量数据 来评估红细胞的叠连形成。

在根据本技术的血液状态分析装置中，叠连已经发生时的血液样本的 电气特性与叠连发生前的血液样本的电气特性之间的差异可被用作电气 特性的时间变化数据。

在根据本技术的血液状态分析装置中，血液样本在100kHz至40 MHz的频率处的电气特性的时间变化数据可被用作电气特性的时间变化 数据。

根据本技术的血液状态分析装置可进一步包括被配置为基于由血液 叠连评估单元评估的叠连形成评估来评估红细胞沉降的程度的红细胞沉 降评估单元。

根据本技术的血液状态分析装置可进一步包括被配置为基于血液样 本的电气特性来评估血液凝固程度的血液凝固评估单元。

根据本技术的血液状态分析装置可进一步包括被配置为测量血液样 本随着时间的电气特性的测量单元。

接下来，根据本技术，提供了血液状态分析系统，其包括：电气特性 测量装置，包括被配置为测量血液随着时间的电气特性的测量单元；以及 血液状态分析装置，包括被配置为基于血液样本在2MHz至25MHz的频 率处的电气特性评估红细胞压积值和/或血红蛋白量的红细胞定量评估单 元。

此外，提供了血液状态分析系统，其包括：电气特性测量装置，包括 被配置为测量血液随着时间的电气特性的测量单元；以及血液状态分析装 置，包括被配置为通过将血液样本在规定频率处的电气特性的时间变化数 据除以血液样本在2MHz至25MHz的频率处的电气测量数据来评估红细 胞的叠连形成的血液叠连评估单元。

在根据本技术的血液状态分析系统中，可进一步包括服务器，该服务 器包括被配置为存储在电气特性测量装置中的测量结果和/或在血液状态 分析装置中的分析结果的信息存储单元。

在这种情况下，服务器可经由网络连接至电气特性测量装置和/或血 液状态分析装置。

此外，根据本技术，提供了血液状态分析方法，其包括基于血液样本 在2MHz至25MHz的频率处的电气特性来评估红细胞压积值和/或血红蛋 白量的红细胞定量评估过程。

此外，提供了血液状态分析方法，其包括通过将血液样本在规定频率 处的电气特性的时间变化数据除以血液样本在2MHz至25MHz的频率处 的电气测量数据来评估红细胞的叠连形成的血液叠连评估过程。

此外，根据本技术，提供了使计算机执行基于血液样本在2MHz至 25MHz的频率处的电气特性来评估红细胞压积值和/或血红蛋白量的红细 胞定量评估功能的血液状态分析程序。

此外，提供了血液状态分析程序，其用于使计算机执行通过将血液样 本在规定频率处的电气特性的时间变化数据除以血液样本在2MHz至25 MHz的频率处的电气测量数据来评估红细胞的叠连形成的血液叠连评估 功能。

发明效果

根据本技术，使得可以基于血液样本的电气特性来分析血液样本的红 细胞压积值和/或血红蛋白量、红细胞的叠连形成等；因此，使得可以预测 红细胞沉降速度，并且可以提供快速试验。

附图说明

[图1]是示意性地示出根据本技术的血液状态分析装置1的概念的示 意性概念图。

[图2]是示意性地示出根据本技术的血液状态分析系统10的概念的示 意性概念图。

[图3]是根据本技术的血液状态分析方法的流程图。

[图4]是示出实例1中发现的在各个频率处的介电常数和红细胞压积 值之间的关系的绘图代替图。

[图5]是示出实例1中发现的在各个频率处的介电常数和红细胞压积 值之间的关系的绘图代替图。

[图6]是示出实例1中发现的在各个频率处的介电常数和红细胞压积 值之间的关系的绘图代替图。

[图7]是示出实例1中发现的在各个频率处的介电常数和红细胞压积 值之间的关系的绘图代替图。

[图8]是示出实例1中发现的在各个频率处的介电常数和红细胞压积 值之间的关系的绘图代替图。

[图9]是示出实例1中发现的在各个频率处的介电常数和红细胞压积 值之间的关系的绘图代替图。

[图10]是示出实例1中发现的在各个频率处的介电常数和红细胞压积 值之间的关系的绘图代替图。

[图11]是示出实例1中发现的在各个频率处的介电常数和红细胞压积 值之间的关系的绘图代替图。

[图12]是示出实例1中发现的在各个频率处的介电常数和红细胞压积 值之间的相关系数的绘图代替图。

[图13]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图14]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图15]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图16]是示出了在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值 (γ)和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图17]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图18]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图19]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图20]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图21]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图22]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图23]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图24]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图25]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图26]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图27]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系的绘图代替图。

[图28]是示出在实例2中发现的在各个频率处的血液叠连评估值(γ) 和红细胞沉降速度(ESR)之间的相关系数的绘图代替图。

具体实施方式

在下文，参考附图描述用于执行本技术的优选实施方式。以下描述的 实施方式是本技术的典型实施方式的实例，并且本技术的范围不应被解释 为受这些实施方式限制。按照下列顺序进行描述：

1.血液状态分析装置1

(1)红细胞定量评估单元11

(2)血液叠连评估单元12

(3)红细胞沉降评估单元13

(4)血液凝固评估单元14

(5)测量单元15

(6)存储单元16

(7)血液样本

2.血液状态分析系统10

(1)电气特性测量装置101

(2)血液状态分析装置1

(3)服务器102

(4)显示单元103

(5)用户接口104

3.血液状态分析方法

(1)红细胞定量评估过程I

(2)血液叠连评估过程II

(3)红细胞沉降评估过程III

(4)血液凝固评估过程IV

(5)测量过程V

4.血液状态分析程序

1.血液状态分析装置1

图1是示意性地示出根据本技术的血液状态分析装置1的概念的示意 性概念图。根据本技术的血液状态分析装置1包括至少红细胞定量评估单 元11或者血液叠连评估单元12。根据需要，血液状态分析装置1可包括 红细胞沉降评估单元13、血液凝固评估单元14、测量单元15、存储单元 16等。现在将详细描述各个部件。

(1)红细胞定量评估单元11图1中的参考符号A是示意性地示出根据本 技术的血液状态分析装置1的第一实施方式的概念的示意性概念图。在红 细胞定量评估单元11中，基于血液样本在特定频率处的电气特性来评估 红细胞压积值和/或血红蛋白量。本发明人发现了血液样本在2至25MHz 的频率处的电气特性较少受到红细胞叠连的影响并且在直到血液凝固反 应达到某个水平的时间中很少波动。本发明人已经发现了血液样本在2至 25MHz的频率处的电气特性与通过常规传统血液检查获取的红细胞压积 值和血红蛋白量相关(参见实例1)，并且建立了从血液样本在2至25MHz 的频率处的电气特性来评估红细胞压积值和/或血红蛋白量的技术。

至于血液样本的电气特性，当外部电气特性测量装置被设置有或者根 据本技术的血液状态分析装置1被设置有稍后所描述的测量单元15时， 可原样地使用在测量单元15中测量的原始数据。可替代地，可以使用从 原始数据中去除噪声的数据。

作为在根据本技术的血液状态分析装置1中可使用的血液的电气特 性，例如，可给出介电常数、阻抗、导纳、电容、电导、导电性、相位角 等。这些电气特性可通过以下表1中示出的数学公式相互转换。因此，例 如，使用血液样本的介电常数测量结果评估时的红细胞压积值和/或血红蛋 白量的评估结果与使用相同的血液样本阻抗测量结果评估时的评估结果 相同。可以使用复数描述这些电量和属性值中的大部分，并且从而可以简 化转换公式。

[表1]

可相互转换的主要的电气量和属性值

使每一个电气量和属性值相关的数学公式

ω:角频率

ε₀：真空的介电常数(常数)

C₀：依据测量装置等的常数

标有*的值:复数

可用在根据本技术的血液状态分析装置1中的血液的电气特性的特 定频率不具体局限于在2至25MHz范围内的程度，而是优选为2至10 MHz。通过使用2MHz以上的电气特性可以将血液叠连的影响抑制为最 小值。在高于10MHz的频率处，血液的电气响应将会很弱并且噪声的影 响将会相对较强；因此，通过使用10MHz以下的电气特性可执行精确评 估。

作为在根据第一实施方式的血液状态分析装置1中使用的血液的电 气特性，优选使用在测量开始之后尽可能早期阶段电气特性。具体地，优 选的是，使用在抗凝剂的抗凝作用去除后的三分钟内的电气特性。这是因 为在抗凝作用去除之后的三分钟内，受到血液的叠连或者凝结的影响可以 被抑制为最小值。

(2)血液叠连评估单元12

图1中的参考符号B是示意性地示出根据本技术的血液状态分析装 置1的第二实施方式的概念的示意性概念图。在血液叠连评估单元12中， 将血液样本在规定频率处的电气特性的时间变化数据除以血液样本在2至 25MHz的频率处的电气测量数据；从而，评估红细胞的叠连形成。

更具体地，如以下数学公式(3)所示，在叠连已经发生的时间(t₂) 时的血液样本的电气特性(E_t2)与叠连发生之前(t₁)的血液样本的电气 特性(E_t1)之间的差异除以血液样本在2至25MHz的频率处的电气测量 数据，即，与红细胞压积值和/或血红蛋白量相关的电气测量数据(E_t0)； 从而，评估红细胞的叠连形成。

[数学公式3]

血液样本的电气特性随着红细胞的叠连形成而变化。然而，本发明人 已经发现当原样使用电气特性的值时难以评估叠连形成。因此，通过与红 细胞压积值和/或血红蛋白量相关的电气测量数据校正血液样本的电气特 性的时间变化数据；从而，与通过普通常规方法测量的红细胞沉降速度 (ESR)相关的值已经成功获取并且已经完成本技术。

可以在根据第二实施方式的血液状态分析装置1中使用的血液样本 的电气特性的时间变化数据的特定频率不具体局限于不削弱本技术的效 果的程度。在本技术中，特别优选的是，使用血液样本在100kHz至40MHz 的频率处的电气特性的时间变化数据。这是因为由与红细胞压积值和/或血 红蛋白量相关的电气测量数据通过校正该频率范围中的电气特性的时间 变化数据获取的值与通过普通常规方法测量的红细胞沉降速度(ESR)具 有高相关性。

与用于执行根据第二实施方式的血液状态分析装置1中的校正的红 细胞压积值和/或血红蛋白量相关的电气测量数据与以上所描述的第一实 施方式中使用的电气特性相同，并且本文省略了说明。

图1中的参考符号C是示意性地示出根据本技术的血液状态分析装 置1的第三实施方式的概念的示意性概念图。第三实施方式是其中红细胞 定量评估单元11和血液叠连评估单元12被设置在相同装置中的配置。在 根据本技术的血液状态分析装置1中，通过包括红细胞定量评估单元11 和血液叠连评估单元12两者，在基于与红细胞压积值和/或血红蛋白量相 关的电气测量数据评估红细胞压积值和/或血红蛋白量的同时，可通过使用 电气测量数据校正时间变化数据来同时评估红细胞的叠连形成。

(3)红细胞沉降评估单元13

图1中的参考符号D是示意性地示出根据本技术的血液状态分析装 置1的第四实施方式的概念的示意性概念图。第四实施方式是其中血液叠 连评估单元12和红细胞沉降评估单元13被设置在相同装置中的配置。在 红细胞沉降评估单元13中，基于通过以上所述的血液叠连评估单元12评 估的叠连形成评估来评估红细胞沉降的程度。在根据本技术的血液状态分 析装置1中红细胞沉降评估单元13不是必要的，并且也可以基于例如以 上所述的血液叠连评估单元12中评估的叠连形成评估，使用例如装置外 部的电子计算机等来评估红细胞沉降的程度。

如上所述，本发明人已经发现在以上所描述的血液叠连评估单元12 中计算的叠连评估值与红细胞沉降速度(ESR)具有高度相关性。因此， 通过在根据本技术的血液状态分析装置1中设置红细胞沉降评估单元13， 可在红细胞沉降发生之前的阶段更早地发现红细胞沉降速度(ESR)。

(4)血液凝固评估单元14

图1中的参考符号E是示意性地示出根据本技术的血液状态分析装 置1的第五实施方式的概念的示意性概念图。第五实施方式是其中红细胞 定量评估单元11、血液叠连评估单元12、红细胞沉降评估单元13、血液 凝固评估单元14以及测量单元15被设置在相同装置中的配置。在血液凝 固评估单元14中，基于血液样本的电气特性评估血液凝固的程度。在根 据本技术的血液状态分析装置1中血液凝固评估单元14不是必要的，并 且也可以基于例如以上所描述的红细胞定量评估单元11中使用的血液样 本的电气特性，使用例如装置外部的电子计算机等来评估血液凝固的程 度。

在根据本技术的血液状态分析装置1的血液凝固评估单元14中，如 上所述，可自由选择使用从诸如介电常数的电气特性中获取有关血液凝固 的信息的一个或多个已知技术。

通过在根据本技术的血液状态分析装置1中设置血液凝固评估单元 14，除了红细胞压积值和血红蛋白量的评估以及叠连形成和红细胞沉降的 评估之外，还可以同时在一个装置中从测量的电气特性分析血液凝固的程 度。因此，可以通过一个测量获取多个重要的血液检查结果，并且可以实 现成本降低，测试时间缩短等。

(5)测量单元15

在测量单元15中，测量在任意频率处的随着时间的血液的电气特性。 在根据本技术的血液状态分析装置1中，测量单元15不是必要的，并且 也可以使用利用外部电气特性测量装置测量的数据。

测量单元15可包括一个或多个血液样本保持单元。在血液状态分析 装置1中，血液样本保持单元不是必要的，并且测量单元15可被设计成 其中可安装例如用于测量等的已知盒型容器的配置。

在测量单元15包括血液样本保持单元的情况下，血液样本保持单元 的配置不具体局限于测量目标的血液样本可被保持在测量单元15中的程 度，并且可被设计为任意配置。例如，设置在基板上的一个或多个细胞可 被允许用作血液样本保持单元，或者一个或多个容器可被允许用作血液样 本保持单元。

在一个或多个容器用作血液样本保持单元的情况下，不具体限制容器 的配置，并且可根据血液样本的状态、测量方法等自由设计为可以保持测 量目标的血液样本的程度，包括圆柱体、具有多边形横截面(三角形、四 边形或者具有更多角的多边形)的多边形圆柱体、锥形体、具有多边形横 截面(三角形、四边形或者具有更多角的多边形)的多棱状锥体、或者其 中结合这些中的一个或多个的配置。

形成该容器的材料也不具体限制，并且可自由选择为对测量目标的血 液样本的状态、测量目标等没有产生影响的程度。在本技术中，具体地， 从容易加工和注塑等的观点来看，容器优选使用树脂形成。在本技术中， 可用树脂的类型也不受具体限制，可自由选择使用保持血液样本可用的树 脂的一个或多个类型。例如，给出诸如聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、 聚苯乙烯、丙烯酸、聚砜以及聚四氟乙烯等的疏水绝缘聚合物、共聚物及 其共混聚合物等。在本技术中，血液样本保持单元优选由以上材料形成， 具体地，选自聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸以及聚砜的一个或多个类型的树 脂，因为这些树脂具有针对血液的低凝固活性的特性。

血液样本保持单元优选地为能够在保持血液样本的状态下被密封的 配置。然而，血液样本保持单元可不在气密配置中，到其能够在测量血液 样本的电气特性需要的时间内是稳态的并且对测量没有影响的程度。

用于将血液样本引入血液样本保持单元并且进行密封的具体方法不 受具体限制，并且可根据血液样本保持单元的配置通过任意的方法进行引 入。例如，给出了其中血液样本保持单元设置有盖子并且使用吸管等引入 血液样本然后闭合盖子以进行密封的方法；其中利用针状物从其外表面穿 透血液样本保持单元并且注入血液样本并然后利用针状物穿透的部分利 用油脂等进行密封的方法等。

测量单元15可包括一个或多个施加单元(applying unit)。在血液状 态分析装置1中，施加单元不是必要的，并且例如也可通过使得电极从外 部插入血液样本保持单元中的设计使用外部施加单元。

施加单元从作为开始时间点的接收到开始测量的命令的时间点或者 用于血液状态分析装置1的电源被设置为接通的时间点起以每个设定测量 间隔将规定电压施加至血液样本。

用作施加单元的一部分的电极的数量以及形成电极的材料不具体局 限于不削弱本技术的效果的程度，并且可使用任意材料形成任意数量的电 极。例如，给出了钛、铝、不锈钢、铂、金、铜、石墨等。在本技术中， 该电极优选地由上述材料中的材料形成，特别是包含钛的导电材料，因为 钛具有针对血液的低凝结活性的特性。

在测量单元15中，也可以执行多个测量。作为用于执行多个测量的 方法，例如，可给出其中通过设置的多个测量单元15同时执行多个测量 的方法、其中通过扫描一个测量单元15执行多个测量的方法、其中通过 移动血液样本保持单元执行多个测量的方法、其中设置多个测量单元15 并且执行切换以选择实际执行测量的一个或多个测量单元的方法等。

(6)存储单元16

根据本技术的血液状态分析装置1可包括存储红细胞定量评估单元 11、血液叠连评估单元12、红细胞沉降评估单元13和血液凝固评估单元 14中的评估结果以及测量单元15中的测量结果的存储单元16。在根据本 技术的血液状态分析装置1中，存储单元16不是必要的，并且可通过连 接外部存储装置存储结果。

在根据本技术的血液状态分析装置1中，可为评估单元和测量单元的 每个单独设置存储单元16，或者也可以设计为使得评估单元和测量单元中 的结果存储在一个存储单元16中。

(7)血液样本

在根据本技术的血液状态分析装置1中，可作为测量目标的血液样本 不具体局限于包含血液的样本的程度，并且可自由选择。血液样本的具体 实例包括包含血液组份的样本，诸如，全血(whole blood)、血浆、或者 其稀溶液和/或药物添加物质等。

2.血液状态分析系统10

图2是示意性地示出根据本技术的血液状态分析系统10的概念的示 意性概念图。就大类而言，根据本技术的血液状态分析系统10至少包括 电气特性测量装置101和血液状态分析装置1。根据需要，血液状态分析 系统10可包括服务器102、显示单元103、用户接口104等。现在将详细 描述各个部件。

(1)电气特性测量装置101

电气特性测量装置101包括随着时间的过去测量血液在任意频率处 的电气特性的测量单元15。测量单元15的细节与以上所描述的血液状态 分析装置1中的测量单元15的细节相同。

(2)血液状态分析装置1

血液状态分析装置1至少包括红细胞定量评估单元11或者血液叠连 评估单元12。根据需要，血液状态分析装置1可包括红细胞沉降评估单元 13、血液凝固评估单元14等。包括在血液状态分析装置1中的各个部件 与以上所描述的血液状态分析装置1的细节相同。

(3)服务器102

服务器102包括存储电气特性测量装置101中的测量结果和/或血液 状态分析装置1中的分析结果的存储单元16。存储单元16的细节与以上 所描述的血液状态分析装置1中的存储单元16的细节相同。

(4)显示单元103

在显示单元103上，显示红细胞定量评估单元11、血液叠连评估单 元12、红细胞沉降评估单元13和血液凝固评估单元14中的评估结果，以 及测量单元15中的测量结果等。可以为要显示的数据或者结果单独提供 多个显示单元103，或者将所有数据或结果在一个显示单元103上显示。

(5)用户接口104

用户接口104是用户操作的一部分。通过用户接口104用户可访问根 据本技术的血液状态分析系统10的各个部分。

在以上所描述的根据本技术的血液状态分析系统10中，电气特性测 量装置101、血液状态分析装置1、服务器102、显示单元103以及用户接 口104可经由网络彼此连接。

3.血液状态分析方法

图3是根据本技术的血液状态分析方法的流程图。在根据本技术的血 液状态分析方法中，执行红细胞定量评估过程I和/或血液叠连评估过程II。 根据需要，也可以执行红细胞沉降评估过程III、血液凝固评估过程IV、 测量过程V等。现在将详细描述各个过程。

(1)红细胞定量评估过程I

红细胞定量评估过程I是基于血液样本在2至25MHz的频率处的电 气特性评估红细胞压积值和/或血红蛋白量的过程。在红细胞定量评估过程 I中执行的评估方法的细节与在以上所描述的血液状态分析装置1的红细 胞定量评估单元11中执行的评估方法的细节相同。

(2)血液叠连评估过程II

血液叠连评估过程II是通过将血液样本在规定频率处的电气特性的 时间变化数据除以血液样本在2至25MHz的频率处的电气测量数据来评 估红细胞的叠连形成的过程。在血液叠连评估过程II中执行的评估方法的 细节与在以上所描述的血液状态分析装置1的血液叠连评估单元12中执 行的评估方法的细节相同。

(3)红细胞沉降评估过程III

红细胞沉降评估过程III是基于在以上所描述的血液叠连评估过程II 中评估的叠连形成评估来评估红细胞沉降的程度的过程。在红细胞沉降评 估过程III中执行的评估方法的细节与在以上所描述的血液状态分析装置 1的红细胞沉降评估单元13中执行的评估方法的细节相同。

(4)血液凝固评估过程IV

血液凝固评估过程IV是基于血液样本的电气特性评估血液凝固的程 度的过程。在血液凝固评估过程IV中执行的评估方法的细节与在以上所 描述的血液状态分析装置1的血液凝固评估单元14中执行的评估方法的 细节相同。

(5)测量过程V

测量过程V是测量血液在任意频率处的随着时间的电气特性。在根 据本技术的血液状态分析方法中，测量过程V不是必需过程，并且也可以 使用预先测量的数据执行分析。在测量过程V中执行的测量方法的细节与 在以上所描述的血液状态分析装置1的测量单元15中执行的测量方法的 细节相同。

4.血液状态分析程序

根据本技术的血液状态分析程序是用于使计算机执行红细胞定量评 估功能和/或血液叠连评估功能的程序。根据需要，也可以使计算机执行红 细胞沉降评估功能、血液凝固评估功能等。

换言之，根据本技术的血液状态分析程序是用于使计算机执行以上所 描述的根据本技术的血液状态分析方法的程序。因此，各个功能的细节与 以上所描述的血液状态分析方法的各个过程的细节相同，并且本文中省略 了描述。

实例1

在实例1中，研究了血液样本的电气特性和红细胞压积值之间的相互 关系。在该实例中，介电常数用作了血液样本的电气特性的实例。

[实验方法]

(1)电气特性的测量

使用其中投放柠檬酸钠作为抗凝剂的真空血液收集管收集的血液样 本提前保持升温37℃，并且紧接开始测量之前，以血液的85μL至1mL 的浓度添加0.25M的氯化钙水溶液；因此，开始血液凝固反应。血液凝 固反应开始之后一分钟，在1MHz至40MHz的频率范围内对处于37℃ 的温度血液样本执行介电常数测量。

(2)红细胞压积值的测量

至于在以上所描述的电气特性的测量中使用的血液样本，使用普通的 常规方法测量红细胞压积值。

[结果]

在图4至图11的绘图代替图中示出了各个频率处的介电常数和红细 胞压积值之间的关系。以下表2和图12中示出了各个频率处的介电常数 和红细胞压积值之间的各个相关系数。

[表2]

如表2所示，已经发现了相关系数在32MHz以上迅速降低。尽管 10MHz至25Mhz的相关系数不那么高，这是因为在高频率下通过红细胞 的电气响应将是衰弱的，并且因此易受噪声的影响；并且如果适用更高的 精确测量装置，则预期这些相关系数更高。另一方面，已经发现了相关系 数在低频率下通常较高，并且在5MHz的情况下达到最大值。然而，随 着接近于1MHz，变得更加可能接收如上所述的红细胞叠连的影响。具体 地，当从钙的水溶液的混合至测量开始的时间不准确时，该影响将会更大。 即，预先假设随着频率降低(接近于1MHz)，稳定分析变得更难，因为 介电常数随时间变化很大，即使紧接测量开始之后。考虑到这些问题，已 经得出结论，当使用血液样本在2至25MHz的频率处的电气特性时，可 以利用高精度评估红细胞压积值。

因为血红蛋白量是类似于红细胞压积值的红细胞的定量测量值，所以 假设频率为2至25MHz的血液样本的电气特性也与血红蛋白量相关。即， 建议当使用血液样本在2至25MHz的频率处的电气特性时，也可以利用 高精度评估血红蛋白量。

实例2

在实例2中，研究在根据本技术的血液状态分析装置1的血液叠连评 估单元12中计算的血液叠连评估值与红细胞沉降速度(ESR)之间的相 互关系。在该实例中，介电常数用作血液样本的电气特性的实例。

[实验方法]

(1)电气特性的测量

使用其中放入柠檬酸钠作为抗凝剂的真空血液收集管收集的血液样 本提前保持升温37℃，并且紧接开始测量之前浓度以85μL至1mL的血 液的浓度添加0.25M的氯化钙水溶液；因此，开始血液凝固反应。从血 液凝固反应开始之后一分钟，在50kHz至40MHz的频率范围内对温度为 37℃的血液样本执行介电常数测量，以一分钟的时间间隔进行测量。

(2)血液叠连评估值的计算

在叠连已经发生时的血液样本的电气特性(介电常数)与叠连发生之 前的血液样本的电气特性(介电常数)之间的差值除以血液样本在6.3MHz 的频率处的电气测量数据；从而，计算血液叠连评估值(γ)。10分钟之后 的介电常数用作叠连已经发生时的血液样本的电气特性(介电常数)，并 且在2分钟之后和3分钟之后的介电常数的平均值用作叠连发生前的血液 样本的电气特性(介电常数)。

(3)红细胞沉降速度(ESR)的测量

对于在以上所描述的电气特性的测量中使用的血液样本，使用普通的 常规方法测量红细胞沉降速度(ESR)。

[结果]

在图13至图27的绘图代替图中示出了在各个频率处的血液叠连评估 值(γ)和红细胞沉降速度(ESR)之间的关系。在以下表3和图28中示 出了各个频率处的血液叠连评估值(γ)和红细胞沉降速度(ESR)之间的 各个相关系数。

[表3]

频率 γ和ESR之间的相关系数 40MHz 0.716 32MHz 0.745 25MHz 0.806 16MHz 0.929 13MHz 0.925 10MHz 0.938 7.9MHz 0.938 6.3MHz 0.964 5.0MHz 0.940 4.0MHz 0.989 3.2MHz 0.954 2.5MHz 0.955 2.0MHz 0.965 1.6MHz 0.960 1.3MHz 0.895 1.0MHz 0.963 790kHz 0.881 630kHz 0.934 500kHz 0.900 400kHz 0.914 320kHz 0.874 250kHz 0.880 200kHz 0.956 160kHz 0.939 130kHz 0.897 100kHz 0.665 79kHz 0.155 63kHz 0.340 50kHz -0.111

如表3所示，发现血液叠连评估值(γ)和红细胞沉降速度(ESR) 在频率为100kHz至40MHz下高度相关。具体地，发现在10MHz以上 的高频率范围内，尽管由于红细胞叠连导致的介电常数的变化量较小，但 是血液叠连评估值(γ)和红细胞沉降速度(ESR)之间的相关系数较高。 从这些结果中，发现以上数学公式(3)的功能系统是能够利用良好的精 确度从由于红细胞叠连导致的高频率范围的少量变化评估红细胞叠连的 影响的良好的功能系统。

工业实用性

根据本技术，可以从测量的血液样本的电气特性同时分析红细胞压积 值和血红蛋白量的评估以及叠连形成、红细胞沉降以及血液凝固的程度。 因此，可以通过一个测量获取多个重要的血液检查结果，并且可以实现成 本降低，测试时间缩短等。

红细胞沉降和血液凝固受到各种因素(诸如，纤维蛋白原)的影响。 因此，如果可以同时为各种状态的血液执行测量，则各个测量值可用于校 正各个分析，并且这可以有助于高诊断技术的构建。

此外，本技术还可如下配置。

(1)一种血液状态分析装置包括：

红细胞定量评估单元，被配置为基于血液样本在2MHz至25MHz 的频率处的电气特性来评估红细胞压积值和/或血红蛋白量。

(2)一种血液状态分析装置包括：

血液叠连评估单元，被配置为通过将血液样本在规定频率处的电气特 性的时间变化数据除以血液样本在2MHz至25MHz的频率处的电气测量 数据来评估红细胞的叠连形成。

(3)根据(2)所述的血液状态分析装置，其中，电气特性的时间变 化数据是叠连已经发生时的血液样本的电气特性与叠连发生前的血液样 本的电气特性之间的差值。

(4)根据(2)或者(3)所述的血液状态分析装置，其中，电气特 性的时间变化数据是血液样本在100kHz至40MHz的频率处的电气特性 的时间变化数据。

(5)根据(2)至(4)中任一项所述的血液状态分析装置，进一步 包括：

红细胞沉降评估单元，被配置为基于通过血液叠连评估单元评估的叠 连形成评估来评估红细胞沉降的程度。

(6)根据(2)至(5)中任一项所述的血液状态分析装置，进一步 包括：

红细胞定量评估单元，被配置为基于血液样本在2MHz至25MHz 的频率处的电气特性来评估红细胞压积值和/或血红蛋白量。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的血液状态分析装置，进一步 包括：

血液凝固评估单元，被配置为基于血液样本的电气特性评估血液凝固 的程度。

(8)根据(1)至(7)所述的血液状态分析装置，进一步包括：

测量单元，被配置为测量血液样本随着时间的电气特性。

(9)一种血液状态分析系统包括：

电气特性测量装置，包括被配置为测量血液随着时间的电气特性的测 量单元；以及

血液状态分析装置，包括被配置为基于血液样本在2MHz至25MHz 的频率处的电气特性评估红细胞压积值和/或血红蛋白量的红细胞定量评 估单元。

(10)一种血液状态分析系统包括：

电气特性测量装置，包括被配置为测量血液随着时间的电气特性的测 量单元；以及

血液状态分析装置，包括被配置为通过将血液样本在规定频率处的电 气特性的时间变化数据除以血液样本在2MHz至25MHz的频率处的电气 测量数据来评估红细胞的叠连形成的血液叠连评估单元。

(11)根据(9)或者(10)所述的血液状态分析系统，进一步包括：

服务器，包括被配置为存储电气特性测量装置中的测量结果和/或血 液状态分析装置中的分析结果的信息存储单元。

(12)根据(11)所述的血液状态分析系统，其中，服务器经由网络 连接至电气特性测量装置和/或血液状态分析装置。

(13)一种血液状态分析方法，包括：

基于血液样本在2MHz至25MHz的频率处的电气特性来评估红细 胞压积值和/或血红蛋白量的红细胞定量评估过程。

(14)一种血液状态分析方法，包括：

通过将血液样本在规定频率处的电气特性的时间变化数据除以血液 样本在2MHz至25MHz的频率处的电气测量数据来评估红细胞的叠连形 成的血液叠连评估过程。

(15)一种血液状态分析程序，用于使计算机执行：

基于血液样本在2MHz至25MHz的频率处的电气特性评估红细胞 压积值和/或血红蛋白量的红细胞定量评估功能。

(16)一种血液状态分析程序，用于使计算机执行：

通过将血液样本在规定频率处的电气特性的时间变化数据除以血液 样本在2MHz至25MHz的频率处的电气测量数据来评估红细胞的叠连形 成的血液叠连评估功能。

符号说明

1血液状态分析装置、11红细胞定量评估单元、12血液叠连评估单 元、13红细胞沉降评估单元、14血液凝固评估单元、15测量单元、16存 储单元、10血液状态分析系统、101电气特性测量装置、102服务器、 103显示单元、104用户接口、I红细胞定量评估过程、II血液叠连评估 过程、III红细胞沉降评估过程、IV血液凝固评估过程、V测量过程。