專利名稱：血液凝固分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將血漿和血液凝固試劑混合從而使纖維蛋白析出，并使用光學(xué)手段測量血液凝固時間的血液凝固分析裝置。
背景技術(shù)：
血液在血管內(nèi)部保持流動性地流動，但一旦出血，則存在于血漿和/或血小板中的凝固因子連鎖地被活性化，血漿中的纖維蛋白原轉(zhuǎn)換為纖維蛋白而析出，從而實現(xiàn)止血。這種血液凝固性存在對組織內(nèi)出血進行止血的內(nèi)因性凝固性和對因外傷等所致的出血進行止血的外因性凝固性。作為與血液凝固性相關(guān)的測量項目，存在外因系血液凝 固反應(yīng)檢查的凝血酶原時間(PT)、內(nèi)因系血液凝固反應(yīng)檢查的活化部分促凝血酶原激酶時間(APTT)、纖維蛋白原量(Fbg)等。這些項目均是基于利用光學(xué)、物理、電手段來檢測因添加使凝固開始的試劑而析出的纖維蛋白來實施的。作為使用光學(xué)手段的方法，已知有如下的方法對反應(yīng)液照射光，對在反應(yīng)液中析出來的纖維蛋白取得散射光、透射光的經(jīng)時的強度變化，從而算出纖維蛋白開始析出的時間。使用光學(xué)手段的場合，無法忽視試樣中的干涉物質(zhì)(血紅素、膽紅素、乳糜)的影響，并為如何排除這些影響作出了努力。例如根據(jù)專利文獻I的技術(shù)公開如下的技術(shù)照射多個波長的光，按照被測量檢測體選擇干涉物質(zhì)的影響少的波長的數(shù)據(jù)用作凝固時間的算出。另外，還有專利文獻2記載的、測量相對于單一激光光源的光軸成不同角度的多個光散射強度的技術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)專利文獻I :日本特開2007-263912號公報專利文獻2 :日本特開昭58-172537號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在專利文獻I記載的技術(shù)中，為了準備多個波長的光，機構(gòu)不得不變得復(fù)雜，很難做成簡單、可靠性高且抑制制造成本的裝置。另外，專利文獻2記載的技術(shù)是各檢測器最適于血液凝固分析和/或利用膠乳進行抗原抗體反應(yīng)分析的技術(shù)，其主要目的是用一臺裝置實現(xiàn)血液凝固分析和抗原抗體反應(yīng)的測量，并未言及在此以上的效果。再有，作為使血液凝固分析中的動態(tài)范圍的確保和高靈敏度并存的技術(shù)，還考慮根據(jù)測量初期的光量來切換放大器倍率的方案。但是，在使用了光檢測的凝固時間測量中，即使初期的散射光量因乳糜等的影響而變大，由于可能存在凝固性小的檢測體和凝固性大的檢測體、還有異常檢測體等描繪兩段反應(yīng)那樣的凝固曲線的例子，所以事實上無法在測量初期進行轉(zhuǎn)換的判斷。再有，還考慮以多個倍率同時取得數(shù)據(jù)，在反應(yīng)結(jié)束后選擇用于分析的光強度變化數(shù)據(jù)的方法，但僅變更放大器倍率無法達到控制測量靈敏度，因而與像本申請這樣同時取得靈敏度不同的兩個角度的光強度變化數(shù)據(jù)的技術(shù)完全不同。鑒于以上問題，本發(fā)明的目的是提供不會導(dǎo)致裝置變復(fù)雜且按照各檢測體的散射光的強度來選擇適當(dāng)?shù)臋z測角度，從而使血液凝固分析中的動態(tài)范圍的確保和高靈敏度并存的血液凝固分析裝置。
用于解決課題的方法用于達到上述目的的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如下。一種血液凝固分析裝置，具備用于使試樣和試劑混合并發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)容器；用于對上述反應(yīng)容器照射光的光源；在上述反應(yīng)容器周邊以相對于上述光源的光軸成不同角度地配置且檢測從試樣和試劑的混合液發(fā)出的散射光的多個檢測器；讀入并存儲從上述檢測器得到的多個經(jīng)時的光強度變化信號的存儲部；從保存在上述存儲部中的各個光強度變化數(shù)據(jù)中基于光強度變化量來選擇用于血液凝固時間的算出的光強度變化數(shù)據(jù)的判斷部；以及根據(jù)由上述判斷部選擇的光強度變化數(shù)據(jù)算出血液凝固時間的運算部。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供緩和各檢測體的血液凝固性的不同、干涉物質(zhì)的影響并能夠確保信號檢測的動態(tài)范圍，而且即使對于信號量較少的檢測體也能夠以較大的信號量且高靈敏度地實現(xiàn)再現(xiàn)性良好的分析的血液凝固分析裝置。


圖I是表示本發(fā)明中的血液凝固分析裝置的概要的圖。圖2是表示本發(fā)明的一個實施例的血液凝固分析的流程的圖。圖3是表示在本發(fā)明的一個實施例中，具有標準水平的凝固性的檢測體的凝血酶原時間測量的光強度變動的實際數(shù)據(jù)的圖。圖4是表示本發(fā)明的一個實施例的將具有標準水平的凝固性的檢測體稀釋16倍后的樣本的凝血酶原時間測量的光強度變動的實際數(shù)據(jù)的圖。圖5是表不本發(fā)明的一個實施例的另一實施方式的圖。圖6是表示本發(fā)明的一個實施例的光強度變動數(shù)據(jù)的概要的圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖I表示實施本發(fā)明的血液凝固分析裝置的概要。由未圖示的試樣分注機構(gòu)將試樣分注到光學(xué)上透明的反應(yīng)容器101中，其后，由未圖示的試劑分注機構(gòu)將試劑分注到該反應(yīng)容器101中。光從單一波長光源102 (LED、激光等)照射到反應(yīng)容器101內(nèi)的試樣與試劑的混合液，由預(yù)先設(shè)定了優(yōu)先順序的多個檢測器103a 103b (光電二極管、光敏晶體管等)對來自該混合液的散射光進行受光。在本實施例中，檢測器103a 103b設(shè)定為配置在包含單一波長光源102的光軸的水平平面上，將與光軸一致的方向設(shè)定為0°。
也就是，與光軸成45°的意思是能夠檢測45°方向的前方散射光。由檢測器103a 103b受光后的光轉(zhuǎn)換為光電流，由放大器104放大，并由A/D轉(zhuǎn)換部105從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)由判斷部106作為經(jīng)時的光強度變動數(shù)據(jù)保存在存儲部107中。已保存的來自檢測器103a 103b的光強度變動數(shù)據(jù)按照后述的判斷順序，由判斷部106判斷將來自哪一個檢測器103a 103b的光強度變動數(shù)據(jù)用于血液凝固時間的算出，將選擇的光強度變動數(shù)據(jù)發(fā)送到運算部108。運算部108從該光強度變動數(shù)據(jù)中算出血液凝固時間，結(jié)果被發(fā)送到控制部109，控制部109將結(jié)果輸出到輸出部110。作為血液凝固時間的算出方法已知有如下的方法以直到光強度變動數(shù)據(jù)成為某個一定量的時刻的時間作為凝固時間的方法；以對光強度變動數(shù)據(jù)進行微分且經(jīng)時變化的光強度變動數(shù)據(jù)的微分值成為最大的時刻的時間作為血液凝固時間的方法；以直到相當(dāng)于光強度變動數(shù)據(jù)的微分值成為最大的時刻的1/N的時刻的時間作為凝固時間的方法等，但 任何一個方法均通過捕捉光強度變化來算出凝固時間，光強度的絕對量并不直接影響凝固時間。因此，在本實施例中，即便光強度的絕對值因配置角度不同而不同，只要能夠適當(dāng)?shù)厝〉霉鈴姸茸儎訑?shù)據(jù)，則在實際應(yīng)用上血液凝固時間能夠作為相同的時間進行處理。圖2表示本實施例的血液凝固分析的流程圖。在本實施例中，對兩個方向的檢測器103a和103b進行說明，將與光軸成90°方向的檢測器103a設(shè)定為優(yōu)先順序高的第一檢測器，將與光軸成45°方向的檢測器103b設(shè)定為優(yōu)選順序低的第二檢測器。此時，優(yōu)選順序高的第一檢測器的信號與優(yōu)先順序低的第二檢測器信號相比，以如下的判斷基準來設(shè)定，該判斷基準為(1)信號穩(wěn)定(干擾少)；(2)基準水平低(試劑空白信號水平低)。光從單一波長的光源102照射到已分注了試樣和試劑的反應(yīng)容器101，從試樣和試劑的混合液發(fā)出的散射光由上述第一檢測器103a以及第二檢測器103b受光，并轉(zhuǎn)換為光電流，送至放大部104。光電流由放大部104放大，由A/D轉(zhuǎn)換部105轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并作為散射光強度變動數(shù)據(jù)經(jīng)由判斷部106保存到存儲部107中。此時，判斷部106在確認來自第一檢測器103a以及第二檢測器103b的信號為設(shè)定的信號強度上限值Smax以下的同時，發(fā)送至存儲部107。檢測到纖維蛋白開始析出后反應(yīng)飽和，在來自預(yù)先設(shè)定好的規(guī)定時間(例如10秒)的任意檢測器的信號成為預(yù)先設(shè)定好的信號變化率ASfin以下時設(shè)定為血液凝固反應(yīng)結(jié)束，結(jié)束散射光測量。此時，測量結(jié)束之前，在判斷部106檢測到來自第一檢測器103a以及第二檢測器103b的信號均以預(yù)先設(shè)定好的規(guī)定時間(例如3秒)連續(xù)超過了信號強度上限值Smax的場合，立即結(jié)束測量，向控制部109發(fā)送稀釋再檢測委托的標志。在至少一個檢測器的信號為信號強度上限值Smax以下的場合，測量結(jié)束或者到預(yù)先設(shè)定好的最長測量時間Tlim (例如300秒)為止繼續(xù)測量。如果測量結(jié)束，則判斷部106檢查來自第一檢測器103a的信號的相對于信號基準水平的信號變化量是否在預(yù)先設(shè)定好的最低信號強度變化量ASmin以上。在最低信號強度變化量ASmin以上的場合，將其散射光強度變動數(shù)據(jù)發(fā)送至運算部108，算出血液凝固時間。另外，在來自第一檢測器103a的信號為最低信號強度變化量ASmin以下的場合，轉(zhuǎn)移到第二檢測器的信號的檢查。在來自第二檢測器103b的信號的相對于信號基準水平的信號變化量為最低信號強度變化量ASmin以上的場合，將其散射光強度變動數(shù)據(jù)發(fā)送至運算部108，算出血液凝固時間。另夕卜，在來自第二檢測器103b的信號為最低信號強度變化量ASmin以下的場合，判斷部106向控制部109發(fā)送無法測量的標志。上述、血液凝固時間、稀釋再檢測委托標志、無法測量標志從控制部109被發(fā)送至輸出部110，并輸出。圖3是實際取得的、具有標準水平的凝固性的檢測體的凝血酶原時間測量的光強度變動數(shù)據(jù)。可知第二檢測器103b的信號超過信號強度上限值Smax，但第一檢測器103a的信號相對于因乳糜等干涉物質(zhì)引起的信號基準水平的上升存在富余。通過將第一檢測器103a的信號用于測量，從而能夠確保信號檢測的動態(tài)范圍。另外，圖4是將具有標準水平的凝固性的檢測體稀釋16倍后的樣本的凝血酶原時間測量的光強度變動數(shù)據(jù)。可知第一檢測器103a的信號強度變化量小、很難算出血液凝固時間，但第二檢測器103b的信號強度是第一檢測器103a的兩倍左右，容易算出血液凝固時間。 另外，在本實施例中，在如下的場合也可以使用來自第二檢測器的信號進行血液凝固時間的算出，該場合為優(yōu)先順序高的第一檢測器的光路被因試劑排出而發(fā)生的氣泡等阻礙或者因電干擾等影響而無法正常取得信號，很難算出血液凝固時間，且來自第二檢測器的信號并未受這些影響的場合。圖5表示本發(fā)明的其他實施方式。預(yù)先設(shè)定了優(yōu)先順序的多個單一波長光源502a 502b配置在反應(yīng)容器101周邊，各單一波長光源以所需的充分短的點滅間隔(例如100ms)交替點滅，存在相對于這些點滅光源以某個角度設(shè)置的單一的檢測器503，光照射試樣和試劑的混合液，對來自該混合液的散射光進行受光。在本實施例中，單一波長光源502a 502b配置在包含光軸的水平平面上，將連接檢測器503和反應(yīng)容器101的中心的方向設(shè)定為0°，8卩、意思是利用45°方向的單一波長光源502b得到的散射光能夠檢測45°方向的前方散射光。由交替點滅的單一波長光源502a 502b得到的散射光由單一的檢測器503 —并受光,受光后的光轉(zhuǎn)換為光電流，由放大器104放大，并由A/D轉(zhuǎn)換部105從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)由判斷部106作為經(jīng)時的光強度變動數(shù)據(jù)保存在存儲部107中。圖6表示本實施例中的光強度變動數(shù)據(jù)的概要圖。已保存的光強度變動數(shù)據(jù)由判斷部106分割為對應(yīng)各光源的信號，按照與上述實施例相同的判斷順序，由判斷部106判斷將由哪個光源得到的光強度變動數(shù)據(jù)用于血液凝固時間的算出，選擇的光強度變動數(shù)據(jù)發(fā)送至運算部108。運算部從該光強度變動數(shù)據(jù)中算出血液凝固時間，結(jié)果被發(fā)送至控制部109，控制部109將結(jié)果輸出至輸出部110。此外，在圖I、圖5所示的實施例中，單一波長光源能夠使用從320nm IOOOnm的波長中選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL來作為單一波長的光源。但是，為了避開因膽紅素、血紅素等干涉物質(zhì)所致的影響，選擇600nm IOOOnm的波長為好。已知所檢測的粒子的大小及粒子數(shù)密度相等的場合，光源波長短的話容易散射，通過將502a設(shè)定為長波長光源，將502b設(shè)定為短波長光源，從而能夠進一步促進信號檢測的動態(tài)范圍的擴大和檢測靈敏度的提高。另外，認為可以通過將502a設(shè)定為長波長光源，將502b設(shè)定為短波長光源，從而構(gòu)成彌補各自弱點的結(jié)構(gòu)。另外，還可以將圖5所示實施例的光源設(shè)定為一個，以高速對光量進行切換控制，從而成為第一光源、第二光源。另外，在圖I、圖5所示的實施例中，雖然檢測器以及光源是水平方向配置，但還可以是縱向配置。
再有，上述實施例雖然涉及血液凝固分析裝置，但還能夠應(yīng)用到膠乳凝集法和免疫比濁法等的抗原抗體反應(yīng)分析。符號說明
101-反應(yīng)容器，102-單一波長光源，103a 103b_檢測器，104-放大部，105-A/D轉(zhuǎn)換部，106-判斷部，107-存儲部，108-運算部，109-控制部，110-輸出部，502a 503b_單一波長光源，503-檢測器。
權(quán)利要求
1.一種血液凝固分析裝置，具備用于使試樣和試劑混合并發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)容器(101);用于對上述反應(yīng)容器(101)照射光的單一波長的光源(102);在上述反應(yīng)容器(101)周邊以相對于上述光源(102)的光軸成不同角度地配置且檢測從試樣和試劑的混合液發(fā)出的散射光的多個檢測器(103a、103b);讀入并存儲從上述檢測器(103a、103b)得到的多個經(jīng)時的光強度變化數(shù)據(jù)的存儲部(107);從保存在上述存儲部(107)中的各個光強度變化數(shù)據(jù)中基于光強度變化量來選擇用于血液凝固時間的算出的光強度變化數(shù)據(jù)的判斷部(106)；以及根據(jù)由上述判斷部(106)選擇的光強度變化數(shù)據(jù)算出血液凝固時間的運算部(108)，上述血液凝固分析裝置的特征在于， 對上述檢測器(103a、103b)預(yù)先設(shè)定優(yōu)先順序，在來自上述檢測器(103a、103b)中優(yōu)先順序高的檢測器(103a、103b)的光強度變化數(shù)據(jù)的變化量為預(yù)先設(shè)定的閾值以下的場合，將來自下一個優(yōu)先順序的檢測器(103a、103b)的光強度數(shù)據(jù)用于血液凝固時間的算出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的血液凝固分析裝置，其特征在于， 在來自上述檢測器(103a、103b)中優(yōu)先順序高的檢測器的光強度變化數(shù)據(jù)因干擾等影響而很難算出血液凝固時間的場合，將來自下一個優(yōu)先順序的檢測器的數(shù)據(jù)用于血液凝固時間的算出。
3.一種血液凝固分析裝置，具備用于使試樣和試劑混合并發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)容器(101);以互不相同的角度配置的、用于對上述反應(yīng)容器(101)照射光的多個單一波長的點滅光源(502a、502b);配置在上述反應(yīng)容器(101)周邊且檢測從試樣和試劑的混合液發(fā)出的散射光的單一的檢測器(503);讀入并存儲從上述檢測器(503)得到的經(jīng)時的光強度變化數(shù)據(jù)的存儲部(107);根據(jù)保存在上述存儲部(107)中的光強度變化數(shù)據(jù)算出血液凝固時間的運算部(108)，上述血液凝固分析裝置的特征在于， 上述多個點滅光源(502a、502b)以發(fā)光時間互不重疊的方式進行點滅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的血液凝固分析裝置，其特征在于， 具備判斷部(106)，該判斷部從保存在上述存儲部(107)中的光強度變化數(shù)據(jù)中分離各上述點滅光源(502a、502b)對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并基于光強度變化量來選擇用于血液凝固時間的算出的光強度變化數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的血液凝固分析裝置，其特征在于， 對上述點滅光源(502a、502b)預(yù)先設(shè)定優(yōu)先順序，在來自優(yōu)先順序高的點滅光源(502a、502b)的光強度變化數(shù)據(jù)的變化量為預(yù)先設(shè)定好的閾值以下的場合，將來自下一個優(yōu)先順序的點滅光源(502a、502b)的光強度數(shù)據(jù)用于血液凝固時間的算出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血液凝固分析裝置，其特征在于， 上述優(yōu)先順序高的點滅光源(502a、502b)的波長相比上述下一個優(yōu)先順序的點滅光源(502a、502b)的波長為長波長。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血液凝固分析裝置，其特征在于， 上述優(yōu)先順序高的點滅光源(502a、502b)的波長相比上述下一個優(yōu)先順序的點滅光源(502a、502b)的波長為短波長。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血液凝固分析裝置，其特征在于， 在上述點滅光源(502a、502b)中優(yōu)先順序高的點滅光源(502a、502b)的光強度變化數(shù)據(jù)因干擾等影響很難算出血液凝固時間的場合，將來自下一個優(yōu)先順序的檢測器的數(shù)據(jù)用于血液凝固時間的算出。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的血液凝固分析裝置，其特征在于， 在上述點滅光源(502a、502b)中優(yōu)先順序高的點滅光源(502a、502b)的光強度變化數(shù)據(jù)因干擾等影響很難算出血液凝固時間的場合，將來自下一個優(yōu)先順序的檢測器的數(shù)據(jù)用于血液凝固時間的算出。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的血液凝固分析裝置，其特征在于， 在上述點滅光源(502a、502b)中優(yōu)先順序高的點滅光源(502a、502b)的光強度變化數(shù)據(jù)因干擾等影響很難算出血液凝固時間的場合，將來自下一個優(yōu)先順序的檢測器的數(shù)據(jù)用于血液凝固時間的算出。
11.一種血液凝固分析裝置，具備使試樣和試劑的混合液發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)容器(101);用于對上述反應(yīng)容器(101)照射單一波長光的光源(102);以及檢測從照射后的上述反應(yīng)容器(101)散射的散射光的檢測器(103a、103b)，基于由上述檢測器(103a、103b)檢測的經(jīng)時的光強度變化數(shù)據(jù)來算出血液凝固時間，上述血液凝固分析裝置的特征在于， 將上述檢測器(103a、103b)以相對于上述光源(102)的光軸成不同角度地配置多個并取得多個光強度變化數(shù)據(jù)，基于上述多個光強度變化數(shù)據(jù)來選擇適于血液凝固分析的動態(tài)范圍的確保和高靈敏度的一個上述檢測器。
全文摘要
本發(fā)明提供不會導(dǎo)致裝置的復(fù)雜化且按照各檢測體的散射光的強度選擇適當(dāng)?shù)臋z測角度從而使血液凝固分析的動態(tài)范圍的確保和高靈敏度并存的血液凝固分析裝置。血液凝固分析裝置具備用于使試樣和試劑混合并發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)容器(101)；對反應(yīng)容器(101)照射光的光源(102)；在反應(yīng)容器(101)周邊以相對于光源(102)的光軸成不同角度地配置且檢測從試樣和試劑的混合液發(fā)出的散射光的多個檢測器(103a、103b)；讀入并存儲從檢測器(103a、103b)得到的多個經(jīng)時的光強度變化數(shù)據(jù)的存儲部(107)；從保存在上述存儲部(107)中的各個光強度變化數(shù)據(jù)中基于光強度變化量來選擇用于血液凝固時間的算出的光強度變化數(shù)據(jù)的判斷部(106)；以及根據(jù)由上述判斷部(106)選擇后的光強度變化數(shù)據(jù)算出血液凝固時間的運算部(108)。
文檔編號G01N21/75GK102640004SQ201080054740
公開日2012年8月15日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者三村智憲, 牧野彰久, 田村輝美, 足立作一郎 申請人:株式會社日立高新技術(shù)