特開 2024-67255 体液測定方法及び体液測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024067255

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】体液測定方法及び体液測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/06 20240101AFI20240510BHJP

   G01N 21/51 20060101ALI20240510BHJP

   G01N 33/49 20060101ALI20240510BHJP

   G01N 33/04 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

G01N15/06 E

G01N21/51

G01N33/49 K

G01N33/04

G01N33/49 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022177181

(22)【出願日】2022-11-04

(71)【出願人】

【識別番号】506087705

【氏名又は名称】学校法人産業医科大学

(74)【代理人】

【識別番号】100120086

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼津 一也

(74)【代理人】

【識別番号】100090697

【弁理士】

【氏名又は名称】中前 富士男

(74)【代理人】

【識別番号】100176142

【弁理士】

【氏名又は名称】清井 洋平

(72)【発明者】

【氏名】大野 宏毅

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 寛晃

(72)【発明者】

【氏名】梅原 敬弘

(72)【発明者】

【氏名】塚田 順一

【テーマコード（参考）】

2G045

2G059

【Ｆターム（参考）】

2G045AA02

2G045BB10

2G045CA02

2G045CA11

2G045CA25

2G045CB17

2G045FA14

2G059AA01

2G059BB06

2G059BB13

2G059CC16

2G059DD13

2G059EE02

2G059GG02

2G059HH01

2G059HH02

2G059KK01

(57)【要約】

【課題】必要とする体液の小量化及び利用する装置のコンパクト化を図った上で体液の所定の血球の密度を安定的に計測可能な体液測定方法及び体液測定装置を提供する。
【解決手段】血液又は生乳からなる体液の所定の血球１０の密度を計測する体液測定方法において、体液を希釈した希釈サンプル１１が入れられた透光性を有する容器１２に、交流電流に直流電流を重ね合わせた電流が通電されて発光した発光ダイオード１３の光Ｌを照射して、希釈サンプル１１に入射させる工程Ａと、希釈サンプル１１に入射し希釈サンプル１１内で散乱した光Ｌをフォトダイオード１４で検出して第１の電気信号に変換する工程Ｂと、第１の電気信号を交流増幅し復調した第２の電気信号を基に、体液の所定の血球１０の密度を求める工程Ｃとを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

血液又は生乳からなる体液の所定の血球の密度を計測する体液測定方法において、
前記体液を希釈した希釈サンプルが入れられた透光性を有する容器に、交流電流に直流電流を重ね合わせた電流が通電されて発光した発光ダイオードの光を照射して、前記希釈サンプルに入射させる工程Ａと、
前記希釈サンプルに入射し該希釈サンプル内で散乱した光をフォトダイオードで検出して第１の電気信号に変換する工程Ｂと、
前記第１の電気信号を交流増幅し復調した第２の電気信号を基に、前記体液の前記所定の血球の密度を求める工程Ｃとを有することを特徴とする体液測定方法。

【請求項2】

請求項１記載の体液測定方法において、前記容器は側壁及び底部を有し、前記発光ダイオードの光は、前記容器の前記側壁に照射され、前記フォトダイオードは、前記希釈サンプル内で散乱し前記容器の前記底部から該容器外に出る光を受光することを特徴とする体液測定方法。

【請求項3】

請求項１又は２記載の体液測定方法において、前記体液及び前記所定の血球は、それぞれ人の血液及び赤血球であり、前記体液を、２００倍以上２０００倍以下の希釈率で希釈して前記希釈サンプルを調製することを特徴とする体液測定方法。

【請求項4】

請求項３記載の体液測定方法において、前記体液は前記容器内で希釈液と混合されて希釈されることを特徴とする体液測定方法。

【請求項5】

請求項１又は２記載の体液測定方法において、前記体液及び前記所定の血球は、それぞれ乳用牛の生乳及び白血球であり、
前記工程Ａの前に、前記体液を１０倍以上１００倍以下の希釈倍率で希釈した中間サンプルを遠心分離して、前記所定の血球を沈降させる工程αと、前記中間サンプルの沈降分画を得る工程βと、前記沈降分画を希釈して、前記工程αにおける希釈前の前記体液の容量に対し２倍以上１０倍以下の容量の前記希釈サンプルを得る工程γとを有することを特徴とする体液測定方法。

【請求項6】

請求項５記載の体液測定方法において、前記工程αで、前記体液を前記容器内で希釈し、前記中間サンプルを前記容器に入れた状態で遠心分離し、前記工程βで、前記中間サンプルの前記沈降分画以外の分画を前記容器から取り除き、前記工程γで、前記沈降分画に前記容器内で希釈液を加えることを特徴とする体液測定方法。

【請求項7】

血液又は生乳からなる体液の所定の血球の密度を計測する体液測定装置において、
前記体液を希釈した希釈サンプルが入れられた透光性を有する容器に照射する光を、通電されて発生させる発光ダイオードと、
前記発光ダイオードに交流電流に直流電流を重ね合わせた電流を通電する電源回路と、
前記容器に照射され前記希釈サンプル内で散乱する光を検出し第１の電気信号に変換するフォトダイオードと、
前記第１の電気信号を交流増幅し復調して得た第２の電気信号を基に、前記体液の前記所定の血球の密度を算出する演算手段とを備えることを特徴とする体液測定装置。

【請求項8】

請求項７記載の体液測定装置において、前記容器は側壁及び底部を有し、前記発光ダイオードの光は、前記容器の前記側壁に照射され、前記フォトダイオードは、前記容器の下方の光を受光することを特徴とする体液測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、血液中の赤血球の密度又は生乳中の白血球の密度を測定する体液測定方法及び体液測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

血液中の赤血球の密度が小さい場合、貧血の可能性があり、血液中の赤血球密度が大きい場合、多血症（赤血球増加症）の可能性がある。多血症には、骨髄異常により赤血球が増加する真性多血症、下痢や熱中症等に伴う脱水症状により赤血球の濃度が高くなる相対性多血症、及び、喫煙習慣や飲酒習慣のある中年男性に多いストレス性多血症が存在する。これらの症状の診断には、血液中の赤血球の体積分率であるヘマトクリット値の測定が有用である。

【0003】

ヘマトクリット値の測定法として、遠心分離法及びコールタ（Ｃｏｕｌｔｅｒ）カウンタ法が挙げられる。遠心分離法は、毛細管に充填された血液に遠心力を与えて血液中の赤血球を沈殿させ、沈殿した赤血球の体積を計測する。コールタカウンタ法（引用文献１参照）は電解質溶液中に血液を分散させて赤血球の数を計測するものであり、正確な計測が可能である。

【0004】

また、乳用牛の乳房炎は搾乳量の減少に直結することから、乳房炎を発症初期に診断して早期治療に結び付けられれば、酪農家の損害額を抑制できる。乳房炎の発症により生乳中の白血球の密度が大きくなる現象を利用した乳房炎の診断法として、化学発光法、ＣＭＴ（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｍａｓｔｉｔｉｓ Ｔｅｓｔ）法及び電気伝導法等がある。化学発光法は、ルミノールを含む試薬、触媒混合液及び生乳を所定の割合で正確に混合する操作等、一般的な酪農家にとって難度が高い操作を要する。これに対し、ＣＭＴ法及び電気伝導法は難度が高い操作を必要としないため、酪農家が実施する観点において好適である。なお、引用文献２には、ＣＭＴ法の変形例であるＰ．Ｌ．テスター法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６２－２６５５６３号公報

【特許文献2】特開平５－２２３８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、ヘマトクリット値の測定法において、遠心分離法は、１回の測定に１００μＬ（マイクロリットル）以上の血液を要し、採血量を微量（例えば、数μＬ）にできないという課題があり、コールタカウンタ法は、使用する装置の小型化ができないという課題がある。
また、乳房炎の診断法において、ＣＭＴ法は症状が進んだ乳房炎しか検出できず、電気伝導法は乳房による診断のバラつきが大きく正確性に欠けるという課題がある。

【0007】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、必要とする体液の小量化及び利用する装置のコンパクト化を図った上で体液の所定の血球の密度を安定的に計測可能な体液測定方法及び体液測定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的に沿う第１の発明に係る体液測定方法は、血液又は生乳からなる体液の所定の血球の密度を計測する体液測定方法において、前記体液を希釈した希釈サンプルが入れられた透光性を有する容器に、交流電流に直流電流を重ね合わせた電流が通電されて発光した発光ダイオードの光を照射して、前記希釈サンプルに入射させる工程Ａと、前記希釈サンプルに入射し該希釈サンプル内で散乱した光をフォトダイオードで検出して第１の電気信号に変換する工程Ｂと、前記第１の電気信号を交流増幅し復調した第２の電気信号を基に、前記体液の前記所定の血球の密度を求める工程Ｃとを有する。

【0009】

前記目的に沿う第２の発明に係る体液測定装置は、血液又は生乳からなる体液の所定の血球の密度を計測する体液測定装置において、前記体液を希釈した希釈サンプルが入れられた透光性を有する容器に照射する光を、通電されて発生させる発光ダイオードと、前記発光ダイオードに交流電流に直流電流を重ね合わせた電流を通電する電源回路と、前記容器に照射され前記希釈サンプル内で散乱する光を検出し第１の電気信号に変換するフォトダイオードと、前記第１の電気信号を交流増幅し復調して得た第２の電気信号を基に、前記体液の前記所定の血球の密度を算出する演算手段とを備える。

【発明の効果】

【0010】

第１の発明に係る体液測定方法は、体液を希釈した希釈サンプルが入れられた透光性を有する容器に発光ダイオードの光を照射して、希釈サンプルに入射させる工程Ａと、希釈サンプルに入射し希釈サンプル内で散乱した光をフォトダイオードで検出して第１の電気信号に変換する工程Ｂと、第１の電気信号を交流増幅し復調した第２の電気信号を基に、体液の所定の血球の密度を求める工程Ｃとを有するので、複雑な回路を用いることなく、大量な体液を要さずに、体液の所定の血球の密度を計測でき、必要とする体液の小量化及び利用する装置のコンパクト化を図ることが可能である。更に、同体液測定方法は、発光ダイオードが、交流電流に直流電流を重ね合わせた電流が通電されて、発光するので、フォトダイオードの光の検出精度を上げることができ、結果として、体液の所定の血球の密度を安定的に計測可能である。
第２の発明に係る体液測定装置は、同体液測定方法に対応することから、同体液測定装置についてもこれと同様のことが言える。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施の形態に係る体液測定方法で用いられる液体測定装置の説明図である。

【図2】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、発光ダイオードに通電される電流及び発光ダイオードが発生させる光の説明図である。

【図3】血液の赤血球の密度を計測するための流れを示すフロー図である。

【図4】生乳の白血球の密度を計測するための流れを示すフロー図である。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、第１、第２の実験の計測結果である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図３、図４に示すように、本発明の一実施の形態に係る体液測定方法は、人の血液又は乳用牛の生乳からなる体液の所定の血球１０の密度を計測する方法であって、体液を希釈した希釈サンプル１１が入れられた透光性を有する容器１２に、交流電流に直流電流を重ね合わせた電流が通電されて発光した発光ダイオード１３の光Ｌを照射して、希釈サンプル１１に入射させる工程Ａと、希釈サンプル１１内に入射し希釈サンプル内で散乱した（反射された）光Ｌをフォトダイオード１４で検出して第１の電気信号に変換する工程Ｂと、第１の電気信号を交流増幅し復調した第２の電気信号を基に、体液の所定の血球（以下、単に「血球」とも言う）１０の密度を求める工程Ｃとを有する。以下、詳細に説明する。

【0013】

当該体液測定方法により導出する体液の血球１０とは、体液が血液であれば赤血球であり、体液が生乳であれば白血球である。そのため、本実施の形態では、血液の赤血球の密度又は生乳の白血球の密度のいずれかが求められる。
本実施の形態では、側壁及び底部を有する容器１２が採用されている。容器１２の具体例として、横断面矩形（正方形を含む）で平坦な底面を有する一般的な形状の蛍光測定用キュベットや、横断面円形で底部が半球状の一般的な形状のガラス試験管が挙げられる。

【0014】

容器１２は、発光ダイオード１３の光Ｌが照射される領域及び希釈サンプル１１内で散乱した光Ｌがフォトダイオード１４に向けて進む領域が透光性を有すればよく、容器１２全体が透光性を有する必要はない。勿論、容器１２全体が透光性を有していてもよい。
容器１２には１ｍＬ以上５ｍＬ以下の希釈サンプル１１が入れられる。容器１２内の希釈サンプル１１が１ｍＬ未満であると、体液の血球１０の密度を安定的に計測できなくなる。

【0015】

一方、容器１２内の希釈サンプル１１を多くするには、多くの体液が必要となる上、希釈サンプル１１が５ｍＬを超える場合、希釈サンプル１１の増加が体液の血球１０の密度の計測の正確性に寄与することは望めない。従って、容器１２内に入れられる希釈サンプル１１の量は、１ｍＬ以上５ｍＬ以下が好ましい。

【0016】

本実施の形態において、容器１２は、図１に示すように、軸心が鉛直となるように配され、発光ダイオード１３は、発光ダイオード１３の光Ｌが水平に進んで容器１２の側壁に照射されるように配される。発光ダイオード１３には、図２（Ａ）に示すように、交流電流に直流電流を重ね合わせた電流を発光ダイオード１３に通電する電源回路１５が接続されている。

【0017】

発光ダイオード１３に通電される電流は一定の周期（以下、「周期Ｔ」とする）で強弱を繰り返し、電流の強さを縦軸とし時間軸を横軸にすると、発光ダイオード１３に通電される電流の波形は周期Ｔとなる。本実施の形態では、発光ダイオード１３に常に正の（順方向で）電流が与えられ、電源回路１５から発光ダイオード１３に対して負の（逆方向で）電流が与えられないようにしている。

【0018】

発光ダイオード１３は、通電されて、可視域から近赤外域の領域（４５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下）の波長の光を発生させる。当該領域の波長は赤血球や白血球の直径と同程度又はそれより短いものとなる。発光ダイオード１３が発生させる光Ｌは、図２（Ｂ）に示すように、発光ダイオード１３に通電される電流の強弱の周期Ｔと同周期で強弱を繰り返す波形となり、当該波形の周波数は１００Ｈｚ～２０００Ｈｚである。ここで、図２（Ａ）、（Ｂ）には、正弦波の例を記載しているが、これに限定されないのは言うまでもなく、例えば、方形波（矩形波）であってもいいし、三角波であってもよい。

【0019】

発光ダイオード１３の光Ｌが容器１２の側壁に照射されると、図１に示すように、その光Ｌは容器１２の側壁を通過して容器１２内の希釈サンプル１１に入射する。希釈サンプル１１に入射した光Ｌは、希釈サンプル１１内の血球１０に当たって散乱し、希釈サンプル１１から出て容器１２の底部を通過し容器１２外に出る。この光Ｌの散乱をＭｉｅ散乱と言う。

【0020】

フォトダイオード１４は、希釈サンプル１１内で血球１０により散乱し容器１２の底部から容器１２外に出る光Ｌを受光する位置に設けられている（即ち、フォトダイオード１４は容器１２の下方の光を受光する）。フォトダイオード１４が容器１２の底部から容器１２外に出る光Ｌを受光するために、容器１２の下方にフォトダイオード１４を配置してもよいが、容器１２の下方以外の場所にフォトダイオード１４を配置し、光学部材を用いて容器１２の底部から容器１２外に出る光Ｌをフォトダイオード１４に受光させるようにしてもよい。

【0021】

なお、図１では、血球１０で散乱する光Ｌについて、鉛直に散乱する光Ｌのみを記載しているが、実際には、鉛直以外の方向（例えば、水平）に散乱する光Ｌも存在することは言うまでも無い。
本実施の形態において、容器１２は、発光ダイオード１３の光Ｌが照射される側壁、及び、血球１０で散乱しフォトダイオード１４に向かう光Ｌが通過する底部を含む全体が透光性を有する。

【0022】

フォトダイオード１４は受光する光Ｌを受光する光Ｌの強さに応じた大きさの第１の電気信号に変換し出力する。フォトダイオード１４が受光する光Ｌは周期Ｔで強弱を繰り返すことから、フォトダイオード１４から出力される第１の電気信号も周期Ｔで強弱を繰り返す。
フォトダイオード１４には、フォトダイオード１４から出力される第１の電気信号の強さを交流増幅する増幅回路１６が接続され、増幅回路１６には、増幅回路１６が交流増幅した電気信号を復調して第２の電気信号を得る検波回路１７が接続されている。第２の電気信号は、第１の電気信号の振幅に比例した大きさの直流電気信号であり、フォトダイオード１４が検出した光の強さに相当する。

【0023】

検波回路１７から出力される第２の電気信号は、データロガによって構成可能な記録器１８に記憶され、記録器１８には演算回路１９が接続されている。演算回路１９は、記録器１８に記憶された第２の電気信号からフォトダイオード１４が検出した光の強さを求め、求めた光の強さを基にして、希釈サンプル１１の基となった体液の血球１０の密度を算出する。

【0024】

体液の血球１０の密度は、フォトダイオード１４が検出した光の強さを変数とする一次関数によって導出でき、演算回路１９には予め当該一次関数が設定されている。演算回路１９は当該一次関数を用いて体液の血球１０の密度を算出する。本実施の形態では、第２の電気信号（フォトダイオード１４が検出した光の強さ）を基に体液の血球１０の密度を算出する演算手段２０が、増幅回路１６、検波回路１７、記録器１８及び演算回路１９によって構成されている。

【0025】

ここで、発光ダイオード１３に直流電流のみを通電する場合、発光ダイオード１３に直流電流に交流電流を加えた電流を通電する場合に比べて増幅回路１６での増幅処理の安定性が低下し、結果として、体液の血球１０の密度の算出精度が低下すること、並びに、交流電流に直流電流を重ね合わせた電流を発光ダイオード１３に与えることによって、体液の血球１０の密度を安定的に算出可能なことを確認している。そこで、本実施の形態では、交流電流に直流電流を重ね合わせた電流を発光ダイオード１３に与えるようにしている。

【0026】

また、発光ダイオード１３の光Ｌを容器１２の側壁に照射するようにし、フォトダイオード１４が容器１２の底部から容器１２外に出る光Ｌを受光するようにしているのも、体液の血球１０の密度を安定して算出可能なことを実験的検証により確認したことによる。容器１２として蛍光測定用キュベット（４つの側壁が透明なキュベット）を利用した場合、発光ダイオード１３の光Ｌを容器１２の側壁に照射し、フォトダイオード１４が容器１２の側壁から容器１２外に出る光Ｌを受光するようにしてもよい。

【0027】

次に、体液から希釈サンプル１１を生成し、希釈サンプル１１から体液の血球１０の密度を計測するまでの各工程について説明する。まず、血液の赤血球の密度を計測する場合について説明する。

【0028】

＜希釈サンプルの調製処理＞
図３に示すように、生理食塩水等の希釈液を入れた容器１２に検体から採取した血液を加えて血液を希釈し、希釈サンプル１１を調製（作成）する（工程０）。即ち、血液は容器１２内で希釈液と混合されて希釈される。血液を希釈した希釈サンプル１１を用いることで、採取される血液の量を少なくすることができる。
その後、希釈サンプル１１が入った容器１２を所定の位置に固定する。

【0029】

体液が人の血液である場合、血液は２００倍以上２０００倍以下の希釈率で希釈して希釈サンプル１１を調製するのが好ましい。希釈倍率が２０００倍を超えると、希釈サンプル１１の赤血球の濃度が小さくなることによって、血液の赤血球の濃度を安定的に導出することができないためである。また、上述したように希釈サンプル１１は１ｍＬ以上５ｍＬ以下が望ましいところ、希釈倍率が２００倍未満になると、所定量の希釈サンプル１１を得る為に必要な血液量が増加することになり好ましくない。

【0030】

＜赤血球の密度の算出処理＞
電源回路１５から発光ダイオード１３への通電により発生させた発光ダイオード１３の光を、希釈サンプル１１が入れられた容器１２の側壁に照射して、容器１２の側壁を通過させ、希釈サンプル１１に入射させる（工程Ａ）。希釈サンプル１１に入射し希釈サンプル１１内の赤血球に当たって散乱し、容器１２の底部から容器１２外に出た光Ｌをフォトダイオード１４で検出して第１の電気信号に変換する（工程Ｂ）。

【0031】

演算手段２０が第１の電気信号を交流増幅し復調した第２の電気信号を基に、血液の赤血球の密度を求める（工程Ｃ）。
従って、希釈サンプル１１の調製から希釈サンプル１１を用いた血液の赤血球の密度の導出までの処理を一つの容器１２によって行うことができる。

【0032】

次に、生乳の白血球の密度を計測する処理について説明する。

【0033】

＜希釈サンプルの調製処理＞
図４に示すように、検体から採取した生乳を入れた容器１２（容器１２は体液が入れられて発光ダイオード１３の光Ｌが照射されるものを意味する）又は容器１２とは異なる容器（以下、特に記載しない限り、容器１２又は容器１２とは異なる容器を、単に「容器」とも言う）に生理食塩水等の希釈液を加えて生乳を希釈した中間サンプルを調製し、中間サンプルが入った容器を遠心分離機で遠心分離して、白血球を容器内で沈降させる（工程α）。生乳が乳用牛の生乳の場合、生乳の希釈液による希釈倍率は１０倍以上１００倍以下が好ましい。希釈倍率が１０倍未満の場合、光散乱測定の誤差要因となるカゼインや脂肪顆粒を後述する工程βで効率的に除去することができず、希釈倍率が１００倍を超える場合、中間サンプルの量が一般的な遠心分離機で遠心分離できる量を超えることとなる。

【0034】

遠心分離終了後、遠心分離機から容器を取り出し、容器１２内の中間サンプルの沈降分画以外の分画をスポイト等で取り除き、容器内に沈降分画のみが残るようにして沈降分画を得る（工程β）。
沈降分画とそれ以外の分画は目視で判別可能である。沈降分画以外の分画には、光の散乱の利用による白血球の密度の導出に誤差を生じさせるカゼインや脂肪顆粒が含まれている。工程α、βによってカゼイン及び脂肪顆粒が中間サンプルから取り除かれる。

【0035】

次に、沈降分画のみが残った容器内に生理食塩水等の希釈液を加えて沈降分画を希釈し、希釈サンプル１１を得る（工程γ）。ここで、生乳が乳用牛の生乳の場合、工程αにおける希釈前の生乳の容量に対し２倍以上１０倍以下の容量にしたものを希釈サンプル１１とするのが好ましい。乳用牛の生乳において、白血球の正常な密度の範囲の下限値及び上限値を安定して計測するには、元々の生乳の容量に対し希釈サンプル１１が２倍以上１０倍以下の容量に希釈されるのが好適であることから、そのような倍率となるように希釈している。

【0036】

生乳ベースの希釈サンプル１１を調製した後、当該希釈サンプル１１に対し、血液ベースの希釈サンプル１１に対する工程Ａ、Ｂ、Ｃと同様の工程（図４参照）を経て、生乳の白血球の密度を算出する。ここで、工程Ａにおいて発光ダイオード１３の光Ｌが照射される容器１２に蛍光測定用キュベットを用いる場合、工程αの遠心分離では、通常、容器１２とは異なる容器が使用される。蛍光測定用キュベットは横断面矩形であるところ、一般的な遠心分離機はそのような形状のものを対象とした設計になっていないためである。そのため、工程Ａにおける容器１２に蛍光測定用キュベットを採用する場合、蛍光測定用キュベットとは異なる容器（例えば、ガラス試験管）を工程α、β、γで用いて希釈サンプル１１を調製し、調製した希釈サンプル１１を蛍光測定用キュベットに入れ換え、工程Ａ、Ｂ、Ｃがなされる。

【0037】

これに対し、工程Ａで発光ダイオード１３の光Ｌが照射される容器１２として一般的なガラス試験管、即ち、遠心分離に対応可能な容器１２を利用する場合、工程Ａで使用する容器１２を工程α、β、γでも使用して希釈サンプル１１を得ることができる。即ち、生乳についても、希釈サンプル１１の調製から希釈サンプル１１を用いた生乳の白血球の密度の導出までの処理を一つの容器１２によって行うことができる。

【0038】

また、ここまで説明した体液測定方法に利用される本発明の一実施の形態に係る体液測定装置５０は、人の血液又は乳用牛の生乳からなる体液の所定の血球１０の密度を計測する装置であって、図１に示すように、体液を希釈した希釈サンプル１１が入れられ、図示しない支持部材によって固定された容器１２に照射する光Ｌを、通電されて発生させる発光ダイオード１３と、発光ダイオード１３に交流電流に直流電流を重ね合わせた電流を通電する電源回路１５と、容器１２に照射され希釈サンプル１１内で散乱する光Ｌを検出し第１の電気信号に変換するフォトダイオード１４と、第１の電気信号を交流増幅し復調して得た第２の電気信号を基に、体液の血球１０の密度を算出する演算手段２０を備える。

【実施例0039】

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実験について説明する。

【0040】

＜第１の実験＞
ヘマトクリット値が５０．８％で、赤血球の濃度が７．７１×１０^９／ｍＬであることが外部機関による計測で判明したラットの血液を用意した。蛍光測定用キュベットに入れた生理食塩水２ｍＬにラットの血液を１μＬ加えて希釈サンプルを調製し、希釈サンプルを入れた蛍光測定用キュベットの側壁に発光ダイオードの光を照射し、蛍光測定用キュベットの真下に配置したフォトダイオードから出力される第１の電気信号を交流増幅し復調して第２の電気信号を得るという処理を５回繰り返した。

【0041】

即ち、生理食塩水２ｍＬにラットの血液を１μＬ加えた第１の希釈サンプル、第１の希釈サンプルにラットの血液を１μＬ加えた第２の希釈サンプル、第２の希釈サンプルにラットの血液を１μＬ加えた第３の希釈サンプル、第３の希釈サンプルにラットの血液を１μＬ加えた第４の希釈サンプル、及び、第４の希釈サンプルにラットの血液を１μＬ加えた第５の希釈サンプルのそれぞれについて順次測定し、フォトダイオードが検出した光の強さに相当する第２の電気信号を得た。また、生理食塩水のみからなるサンプルについても同様の処理によって、フォトダイオードから出力される電気信号を計測した。

【0042】

第１の実験及び後述する第２の実験では、発光ダイオード、蛍光測定用キュベット及びフォトダイオードを遮光環境下に配し、発光ダイオードに対して、６．４ｍＡの直流電流と、ピークトゥピーク値が９．１ｍＡで周波数が２５９Ｈｚの方形波の交流電流を重ね合わせた電流を通電した。但し、これらの直流電流の大きさ及び交流電流のピークトゥピーク値は回路図から算出した値である。また、第１、第２の実験では共に、発光ダイオードにＯｐｔＳｕｐｐｌｙ ＬｉｍｉｔｅｄのＯＳＤＲ３１３３Ａ（発光波長６４０ｎｍ）を用い、フォトダイオードに浜松フォトニクス株式会社のフォトＩＣダイオードＳ７１８３を用い、蛍光測定用キュベットとして日本石英硝子株式会社の石英硝子セルＴ－３－ＵＶ－１０を用いた。

【0043】

計測結果を図５（Ａ）に示す。図５（Ａ）において、縦軸は第２の電気信号の大きさである。１μＬのラットの血液には、７．７１×１０^６個の赤血球が含まれていたため、それが２ｍＬの生理食塩水に分散した第１の希釈サンプルの赤血球の密度は３．８５×１０^６／ｍＬであった。横軸は、生理食塩水のみのサンプル及び第１～第５の希釈サンプルの赤血球の密度を示し、０が生理食塩水のみのサンプルに対応し、１～５がそれぞれ第１～第５の希釈サンプルに対応する。
図５（Ａ）における縦軸の値ｙと横軸の値ｘは、ｙ＝６．３７７６ｘ＋０．５９０７の一次関数の関係にあり、その決定係数はＲ^２＝０．９９６７であった。

【0044】

＜第２の実験＞
白血球の密度が外部機関でのコールタカウンタ法によってそれぞれ計測された４つの乳用牛の生乳（以下、単に「生乳」と言う）を用意した。４つの生乳の白血球の密度はそれぞれ、３４０万個／ｍＬ、１００万個／ｍＬ、６７万個／ｍＬ、１２万個／ｍＬであった。各生乳について、遠心分離用容器（ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ社製のＥＰＰＥＮＤＯＲＦ ＴＵＢＥＳ（ｒ）５．０ｍＬ）に０．５ｍＬの生乳及び５ｍＬの生理食塩水を入れ遠心分離した後、遠心分離容器内の沈殿分画以外の分画をスポイトで取り除き、その後、遠心分離用容器に更に５ｍＬの生理食塩水を入れて遠心分離し、遠心分離用容器内の沈降分画以外の分画を除去して沈降分画のみを残し、３ｍＬの生理食塩水を加えて希釈サンプルを調製した。これによって、それぞれ白血球の密度が異なる合計４つの希釈サンプルを得た。この希釈サンプルを光散乱測定用キュベットに移して光散乱測定に供した。

【0045】

その４つの希釈サンプルそれぞれについて、希釈サンプルを入れたキュベットの側壁に発光ダイオードの光を照射し、キュベットの真下に配置したフォトダイオードから出力される第１の電気信号を交流増幅し復調して第２の電気信号を得た。
計測結果を図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）において、縦軸は第２の電気信号の大きさを示し、横軸は、各生乳の白血球の密度から求めた各希釈サンプルの白血球の密度を示す。
図５（Ｂ）における縦軸の値ｙと横軸の値ｘは、ｙ＝０．１２３１ｘ－０．３２６５の一次関数の関係にあり、その決定係数はＲ^２＝０．９９９５であった。

【0046】

なお、岩城硝子株式会社のＤｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｔｕｂｅ（ｃｏｄｅ ９８３２－１３１０ 外径１３ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を用いて、希釈サンプル１１の調製から希釈サンプル１１を用いた生乳の白血球の密度の導出までの処理が可能なことを実験によって確認した。

【0047】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、体液は人の血液以外の血液でもよく、乳用牛の生乳以外の生乳であってもよい。また、発光ダイオードの光を照射する容器の中で体液を希釈して希釈サンプルを調製することもできる。更に、容器の底部に発光ダイオードの光を照射し容器の側壁から容器外に出る光をフォトダイオードで受光するようにすることや、容器の側壁に発光ダイオードの光を照射し容器の側壁（光を照射する領域とは異なる領域）から容器外に出る光をフォトダイオードで受光するようにすることができる。

【符号の説明】

【0048】

１０：血球、１１：希釈サンプル、１２：容器、１３：発光ダイオード、１４：フォトダイオード、１５：電源回路、１６：増幅回路、１７：検波回路、１８：記録器、１９：演算回路、２０：演算手段、５０：体液測定装置、Ｌ：光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】