JP6449994B2 - 溶血検出方法およびシステム - Google Patents
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Description
1.発明の分野
本発明は、概して溶血に関する。具体的には、本発明は、血液試料における溶解血液の測定に関する。
2.従来技術の説明
[発明の概要]
本発明を図1〜5に示す。図1は、測定セル10の一実施形態を示す。測定セル10は、測定用に血液試料が供給される流路を形成する。測定セル10は、2つの管状電極12,14と、管状電極12,14の間に所定の距離Dを有する管状導管16と、を備える。各管状電極12,14の内径および長さは、測定用に所望される血液試料のサイズ制限に基づいて定められる。例えば、内径が小さくなるほど、2つの管状電極12,14と、管状電極12,14の間の管状導管16と、によって画定される容積を満たすのに必要な試料の総量は、より少なくなる。イミタンスの測定では、少なくとも2つの電極を使用する。それらの電極は、本好ましい実施形態では管状であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、リング、ワイヤ、ポスト、リソグラフィーで画定されたフィンガ、交互嵌合電極など数多くの異なる形状であり得る。
この行列において、%Lysedは、溶解した細胞の百分率であり、
%Hctは、ヘマトクリットの容量パーセントである。
この行列において、
f1,f2,f3,f4
はそれぞれ、100KHz、500KHz、1MHz、および2MHzである。
Imagは、複素イミタンスの虚数部を取ることを表す。
Reは、複素イミタンスの実数部を取ることを表す。
式中、KOPLSトレーニング係数を生成するための、引用された上記KOPLS文献(参照により援用されている)に定められているように、測定された値Xの行列がカーネル関数に入力され、さらなる処理を受ける。
Claims (20)
- 血液試料中の溶血又はヘマトクリットを測定する方法であって、該方法は、
a.少なくとも3つの多重周波数AC入力において、血液試料のコンダクタンスを測定することと、
b.前記少なくとも3つの多重周波数AC入力のそれぞれについてイミタンス値を計算することと、
c.ステップbで計算された各イミタンス値を、イミタンス値を溶解血液レベルにマッピングする関数(1)にかけて、前記試料中の溶解血液のレベルを判定するか、又は試料の電解質レベルを補償しながらイミタンス値をヘマトクリットレベルにマッピングする関数(2)にかけて、前記試料中のヘマトクリットのレベルを判定することと、
を含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
既知であるが様々な溶解率の溶解血球を含有する複数の血液試料を用いて、イミタンス値を溶解血液レベルにマッピングする前記関数(1)を算出すること、又は既知であるが様々な百分率のヘマトクリット及び様々な電解質レベルを有する複数の血液試料を用いて、前記試料の電解質レベルを補償しながらイミタンス値をヘマトクリットレベルにマッピングする前記関数(2)を算出することをさらに含む方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
イミタンス値を溶解血液又はヘマトクリットにマッピングする前記関数を算出する前記ステップは、
(1)既知であるが様々な溶解率の溶解血球又は(2)既知ではあるが様々な百分率のヘマトクリット及び様々な電解質レベルを含有する複数の血液試料を用いて、少なくとも3つのAC周波数で所定のコンダクタンスセンサについて複数のイミタンス値を測定することと、
(1)前記血液試料が溶解血球を有するときに、溶解血球パーセントを含む既知の試料特性の第1のH行列と、前記少なくとも3つの所定のAC周波数で測定されたイミタンス値の第2のX行列と、の間の関係を確立するために、イミタンス値を溶解血液レベルにマッピングする関数を用いて較正データセットを生成することであって、該較正データセットおよび行列関係が、イミタンス値を溶解血液レベルにマッピングする前記関数の算出に使用され、又は(2)前記血液試料が様々な百分率のヘマトクリット及び様々な電解質レベルを有するときに、電解質レベルを補償しながらイミタンス値をヘマトクリットレベルにマッピングする関数を用いて、百分率ヘマトクリットを含む既知の試料特徴の第1H行列と、前記少なくとも3つの所定のAC周波数で測定されたイミタンス値の第2X行列との関係を確立し、前記較正データセット及び行列関係は、電解質レベルを補償しながらイミタンス値をヘマトクリットレベルにマッピングする前記関数の算出に用いられることと、
をさらに含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
ステップcは、各イミタンス値を所定の機械学習数学的処理から生成された1つのマッピング関数にかけることを含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
ステップcは、各イミタンス値を、部分最小二乗法、線形回帰、線形代数、ニューラルネットワーク、多変量適応回帰スプライン、および潜在構造に対するカーネルベースの正射影からなる群から選択される1つのマッピング関数にかけることを含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
他の血液分析物に対する溶血干渉の影響を補正するために、溶解血液のレベルを使用することをさらに含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
カリウムに対する溶血干渉の影響を補正するために、溶解血液のレベルを使用することをさらに含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
血液試料のヘマトクリットのレベルを生成する計算において、前記複数のイミタンス値を使用することをさらに含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
インライン構成を有する血液試料モジュールを通るように血液を流すことをさらに含む方法。 - 溶血及び/又はヘマトクリット検出システムであって、該システムは、
導管により互いに離間した複数の電極を有する血液試料モジュールであって、前記複数の電極及び前記導管は流路を形成している、血液試料モジュールと、
前記血液試料モジュールに電気的に結合されたA/D変換器モジュールと、
第1の結合点と第2の結合点とを有する電流検出コンポーネントであって、前記第1の結合点は、前記変換機モジュールと、前記血液試料モジュールの前記複数の電極のうちの1つと、に電気的に結合された、電流検出コンポーネントと、
前記変換機モジュールの前記第2の結合点と、前記複数の電極のうちの他方と、の間に電気的に結合された正弦波発生器であって、該正弦波発生器は、少なくとも3つのAC周波数を提供するように構成されている、正弦波発生器と、
プロセッサモジュールと、メモリモジュールと、関数(1)又は関数(2)とを有するコンピュータ処理モジュールであって、
前記関数(1)は、前記プロセッサモジュールによって処理された前記メモリモジュール内の溶解血液レベルにイミタンス値をマッピングして、前記変換機モジュールから受信したデジタル信号を、前記血液試料モジュール内に配置されて測定された試料の溶血の百分率に比例する測定値に変換し、
前記関数(2)は、前記プロセッサモジュールによって所有されているメモリモジュールにおいて前記電解質レベルを補償しイミタンス値をヘマトクリットレベルにマッピングするとともに、前記変換機モジュールから受けたデジタル信号を、前記血液試料モジュールに配置され測定された試料のヘマトクリットの百分率に比例する測定値に変換する、
コンピュータ処理モジュールと、
を備えるシステム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
イミタンス値を溶解血液レベルにマッピングする前記関数(1)は、少なくとも一対の複数の電極および前記導管の所定の構成について、既知の溶解率を有する試料の複数のイミタンス値から生成され、
前記電解質レベルを補償しながらイミタンス値をヘマトクリットレベルにマッピングする前記関数(2)は、前記一対の複数の電極および前記導管の所定の構成について、既知ではあるが様々な百分率ヘマトクリット及び様々な電解質レベルを有する試料の複数のイミタンス値から生成される、
システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
イミタンス値を溶解血液レベルにマッピングする前記関数(1)は、線形関数又は非線形関数に基づいており、
前記電解質を補償しながらイミタンス値をヘマトクリットレベルにマッピングする前記関数(2)は、線形関数または非線形関数に基づいている、システム。 - 請求項11に記載のシステムであって、
前記一対の複数の電極は、流路の一部を画定する管状電極である、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
前記複数の電極のそれぞれは、金、白金、パラジウム、タングステン、ステンレス鋼、導電性合金、および炭素からなる群から選択される材料で作られている、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
前記電流検出コンポーネントは抵抗器である、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
前記電極は交互嵌合型である、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
他の血液分析物に対する溶血干渉の影響を除去する計算において、溶解血液のレベルが使用される、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
カリウムに対する溶血干渉の影響を除去する計算において、溶解血液のレベルが使用される、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
血液試料のヘマトクリットのレベルを生成する計算において、前記複数のイミタンスがさらに使用される、方法。 - 請求項10に記載のシステムであって、
インライン構成で、血液が前記複数の電極及び導管を通って流れる、システム。
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