JP5965151B2 - 透析用生物粒子計数器、透析用生物粒子計数方法、及び、透析液監視システム - Google Patents
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Description
本発明は、透析液中の生物に由来する粒子（以下、生物粒子）をリアルタイムで検出する透析用生物粒子計数器、透析用生物粒子計数方法、及び、透析用生物粒子計数器を備えた透析液監視システムに関する。
従来、人体に投与される透析液は、フィルターなどによる生物粒子の濾過によって人体に入っても問題がない状態に処理され、培養法（公定法）や蛍光染料法といった検査によりその透析液中に生物粒子が存在するか否かが検査されている。また、血液透析においては、特定の医療機器に透析液を流通させ、そこで血液透析された血液を人体に投与することから、その透析液ついても濾過処理されて製造及び管理され、同様に生物粒子検査が行われている。
培養法による検査では、低温度及び長時間（数日〜１週間）といった条件下で培養地上で透析液中の生物粒子を培養し、コロニーが形成されているか否かを確認することで生物粒子が存在するか否かが検査されている。また、蛍光染料法による検査では、透析液に特定の染色試薬を滴下し、数分間染色した後に、光を照射してＣＣＤカメラ等で撮影し、発光した点をカウントすることで生物粒子が存在するか否かの判定、及びその生物粒子数の計数が行われている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、特許文献１の先行技術における蛍光染料法による透析液検査を行った場合、検査の度に血液透析を行っている場所とは異なる場所に透析液を移動し、特定の染色試薬による染色処理を行い、ＣＣＤカメラで撮影した後に生物粒子数をカウントする必要があった。また、その透析液の検査の結果が確認されるのに約２０分間を要していた。したがって、血液透析中はリアルタイムで検査を行うことができなかった。
そこで本発明は、人体に投与される透析液についてリアルタイムで検査でき、透析液中の生物粒子を検出してその個数を計数し、所望の条件に基づき、その結果をその場で報知することができる技術を提供するものである。
上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。
解決手段１：本発明の透析用生物粒子計数器は、血液透析用又は血液濾過用の透析液を流通する液体流通手段と、前記液体流通手段により流通されてフィルタを通過した前記透析液の一部を人体に投与する前に分流する液体分流手段と、前記液体分流手段により分流された前記透析液に向けて所定の波長の光を１つの光源から照射する発光手段と、前記透析液に含まれる対象物と前記発光手段により照射された光との相互作用により放出される光のうち、自家蛍光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定する生物粒子判定手段とを備える透析用生物粒子計数器である。
解決手段１：本発明の透析用生物粒子計数器は、血液透析用又は血液濾過用の透析液を流通する液体流通手段と、前記液体流通手段により流通されてフィルタを通過した前記透析液の一部を人体に投与する前に分流する液体分流手段と、前記液体分流手段により分流された前記透析液に向けて所定の波長の光を１つの光源から照射する発光手段と、前記透析液に含まれる対象物と前記発光手段により照射された光との相互作用により放出される光のうち、自家蛍光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定する生物粒子判定手段とを備える透析用生物粒子計数器である。
本発明の透析用生物粒子計数器による生物粒子の計数は、例えば、以下の特徴を有しており、所定の手順に沿って進行する。
（１）人工的に血液浄化が行われる血液浄化装置、例えば、血液透析や血液濾過透析が行われるダイアライザに流入される前の透析液、又は、血液濾過が行われた血液に混入される前の透析液について、その透析液中に生物粒子が存在するか否かを検査するために、人体に投与される前（血液透析に用いられる前）の透析液の一部を採取する。そして、その採取した透析液に、特定の波長の光を照射する。例えば、レーザーダイオードから単一波長のレーザー光を照射する。ここで、血液透析や血液濾過に必要な透析液は、人体に不足している成分を含んでいるが、そのほとんど全てが水で構成されているため、以下、透析液を水として説明する。また、透析液（水）に含まれ検出対象とする対象物としては、生物粒子や非生物粒子等である。
（１）人工的に血液浄化が行われる血液浄化装置、例えば、血液透析や血液濾過透析が行われるダイアライザに流入される前の透析液、又は、血液濾過が行われた血液に混入される前の透析液について、その透析液中に生物粒子が存在するか否かを検査するために、人体に投与される前（血液透析に用いられる前）の透析液の一部を採取する。そして、その採取した透析液に、特定の波長の光を照射する。例えば、レーザーダイオードから単一波長のレーザー光を照射する。ここで、血液透析や血液濾過に必要な透析液は、人体に不足している成分を含んでいるが、そのほとんど全てが水で構成されているため、以下、透析液を水として説明する。また、透析液（水）に含まれ検出対象とする対象物としては、生物粒子や非生物粒子等である。
（２）上記（１）によりレーザー光を照射すると、レーザー光と対象物との相互作用により光が放出されることとなる。なお、具体的に放出される主な光は、生物粒子との反射等によって放出される散乱光、レーザー光が生物粒子に吸収されそのエネルギーを利用して放出される自家蛍光、非生物粒子との反射等によって放出される散乱光である。
（３）上記（２）による生物粒子からの自家蛍光に基づいて、水に含まれる対象物が生物粒子であるか否かが判定される。そして、その判定において生物粒子であると判定された場合、その個数をカウントすることで、生物粒子数が計数されることとなる。
このように、本解決手段によれば、血液透析される前の透析液、又は、人体に投与する前の透析液に関して、指標とする自家蛍光物質からの自家蛍光を検出することで、生物粒子が存在するか否かをリアルタイムで判定することができる。また、血液透析を実行している現場においてリアルタイムで透析液内に生物粒子が存在していることが確認できるため、異常な（大量の生物粒子の計数）状態になる前に透析液への早期対処ができるので、患者に対する影響を極力抑制することができる。
解決手段２：本発明の透析用生物粒子計数器は、解決手段１において、前記対象物又は前記透析液と前記発光手段により照射された光との相互作用により放出される光のうち、透過する前記透析液から放出されるラマン散乱光を低減し、且つ、前記対象物から放出される自家蛍光を透過させる自家蛍光選択光学手段をさらに備え、前記生物粒子判定手段は、前記自家蛍光選択光学手段により前記ラマン散乱光が低減された後の光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定し、前記発光手段は、照射後放出される前記自家蛍光のピーク波長と前記ラマン散乱光のピーク波長とを異ならせる前記所定の波長の光を照射することを特徴とする透析用生物粒子計数器である。
本解決手段の透析用生物粒子計数器による生物粒子の計数は、例えば、以下の特徴を有しており、所定の手順に沿って進行する。
（４）上記（１）によりレーザー光を照射すると、上記（２）のレーザー光と対象物との相互作用による光のほかに、レーザー光と水との相互作用により光が放出されることとなる。したがって、具体的に放出される主な光は、生物粒子との反射等によって放出される散乱光、レーザー光が生物粒子に吸収されそのエネルギーを利用して放出される自家蛍光、非生物粒子との反射等によって放出される散乱光、水（分子）に入射した光の波長が変換されて放出されるラマン散乱光となる。なお、自家蛍光のスペクトルのピーク波長が散乱光及びラマン散乱光のピーク波長と異なる波長になるように、照射するレーザー光の波長を設定する。
（４）上記（１）によりレーザー光を照射すると、上記（２）のレーザー光と対象物との相互作用による光のほかに、レーザー光と水との相互作用により光が放出されることとなる。したがって、具体的に放出される主な光は、生物粒子との反射等によって放出される散乱光、レーザー光が生物粒子に吸収されそのエネルギーを利用して放出される自家蛍光、非生物粒子との反射等によって放出される散乱光、水（分子）に入射した光の波長が変換されて放出されるラマン散乱光となる。なお、自家蛍光のスペクトルのピーク波長が散乱光及びラマン散乱光のピーク波長と異なる波長になるように、照射するレーザー光の波長を設定する。
（５）上記（４）により放出された光の波長はそれぞれ異なっており、例えば、生物粒子や非生物粒子からの散乱光はレーザー光の波長と同程度であるのに対し、ラマン散乱光や自家蛍光といった光の波長はそのレーザー光の波長よりも長くなる。また、ラマン散乱光と自家蛍光の波長については、それぞれの波長分布領域が重なることもあり、例えば、自家蛍光における波長分布のピーク値（ピーク波長）の方がラマン散乱光の波長分布のピーク値（ピーク波長）よりも長い波長となることもある。ここでは、照射するレーザー光の波長の設定によって自家蛍光とラマン散乱光のピーク波長が異なることを利用することにより、特定の波長（カットオフ波長）を基準とする光学分離器を用いて、ラマン散乱光の光量を自家蛍光の光量よりも低減することができる。例えば、特定の波長を基準とするロングパスフィルタやバンドパスフィルタを用いて、ラマン散乱光は低減し、自家蛍光はほとんど透過させる。
（６）上記（５）により透過された光、すなわち、生物粒子からの自家蛍光に基づいて、水に含まれる対象物が生物粒子であるか否かが判定される。そして、その判定において生物粒子であると判定された場合、その個数をカウントすることで、生物粒子数が計数されることとなる。
このように、本解決手段によれば、血液透析又は血液濾過される前の透析液に関して、水によるラマン散乱光と自家蛍光のピーク波長を異ならせるような照射光を用い、ラマン散乱光を光学的に抑制しさらに影響を低減していることで、指標とする自家蛍光物質からの自家蛍光を効率よく検出することができ、生物粒子が存在するか否かをリアルタイムで判定することができる。また、血液透析を実行している現場においてリアルタイムで透析液内に生物粒子が存在していることが確認できるため、異常（大量の生物粒子の計数）な状態になる前に透析液への早期対処ができるので、患者に対する影響を極力抑制することができる。
解決手段３：本発明の透析用生物粒子計数器は、解決手段２において、前記対象物から放出される散乱光を反射し、前記自家蛍光及び前記ラマン散乱光を含む光を透過する散乱光選択光学手段をさらに備え、前記生物粒子判定手段は、前記散乱光選択光学手段及び前記自家蛍光選択光学手段を経た後の光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定することを特徴とする透析用生物粒子計数器である。
本解決手段の透析用生物粒子計数器による生物粒子の計数は、例えば、以下の特徴を有しており、所定の手順に沿って進行する。
（７）上記（５）によれば、上記（４）により放出された光の波長については、生物粒子や非生物粒子からの散乱光はレーザー光の波長と同程度であるのに対し、ラマン散乱光や自家蛍光といった光の波長はそのレーザー光の波長よりも長いということであった。したがって、生物粒子や非生物粒子からの散乱光の波長は、ラマン散乱光や自家蛍光よりも短いこととなる。この波長の関係を利用して、特定の波長を基準とする光学分離器を用いて、生物粒子や非生物粒子からの散乱光を選択することができる。例えば、特定の波長（カットオフ波長）を基準とするショートパスフィルタを用いて、生物粒子や非生物粒子からの散乱光だけを透過させることができる。他にも、カットオフ波長を基準として分離するダイクロイックミラーを用いて、この分離する波長より短い波長の生物粒子や非生物粒子からの散乱光は反射させ、この分離する波長より長い波長の光（ラマン散乱光や自家蛍光）は透過させることができる。
（７）上記（５）によれば、上記（４）により放出された光の波長については、生物粒子や非生物粒子からの散乱光はレーザー光の波長と同程度であるのに対し、ラマン散乱光や自家蛍光といった光の波長はそのレーザー光の波長よりも長いということであった。したがって、生物粒子や非生物粒子からの散乱光の波長は、ラマン散乱光や自家蛍光よりも短いこととなる。この波長の関係を利用して、特定の波長を基準とする光学分離器を用いて、生物粒子や非生物粒子からの散乱光を選択することができる。例えば、特定の波長（カットオフ波長）を基準とするショートパスフィルタを用いて、生物粒子や非生物粒子からの散乱光だけを透過させることができる。他にも、カットオフ波長を基準として分離するダイクロイックミラーを用いて、この分離する波長より短い波長の生物粒子や非生物粒子からの散乱光は反射させ、この分離する波長より長い波長の光（ラマン散乱光や自家蛍光）は透過させることができる。
（８）上記（５）により分離された光（自家蛍光）と、上記（７）により分離された光（生物粒子や非生物粒子からの散乱光）との相関関係に基づいて、水に含まれる対象物が生物粒子であるか否かが判定される。そして、その判定において生物粒子であると判定された場合、その個数をカウントすることで、生物粒子数が計数されることとなり、非生物粒子であると判定された場合、その個数もカウントしてもよい。
（９）ここで、上記（５）のロングパスフィルタを上記（４）のダイクロイックミラーの下流の透過側に設置してもよく。上記（５）、（７）による光の分離について、まず、上記（５）による分離を行い、その分離後の光に対して上記（５）による分離を行ってもよい。具体的には、まず、上記（７）による分離によりカットオフ波長よりも短い生物粒子や非生物粒子からの散乱光が反射され、カットオフ波長よりも長いラマン散乱光や自家蛍光を含んだ光が透過され、次に、上記（５）による分離が先ほど透過したラマン散乱光や自家蛍光を含んだ光に対して行われ、カットオフ波長よりも長い自家蛍光を含んだ光が透過される。
（１０）上記（９）により最終的に分離（透過）された光（自家蛍光）と、途中の段階で分離（反射）された光（生物粒子や非生物粒子からの散乱光）との相関関係に基づいて、水に含まれる対象物が生物粒子であるか否かが判定される。そして、その判定において生物粒子であると判定された場合、その個数をカウントすることで、生物粒子数が計数されることとなり、非生物粒子であると判定された場合、その個数もカウントしてもよい。
このように、このように、本解決手段によれば、ラマン散乱光の透過を抑制し、一方生物粒子からの自家蛍光については透過させているため、対象物からの散乱光との相関関係により、水に含まれる対象物が生物粒子であるか否かが判定することができる。例えば、散乱光と透過光がある場合は対象物が生物粒子であると判定し、散乱光だけがある場合は対象物が生物粒子ではない非生物粒子であると判定し、透過光がある場合は水によるラマン散乱光であると判定することができる。これにより、生物粒子に対する計数精度をさらに向上させることができる。また、設置環境（条件）に対応させて、ダイクロイックミラー、ロングパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ショートパスフィルタ等の光学分離器の使用を選択することができる
解決手段４：本発明の透析用生物粒子計数器は、解決手段３において、前記自家蛍光選択光学手段を経た後の光を受光し、前記受光した際の光の光量に応じる大きさの第１信号を出力する自家蛍光受光手段と、前記散乱光選択光学手段を経た後の光を受光し、前記受光した際の光の光量に応じる大きさの第２信号を出力する散乱光受光手段と、前記散乱光受光手段により出力された前記第２信号の大きさが所定の閾値以上である場合、前記透析液に含まれる対象物から放出された散乱光を検出したとして検出信号を出力する散乱光検出信号出力手段と、前記散乱光選択光学手段から前記自家蛍光選択光学手段を経て前記自家蛍光受光手段までの光路に、前記光路以外から入射する光が入り込むことを防ぐ遮光壁とをさらに備え、前記生物粒子判定手段は、前記散乱光検出信号出力手段により前記検出信号が出力された場合であって、前記散乱光受光手段により前記透析液に含まれる前記対象物から放出された前記散乱光が受光された時点と同時期に前記自家蛍光受光手段により光が受光され、前記時点と同時期に前記自家蛍光受光手段により前記受光された光に対応する前記第１信号の大きさが所定の閾値以上である場合、前記散乱光検出信号出力手段により出力された前記検出信号に対応する前記透析液に含まれる前記対象物を生物粒子であると判定することを特徴とする透析用生物粒子計数器である。
本解決手段の透析用生物粒子計数器による生物粒子の計数は、例えば、以下の特徴を有しており、所定の手順に沿って進行する。
（１１）上記（７）で透過された光（自家蛍光）を受光し、受光した光量に応じた大きさの第１信号を出力する。例えば、フォトマルチチューブやフォトダイオード等の光検出装置により、受光した光量に応じた第１信号が出力される。
（１１）上記（７）で透過された光（自家蛍光）を受光し、受光した光量に応じた大きさの第１信号を出力する。例えば、フォトマルチチューブやフォトダイオード等の光検出装置により、受光した光量に応じた第１信号が出力される。
（１２）上記（７）で反射された光（対象物の散乱光）、又は、上記（７）で反射された光（対象物の散乱光）を受光し、受光した光量に応じた大きさの第２信号を出力する。例えば、フォトダイオード等の光検出装置により、受光した光量に応じた第２信号が出力される。
（１３）上記（１２）で出力された第２信号の大きさが所定の閾値以上であるか否かが判定され、判定の結果、閾値以上であると判定された場合を対象物からの散乱光が検出されたとする検出信号（例えば、検出フラグ）が出力される。
（１４）上記（１３）で検出信号が出力された場合であって、その検出信号に対応する時間、すなわち、上記（１２）で受光した時点と同時期に、上記（５）で分離された、又は上記（１０）で透過された光が受光されて第１信号が出力されていた場合、上記（６）における判定で、対象物が生物粒子であると判定する。なお、検出信号が出力されており、第１信号が出力されていない場合、対象物が非生物粒子であると判定してもよい。そして、その判定において生物粒子であると判定された場合、その個数をカウントすることで、生物粒子数が計数されることとなり、非生物粒子であると判定された場合、その個数もカウントしてもよい。また、第２信号の大きさに基づき、生物粒子（や非生物粒子）の大きさについても判定してもよい。
このように、本解決手段によれば、対象物との散乱光について所定の閾値を設けたことで、閾値より大きい信号を対象物の散乱光であると判定することができる。
解決手段５：本発明の透析用生物粒子計数器は、解決手段２から解決手段４のいずれかにおいて、前記発光手段により照射される光の前記所定の波長は、３７５ｎｍ〜４２０ｎｍであり、前記自家蛍光選択光学手段により光を透過する基準となるカットオフ波長は、４５０ｎｍ〜４９０ｎｍであることを特徴とする透析用生物粒子計数器である。
本解決手段の透析用生物粒子計数器による生物粒子の計数は、例えば、以下の特徴を有しており、所定の手順に沿って進行する。
（１５）上記（１）による照射するレーザー光の波長を３７５ｎｍ〜４２０ｎｍに設定し、上記（５）又は上記（１０）による水によるラマン散乱光を低減し自家蛍光を透過するカットオフ波長を４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの間の所定の波長に設定する。
（１５）上記（１）による照射するレーザー光の波長を３７５ｎｍ〜４２０ｎｍに設定し、上記（５）又は上記（１０）による水によるラマン散乱光を低減し自家蛍光を透過するカットオフ波長を４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの間の所定の波長に設定する。
このように、本解決手段によれば、例えば、４０５ｎｍのレーザー光を照射し、水中の生物粒子の細胞内のリボフラビンからの自家蛍光を指標にすることで、リボフラビンのエネルギー状態を励起させやすくすることができ、さらに、その自家蛍光のピーク波長が約５２０ｎｍであるのに対し水のラマン散乱光のピーク波長が約４６５ｎｍとなるので、自家蛍光選択光学手段（ロングパスフィルタ）の基準とするカットオフ波長を４９０ｎｍとすれば効率よく分離することができるため、生物粒子に対する計数精度をさらに向上させることができる。
解決手段６：本発明の透析液監視システムは、解決手段１から解決手段５のいずれかに記載の前記透析用生物粒子計数器を備えた透析液監視システムであって、前記透析液を複数人分供給する多人数用透析液供給手段と、前記多人数用透析液供給手段により供給される前記透析液を、それぞれの透析監視装置へ分流し流通する多人数用液体流通手段と、前記透析用生物粒子計数器による判定結果を報知する報知手段とを備え、前記透析用生物粒子計数器は、前記多人数用透析液供給手段又は複数の前記透析監視装置のうちの少なくともいずれかに１つに接続され、前記多人数用透析液供給手段に流通する前記透析液又は前記透析監視装置に分流された前記透析液について、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定することを特徴とする透析液監視システムである。
本発明の透析液監視システムによる透析液内の生物粒子の検査は、例えば、以下の特徴を有しており、所定の手順に沿って進行する。
（１６）例えば、血液透析は通常数時間要するため、一度に複数人の血液透析が行われる。そこで、複数人分の透析液を供給するために、予め大量の透析液を貯留する多人数用透析液供給装置が備えられる。
（１６）例えば、血液透析は通常数時間要するため、一度に複数人の血液透析が行われる。そこで、複数人分の透析液を供給するために、予め大量の透析液を貯留する多人数用透析液供給装置が備えられる。
（１７）上記（１６）により多人数用透析液供給装置から供給される透析液は、血液透析が行われる場所まで配管を流通する。なお、配管は途中で分岐しており、分岐した配管を流通してきた透析液が血液透析に用いられ、同時に複数の患者に対する血液透析が行われる。なお、患者一人ごとに血液透析の監視が透析監視装置により行われ、透析液は多人数用透析液供給装置から透析監視装置へまず送られ、透析監視装置を通して患者の血液透析が行われることとなる。
（１８）ここで、上記（１７）において、透析液により血液透析が各患者に対して行われる前に、その透析液の一部がそれぞれ分流し採取され各透析用生物粒子計数器を用いて生物粒子が存在するか否かの判定が行われる。
（１９）上記（１８）による透析用生物粒子計数器を用いた生物粒子が存在するか否かの判定の結果は、例えば、透析用生物粒子計数器又は透析監視装置により画面に表示又は警報音などで報知してもよいし、中央監視制御装置に収集し管理してもよい。
このように、本解決手段によれば、同時に複数人の患者に対して血液透析が行われている場合、リアルタイムで透析液内に生物粒子が存在していることが確認できる。また、その結果は、透析用生物粒子計数器又は透析監視装置により画面に表示又は警報音などで報知されることで、透析液に生物粒子などが確認された場合、透析液への早期対処ができるので、患者に対する影響を極力抑制することができる。
解決手段７：本発明の透析液監視システムは、解決手段６に記載の前記透析用生物粒子計数器を備えた透析液監視システムであって、前記透析用生物粒子計数器は、前記透析監視装置ごとに備えられることを特徴とする透析液監視システムである。
本発明の透析液監視システムによる透析液内の生物粒子の検査は、例えば、以下の特徴を有しており、所定の手順に沿って進行する。
（２０）上記（１７）の透析監視装置に透析用生物粒子計数器がそれぞれ備えられるため、複数の場所で行われている血液透析について、その場においてリアルタイムで透析液内に生物粒子が存在していることが確認できる。したがって、透析液への早期対処ができるので、患者に対する影響を極力抑制することができる。
（２０）上記（１７）の透析監視装置に透析用生物粒子計数器がそれぞれ備えられるため、複数の場所で行われている血液透析について、その場においてリアルタイムで透析液内に生物粒子が存在していることが確認できる。したがって、透析液への早期対処ができるので、患者に対する影響を極力抑制することができる。
本発明の透析用生物粒子計数器、透析用生物粒子計数方法、及び、透析液監視システムによれば、患者が血液透析や血液濾過を行っている間においても、これらに用いられる透析液に光を照射し、生物粒子による自家蛍光の検出を指標として判定することで、リアルタイムで透析液が生物粒子に汚染されているかを判定することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、血液透析における透析液検査に関するシステムについて説明する図である。
図１に示すように、患者の血液透析は血液透析装置７００により実行され、その血液透析に用いられる透析液中に生物粒子が存在するか否かの判定及び生物粒子数の個数の計数は透析用生物粒子計数器７７により実行される。血液透析装置７００及び透析用生物粒子計数器７７について具体的に説明する。なお、本発明は血液透析装置に限らず、血液濾過装置においてもその透析液に用いることができる。
図１に示すように、患者の血液透析は血液透析装置７００により実行され、その血液透析に用いられる透析液中に生物粒子が存在するか否かの判定及び生物粒子数の個数の計数は透析用生物粒子計数器７７により実行される。血液透析装置７００及び透析用生物粒子計数器７７について具体的に説明する。なお、本発明は血液透析装置に限らず、血液濾過装置においてもその透析液に用いることができる。
〔血液透析装置〕
血液透析装置７００は、患者情報及び血液や透析液の流れ等を監視、調整する透析監視装置７１０、血液や透析液を流す流通回路７２０、血液中の老廃物を排出しつつ不足しているものを透析液から血液に拡散させる血液浄化器７７０、及び、透析液を供給する透析液供給装置７３０から構成されている。
血液透析装置７００は、患者情報及び血液や透析液の流れ等を監視、調整する透析監視装置７１０、血液や透析液を流す流通回路７２０、血液中の老廃物を排出しつつ不足しているものを透析液から血液に拡散させる血液浄化器７７０、及び、透析液を供給する透析液供給装置７３０から構成されている。
〔透析監視装置〕
透析監視装置７１０は、制御監視部７４０、及び、流通調整部７５０から構成されている。制御監視部７４０は、例えば、血液透析全般の制御及び監視を行う装置であり、患者から採血する血液や血液透析後に投与する血液の流通調整、透析液供給装置７３０から血液浄化器７７０に送り出す透析液の温度及び流通の調整、患者の体調（例えば、血圧や心電図情報等）の監視、血液透析前後の透析液の流通及び監視等を行う制御監視装置７４３と、各種情報、進行状況、入力データ等を表示する表示部７４５（報知手段）と、外部（例えば、医療従事者）からの操作を受け付ける操作部７４７から構成されている。
透析監視装置７１０は、制御監視部７４０、及び、流通調整部７５０から構成されている。制御監視部７４０は、例えば、血液透析全般の制御及び監視を行う装置であり、患者から採血する血液や血液透析後に投与する血液の流通調整、透析液供給装置７３０から血液浄化器７７０に送り出す透析液の温度及び流通の調整、患者の体調（例えば、血圧や心電図情報等）の監視、血液透析前後の透析液の流通及び監視等を行う制御監視装置７４３と、各種情報、進行状況、入力データ等を表示する表示部７４５（報知手段）と、外部（例えば、医療従事者）からの操作を受け付ける操作部７４７から構成されている。
具体的には、制御監視装置７４３は各種処理を実行するＣＰＵ、処理内容（プログラムやデータ）を格納するＲＯＭ、各種情報を格納するＲＡＭ等からなる装置である。また、表示部７４５は、ディスプレイであり、制御監視装置７４７から出力された情報を表示する。また、操作部７４７は、例えば、複数の入力ボタンからなり、医療従事者により所定の操作ボタンを押下されることで、各種処理を受け付けたり、各種情報の入出力を受け付けたりすることができる。また、図示していないが、外部（中央制御装置）からの制御信号を受け付けたり、各種情報を出力したりする外部接続端子を備えてもよい。
〔流通調整部〕
流通調整部７５０は、例えば、患者から採血した血液の流量を調整して循環させるための血液ポンプ７５３、透析液供給装置７３０から供給される透析液の流量を調整する透析液調整バルブ７５５、血液浄化器７７０から排出された透析液を排出するための排出装置７５７から構成されている。これらの血液ポンプ７５３、透析液調整バルブ７５５、排出装置７５７は上記制御監視装置７４７により制御される。なお、排出装置７５７から透析監視装置７１０の外部に排出された透析液は、廃液処理部７５９に流されその後廃液処理される。
流通調整部７５０は、例えば、患者から採血した血液の流量を調整して循環させるための血液ポンプ７５３、透析液供給装置７３０から供給される透析液の流量を調整する透析液調整バルブ７５５、血液浄化器７７０から排出された透析液を排出するための排出装置７５７から構成されている。これらの血液ポンプ７５３、透析液調整バルブ７５５、排出装置７５７は上記制御監視装置７４７により制御される。なお、排出装置７５７から透析監視装置７１０の外部に排出された透析液は、廃液処理部７５９に流されその後廃液処理される。
〔流通回路〕
流通回路７２０は、血液回路７２１、７２２、７２７及び透析液回路７２３、７２４、７２５，７２７、７２８から構成されている。
流通回路７２０は、血液回路７２１、７２２、７２７及び透析液回路７２３、７２４、７２５，７２７、７２８から構成されている。
〔血液回路〕
血液回路７２１は、患者の動脈と血液ポンプ７５３の血液流入口との間を接続し、患者から採血した血液を血液ポンプ７５３まで流している。血液回路７２２は、血液流出口と血液浄化器７７０の血液流入口との間を接続し、血液ポンプ７５３により送り出された血液を血液浄化器７７０まで流している。血液回路７２７は、血液浄化器７７０の血液流出口と患者の静脈との間を接続し、血液浄化器７７０により血液透析された血液を患者の静脈に投与している。これらの血液回路７２１、７２２、７２７に流される血液の流量は血液ポンプ７５３により調整され、例えば、約２００ｍｌ／ｍｉｎの流量の血液が循環している。
血液回路７２１は、患者の動脈と血液ポンプ７５３の血液流入口との間を接続し、患者から採血した血液を血液ポンプ７５３まで流している。血液回路７２２は、血液流出口と血液浄化器７７０の血液流入口との間を接続し、血液ポンプ７５３により送り出された血液を血液浄化器７７０まで流している。血液回路７２７は、血液浄化器７７０の血液流出口と患者の静脈との間を接続し、血液浄化器７７０により血液透析された血液を患者の静脈に投与している。これらの血液回路７２１、７２２、７２７に流される血液の流量は血液ポンプ７５３により調整され、例えば、約２００ｍｌ／ｍｉｎの流量の血液が循環している。
〔透析液回路（液体流通手段、液体流通工程）〕
透析液回路７２３は、透析液供給装置７３０から供給される透析液を流している。なお、透析液回路７２３の途中には、透析液の流量を調整する透析用バルブ７５５が備えられる。透析液回路７２３を流れる透析液は、血液浄化器７７０の透析液流入口に流される前に、透析液内の生物粒子を計数するため、透析液分流器７２５ｂ（液体分流手段）により分流される。具体的には、透析液回路７２３を流通する透析液の一部は、分流後透析液回路７２５に流され、その後透析用生物粒子計数器７７に送られる。一方、透析液回路７２３を流れるほとんどの透析液は、透析液回路７２４に流され血液浄化器７７０の透析液流入口に流される。透析液回路７２６は、透析用生物粒子計数器７７において生物粒子の検出及び計数処理が終了した透析液を廃液処理装置７８まで流し、廃液処理装置７８においてその透析液は廃液処理される。透析液回路７２８は、血液浄化器７７０の透析液流出口から送り出される透析液を流している。なお、透析液回路７２８の途中には、廃液処理装置７５９に排出する排出装置７５７が備えられる。これらの透析液回路７２３、７２４、７２５、７２６、７２８に流される透析液の流量は透析液調整バルブ７５５や透析用生物粒子計数器７７により調整され、例えば、約５００ｍｌ／ｍｉｎの流量の透析液が血液浄化器７７０に流入され、約１０ｍｌ／ｍｉｎの流量の透析液が透析用生物粒子計数器７７に流入されることとなる。
透析液回路７２３は、透析液供給装置７３０から供給される透析液を流している。なお、透析液回路７２３の途中には、透析液の流量を調整する透析用バルブ７５５が備えられる。透析液回路７２３を流れる透析液は、血液浄化器７７０の透析液流入口に流される前に、透析液内の生物粒子を計数するため、透析液分流器７２５ｂ（液体分流手段）により分流される。具体的には、透析液回路７２３を流通する透析液の一部は、分流後透析液回路７２５に流され、その後透析用生物粒子計数器７７に送られる。一方、透析液回路７２３を流れるほとんどの透析液は、透析液回路７２４に流され血液浄化器７７０の透析液流入口に流される。透析液回路７２６は、透析用生物粒子計数器７７において生物粒子の検出及び計数処理が終了した透析液を廃液処理装置７８まで流し、廃液処理装置７８においてその透析液は廃液処理される。透析液回路７２８は、血液浄化器７７０の透析液流出口から送り出される透析液を流している。なお、透析液回路７２８の途中には、廃液処理装置７５９に排出する排出装置７５７が備えられる。これらの透析液回路７２３、７２４、７２５、７２６、７２８に流される透析液の流量は透析液調整バルブ７５５や透析用生物粒子計数器７７により調整され、例えば、約５００ｍｌ／ｍｉｎの流量の透析液が血液浄化器７７０に流入され、約１０ｍｌ／ｍｉｎの流量の透析液が透析用生物粒子計数器７７に流入されることとなる。
〔透析液供給装置〕
透析液供給装置７３０は、透析液を供給する装置であり、例えば、タンクの中に透析液が貯留されており、透析監視装置７１０内の透析液調整バルブ７５５が操作されることで透析液を血液浄化器７７０や透析用生物粒子計数器７７に供給することができる。また、透析液供給装置７３０と血液浄化器７７０との間にはフィルター７３５が設置されており、血液浄化器７７０に流入する前の透析液の最終的な浄化が行われる。
透析液供給装置７３０は、透析液を供給する装置であり、例えば、タンクの中に透析液が貯留されており、透析監視装置７１０内の透析液調整バルブ７５５が操作されることで透析液を血液浄化器７７０や透析用生物粒子計数器７７に供給することができる。また、透析液供給装置７３０と血液浄化器７７０との間にはフィルター７３５が設置されており、血液浄化器７７０に流入する前の透析液の最終的な浄化が行われる。
〔血液浄化器〕
血液浄化器７７０は、例えば、患者から採血した血液を浄化する装置であって、具体的には、血液透析器（ダイアライザ）である。なお、血液濾過装置であれば、血液濾過器（ヘモフィルタ）を用いる。本実施形態においては、血液浄化器として血液透析器ダイアライザ７７０を使用したものとして説明する。
血液浄化器７７０は、例えば、患者から採血した血液を浄化する装置であって、具体的には、血液透析器（ダイアライザ）である。なお、血液濾過装置であれば、血液濾過器（ヘモフィルタ）を用いる。本実施形態においては、血液浄化器として血液透析器ダイアライザ７７０を使用したものとして説明する。
ダイアライザ７７０は、血液流入口、血液流出口、透析液流入口、透析液流出口を備え、血液回路７２２は血液流入口、血液回路７２７は血液流出口、透析液回路７２４は透析液流入口、透析液回路７２８は透析液流出口にそれぞれ接続される。また、血液を内部に流通させることができる中空糸膜を複数（例えば、数千本）備えており、血液流入口を介して血液回路７２２から流入した血液は数千本の中空糸膜に分流され、血液透析された血液は血液流出口から血液回路７２７に流出される。また、透析液流入口を介して透析液回路７２４から流入した透析液は、複数の中空糸膜の周りに血液とは逆方向に流され、血液透析された透析液は透析液流出口から透析液回路７２８に流出される。ダイアライザ７７０の内部では、血液中の老廃物が中空糸膜の外側の透析液中に移動し、血液中に不足した成分が透析液中から中空糸膜を通り血液中に移動するといった拡散が起こっている。
〔透析液用生物粒子計数器〕
透析用生物粒子計数器７７は、対象物に光を照射し、対象物からの散乱光や自家蛍光を検出する光検出システム１と、光検出システム１から出力された信号に基づいて自家蛍光数をカウントする自家蛍光計数システム２、操作部７２、７４、報知ディスプレイ７６（報知手段）とから構成されている。操作部７２、７４は、例えば、複数種類のボタン７２、コントローラー７４から構成されており、医療従事者により透析用生物粒子計数器７７の操作を受け付けることができる。また、報知ディスプレイ７６は、例えば、入力情報、操作情報、計数結果等を表示することができる。
透析用生物粒子計数器７７は、対象物に光を照射し、対象物からの散乱光や自家蛍光を検出する光検出システム１と、光検出システム１から出力された信号に基づいて自家蛍光数をカウントする自家蛍光計数システム２、操作部７２、７４、報知ディスプレイ７６（報知手段）とから構成されている。操作部７２、７４は、例えば、複数種類のボタン７２、コントローラー７４から構成されており、医療従事者により透析用生物粒子計数器７７の操作を受け付けることができる。また、報知ディスプレイ７６は、例えば、入力情報、操作情報、計数結果等を表示することができる。
なお、透析用粒子計数器７７の内部又は透析液回路７２６に、吸引ポンプ又は流量調整バルブ７２６ｂを設けるとよい。例えば、透析用粒子計数器７７を設けることにより、透析液供給装置７３０の透析液供給量の調整が十分でない場合など、容易にその調整が可能となる。
以下、透析用生物粒子計数器７７の構成要素及び透析液内の生物粒子の有無の判定、生物粒子の計数等について具体的に説明する。
図２は、透析用生物粒子計数器の一実施形態を示す概略構成図である。
図２に示すように、生物粒子計数器システムは、対象物に光を照射し、対象物からの散乱光や自家蛍光を検出する光検出システム１と、光検出システム１から出力された信号に基づいて自家蛍光数をカウントする自家蛍光計数システム２とから構成されている。これらのシステムにより、水中の対象物のうち生物粒子（以下、生物粒子とする）を検出及び計数することができる。なお、本実施形態における検出（計数）可能な生物粒子は、例えば、０．１μｍ〜数１００μｍの大きさの生物粒子であり、具体的には、細菌、酵母、カビ等である。また、生物粒子に照射する光は紫外線領域のレーザー光であり、生物粒子の体内（細胞内）に存在する代謝に必要となる物質（リボフラビン、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（リン酸））等）から発せられる自家蛍光を指標として検出する。
図２に示すように、生物粒子計数器システムは、対象物に光を照射し、対象物からの散乱光や自家蛍光を検出する光検出システム１と、光検出システム１から出力された信号に基づいて自家蛍光数をカウントする自家蛍光計数システム２とから構成されている。これらのシステムにより、水中の対象物のうち生物粒子（以下、生物粒子とする）を検出及び計数することができる。なお、本実施形態における検出（計数）可能な生物粒子は、例えば、０．１μｍ〜数１００μｍの大きさの生物粒子であり、具体的には、細菌、酵母、カビ等である。また、生物粒子に照射する光は紫外線領域のレーザー光であり、生物粒子の体内（細胞内）に存在する代謝に必要となる物質（リボフラビン、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（リン酸））等）から発せられる自家蛍光を指標として検出する。
〔光検出システム〕
光検出システム１は、例えば、発光装置１０、照射光学レンズ系２０、対象流動装置３０、第１集光光学レンズ系４０、遮光装置５０、散乱光選択光学装置６０、遮光壁６５、自家蛍光選択光学装置７０、第２集光光学レンズ系８０、蛍光用受光装置９０、第３集光光学レンズ系１００、散乱用受光装置１１０から構成されている。これらの構成要素により、対象物に光を照射し、対象物からの散乱光や自家蛍光を検出することができる。以下、各構成要素について具体的に説明する。
光検出システム１は、例えば、発光装置１０、照射光学レンズ系２０、対象流動装置３０、第１集光光学レンズ系４０、遮光装置５０、散乱光選択光学装置６０、遮光壁６５、自家蛍光選択光学装置７０、第２集光光学レンズ系８０、蛍光用受光装置９０、第３集光光学レンズ系１００、散乱用受光装置１１０から構成されている。これらの構成要素により、対象物に光を照射し、対象物からの散乱光や自家蛍光を検出することができる。以下、各構成要素について具体的に説明する。
〔発光装置（発光手段、発光工程）〕
発光装置１０は、例えば、半導体レーザーダイオード（半導体ＬＥＤ素子を含む。以下、レーザーダイオードとする）から構成されている。レーザーダイオード１０によりレーザー光が発振され、生物粒子を含む透析液（水）に照射される。レーザーダイオード１０が発振するレーザー光の波長は、生物粒子の細胞内に存在する自家蛍光を発することができる物質（以下、自家蛍光物質とする）に対応して決定される。ここで、自家蛍光物質は、照射される光のエネルギーを吸収して励起状態に励起しやすい励起波長を有している。その励起波長はその物質によって異なっており、さらに、励起状態から基底状態に戻る際に放出する自家蛍光の波長も自家蛍光物質によって異なっている。自家蛍光物質の励起波長及び自家蛍光波長について具体例を挙げて説明する。
発光装置１０は、例えば、半導体レーザーダイオード（半導体ＬＥＤ素子を含む。以下、レーザーダイオードとする）から構成されている。レーザーダイオード１０によりレーザー光が発振され、生物粒子を含む透析液（水）に照射される。レーザーダイオード１０が発振するレーザー光の波長は、生物粒子の細胞内に存在する自家蛍光を発することができる物質（以下、自家蛍光物質とする）に対応して決定される。ここで、自家蛍光物質は、照射される光のエネルギーを吸収して励起状態に励起しやすい励起波長を有している。その励起波長はその物質によって異なっており、さらに、励起状態から基底状態に戻る際に放出する自家蛍光の波長も自家蛍光物質によって異なっている。自家蛍光物質の励起波長及び自家蛍光波長について具体例を挙げて説明する。
〔励起波長及び自家蛍光波長〕
図３は、自家蛍光物質の一例であるリボフラビンとＮＡＤ（Ｐ）Ｈの励起吸収スペクトルとその物質からの自家蛍光スペクトルの一例を示す図である。
図３に示すように、各分布は、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈの励起波長スペクトル、リボフラビンの励起波長スペクトル、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈからの自家蛍光スペクトル、リボフラビンからの自家蛍光スペクトルを示している。例えば、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈの励起波長スペクトルは、約３４０ｎｍの波長をピークにした分布をしている。また、リボフラビンの励起波長スペクトルは、約３７５ｎｍの波長をピークにした分布をしており、リボフラビンを励起させやすくするために３７５ｎｍ〜４２０ｎｍの波長のレーザー光を照射することが適していることを表している。
図３は、自家蛍光物質の一例であるリボフラビンとＮＡＤ（Ｐ）Ｈの励起吸収スペクトルとその物質からの自家蛍光スペクトルの一例を示す図である。
図３に示すように、各分布は、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈの励起波長スペクトル、リボフラビンの励起波長スペクトル、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈからの自家蛍光スペクトル、リボフラビンからの自家蛍光スペクトルを示している。例えば、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈの励起波長スペクトルは、約３４０ｎｍの波長をピークにした分布をしている。また、リボフラビンの励起波長スペクトルは、約３７５ｎｍの波長をピークにした分布をしており、リボフラビンを励起させやすくするために３７５ｎｍ〜４２０ｎｍの波長のレーザー光を照射することが適していることを表している。
したがって、多くの自家蛍光を生物粒子から放出させるために、レーザーダイオード１０から発振されるレーザー光の波長は、生物粒子の細胞内に存在するＮＡＤ（Ｐ）Ｈやリボフラビンの励起波長に対応して決定される。本実施形態では４０５ｎｍの波長を有するレーザー光がレーザーダイオード１０から発振されることと想定する。この４０５ｎｍの波長を有するレーザー光を照射することにより、リボフラビンによる自家蛍光が生物粒子から放出されることになる。
〔照射光学レンズ系〕
照射光学レンズ系２０は、例えば、複数種類の光学レンズから構成されている。例えば、コリメーターレンズ、両凸レンズ、シリンドリカルレンズから構成されており、レーザーダイオード１０から発振されたレーザー光を平行光線に調整し、対象物に照射している。
照射光学レンズ系２０は、例えば、複数種類の光学レンズから構成されている。例えば、コリメーターレンズ、両凸レンズ、シリンドリカルレンズから構成されており、レーザーダイオード１０から発振されたレーザー光を平行光線に調整し、対象物に照射している。
〔対象流動装置〕
対象流動装置３０（フローセル３０）は、例えば、合成石英やサファイア等で作成された中空の四角柱の筒部３２から構成されており、対象物（生物粒子３５又は非生物粒子３７）を含んだ透析液（水）３３が上から下に流動する構造をしている。レーザーダイオード１０から発振されたレーザー光３１は、筒部３２の透析液（水）が流動する中空領域に照射されて検出領域が形成される。
対象流動装置３０（フローセル３０）は、例えば、合成石英やサファイア等で作成された中空の四角柱の筒部３２から構成されており、対象物（生物粒子３５又は非生物粒子３７）を含んだ透析液（水）３３が上から下に流動する構造をしている。レーザーダイオード１０から発振されたレーザー光３１は、筒部３２の透析液（水）が流動する中空領域に照射されて検出領域が形成される。
この検出領域において、レーザー光３１がフローセル３０内を流動する透析液（水）３３の水（水分子）や対象物（生物粒子３５又は非生物粒子３７）と相互作用を起すこととなる。
生物粒子３５に入射するレーザー光３１の波長が４０５ｎｍであるので、生物粒子３５からの散乱光も４０５ｎｍの波長で放出されることとなる。また、図３に示すように、レーザー光３１が生物粒子３５の細胞内のリボフラビンに吸収された場合、約５２０ｎｍをピークとした分布の波長となる。ここで、生物粒子３５から放出される散乱光又は自家蛍光は、周囲に放出されることとなる。
また、非生物粒子３７に入射したレーザー光３１による散乱光は、生物粒子３５から放出される散乱光と同様である。
上記のように、生物粒子３５や非生物粒子３７とレーザー光３１とが相互作用することにより、生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光、又は生物粒子３５からの自家蛍光が放出される。そして、それらの光は複数の集光レンズ系や波長選択光学装置を経て受光装置により検出されることになる。なお、散乱光の強度、すなわち、散乱光の光量は生物粒子３５や非生物粒子３７の大きさに依存し、大きいほど光量も多くなる。ここで、生物粒子３５からの自家蛍光は生物粒子３５の細胞内のリボフラビンの量に依存する。また、レーザー光３１の光量（強度）にも依存し、レーザー出力を高めて、フローセル３０に多くのレーザー光３１を照射すれば、生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光、生物粒子３５からの自家蛍光も増加することとなる。しかし、生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光、生物粒子３５からの自家蛍光以外の光も増加し、具体的には、レーザー光３１と水３３との相互作用（ラマン散乱）による光（ラマン散乱光）も増加することとなる。次に水によるラマン散乱光について、具体的に説明する。
〔水によるラマン散乱〕
図４は、波長が４０５ｎｍの光を照射した際の水によるラマン散乱光スペクトルの一例を示す図である。図４に示すように、水に波長４０５ｎｍのレーザー光３１を照射すると、水とレーザー光３１との相互作用により、約４６５ｎｍの波長をピークとした波長分布を有するラマン散乱光が放出される。
図４は、波長が４０５ｎｍの光を照射した際の水によるラマン散乱光スペクトルの一例を示す図である。図４に示すように、水に波長４０５ｎｍのレーザー光３１を照射すると、水とレーザー光３１との相互作用により、約４６５ｎｍの波長をピークとした波長分布を有するラマン散乱光が放出される。
〔遮光装置〕
遮光装置５０は、例えば、レーザートラップから構成されている。このレーザートラップ５０は、レーザーダイオード１０から発振され、フローセル３０内で相互作用を起さずに通過したレーザー光３１を遮光する。遮光することで、その通過したレーザー光３１が様々な場所で反射などを起して、生物粒子３５による散乱光や自家蛍光の検出のノイズとなることを抑制する。
遮光装置５０は、例えば、レーザートラップから構成されている。このレーザートラップ５０は、レーザーダイオード１０から発振され、フローセル３０内で相互作用を起さずに通過したレーザー光３１を遮光する。遮光することで、その通過したレーザー光３１が様々な場所で反射などを起して、生物粒子３５による散乱光や自家蛍光の検出のノイズとなることを抑制する。
〔第１集光光学レンズ系〕
第１集光光学レンズ系４０は、例えば、複数の光学レンズから構成されている。この第１集光光学レンズ系４０は、レーザー光３１の進行方向（光軸）に対して約９０度の角度の位置に設置される。この第１集光光学レンズ系４０により、フローセル３０内における生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光及び生物粒子３５からの自家蛍光が集光される。なお、これら生物粒子３５からの側方散乱光及び自家蛍光をなるべく多く集光するために、レンズ口径は大きい方が好ましく、生物粒子３５からの散乱光や自家蛍光を検出する検出装置が備えられる位置（距離）に対応して決定される。
第１集光光学レンズ系４０は、例えば、複数の光学レンズから構成されている。この第１集光光学レンズ系４０は、レーザー光３１の進行方向（光軸）に対して約９０度の角度の位置に設置される。この第１集光光学レンズ系４０により、フローセル３０内における生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光及び生物粒子３５からの自家蛍光が集光される。なお、これら生物粒子３５からの側方散乱光及び自家蛍光をなるべく多く集光するために、レンズ口径は大きい方が好ましく、生物粒子３５からの散乱光や自家蛍光を検出する検出装置が備えられる位置（距離）に対応して決定される。
〔散乱光選択光学装置（散乱光選択光学手段、散乱光選択光学工程）〕
散乱光選択光学装置６０は、例えば、ダイクロイックミラーから構成されている。本実施形態のダイクロイックミラー６０は、４１０ｎｍよりも長い波長の光を透過させ、４１０ｎｍよりも短い波長の光を反射させる。このように光の波長で分離する基準となる特定の波長をカットオフ波長と称する。しがたって、フローセル３０内で４０５ｎｍのレーザー光３１により散乱された生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光の波長は主に４０５ｎｍであるため、ダイクロイックミラー６０により生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光を反射することができる。そして、反射された生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光は、次に第３集光光学レンズ系１００に集光され、散乱用受光装置１１０に結像されることとなる。
散乱光選択光学装置６０は、例えば、ダイクロイックミラーから構成されている。本実施形態のダイクロイックミラー６０は、４１０ｎｍよりも長い波長の光を透過させ、４１０ｎｍよりも短い波長の光を反射させる。このように光の波長で分離する基準となる特定の波長をカットオフ波長と称する。しがたって、フローセル３０内で４０５ｎｍのレーザー光３１により散乱された生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光の波長は主に４０５ｎｍであるため、ダイクロイックミラー６０により生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光を反射することができる。そして、反射された生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光は、次に第３集光光学レンズ系１００に集光され、散乱用受光装置１１０に結像されることとなる。
一方、フローセル３０内を流動する生物粒子３５から放出される自家蛍光については、図３に示すように、約５２０ｎｍをピークにした波長分布をしているため、ダイクロイックミラー６０に反射されることなくほぼ全てが透過することとなる。また同様に、水によるラマン散乱光も、図４に示すように、約４６５ｎｍをピークにした波長分布をしており、カットオフ波長４１０ｎｍよりも長い波長が大部分を占めているため、一部を除いた大部分がダイクロイックミラー６０を透過することとなる。そして、透過する自家蛍光及び水によるラマン散乱光は、次に自家蛍光選択光学装置へ進むこととなる。
なお、ダイクロイックミラー６０の基準となるカットオフ波長は４１０ｎｍに限定されることなく、レーザー光３１により散乱された生物粒子３５又は非生物粒子３７からの散乱光が反射され、生物粒子３５から自家蛍光が透過される波長であればよい。
〔自家蛍光選択光学装置（自家蛍光選択光学手段、自家蛍光選択光学工程）〕
自家蛍光選択光学装置７０は、例えば、光学フィルターから構成されている。本実施形態においては、４９０ｎｍの波長（カットオフ波長）よりも長い波長の光を透過させるロングパスフィルタ７０が備えられている。
自家蛍光選択光学装置７０は、例えば、光学フィルターから構成されている。本実施形態においては、４９０ｎｍの波長（カットオフ波長）よりも長い波長の光を透過させるロングパスフィルタ７０が備えられている。
一方、水によるラマン散乱光は、図４に示すように、一部を除いた大部分がカットオフ波長４９０ｎｍよりも短い波長であり、約９０％を低減できる。
〔ロングパスフィルタによる水のラマン散乱光の強度分布変化〕
図５は、ロングパスフィルタ入射前の水によるラマン散乱光の時間変化強度分布の一例を示す図であり、図６は、ロングパスフィルタ透過後の水によるラマン散乱光の時間変化強度分布の一例を示す図である。図５及び図６において、水によるラマン散乱光３３ｓの強度分布がロングパスフィルタにより変化することを表している。
図５は、ロングパスフィルタ入射前の水によるラマン散乱光の時間変化強度分布の一例を示す図であり、図６は、ロングパスフィルタ透過後の水によるラマン散乱光の時間変化強度分布の一例を示す図である。図５及び図６において、水によるラマン散乱光３３ｓの強度分布がロングパスフィルタにより変化することを表している。
〔ロングパスフィルタ入射前の水によるラマン散乱光の強度分布〕
図５に示すように、横軸を時間、縦軸を光の任意単位で表した強度として、水によるラマン散乱光３３ｓはランダムな増減を繰り返す分布をしている。例えば、水によるラマン散乱光３３ｓの強度が０．５をピークにした分布もあれば、０．３をピークにした分布もあり、水によるラマン散乱光３３ｓが多量に入射することもあれば、少量で入射することもあり、時間に関係なくランダムに入射している。
図５に示すように、横軸を時間、縦軸を光の任意単位で表した強度として、水によるラマン散乱光３３ｓはランダムな増減を繰り返す分布をしている。例えば、水によるラマン散乱光３３ｓの強度が０．５をピークにした分布もあれば、０．３をピークにした分布もあり、水によるラマン散乱光３３ｓが多量に入射することもあれば、少量で入射することもあり、時間に関係なくランダムに入射している。
〔ロングパスフィルタ透過後の水のラマン散乱光分布〕
また、図６に示すように、横軸を時間、縦軸を光の任意単位で表した強度として、ロングパスフィルタ７０を透過した後の水によるラマン散乱光３３ｓは、図５に示した水によるラマン散乱光３３ｓの時間変化分布に対して大きさが約１／１０に変化していることを表している。
また、図６に示すように、横軸を時間、縦軸を光の任意単位で表した強度として、ロングパスフィルタ７０を透過した後の水によるラマン散乱光３３ｓは、図５に示した水によるラマン散乱光３３ｓの時間変化分布に対して大きさが約１／１０に変化していることを表している。
次に、水によるラマン散乱光３３ｓだけではなく、ダイクロイックミラーを透過する光Ｌｔ、すなわち、水によるラマン散乱光３３ｓと生物粒子３５から放出される自家蛍光３５ｅとをトータルした光Ｌｔについて説明する。
〔ロングパスフィルタによる光の強度分布変化〕
図７は、光学フィルター入射前の全ての光の時間変化分布の一例を示す図であり、図８は、光学フィルター透過後の全ての光の時間変化分布の一例を示す図である。図７及び図８において、ダイクロイックミラー６０を透過してきた全ての光Ｌｔの強度分布がロングパスフィルタ７０により分離されることが表されている。
図７は、光学フィルター入射前の全ての光の時間変化分布の一例を示す図であり、図８は、光学フィルター透過後の全ての光の時間変化分布の一例を示す図である。図７及び図８において、ダイクロイックミラー６０を透過してきた全ての光Ｌｔの強度分布がロングパスフィルタ７０により分離されることが表されている。
〔ロングパスフィルタ入射前の光の強度分布〕
図７に示すように、横軸を時間、縦軸を光の相対的な強度として、ロングパスフィルタ７０に入射する光の分布は、水によるラマン散乱光３３ｓの分布と自家蛍光３５ｅの分布とを合成（合計）した光Ｌｔによる分布からなる。例えば、ある時刻から時間Δｔの間において、相対的な強度が０．５をピークとした分布の光量の水によるラマン散乱光３３ｓと、相対的な強度が０．２をピークとした分布の光量の自家蛍光３５ｅと、が入射すると想定すると、その時間Δｔの間には、それら光量を合成した量の光Ｌｔが入射することとなり、その光Ｌｔによる相対的な強度分布は０．７をピークとした分布となる。
図７に示すように、横軸を時間、縦軸を光の相対的な強度として、ロングパスフィルタ７０に入射する光の分布は、水によるラマン散乱光３３ｓの分布と自家蛍光３５ｅの分布とを合成（合計）した光Ｌｔによる分布からなる。例えば、ある時刻から時間Δｔの間において、相対的な強度が０．５をピークとした分布の光量の水によるラマン散乱光３３ｓと、相対的な強度が０．２をピークとした分布の光量の自家蛍光３５ｅと、が入射すると想定すると、その時間Δｔの間には、それら光量を合成した量の光Ｌｔが入射することとなり、その光Ｌｔによる相対的な強度分布は０．７をピークとした分布となる。
〔ロングパスフィルタ透過後の光の強度分布〕
また、図８に示すように、透過する全ての光Ｌｔの時間変化分布は、入射時の約１０％となった水のラマン散乱光３３ｓの光量の時間変化強度分布と、入射時とはほとんど変化していない自家蛍光３５ｅの光量の時間変化強度分布とを合成した分布であることを表している。例えば、ある時刻から時間Δｔの間において、相対的な強度が０．０５をピークとした分布の光量の水によるラマン散乱光３３ｓと、相対的な強度が０．２をピークとした分布の光量の自家蛍光３５ｅと、が透過すると想定すると、その時間Δｔの間には、それら光量を合成した量の光Ｌｔが透過することとなり、その光Ｌｔによる相対的強度分布は０．２５をピークとした分布となる。
また、図８に示すように、透過する全ての光Ｌｔの時間変化分布は、入射時の約１０％となった水のラマン散乱光３３ｓの光量の時間変化強度分布と、入射時とはほとんど変化していない自家蛍光３５ｅの光量の時間変化強度分布とを合成した分布であることを表している。例えば、ある時刻から時間Δｔの間において、相対的な強度が０．０５をピークとした分布の光量の水によるラマン散乱光３３ｓと、相対的な強度が０．２をピークとした分布の光量の自家蛍光３５ｅと、が透過すると想定すると、その時間Δｔの間には、それら光量を合成した量の光Ｌｔが透過することとなり、その光Ｌｔによる相対的強度分布は０．２５をピークとした分布となる。
なお、自家蛍光選択光学装置７０で分離する光の波長の基準は、水によるラマン散乱光３３ｓを生物粒子３５から放出される自家蛍光３５ｅよりも小さくする波長が選択される。具体的には、カットオフ波長は４９０ｎｍに限定されることなく、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍ、好ましくは４５０ｎｍ〜４９０ｎｍのいずれかの値の波長としてもよい。また、４９０ｎｍよりも長い波長を透過するといったロングパスフィルタに限定されることなく、４９０ｎｍ〜６００ｎｍの波長域の光を透過するといったバンドパスフィルタを備えてもよい。
ここで、自家蛍光選択光学装置７０として、生物粒子３５の細胞内のリボフラビンからの自家蛍光３５ｅを指標とするために、上記のカットオフ波長（例えば、４９０ｎｍ）を基準としたロングパスフィルタを備えたが、生物粒子３５の細胞内のＮＡＤ（Ｐ）Ｈを指標とする場合、４１０ｎｍ〜４７０ｎｍのいずれかの波長（例えば、４５０ｎｍ）をカットオフ波長としそれよりも長い波長の光を透過するといったロングパスフィルタや、カットオフ波長として４５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長域の光を透過するといったバンドパスフィルタを備えてもよい。これは、約３５０ｎｍのレーザー光３１を照射した場合、水によるラマン散乱光３３ｓが４００ｎｍをピークとした分布をし、４５０ｎｍを基準としたロングパスフィルタにより、リボフラビンからの自家蛍光３５ｅの検出を指標とした場合と同様に大部分の水のラマン散乱光３３ｓを遮光できるからである。
〔第２集光光学レンズ系：図２参照〕
第２集光光学レンズ系８０は、例えば、複数の光学レンズから構成されている。
この第２集光光学レンズ系８０は、ロングパスフィルタ７０を透過してきた光の進行方向（光軸）上に設置される。この第２集光光学レンズ系８０により、ロングパスフィルタ７０を透過してきた自家蛍光３５ｅ及び水によるラマン散乱光３３ｓが集光され、蛍光用受光装置９０の入射面に結像されることとなる。
第２集光光学レンズ系８０は、例えば、複数の光学レンズから構成されている。
この第２集光光学レンズ系８０は、ロングパスフィルタ７０を透過してきた光の進行方向（光軸）上に設置される。この第２集光光学レンズ系８０により、ロングパスフィルタ７０を透過してきた自家蛍光３５ｅ及び水によるラマン散乱光３３ｓが集光され、蛍光用受光装置９０の入射面に結像されることとなる。
〔蛍光用受光装置（自家蛍光受光手段、自家蛍光受光工程）〕
蛍光用受光装置９０は、例えば、半導体受光素子（フォトダイオードＰｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ：ＰＤ）又はフォトダイオードよりも感度のよい光電子増倍管（フォトマルチプライヤーチューブＰｈｏｔｏ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕｂｅ：ＰＭＴ）から構成されている。これらフォトダイオードやフォトマルチプライヤーチューブ（以下、フォトマルとする）は受光した光を電流にし、受光した光量に応じた電流を出力する。なお、受光した光の光量によって出力する電流の大きさが変化し、受光した光の光量が多ければ多いほど、電流の大きさが大きくなる。なお、フォトマル９０から出力される電気信号は、次に自家蛍光計数システム２に入力される。
蛍光用受光装置９０は、例えば、半導体受光素子（フォトダイオードＰｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ：ＰＤ）又はフォトダイオードよりも感度のよい光電子増倍管（フォトマルチプライヤーチューブＰｈｏｔｏ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕｂｅ：ＰＭＴ）から構成されている。これらフォトダイオードやフォトマルチプライヤーチューブ（以下、フォトマルとする）は受光した光を電流にし、受光した光量に応じた電流を出力する。なお、受光した光の光量によって出力する電流の大きさが変化し、受光した光の光量が多ければ多いほど、電流の大きさが大きくなる。なお、フォトマル９０から出力される電気信号は、次に自家蛍光計数システム２に入力される。
〔遮光壁〕
遮光壁６５は、ダイクロイックミラー６０の透過側からフォトマル９０までの光路を囲う筒状の構造物から構成されている。この遮光壁６５により、ダイクロイックミラー６０を透過してきた光（自家蛍光３５ｅ）以外の光がフォトマル９０に入射することを防ぐことができる。例えば、ラマン散乱光３３ｓや対象物からの散乱光３５ｓ、３７ｓが光検出システム１内で反射して、この光路に回り込まないように遮蔽することができる。図示していないが、ダイクロイックミラー６０の反射側から散乱用受光装置１１０までの光路などにも同様に遮光壁を設けてもよい。
遮光壁６５は、ダイクロイックミラー６０の透過側からフォトマル９０までの光路を囲う筒状の構造物から構成されている。この遮光壁６５により、ダイクロイックミラー６０を透過してきた光（自家蛍光３５ｅ）以外の光がフォトマル９０に入射することを防ぐことができる。例えば、ラマン散乱光３３ｓや対象物からの散乱光３５ｓ、３７ｓが光検出システム１内で反射して、この光路に回り込まないように遮蔽することができる。図示していないが、ダイクロイックミラー６０の反射側から散乱用受光装置１１０までの光路などにも同様に遮光壁を設けてもよい。
〔第３集光光学レンズ系〕
第３集光光学レンズ系１００は、例えば、複数の光学レンズから構成されている。この第３集光光学レンズ系１００は、ダイクロイックミラー６０によって反射された光の進行方向（光軸）上に設置される。
第３集光光学レンズ系１００は、例えば、複数の光学レンズから構成されている。この第３集光光学レンズ系１００は、ダイクロイックミラー６０によって反射された光の進行方向（光軸）上に設置される。
〔散乱用受光装置（散乱光受光手段、散乱光受光工程）〕
散乱用受光装置１１０は、例えば、フォトダイオード又はフォトマルから構成される。ここで、散乱用受光装置１１０に入射する光は、ダイクロイックミラー６０により反射された４１０ｎｍより短い波長の光であって、具体的には、フローセル３０内を流動する生物粒子３５や非生物粒子３７により散乱された散乱光である。これら生物粒子３５や非生物粒子３７による散乱光は、生物粒子３５から放出される自家蛍光３５ｅよりも光量が多いため、フォトマルではなく安価なフォトダイオードでも十分に検出することができる。本実施形態においては、このフォトダイオード１１０が備えられ、ダイクロイックミラー６０により反射された生物粒子３５や非生物粒子３７による散乱光を受光する。フォトダイオード１１０が受光した光は、その光量に応じた電気信号に変換され、その電気信号がフォトダイオード１１０から出力されることとなる。フォトダイオード１１０からの出力信号は、次に自家蛍光計数システム２に入力される。
散乱用受光装置１１０は、例えば、フォトダイオード又はフォトマルから構成される。ここで、散乱用受光装置１１０に入射する光は、ダイクロイックミラー６０により反射された４１０ｎｍより短い波長の光であって、具体的には、フローセル３０内を流動する生物粒子３５や非生物粒子３７により散乱された散乱光である。これら生物粒子３５や非生物粒子３７による散乱光は、生物粒子３５から放出される自家蛍光３５ｅよりも光量が多いため、フォトマルではなく安価なフォトダイオードでも十分に検出することができる。本実施形態においては、このフォトダイオード１１０が備えられ、ダイクロイックミラー６０により反射された生物粒子３５や非生物粒子３７による散乱光を受光する。フォトダイオード１１０が受光した光は、その光量に応じた電気信号に変換され、その電気信号がフォトダイオード１１０から出力されることとなる。フォトダイオード１１０からの出力信号は、次に自家蛍光計数システム２に入力される。
〔自家蛍光計数システム（生物粒子判定手段、生物粒子判定工程）：図２参照〕
自家蛍光計数システム２は、例えば、検出信号処理部２００、データ処理部３００、報知部４００から構成されている。また、図９は、自家蛍光計数処理の手順例を示すフローチャートである。
自家蛍光計数システム２は、例えば、検出信号処理部２００、データ処理部３００、報知部４００から構成されている。また、図９は、自家蛍光計数処理の手順例を示すフローチャートである。
検出信号処理部２００は、例えば、光検出システム１からの出力信号、すなわち、蛍光用受光装置（フォトマル）９０からの出力信号と散乱用受光装置フォトダイオード）１１０からの出力信号をそれぞれ受信し、受信した信号を増幅し、アナログ信号からデジタル信号にＡＤ変換する処理等を行う（図９中のデータ収集処理ステップＳ２００）。
データ処理部３００は、例えば、検出信号処理部２００でＡＤ変換処理された自家蛍光信号（信号Ａ）及び散乱光信号（信号Ｂ）を受信し保存し（図９中のデータ解析処理ステップＳ３００）、保存した信号Ａ及び信号Ｂから透析液（水）中に生物粒子３５に由来する信号、すなわち、自家蛍光３５ｅによる信号が含まれているか否かを判定し、その判定結果を出力する（図９中のステップ解析結果出力処理Ｓ４００）等を行う。
報知部４００は、例えば、データ処理部３００により判定された結果を外部に報知したり、外部に報知信号を出力したりする（図９中の報知処理ステップＳ５００）。
以下、各構成要素及びその処理について具体的に説明する。
以下、各構成要素及びその処理について具体的に説明する。
〔検出信号処理部〕
検出信号処理部２００は、例えば、蛍光用出力信号処理装置２１０と、散乱用出力信号処理装置２２０から構成されている。さらに、蛍光用出力信号処理装置２１０は、例えば、第１増幅器２１２、第１アナログ／デジタル変換器２１４から構成され、散乱用出力信号処理装置２２０は、例えば、第２増幅器２２２、第２アナログ／デジタル変換器２２４から構成されている。
検出信号処理部２００は、例えば、蛍光用出力信号処理装置２１０と、散乱用出力信号処理装置２２０から構成されている。さらに、蛍光用出力信号処理装置２１０は、例えば、第１増幅器２１２、第１アナログ／デジタル変換器２１４から構成され、散乱用出力信号処理装置２２０は、例えば、第２増幅器２２２、第２アナログ／デジタル変換器２２４から構成されている。
〔データ収集処理〕
図１０は、データ収集処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、蛍光用出力信号処理装置２１０は、蛍光用受光装置（フォトマル）９０からの出力信号を受信すると（出力信号受信処理ステップＳ２１０）、第１増幅器２１２がフォトマル９０から出力された出力信号を増幅する（出力信号増幅処理ステップＳ２２０）。そして、第１アナログ／デジタル変換器２１４が第１増幅器２１２により増幅されたアナログ信号をデジタル信号（信号Ａ）に変換する（出力信号Ａ／Ｄ変換処理ステップＳ２３０）。
図１０は、データ収集処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、蛍光用出力信号処理装置２１０は、蛍光用受光装置（フォトマル）９０からの出力信号を受信すると（出力信号受信処理ステップＳ２１０）、第１増幅器２１２がフォトマル９０から出力された出力信号を増幅する（出力信号増幅処理ステップＳ２２０）。そして、第１アナログ／デジタル変換器２１４が第１増幅器２１２により増幅されたアナログ信号をデジタル信号（信号Ａ）に変換する（出力信号Ａ／Ｄ変換処理ステップＳ２３０）。
同様に、散乱用出力信号処理装置２２０は、散乱用受光装置（フォトダイオード）１１０からの出力信号を受信すると（出力信号受信処理ステップＳ２１０）、第２増幅器２２２がフォトダイオード１１０から出力された出力信号を増幅する（出力信号増幅処理ステップＳ２２０）。そして、第２アナログ／デジタル変換器２２４が第２増幅器２２２により増幅されたアナログ信号をデジタル信号（信号Ｂ）に変換する（出力信号Ａ／Ｄ変換処理ステップＳ２３０）。
その後、デジタル信号に変換された信号Ａ及び信号Ｂは蛍光用出力信号処理装置２１０及び散乱用出力信号処理装置２２０から出力される（変換信号出力処理ステップＳ２４０）。出力された信号Ａ及び信号Ｂは、次にデータ処理部３００に入力される。
〔データ処理部〕
データ処理部３００は、例えば、データ収集装置３１０、データ解析装置３２０、解析結果出力装置３３０から構成されている。また、データ収集装置３１０は、例えば、データを記憶するメモリ（ＲＡＭ）３１０から構成されている。
データ処理部３００は、例えば、データ収集装置３１０、データ解析装置３２０、解析結果出力装置３３０から構成されている。また、データ収集装置３１０は、例えば、データを記憶するメモリ（ＲＡＭ）３１０から構成されている。
〔データ解析処理〕
図１１は、データ解析処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、データ処理部３００は、蛍光用出力信号処理装置２１０及び散乱用出力信号処理装置２２０から出力される信号Ａ及び信号Ｂを受信する（変換信号受信処理ステップＳ３１０）。受信された信号Ａ及び信号Ｂは、そのままメモリ３１０の記憶領域に記憶される。
図１１は、データ解析処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、データ処理部３００は、蛍光用出力信号処理装置２１０及び散乱用出力信号処理装置２２０から出力される信号Ａ及び信号Ｂを受信する（変換信号受信処理ステップＳ３１０）。受信された信号Ａ及び信号Ｂは、そのままメモリ３１０の記憶領域に記憶される。
メモリ３１０への信号Ａ及び信号Ｂの記憶が終了すると、つぎに、これらの信号Ａ及び信号Ｂを用いて解析処理（解析処理ステップＳ３４０）が行われる。
〔データ解析装置（生物粒子判定手段、散乱光検出信号出力手段）〕
データ解析装置３２０は、例えば、メモリ３１０に記憶されたデータ（信号Ａ及び信号Ｂ）を解析する計算回路（例えば、ＣＰＵ３２２）及び計算処理内容（プログラム、閾値データ）等を予め記憶（保存）したメモリ３２４（ＲＯＭ）から構成されている。
データ解析装置３２０は、例えば、メモリ３１０に記憶されたデータ（信号Ａ及び信号Ｂ）を解析する計算回路（例えば、ＣＰＵ３２２）及び計算処理内容（プログラム、閾値データ）等を予め記憶（保存）したメモリ３２４（ＲＯＭ）から構成されている。
〔解析処理（生物粒子判定工程、散乱光検出信号出力工程）〕
図１２は、解析処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、メモリ３１０に記憶された信号Ｂに関して、ＣＰＵ３２２により予めメモリ３２４に記憶された閾値データ（電圧値）と比較される。具体的には、記憶された信号Ｂの電圧値が閾値Ｂ（ＶｔｈＢ）以上か否かが判定される（ステップＳ３４２）。この判定の結果、信号Ｂの電圧値が閾値Ｂ以上であると判定された場合（ステップＳ３４２：Ｙｅｓ）、散乱用受光装置フォトダイオード１１０に生物粒子３５又は非生物粒子３７からの散乱光が入射し検出されたことを表している。ここで、生物粒子３５又は非生物粒子３７からの散乱光が検出されたことを示す散乱光検出フラグをＯＮにする処理が行われてもよい。
図１２は、解析処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、メモリ３１０に記憶された信号Ｂに関して、ＣＰＵ３２２により予めメモリ３２４に記憶された閾値データ（電圧値）と比較される。具体的には、記憶された信号Ｂの電圧値が閾値Ｂ（ＶｔｈＢ）以上か否かが判定される（ステップＳ３４２）。この判定の結果、信号Ｂの電圧値が閾値Ｂ以上であると判定された場合（ステップＳ３４２：Ｙｅｓ）、散乱用受光装置フォトダイオード１１０に生物粒子３５又は非生物粒子３７からの散乱光が入射し検出されたことを表している。ここで、生物粒子３５又は非生物粒子３７からの散乱光が検出されたことを示す散乱光検出フラグをＯＮにする処理が行われてもよい。
次に、メモリ３１０に記憶された信号Ａに関して、ＣＰＵ３２２により予めメモリ３２４に記憶された閾値データ（電圧値）と比較される。具体的には、記憶された信号Ａの電圧値が閾値Ａ（ＶｔｈＡ）以上か否かが判定される（ステップＳ３４４）。この判定の結果、信号Ａの電圧値が閾値Ａ以上であると判定された場合（ステップＳ３４４：Ｙｅｓ）、蛍光用受光装置フォトマル９０に生物粒子３５から放出された自家蛍光３５ｅが入射し検出されたことを表している。そして、その自家蛍光３５ｅが検出されたことを示す検出フラグをＯＮにする処理が行われる（ステップＳ３４６）。なお、この検出フラグ（ＯＮ）は、次に解析結果出力処理装置３３０にフラグ信号として送信される。
一方、これらの判定の結果、信号Ｂの電圧値が閾値Ｂ以上ではないと判定された場合（ステップＳ３４２：Ｎｏ）、又は、信号Ａの電圧値が閾値Ａ以上ではないと判定された場合（ステップＳ３４４：Ｎｏ）、検出フラグをＯＦＦにする処理が行われ（ステップＳ３４８）、自家蛍光３５ｅが検出されなかったことを表している。ここで、上記散乱光検出フラグがＯＮであり、かつ、検出フラグがＯＦＦであった場合、生物粒子３５ではない非生物粒子３７が検出されたことを示す非生物検出フラグをＯＮにする処理が行われてもよい。なお、この検出フラグ（ＯＦＦ）は、次に解析結果出力処理装置３３０にフラグ信号として送信される。また、非生物検出フラグも送信してもよい。
上記解析処理について、各受光装置から出力された出力信号に対応する信号Ａ及び信号Ｂの図を用いて具体的に説明する。
〔蛍光用受光装置及び散乱用受光装置からの出力信号の一例〕
図１３は、蛍光用受光装置及び散乱用受光装置からの出力信号の一例を示す図である。
図１３中の上段の信号は蛍光用受光装置のフォトマル９０から出力された検出信号に対応する信号Ａの時間変化分布、図１３中の下段の信号は散乱用受光装置のフォトダイオード１１０から出力された検出信号に対応する信号Ｂの時間変化分布を示している。ここで、図１３中の上下段に示されている信号Ａ及び信号Ｂの分布はタイミング調整された分布であると想定する。また、横軸の時間については、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、…といった順に時間が経過していることを示している。
図１３は、蛍光用受光装置及び散乱用受光装置からの出力信号の一例を示す図である。
図１３中の上段の信号は蛍光用受光装置のフォトマル９０から出力された検出信号に対応する信号Ａの時間変化分布、図１３中の下段の信号は散乱用受光装置のフォトダイオード１１０から出力された検出信号に対応する信号Ｂの時間変化分布を示している。ここで、図１３中の上下段に示されている信号Ａ及び信号Ｂの分布はタイミング調整された分布であると想定する。また、横軸の時間については、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、…といった順に時間が経過していることを示している。
例えば、時刻ｔ１では、閾値Ｂ（ＶｔｈＢ（図ではＶｔｈＢ１））よりも大きな信号Ｂの電圧値がデータ処理部３００に入力されたとすると、ＣＰＵ３２２は、信号Ｂの電圧値が閾値Ｂ以上であると判定する（ステップＳ３４２：Ｙｅｓ）。すなわち、時刻ｔ１に、散乱用受光装置フォトダイオード１１０に生物粒子３５又は非生物粒子３７からの散乱光が入射し検出されたことを表している。
そして、ＣＰＵ３２２により予めメモリ３２４に記憶された閾値Ａ（ＶｔｈＡ）と、信号Ａの電圧値とが比較される（ステップＳ３４４）。時刻ｔ１における信号Ａについては、閾値Ａよりも大きな信号ではないため（ステップＳ３４４：Ｎｏ）、時刻ｔ１における信号Ｂは非生物粒子３７からの散乱光となり、検出フラグはＯＦＦにセットされる（ステップＳ３４８）。
次に、時刻ｔ２では、ＣＰＵ３２２は信号Ｂの電圧値が閾値Ｂ以上であると判定する（ステップＳ３４２：Ｙｅｓ）。
そして、ＣＰＵ３２２により閾値Ａ（ＶｔｈＡ）と信号Ａの電圧値とが比較され（ステップＳ３４４）、その結果、ＣＰＵ３２２は信号Ａの電圧値が閾値Ａ以上であると判定する（ステップＳ３４４：Ｙｅｓ）。したがって、時刻ｔ２における信号Ａ及び信号Ｂは生物粒子３５からの自家蛍光３５ｅ及び散乱光であることを表し、検出フラグがＯＮにセットされる（ステップＳ３４６）。
上記のようにして、リアルタイムで生物粒子３５の存在の有無の結果が得られることとなる。ここで、信号Ａや信号Ｂの大きさについては、蛍光用受光装置フォトマル９０や散乱用受光装置フォトダイオード１１０に入射する光量に応じ、さらに、散乱光の大きさは生物粒子３５又は非生物粒子３７の大きさに応じたものとなる。したがって、生物粒子３５の存在の有無だけではなく、信号Ａや信号Ｂの大きさに基づいて、生物粒子３５又は非生物粒子３７の大きさについても測定することができる。
ここで、予めメモリ３２４に生物粒子３５の大きさ（０．１μｍ〜０．３μｍ、０．３μｍ〜０．５μｍ、０．５μｍ〜１．０μｍ、…）に対応する閾値Ｂが複数個（ＶｔｈＢ１、ＶｔｈＢ２、ＶｔｈＢ３、ＶｔｈＢ４、…）記憶してあると想定する。例えば、時刻ｔ２の信号Ｂについては、ＶｔｈＢ１よりも大きくＶｔｈＢ２よりも小さいことから、生物粒子３５の大きさは０．１μｍ〜０．３μｍであると測定することができる。なお、生物粒子３５の大きさ（０．１μｍ以上、０．２μｍ以上、…）に対応する閾値Ｂが複数個記憶してあるとしてもよく、これらの閾値Ｂは所望により決めればよい。
本実施例では信号記憶処理ステップＳ３１０で保存したデータに対して解析処理Ｓ３４０を行っているが、保存せずに閾値Ｂ，Ａと逐次比較することにより生物粒子３５又は非生物粒子３７を検出し、リアルタイムに信号Ｂのピークを検出し、粒径区分を求めてもよい。また、自家蛍光３５ｅの光量に応じた信号Ａの大きさは、生物粒子の種類や活性状態にも対応していることから、信号Ａのピークを検出することでそれらの情報についても求めてもよい。
上記のように、信号Ａ及び信号Ｂにより、リアルタイムで生物粒子３５の存在の有無を検出することができ、さらに、生物粒子３５の大きさも測定することができる。生物粒子３５の存在の有無の検出により検出フラグがＯＮにセットされると、次に解析結果出力処理ステップＳ４００により生物粒子３５の計数処理が行われる。
〔解析結果出力装置（生物粒子計数手段）〕
解析結果出力装置３３０は、データ解析装置３２０により解析された生物粒子３５の個数を計数し、その計数値を報知部４００に送信する装置である。
解析結果出力装置３３０は、データ解析装置３２０により解析された生物粒子３５の個数を計数し、その計数値を報知部４００に送信する装置である。
〔解析結果出力処理（生物粒子計数工程）〕
図１４は、解析結果出力処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、解析結果出力装置３３０は、データ解析装置３２０よりフラグ信号（検出フラグ）を受信する。そして、検出フラグがＯＮにセットされているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。その結果、検出フラグがＯＮであった場合（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、生物粒子３５を検出したとして、カウント数を１増加し計数値を算出する（ステップＳ４２０）。そして、計数値（カウント数）を報知部４００に送信する（ステップＳ４３０）。ここで、図示していないが、リセットボタン（図示せず）が押下された場合や、スタートボタン（図示せず）が押下された場合、カウント数をリセットする処理をステップＳ４１０の前に実行してもよい。また、受信したフラグ信号（大きさフラグ）に基づいて、生物粒子３５の大きさ別に生物粒子３５の個数を計数してもよい。
図１４は、解析結果出力処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、解析結果出力装置３３０は、データ解析装置３２０よりフラグ信号（検出フラグ）を受信する。そして、検出フラグがＯＮにセットされているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。その結果、検出フラグがＯＮであった場合（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、生物粒子３５を検出したとして、カウント数を１増加し計数値を算出する（ステップＳ４２０）。そして、計数値（カウント数）を報知部４００に送信する（ステップＳ４３０）。ここで、図示していないが、リセットボタン（図示せず）が押下された場合や、スタートボタン（図示せず）が押下された場合、カウント数をリセットする処理をステップＳ４１０の前に実行してもよい。また、受信したフラグ信号（大きさフラグ）に基づいて、生物粒子３５の大きさ別に生物粒子３５の個数を計数してもよい。
〔報知部〕
報知部４００（報知手段）は、例えば、表示装置４１０、スピーカー４２０から構成されている。
報知部４００（報知手段）は、例えば、表示装置４１０、スピーカー４２０から構成されている。
〔報知処理〕
図１５は、報知処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、報知部４００は、データ処理部３００の解析結果出力装置３３０が送信してきた計数値を受信する（ステップＳ５１０）。次に、表示装置４１０に受信した計数値に更新し検出した生物粒子３５の個数を表示する（ステップＳ５２０）。また、スピーカーから報知音を出力する（ステップＳ５３０）。ここで、表示装置４１０に生物粒子３５の大きさ別に検出した生物粒子３５の個数を表示してもよい。また、リアルタイムでカウントを１づつ増加するといった表示形態でもよく、所定の時間（例えば、５秒間隔）後にその更新した計数値を表示する形態でもよい。
図１５は、報知処理の手順例を示すフローチャートである。
まず、報知部４００は、データ処理部３００の解析結果出力装置３３０が送信してきた計数値を受信する（ステップＳ５１０）。次に、表示装置４１０に受信した計数値に更新し検出した生物粒子３５の個数を表示する（ステップＳ５２０）。また、スピーカーから報知音を出力する（ステップＳ５３０）。ここで、表示装置４１０に生物粒子３５の大きさ別に検出した生物粒子３５の個数を表示してもよい。また、リアルタイムでカウントを１づつ増加するといった表示形態でもよく、所定の時間（例えば、５秒間隔）後にその更新した計数値を表示する形態でもよい。
報知音については計数値の増加頻度に対応して出力態様（報知音の出力回数、報知音の高低）を変化させてもよい。また、生物粒子３５の大きさに応じて報知音の出力態様も変化させてもよい。例えば、単位時間における０．２μｍ以上の生物粒子３５の計数値が１〜９個である場合は「ピ！」といった単音を１回出力し、その計数値が１０〜９９個である場合は「ピ！ピ！」といった単音を２回出力し、その計数値が１００個以上である場合は「ピ！ピ！ピ！」といった単音を３回出力するといった出力態様でもよい。
図１６は、生物粒子３５の計数結果を報知する表示装置及びスピーカーの一例を示す図である。表示装置として生物粒子３５の大きさ別に計数結果を報知する表示パネル４１０と、生物粒子３５が検出されたことを音で報知するスピーカー４２０が備えられている。例えば、表示パネル４１０は、生物粒子３５の大きさの基準を示す「Ｓｉｚｅ（μｍ）」の表示部と、各大きさに対応する検出した生物粒子３５の個数（計数値）を示す「Ｃｏｕｎｔ」の表示部からなる。生物粒子３５の大きさの基準を示す「Ｓｉｚｅ（μｍ）」の表示部には、例えば、３つの値「０．２」「１．０」「５．０」予め表示されている。それぞれの値に関して、「０．２」については、０．２μｍ以上の生物粒子３５の大きさ、「１．０」については１．０μｍ以上の生物粒子３５の大きさ、「５．０」については５．０μｍ以上の生物粒子３５の大きさにそれぞれ対応する。又は、「０．２」については０．２μｍ〜１．０μｍの生物粒子３５の大きさ、「１．０」については１．０μｍ〜５．０μｍの生物粒子３５の大きさ、「５．０」については５．０μｍ〜の生物粒子３５の大きさにそれぞれ対応するように表示してもよく、表示は所望により決めればよい。
ここでは、０.２μｍ以上の大きさの生物粒子３５が３２１個、１．０μｍ以上の大きさの生物粒子３５が７個、５．０μｍ以上の大きさの生物粒子３５が０個とそれぞれ計数されたことを表している。
上記のように、報知部４００は、表示装置４１０からリアルタイムで生物粒子３５の計数値を報知し、スピーカー４２０から生物粒子３５を検出した際に報知音を出力することができる。なお、他にも、報知部４００は外部出力端子を備えてもよく、端子を通して別の装置にデータを出力してもよい。
なお、光検出システム１の自家蛍光選択光学装置については、ロングパスフィルタ７０に限定されることなく、ダイクロイックミラーから構成されてもよい。例えば、カットオフ波長４９０ｎｍよりも長い波長の光を透過させ、カットオフ波長４９０ｎｍよりも短い波長の光を反射させるダイクロイックミラーを備えることで４１０ｎｍよりも短い波長の光（主に生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光）は散乱用受光装置フォトダイオード１１０に受光され、４９０ｎｍよりも長い波長の光（主に生物粒子３５からの自家蛍光３５ｅ）は蛍光用受光装置フォトマルチチューブ９０に受光されることとなる。
他にも、光検出システム１の散乱光選択光学装置及び自家蛍光選択光学装置について、
散乱光選択光学装置の後方に自家蛍光選択光学装置を設置せず、散乱光と自家蛍光の光路が別系統になるように散乱光選択光学装置と自家蛍光選択光学装置を並列して設置してもよい。その場合、散乱光選択光学装置としてカットオフ波長４１０ｎｍよりも短い波長の光だけを透過するといったショートパスフィルタを使用する。そして、それぞれの光学装置の前後にフローセルからの散乱光や自家蛍光３５ｅを集光する集光レンズ光学系と、散乱用受光装置フォトダイオード１１０及び蛍光用受光装置９０と、をそれぞれの光学装置に対して設置する。これにより、例えば、レーザー光３１の光軸から９０度の位置（水平面）に設置された４１０ｎｍを基準にした散乱光選択光学装置（ショートパスフィルタ）により主に生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光を散乱用受光装置フォトダイオード１１０で検出することができ、レーザー光３１の光軸から９０度の位置（垂直面）に設置された４９０ｎｍをカットオフ波長にした自家蛍光選択光学装置（ロングパスフィルタ）により主に生物粒子３５からの自家蛍光３５ｅを蛍光用受光装置フォトマル９０で検出することができる。
散乱光選択光学装置の後方に自家蛍光選択光学装置を設置せず、散乱光と自家蛍光の光路が別系統になるように散乱光選択光学装置と自家蛍光選択光学装置を並列して設置してもよい。その場合、散乱光選択光学装置としてカットオフ波長４１０ｎｍよりも短い波長の光だけを透過するといったショートパスフィルタを使用する。そして、それぞれの光学装置の前後にフローセルからの散乱光や自家蛍光３５ｅを集光する集光レンズ光学系と、散乱用受光装置フォトダイオード１１０及び蛍光用受光装置９０と、をそれぞれの光学装置に対して設置する。これにより、例えば、レーザー光３１の光軸から９０度の位置（水平面）に設置された４１０ｎｍを基準にした散乱光選択光学装置（ショートパスフィルタ）により主に生物粒子３５や非生物粒子３７からの散乱光を散乱用受光装置フォトダイオード１１０で検出することができ、レーザー光３１の光軸から９０度の位置（垂直面）に設置された４９０ｎｍをカットオフ波長にした自家蛍光選択光学装置（ロングパスフィルタ）により主に生物粒子３５からの自家蛍光３５ｅを蛍光用受光装置フォトマル９０で検出することができる。
また、自家蛍光物質に対応した波長のレーザー光３１を照射し、対象物による散乱光を反射するためのダイクロイックミラーと、水などによるラマン散乱光３３ｓを低減し、生物粒子３５からの自家蛍光３５ｅを透過するロングパスフィルタとを備えることで、生物粒子３５に対する計数精度を向上させることができる。
なお、検査対象となる液体は血液透析や血液濾過用の透析液に限定されず、例えば人体に投与される点滴液など、大部分を水から構成されており、透明な液体であれば同様にリアルタイムで生物粒子の存在の有無の検出や計数を行うこともできる。
このように、本実施形態によれば、透析用生物粒子計数器７７を用いることで、透析液に関して、検出（計測）対象とする生物粒子３５の細胞内のリボフラビンやＮＡＤ（Ｐ）Ｈといった生体内で行っている生命活動の代謝に必要となる自家蛍光物質からの自家蛍光３５ｅの検出を指標として、生物粒子３５が存在するか否かをリアルタイムで判定することができる。したがって、透析用生物粒子計数器７７による計数の結果、計数された透析液内に規定数以上の生物粒子３５が存在していることが確認された場合、報知手段として透析用生物粒子計数器７７に備えられたスピーカーから報知音を出力したり、透析監視装置７１０や中央監視制御装置６４０の表示ディスプレイ７４５に表示したりすることができるので、生物粒子による汚染が進行する前に透析液への早期対処が可能となり、患者に対する影響を極力抑制することができる。
次に、この透析用生物粒子計数器７７を備えた透析液監視システムについて説明する。
〔透析用生物粒子計数器を備えた透析液監視システム〕
図１７は、多人数用人工透析装置システムを説明する図である。
図１７に示すように、多人数用人工透析装置システムは、一つの多人数用透析液供給装置６３０を用いて同時に複数の患者の血液透析を行うシステムと、様々な箇所に透析用生物粒子計数器７７を設置して透析液中の生物粒子の有無の判定を行う透析液監視システムから構成されている。
図１７は、多人数用人工透析装置システムを説明する図である。
図１７に示すように、多人数用人工透析装置システムは、一つの多人数用透析液供給装置６３０を用いて同時に複数の患者の血液透析を行うシステムと、様々な箇所に透析用生物粒子計数器７７を設置して透析液中の生物粒子の有無の判定を行う透析液監視システムから構成されている。
多人数用人工透析装置システムに用いられる透析液は複数の工程を経て製造される。まず、原水供給装置６００（例えば、水道）の水をＲＯ水生成装置６１０でイオンやその他有機物の除去等を行い浄化されたＲＯ水（逆浸透膜（ＲＯ膜：Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ膜）により浄化された水、所謂純水）が製造される。そして、ＲＯ水を用いてＡ粉末溶解装置６２３で透析用Ａ希釈溶液、Ｂ粉末溶解装置６２４で透析用Ｂ希釈溶液が製造される。最終的に、第１フィルター６２１で浄化されたＲＯ水、第２フィルター６２３で浄化された透析用Ａ希釈溶液、及び、第３フィルター６２５で浄化された透析用Ｂ希釈溶液を混ぜ合わせて透析液が製造される。この製造された透析液は多人数用透析液供給装置６３０（多人数用透析液供給手段）に貯留されることとなる（多人数用透析液供給工程）。
多人数用透析液供給装置６３０に貯留された透析液は、例えば、透析用配水管（多人数用液体流通手段）を流通し第１透析監視装置７１０ａ、第２透析監視装置７１０ｂ、第３透析監視装置７１０ｃ、…に分流される（多人数用液体流通工程）。そして、各透析監視装置７１０ａ、７１０ｂ、７１０ｃに接続されているダイアライザ７７０ａ、７７０ｂ、７７０ｃに透析液が流入される。また、患者Ａ、Ｂ、Ｃから採血された血液がダイアライザ７７０ａ、７７０ｂ、７７０ｃ内で血液透析され、その後浄化された血液が患者に投与されることとなる。
なお、ここでは複数の患者に対する血液透析は、中央監視制御装置６４０（多人数用生物粒子判定結果収集手段）により監視することを想定しており、具体的には、各透析監視装置７１０ａ、７１０ｂ、７１０ｃからの情報がネットワーク６５０を介してリアルタイムで中央監視制御装置６４０に送信され監視されている（多人数用生物粒子判定結果収集工程）。
また、本実施例では、様々な箇所に設置された透析用生物粒子計数器７７により透析液中の生物粒子の有無の判定が行われる。例えば、透析液を使用して血液透析された血液が患者Ａ、Ｂ、Ｃに投与される前、すなわち、ダイアライザ７７０ａ、７７０ｂ、７７０ｃに流入される前の透析液内に生物粒子が存在しているか否かを判定するために、透析監視装置７１０ａ、７１０ｂ、７１０ｃとダイアライザ７７０ａ、７７０ｂ、７７０ｃとの間に透析用生物粒子計数器７７ａ、７７ｂ、７７ｃが備えられている。また、透析用生物粒子計数器７７ａ、７７ｂ、７７ｃの計数結果は、各透析監視装置７１０ａ、７１０ｂ、７１０ｃに送信され、そして、各透析監視装置７１０ａ、７１０ｂ、７１０ｃからネットワーク６５０を経て中央監視制御装置６４０に送信される。したがって、いずれかの透析用生物粒子計数器７７による計数の結果、計数された透析液内に規定数以上の生物粒子が存在していることが確認された場合、透析用生物粒子計数器７７に備えられたスピーカーから報知音が出力されたり、透析監視装置７１０や中央監視制御装置６４０の表示ディスプレイ７４５（報知手段）に透析液の状態を示す表示がされたりする。これにより、血液透析を実行している現場においてリアルタイムで透析液内に生物粒子が存在していることが確認できるため、生物粒子による汚染が進行する前に透析液への早期対処が可能となり患者に対する影響を極力抑制することができる。
他にも、多人数用透析液供給装置６３０から流通される透析液を直接検査するために、多人数用透析液供給装置６３０や透析用配水管（多人数用透析液流通手段）に透析用生物粒子計数器７７を設置することができる。また、図示していないが、ＲＯ水生成装置６１０、Ａ粉末溶解装置６２３、Ｂ粉末溶解装置６２４、第１フィルター６２１、第２フィルター６２３、第３フィルター６２５の前後にこの透析用生物粒子計数器７７を備えることで、いずれの装置、又は、装置と装置の間のいずれの配管が生物粒子に汚染されているのかを確認することができる。
１ 光検出システム
２ 自家蛍光計数システム
１０ 発光装置
２０ 照射光学レンズ系
３０ 対象流動装置
４０ 第１集光光学レンズ系
５０ 遮光装置
６０ 散乱光選択光学装置
６５ 遮光壁
７０ 自家蛍光選択光学装置
８０ 第２集光光学レンズ系
９０ 蛍光用受光装置
１００ 第３集光光学レンズ系
１１０ 散乱用受光装置
２００ 検出信号処理部
３００ データ処理部
４００ 報知部
７００ 血液透析装置
７１０ 透析監視装置
７２０ 流通回路
７３０ 透析液供給装置
７４０ 制御監視部
７５０ 流通調整部
７７０ 血液浄化器
２ 自家蛍光計数システム
１０ 発光装置
２０ 照射光学レンズ系
３０ 対象流動装置
４０ 第１集光光学レンズ系
５０ 遮光装置
６０ 散乱光選択光学装置
６５ 遮光壁
７０ 自家蛍光選択光学装置
８０ 第２集光光学レンズ系
９０ 蛍光用受光装置
１００ 第３集光光学レンズ系
１１０ 散乱用受光装置
２００ 検出信号処理部
３００ データ処理部
４００ 報知部
７００ 血液透析装置
７１０ 透析監視装置
７２０ 流通回路
７３０ 透析液供給装置
７４０ 制御監視部
７５０ 流通調整部
７７０ 血液浄化器
Claims (12)
- 血液透析用又は血液濾過用の透析液を流通する液体流通手段と、
前記液体流通手段により流通されてフィルタを通過した前記透析液の一部を人体に投与する前に分流する液体分流手段と、
前記液体分流手段により分流された前記透析液に向けて所定の波長の光を１つの光源から照射する発光手段と、
前記透析液に含まれる対象物と前記発光手段により照射された光との相互作用により放出される光のうち、自家蛍光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定する生物粒子判定手段とを備える透析用生物粒子計数器。 - 請求項１に記載の透析用生物粒子計数器において、
前記対象物又は前記透析液と前記発光手段により照射された光との相互作用により放出される光のうち、透過する前記透析液から放出されるラマン散乱光を低減し、且つ、前記対象物から放出される自家蛍光を透過させる自家蛍光選択光学手段をさらに備え、
前記生物粒子判定手段は、前記自家蛍光選択光学手段により前記ラマン散乱光が低減された後の光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定し、
前記発光手段は、照射後放出される前記自家蛍光のピーク波長と前記ラマン散乱光のピーク波長とを異ならせる前記所定の波長の光を照射することを特徴とする透析用生物粒子計数器。 - 請求項２に記載の透析用生物粒子計数器において、
前記対象物から放出される散乱光を反射し、前記自家蛍光及び前記ラマン散乱光を含む光を透過する散乱光選択光学手段をさらに備え、
前記生物粒子判定手段は、
前記散乱光選択光学手段及び前記自家蛍光選択光学手段を経た後の光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定することを特徴とする透析用生物粒子計数器。 - 請求項３に記載の透析用生物粒子計数器において、
前記自家蛍光選択光学手段を経た後の光を受光し、前記受光した際の光の光量に応じる大きさの第１信号を出力する自家蛍光受光手段と、
前記散乱光選択光学手段を経た後の光を受光し、前記受光した際の光の光量に応じる大きさの第２信号を出力する散乱光受光手段と、
前記散乱光受光手段により出力された前記第２信号の大きさが所定の閾値以上である場合、前記透析液に含まれる対象物から放出された散乱光を検出したとして検出信号を出力する散乱光検出信号出力手段と、
前記散乱光選択光学手段から前記自家蛍光選択光学手段を経て前記自家蛍光受光手段までの光路に、前記光路以外から入射する光が入り込むことを防ぐ遮光壁とをさらに備え、
前記生物粒子判定手段は、
前記散乱光検出信号出力手段により前記検出信号が出力された場合であって、前記散乱光受光手段により前記透析液に含まれる前記対象物から放出された前記散乱光が受光された時点と同時期に前記自家蛍光受光手段により光が受光され、前記時点と同時期に前記自家蛍光受光手段により前記受光された光に対応する前記第１信号の大きさが所定の閾値以上である場合、前記散乱光検出信号出力手段により出力された前記検出信号に対応する前記透析液に含まれる前記対象物を生物粒子であると判定することを特徴とする透析用生物粒子計数器。 - 請求項２から請求項４のいずれかに記載の透析用生物粒子計数器において、
前記発光手段により照射される光の前記所定の波長は、３７５ｎｍ〜４２０ｎｍであり、
前記自家蛍光選択光学手段により光を透過する基準となるカットオフ波長は、４５０ｎｍ〜４９０ｎｍであることを特徴とする透析用生物粒子計数器。 - 血液透析用又は血液濾過用の透析液を流通する液体流通工程と、
前記液体流通工程により流通されてフィルタを通過した前記透析液の一部を人体に投与する前に分流する液体分流工程と、
前記液体分流工程により分流された前記透析液に向けて所定の波長の光を１つの光源から照射する発光工程と、
前記透析液に含まれる対象物と前記発光工程により照射された光との相互作用により放出される光のうち、自家蛍光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定する生物粒子判定工程とを含む透析用生物粒子計数方法。 - 請求項６に記載の透析王生物粒子計数方法において、
前記対象物又は前記透析液と前記発光工程により照射された光との相互作用により放出される光のうち、透過する前記透析液から放出されるラマン散乱光を低減し、且つ、前記対象物から放出される自家蛍光を透過させる自家蛍光選択光学工程をさらに含み、
前記生物粒子判定工程は、前記自家蛍光選択光学工程により前記ラマン散乱光が低減された後の光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定し、
前記発光工程は、照射後放出される前記自家蛍光のピーク波長と前記ラマン散乱光のピーク波長を異ならせる波長の光を照射することを特徴とする透析用生物粒子計数方法。 - 請求項７に記載の透析用生物粒子計数方法において、
前記対象物から放出される散乱光を反射し、前記自家蛍光及び前記ラマン散乱光を含む光を透過する散乱光選択光学工程をさらに備え、
前記生物粒子判定工程は、
前記散乱光選択光学工程及び前記自家蛍光選択光学工程を経た後の光に基づいて、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定することを特徴とする透析用生物粒子計数方法。 - 請求項８に記載の透析用生物粒子計数方法において、
前記自家蛍光選択光学工程を経た後の光を受光し、前記受光した際の光の光量に応じる大きさの第１信号を出力する自家蛍光受光工程と、
前記散乱光選択光学工程を経た後の光を受光し、前記受光した際の光の光量に応じる大きさの第２信号を出力する散乱光受光工程と、
前記散乱光受光工程により出力された前記第２信号の大きさが所定の閾値以上である場合、前記透析液に含まれる対象物から放出された散乱光を検出したとして検出信号を出力する散乱光検出信号出力工程と、
前記散乱光選択光学工程から前記自家蛍光選択光学工程を経て前記自家蛍光受光工程までの光路に、前記光路以外から入射する光が入り込むことを防ぐ遮光工程とをさらに含み、
前記生物粒子判定工程は、
前記散乱光検出信号出力工程により前記検出信号が出力された場合であって、前記散乱光受光工程により前記透析液に含まれる前記対象物から放出された前記散乱光が受光された時点と同時期に前記自家蛍光受光工程により光が受光され、前記時点と同時期に前記自家蛍光受光工程により前記受光された光に対応する前記第１信号の大きさが所定の閾値以上である場合、前記散乱光検出信号出力工程により出力された前記検出信号に対応する前記透析液に含まれる前記対象物を生物粒子であると判定する特徴とする透析用生物粒子計数方法。 - 請求項７から請求項９のいずれかに記載の透析用生物粒子計数方法において、
前記発光工程により照射される光の前記所定の波長は、３７５ｎｍ〜４２０ｎｍであり、
前記自家蛍光選択光学工程により光を透過する基準となるカットオフ波長は、４５０ｎｍ〜４９０ｎｍであることを特徴とする透析用生物粒子計数方法。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載の前記透析用生物粒子計数器を備えた透析液監視システムであって、
前記透析液を複数人分供給する多人数用透析液供給手段と、
前記多人数用透析液供給手段により供給される前記透析液を、それぞれの透析監視装置へ分流し流通する多人数用液体流通手段と、
前記透析用生物粒子計数器による判定結果を報知する報知手段と
を備え、
前記透析用生物粒子計数器は、
前記多人数用透析液供給手段又は複数の前記透析監視装置のうちの少なくともいずれかに１つに備えられ、前記多人数用透析液供給手段に流通する前記透析液又は前記透析監視装置に分流された前記透析液について、前記透析液に含まれる前記対象物が生物粒子であるか否かを判定することを特徴とする透析液監視システム。 - 請求項１１に記載の透析液監視システムにおいて、
前記透析用生物粒子計数器は、前記透析監視装置ごとに備えられることを特徴とする透析液監視システム。
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