JPH1073532A - 液体試料測定装置 - Google Patents

液体試料測定装置

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JPH1073532A
JPH1073532A JP8228773A JP22877396A JPH1073532A JP H1073532 A JPH1073532 A JP H1073532A JP 8228773 A JP8228773 A JP 8228773A JP 22877396 A JP22877396 A JP 22877396A JP H1073532 A JPH1073532 A JP H1073532A
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六三郎 木村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器に収容された液体試料と試薬とを、測定
時に容器の揺動によって撹拌し、反応時間の測定を高精
度に、再現性よく行うこと。 【解決手段】 透光性容器を離脱可能に収納する収納部
材と、収納部材を揺動可能に支持する支持部材と、容器
に光を照射する光源と、容器を介して光源からの光を検
出する光検出器と、容器を加熱する加熱器と、収納部材
を揺動させる揺動手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は液体試料測定装置
に関し、例えば血液凝固測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の液体試料測定装置では、
血液試料を入れた容器に試薬を供給し、血液試料の凝固
が光学的に検出されるまでの時間を測定するようにした
ものが知られている(例えば、特公平3−34592号
公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような装置では、撹拌装置を備えないため、試薬と
液体試料を別途撹拌する必要があった。このため撹拌に
手間がかかり、撹拌も不均一となり測定値が再現性に乏
しいという問題点がある。この発明は、このような事情
を考慮してなされたもので、試薬と液体試料の撹拌の手
間もかからずに再現性のよい測定結果をうることが可能
な撹拌機能付きの液体試料測定装置を提供するものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、透光性容器
を離脱可能に収納する収納部材と、収納部材を揺動可能
に支持する支持部材と、容器に光を照射する光源と、容
器を介して光源からの光を検出する光検出器と、容器を
加熱する加熱器と、収納部材を揺動させる揺動手段を備
え、揺動手段が収納部材に設けられたことを特徴とする
液体試料測定装置を提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】この発明は光学的に液体試料の濃
度や反応時間などを測定するあらゆる液体試料測定装置
に適用可能なものである。その一例として血液凝固測定
装置が挙げられるが、これは、人を含む哺乳動物の血液
試料に試薬を加えた後の凝固能を測定し、疾病などの診
断に寄与するものである。測定項目としては、プロトロ
ンビン時間(PT),フィブリノーゲン量(Fbg),
活性化部分トロンボプラスチン時間(APTT)などが
あるが、それらは、加える試薬により血液中のどの成分
を反応させるかによって定まる。
【0006】この発明に適用する透光性容器は少なくと
も光学的検知に係る部分が透明になっていればよいが、
通常、直径10〜20mm,高さ50〜100mmのガラス
又は樹脂製の試験管が使用され、この容器に測定される
液体試料(例えば血液試料)および試薬(例えば凝固用
試薬)が投入される。また、この容器を離脱可能に収納
する収納部材は、例えば、透明な有底筒状容器(試験
管)を容器の軸が垂直になるように収納する部材であ
り、容器は収納部材に対して軸方向に着脱可能であるこ
とが好ましい。
【0007】この装置は、容器に光を照射する光源と、
容器を介して光源からの光を検出する光検出器を備え、
光源には例えば発光ダイオードを、光検出器には例えば
フォトダイオードやフォトトランジスタをそれぞれ用い
る。
【0008】そして、この光検出器は液体試料の試薬に
対する反応を光量の変化として検出するが、その際、凝
固に伴う透過光量の変化を検出する場合には、光源と光
検出器とが容器を挟んで直線上に互いに対向して配置さ
れ、散乱光量の変化を検出する場合には、光源と光検出
器は、互いの光軸が容器のほぼ中央でほぼ直交するよう
に配置される。
【0009】なお、この測定装置は、液体試料を収容し
た容器に試薬が投入された時点から計時を開始するの
で、その投入時点を検出するための他の光源と光検出器
とをさらに備えることが好ましい。この場合、この光源
と光検出器とは、試薬投入に伴う容器内容物の増加を透
過光量の変化によって検出するように、反応を検出する
光源と光検出器よりも、容器に対して上部に設置され
る。
【0010】つまり、収納部材が、透光性筒状容器を容
器の軸が垂直になるように収納する場合には、光源とし
てそれぞれ上下に配列された第1および第2光源を設
け、光検出器として、第1および第2光源からの光をそ
れぞれ容器を介して検出するように配列された第1およ
び第2光源を設ければ、第1光源および第1光検出器が
試薬の投入を検出し、第2光源および第2光検出器が、
反応を検出することになる。
【0011】また、この発明の特徴は、揺動手段により
容器を揺動させて容器に収容された液体試料と試薬と
を、測定開始時に効率よく撹拌する点にあるが、その揺
動手段としては、例えば、出力軸に重り部材を偏心して
設けたモータを収納部材に設置し、モータを回転させた
時の重りの反作用によって収納部材を揺動させるように
したものを用いることができる。なお、この発明におけ
る揺動とは、振り子運動、往復運動、偏心回転運動又は
これらを2つ以上組み合わせた複合運動であり、これに
よって収納部材に収納される透過光性容器内の複数種の
内容物を均一に混合しようとするものである。
【0012】また、この揺動手段を、収納部材に設けた
磁性体と、その磁性体に対向して支持部材に設けた電磁
石とによって構成し、電磁石により磁性体を断続的に吸
引して収納部材を揺動させてもよい。
【0013】また、この測定装置は容器の収容物つまり
液体試料を所定温度、例えば37℃に保持するための加
熱器を備えるが、それには、例えば、収納部材に設けた
抵抗発熱ヒータ(ニクロム線ヒータ)が用いられる。な
お、この場合、容器温度を検出する温度センサと、その
センサ出力によってヒータ電流を制御して容器温度を一
定に保持する制御器を備えることが好ましい。
【0014】また、収納部材を揺動可能に支持する支持
部材において、支持部材は、収納部材を例えばゴムやス
プリングのような弾性部材を介して保持又は吊り下げる
ことにより揺動可動に支持することができる。
【0015】また、この発明は、反応時間を測定する測
定制御手段をさらに備えることが好ましいが、この場
合、測定制御手段は、液体試料を収容した透光性容器が
収納部材に収納されその容器に試薬が投入されるとき、
試薬の投入を第1光検出器の検出値の変化により検出し
た後、所定時間だけ揺動手段を駆動させると共に、第2
光検出器の検出値の経時変化から反応時間を測定するよ
うに構成される。
【0016】この測定制御手段は、CPU,ROM,R
AMからなるマイクロコンピュータで構成することがで
きる。また、測定結果を出力手段、例えば、CRT,液
晶ディスプレイ又はプリンタをさらに備えることが好ま
しい。
【0017】
【実施例】図1は血液凝固測定装置本体(以下、本体と
いう)の上面図,図2は図1のA−A矢視断面図,図3
は図1のB−B矢視断面図,図4,図5,図6はそれぞ
れ図3のC−C,D−D,E−E矢視断面図である。
【0018】図2に示すように、本体1は、透明な容器
としての樹脂製サンプルチューブ2を離脱可能に収納す
る収納部材3と、収納部材3をゴム製等の弾性部材4を
介して揺動可能に支持する支持部材5と、収納部材3の
上部外面に巻回されたニクロム線コイルヒータ(加熱
器)6と、収納部材3の下端に設置され収納部材3を揺
動させる揺動手段としてのモータ7を備え、モータ7は
その出力軸7aに重心が偏心した重り部材つまりアンバ
ランサ8を備える。また、本体1は、支持部材5の上部
を覆うためのフタ9を備え、フタ9の中央には試薬注入
孔9aが設けられている。
【0019】さらに、本体1は、図3に示すように、支
持部材5に設けられた第1および第2光源としてのLE
D10と11を備え、LED10と11はサンプルチュ
ーブ2の軸心つまり収納部材3の軸心に対して平行に上
下に配列されている。
【0020】そして、支持部材5には、第1光検出器と
してのフォトダイオード10a(図3)と、第2光検出
器としてのフォトダイオード11a(図2)とがそれぞ
れ設けられ、フォトダイオード10aはLED10から
の光をサンプルチューブ2を介して受光できるように、
LED10に対向して配置され、フォトダイオード11
aはLED11からの光がサンプルチューブ2の内容物
によって散乱した光を受光するためにLED11とフォ
トダイオード11aの光軸がサンプルチューブ2の軸心
で直交するように配置されている。
【0021】つまり、LED10から出た光は、図5に
示すように、開口21,22を経てサンプルチューブ2
を透過し、さらに開口23,24を経てフォトダイオー
ド10aに受光され、LED11から出た光は、図6に
示すように、開口25,26を経てサンプルチューブ2
内の内容物によって散乱され、散乱された光が開口2
7,28を経てフォトダイオード11aに受光されるよ
うになっている。
【0022】また、ホルダー3の側面には温度検出用の
サーミスタ16(図3,図6)が設けられている。支持
部材5の底部には底板12が装着され、底板12には2
つの回路基板13(図2)と14(図3)が立設してい
る。
【0023】このような本体1の組立て手順を収納部材
3の縦断面図(図8)と弾性部材4の上面図(図9)を
参照して次に説明する。まず、ポリカーボネート又はポ
リアセタールのような樹脂で成型した収納部材3(図
8)の上端にコイル押え板15を接着した後、コイル巻
回部3aに耐熱樹脂で被覆したニクロム線を巻回してコ
イルヒータ6を作成する。次に、サーミスタ16を収納
部材3の側面に接着した後、出力軸にアンバランサ8を
有するモータ7を収納部材3の下端から嵌入して接着す
る。
【0024】一方、支持部材5には予めLED10,1
1とフォトダイオード10a,11aを装着しておき、
ゴム製等の弾性部材4(図9)を支持部材5の上部開口
から内壁の溝4aに嵌合させながら溝4aの下端まで押
下げて固定する。次に、収納部材3を弾性部材4の受入
れ部4aに設けられた挿入口4c(図9)に挿入して押
下げて固定する。次に、予め回路基板13,14を立設
した底板12を支持部材5の底部に装着して固定した
後、フタ9を支持部材5の上部に装着する。これによっ
て本体1の組立て作業は終了する。
【0025】なお、弾性部材4は、受入れ部4dから四
方に延出する4本の脚部4bによって収納部材3と支持
部材5とを弾性的にバランスさせて接続しているが、こ
れは、収納部材3と支持部材5とが互いの同芯状態を維
持すると共に、モータ7の駆動によって収納部材3が支
持部材5の軸を中心に周回するような揺動運動を行うよ
うにするためである。つまり、一方のみの偏った揺動を
防止するためである。
【0026】図7は、血液凝固測定装置の制御回路を示
すブロック図である。制御部18はCPU,ROM,R
AMからなるマイクロコンピュータと、ヒータ6,モー
タ7,表示装置19およびLED10,11を駆動する
ドライバー回路とを内蔵し、キーボード17,フォトダ
イオード10a,11a及びサーミスタ16からの出力
を受けて、ヒータ6,モータ7,表示装置(CRT)1
9およびLED10,11を駆動するようになってい
る。なお、制御部18の内蔵部品は、回路基板13,1
4に搭載されている。
【0027】このような構成において、キーボード17
から起動指令が入力されると、制御部18はヒータ6を
駆動して収納部材3を加熱すると共に、収納部材3の温
度をサーミスタ16により検出して、収納部材3の温度
を37℃に±1.0℃に保持する。
【0028】収納部材3の温度が37℃に達すると、制
御部18は表示装置19に「測定準備完了」を表示させ
ると共に、LED10,11を点灯させる。そこで、使
用者は支持部材5からフタ9を除去し、所定量の血液試
料(例えば50μlの血漿)を収容したサンプルチュー
ブ2を収納部材3に装填してフタ9を装着し、図示しな
いピペットから注入孔9aを介して所定量の試薬(例え
ば、100μlのPT試薬)をサンプルチューブ2に注
入する。
【0029】制御部18は、試薬の注入をフォトダイオ
ード10aの受光量の変化によって検出すると、0.5
〜1.0秒間だけモータ7を駆動してサンプルチューブ
2の内容物を撹拌する。制御部18は、モータ7の駆動
開始と同時に凝固時間tの計時を開始すると共に、所定
時間毎(例えば0.1秒毎)にフォトダイオード11a
の検出する散乱光量Qを測定して、その測定値を内蔵の
RAMに順次格納する。
【0030】やがて、散乱光量Qの変化率が零(飽和)
に達すると、制御部18は測定を終了し、散乱光量Qの
時間的変化つまり凝固曲線を図10のように表示装置1
9に表示する。それと同時に、散乱光量Qの最小レベル
を0%,最大レベルを100%と設定し、50%のレベ
ルに対応する時間t1を凝固時間として算出し、表示装
置19に表示する。このようにして凝固時間の測定が行
われる。
【0031】
【発明の効果】この発明によれば、容器に収容された液
体試料と試薬とが、測定時に容器の揺動によって撹拌さ
れるので、試料の分析を高精度に、再現性よく行うこと
ができる。また、撹拌作業と測定作業を同一装置で行う
ことができるので、撹拌作業の手間が省ける。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の装置本体を示す上面図であ
る。
【図2】図1のA−A矢視断面図である。
【図3】図1のB−B矢視断面図である。
【図4】図3のC−C矢視断面図である。
【図5】図3のD−D矢視断面図である。
【図6】図3のE−E矢視断面図である。
【図7】この発明の実施例の制御回路を示すブロック図
である。
【図8】この発明の実施例の要部の縦断面図である。
【図9】この発明の実施例の要部の上面図である。
【図10】この発明の実施例の測定方法を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1 本体 2 サンプルチューブ 3 収納部材 4 弾性部材 5 支持部材 6 コイルヒータ 7 モータ 8 アンバランサ 9 フタ 10 LED 10a フォトダイオード 11 LED 11a フォトダイオード 12 底板 13 回路基板 14 回路基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性容器を離脱可能に収納する収納部
    材と、収納部材を揺動可能に支持する支持部材と、容器
    に光を照射する光源と、容器を介して光源からの光を検
    出する光検出器と、容器を加熱する加熱器と、収納部材
    を揺動させる揺動手段を備え、揺動手段が収納部材に設
    けられたことを特徴とする液体試料測定装置。
  2. 【請求項2】 揺動手段が、モータと、モータ軸に偏心
    して設けられた重り部材からなる請求項1の液体試料測
    定装置。
  3. 【請求項3】 光源と光検出器が支持部材に設けられた
    請求項1の液体試料測定装置。
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