CN105008906B

CN105008906B - 血液状态分析装置、血液状态分析系统

Info

Publication number: CN105008906B
Application number: CN201480012528.9A
Authority: CN
Inventors: 马尔科雷勒·布兰; 林义人; 卢多维克·凯斯尔
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2020-01-07
Anticipated expiration: 2034-02-20
Also published as: EP2975387A1; JP6421750B2; US10527605B2; JP2019032340A; WO2014141845A1; JP6690680B2; CN105008906A; US20200096497A1; JPWO2014141845A1; US11630099B2; US20160011170A1; EP2975387A4; EP2975387B1

Abstract

提供了一种技术，由此可以从血液的电气特性的时间变化自动分析血液的状态变化。一种用于分析血液状态的装置，包括：提取单元，用于以任意频率使用关于血液的电气特性的时间变化数据，以从该数据提取特征；以及血液状态评估单元，用于从在提取单元中提取的特征中评估血液的状态变化。根据本技术，直到目前仍有用户执行的根据时间变化数据提取特征以及从这些特征评估血液状态可以在本装置内自动执行，使得更加精确并且快速的分析成为可能。

Description

血液状态分析装置、血液状态分析系统

技术领域

本技术涉及一种血液状态分析装置。更具体而言，本技术涉及一种血液状态分析装置、一种血液状态分析系统、以及一种血液状态分析程序，其能够从血液的电气特性的时间变化中自动分析血液的状态变化。

背景技术

通常使用一种技术，其中，测量血液样本的电气特性，并且从测量结果中确定血液的状态。例如，专利文献1公开了一种技术，其中，从血液的介电常数中获取关于血液凝块的信息，并且其描述了“一种血液凝块系统分析设备，该设备包括：一对电极；施加装置，用于以规定的时间间隔给这对电极施加AC电压；测量装置，用于测量设置在这对电极之间的血液的介电常数；以及分析装置，用于使用在去除作用在血液上的抗凝效应之后以时间间隔测量的血液的介电常数分析血液凝块系统的工作程度”。

迄今为止，机械指标(例如，粘弹性)用于分析血液凝块的状态。然而，通过测量电气特性，例如，在以上专利文献1中的血液的介电常数，可以在发生机械变化(例如，粘度变化)之前的阶段，更早地进行血液凝块的诊断。因此，能够更早给患者或具有血栓症风险的其他人等选择更合适的治疗方法和药物方法。

而且，例如，专利文献2公开了一种血细胞分析装置，其能够在短时间内评估药物的作用和副作用，包括：测量单元，其测量包含一个或多个血细胞的悬浮液的复介电常数光谱；以及检测单元，其根据在测量单元中测量的复介电常数光谱，计算悬浮液的介质变量和/或电气性能值，并且使用所计算的值，检测伴有给药的血细胞的状态变化。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2010-181400A

专利文献2：JP 2011-112497A

发明内容

技术问题

如上所述，目前，装置等进一步发展，其中，测量血液样本的电气特性，并且从测量结果中确定血液的状态。如果实现了这些装置，那么实际上可以在医学点进行快速并且精确的诊断；因此，对其寄予厚望。

然而，在目前开发的装置中，通过用户从血液样本的电气特性的测量值中提取血液样本的特征并且用户比较该特征和由用户等设置的标准值的方式，确定血液的状态。因此，该确定通常受到用户的技术或经验值的大幅影响，并且具有需要大量时间来完成该确定的情况。

因此，本技术的一个主要目标在于，提供一种能够从血液的电气特性的时间变化中自动分析血液的状态变化的技术。

技术方案

根据本技术，提供了一种血液状态分析装置，包括：提取单元，被配置为以任意频率使用血液的电气特性的时间变化数据，以提取所述数据的特征；以及血液状态评估单元，被配置为根据所述提取单元中提取的特征评估血液的状态变化。

在根据本技术的血液状态分析装置中，在装置内自动执行从时间变化数据中提取特征并且根据该特征评估血液状态。

根据本技术的血液状态分析装置，可以进一步包括提取标准设定单元，被配置为设定所述提取单元中的提取标准。

根据本技术的血液状态分析装置，可以进一步包括去噪单元，被配置为去除所述电气特性的所述时间变化数据的噪声。

根据本技术的血液状态分析装置，可以进一步包括可靠性评估单元，被配置为评估所述电气特性的所述时间变化数据的可靠性。

根据本技术的血液状态分析装置，可以进一步包括测量单元，被配置为随着时间以任意频率测量血液的电气特性。

根据本技术的血液状态分析装置，可以进一步包括提取结果储存单元，被配置为储存所述提取单元中的提取结果。

根据本技术的血液状态分析装置，可以进一步包括血液状态评估储存单元，被配置为储存在所述血液状态评估单元中的评估结果。

根据本技术的血液状态分析装置，可以进一步包括测量结果储存单元，被配置为储存所述测量单元中的测量结果。

接下来，根据本技术，提供了一种血液状态分析系统，包括：电气特性测量装置，包括测量单元，所述测量单元被配置为随着时间以任意频率测量血液的电气特性；以及血液状态分析装置，包括：提取单元，被配置为以任意频率使用血液的电气特性的时间变化数据，以提取所述数据的特征；以及血液状态评估单元，被配置为根据所述提取单元中提取的特征评估血液的状态变化。

根据本技术的血液状态分析系统可以进一步包括服务器，包括信息储存单元，所述信息储存单元被配置为储存所述电气特性测量装置中的测量结果和/或储存所述血液状态分析装置中的分析结果。

这种情况下，服务器可以通过网络连接至电气特性测量装置和/或血液状态分析装置。

此外，根据本技术，提供了一种血液状态分析方法，用于执行：提取过程，以任意频率使用血液的电气特性的时间变化数据，以提取所述数据的特征；以及血液状态评估过程，从在所述提取过程中提取的特征中评估血液的状态变化。

此外，根据本技术，提供了一种血液状态分析程序，用于使计算机执行：提取功能，以任意频率使用血液的电气特性的时间变化数据，以提取所述数据的特征；以及血液状态评估功能，根据所述提取功能中提取的特征评估血液的状态变化。

有益效果

根据本技术，通常由用户从时间变化数据中提取特征并且根据该特征评估血液状态的操作在该装置内自动执行，因此，更加精确且快速的分析是可能的。在本文中描述的效果不必是限制性效果，并且能够具有在本公开中描述的任何效果。

附图说明

图1是示意性示出根据本技术的血液状态分析装置1的概念的示意性概念图。

图2是示出在随着时间测量血液的介电常数时具有大量噪声(Noisy)的数据和正常数据(Normal)的实例的绘图替代图。

图3是示出实例的绘图替代图，其中，对于随着时间测量的血液的介电常数的数据，使用移动平均方法、Savitsky-Golay逼近以及样条逼近进行去噪声。

图4是示出用于随着时间测量的血液的介电常数的数据的使用数学公式(4)执行去噪声的实例以及使用傅里叶变换执行去噪声的实例的绘图替代图。

图5是示出实例的绘图替代图，其中，实施方式1的线性逼近方法用于随着时间测量的血液的介电常数的数据。

图6是示出实例的绘图替代图，其中，对于随着时间测量的血液的介电常数的数据，执行实施方式1的线性逼近，并且从所获得的线段中评估血液状态。

图7是示出实例的绘图替代图，其中，对于随着时间测量的血液的介电常数的数据，执行实施方式2的线性投影，以提取特征，并且从所获得的线段中评估血液状态。

图8是示出实例的绘图替代图，其中，对于随着时间测量的血液的介电常数的数据，实施方式3的方法用于评估血液状态。

图9是示出实例的绘图替代图，其中，对于随着时间测量的血液的介电常数的数据，实施方式3的方法用于评估血液状态。

图10是示出实例的绘图替代图，其中，对于随着时间测量的血液的介电常数的数据，实施方式4的方法用于评估血液状态。

图11是示出实例的绘图替代图，其中，对于随着时间测量的血液的介电常数的数据，实施方式4的方法用于评估血液状态。

图12是示出实例的绘图替代图，其中，对于随着时间测量的血液的介电常数的数据，实施方式5的方法用于评估血液状态。

图13是示意性示出根据本技术的血液状态分析系统10的概念的示意性概念图。

图14是根据本技术的血液状态分析方法的流程图。

具体实施方式

在后文中，参照示图，描述用于执行本技术的优选实施方式。下面描述的实施方式是本技术的典型实施方式的实例，并且本技术的范围不理解为由实施方式限制。按照以下顺序提供描述：

1、血液状态分析装置1

(1)可靠性评估单元6

(2)去噪单元5

(3)提取单元2和血液状态评估单元3

(4)提取标准设定单元4

(5)测量单元7

(6)储存单元8

(7)血液样本

2、血液状态分析系统10

(1)电气特性测量装置101

(2)血液状态分析装置1

(3)服务器102

(4)显示单元103

(5)用户接口104

3、血液状态分析方法

(1)提取过程I

(2)血液状态评估过程II

(3)提取标准设定过程III

(4)去噪过程IV

(5)可靠性评估过程V

(6)测量过程VI

(7)储存过程VII

4、血液状态分析程序

1、血液状态分析装置1

图1是示意性示出根据本技术的血液状态分析装置1的概念的示意性概念图。在广义的分类上，根据本技术的血液状态分析装置1至少包括提取单元2和血液状态评估单元3。血液状态分析装置1必要时可以包括提取标准设定装置4、去噪单元5、可靠性评估单元6、测量单元7以及储存单元8等。现在，详细描述每个元件。在下文中，按照分析顺序进行描述。

(1)可靠性评估单元6

在可靠性评估单元6中，评估电气特性的时间变化数据的可靠性。在根据本技术的血液状态分析装置1中，可靠性评估单元6并非必不可少，但优选地包括该单元，以便更加提高分析精度。

在根据本技术的血液状态分析装置1中，作为在可靠性评估单元6中执行的具体可靠性评估方法，可以在不损害本技术的效果的范围内自由地选择使用一种或多种已知的方法。例如，通过找出信噪比(SNR)，可以评估电气特性的时间变化数据的可靠性。

在本技术中，也不特别限制计算SNR的方法，并且可以自由地选择使用一种或多种已知的方法。例如，可以通过以下方式进行计算。

(a)计算噪声量(N)

例如，通过自由地组合一种或多种以下方法(i)到(v)，可以计算噪声量(N)。其中，在本技术中，以下方法(i)优选地用于计算。

(i)如下面数学公式(1)中所示，在两个相邻数据的幅度值之间的差值的绝对值的总和用作噪声量(N)。

【数学公式1】

(ii)相邻的幅度值之间的差值大于总幅度的分数的比例用作噪声量(N)。

(iii)相邻的幅度值之间的差值在正与负之间波动的比例用作噪声量(N)。

(iv)相邻的幅度值之间的差值的平均值用作噪声量(N)。

(v)每个点与平滑曲线的差值的总和或平均值用作噪声量(N)。

(b)计算信号量(S)

例如，通过自由地组合一种或多种以下方法(i)到(v)，可以计算信号量(S)。其中，在本技术中，以下方法(i)优选地用于计算。

(i)如下面数学公式(2)中所示，总幅度值的变化用作信号量(S)。

【数学公式2】

(ii)在相邻的幅度值之间的差值小于总幅度的分数的比例用作信号量(S)。这种方法与用于计算噪声量的方法(ii)相结合使用。

(iii)在相邻的幅度值之间的差值不在正与负之间波动的比例用作信号量(S)。这种方法与用于计算噪声量的方法(iii)相结合使用。

(iv)幅度的最大值用作信号量(S)。

(v)幅度的平均值用作信号量(S)。

(c)计算SNR

对于上面计算的噪声量(N)和信号量(S)，使用下面的数学公式(3)计算SNR。

【数学公式3】

上面提及的用于计算噪声量(N)的方法(i)到(v)以及用于计算信号量(S)的方法(i)到(v)可以根据目标自由地组合。例如，在随着时间测量血液的介电常数时，对于在图2中显示的具有大量噪声(Noisy)的数据和正常数据(Normal)使用以下表1的组合计算SNR时，获得以下表2。

【表1】

SNR方法名称	噪声评估	信号评估	方法
				SNR_1	(i)	(i)	分割
SNR_2	(i)	(iv)	分割
				SNR_3	(i)	(v)	分割
SNR_4	(ii)	(ii)	分割

【表2】

	噪声	正常
			SNR_1	0.1791	0.5004
SNR_2	0.4505	2.9605
			SNR_3	0.403	2.8853
SNR_4	0.2527	2.337

(2)去噪单元5

在去噪单元5中，去除电气特性的时间变化数据的噪声。在根据本技术的血液状态分析装置1中，去噪单元5并非必不可少，但优选地包括，以便更加提高分析精度。

在根据本技术的血液状态分析装置1中，作为在去噪单元5中执行的具体去噪方法，可以在不损害本技术的效果的范围内，自由地选择使用一种或多种已知的方法。例如，可以提供在下面的(a)和(b)中显示的方法。

(a)局部平滑

例如，可以使用移动平均方法、Savitsky-Golay逼近、或样条逼近、或这些方法组合的方法，进行数据的平滑。在使用这些方法时，能够去除噪声，同时防止影响信号值。在图3中显示了使用这些方法执行去噪的实例。

(b)模型拟合

图4是示出使用下面的数学公式(4)执行去噪声的实例以及使用傅里叶变换执行去噪声的实例的绘图替代图。还能够使用除了数学公式(4)以外的相似功能或者与每个变换相似的变换方法执行相似的去噪。还能够通过组合这些方法来执行去噪。图4是在n,m＝5时的示图。

【数学公式4】

s：拟合系数

n,m：整数

(3)提取单元2和血液状态评估单元3

在提取单元2中，以任意频率使用血液的电气特性的时间变化数据，以提取数据的特征。在血液状态评估单元3中，根据提取单元2中提取的特征评估血液的状态变化。

对于电气特性的时间变化数据，在提供外部电气特性测量装置或者根据本技术的血液状态分析装置1设置有稍后描述的测量单元7时，在测量单元7中测量的原始数据可以照原有的样子使用。替代地，在根据本技术的血液状态分析装置1包括上述去噪单元5时，能够使用其中从在外部电气特性测量装置或者测量单元7中测量的原始数据中去除噪声的数据。而且，还能够使用其中使用具有去噪功能的外部装置从外部电气特性测量装置或者测量单元7中测量的原始数据中去除噪声的数据。

作为可以由根据本技术的血液状态分析装置1分析的血液的电气特性，例如，可以提供通过在电量内转换这些所获得的介电常数、阻抗、导纳、电容、电导、导电性、相位角、量等。

可以由根据本技术的血液状态分析装置1分析的血液状态不特别限制在作为由状态变化造成的看到血液的电气特性的时间变化的现象的程度上，并且可以分析和评估各种状态变化。例如，可以提供血液的凝固(血液凝块)、纤维蛋白形成、纤维蛋白凝块形成、血凝块形成、血小板凝固、红血球的叠积形成、血液聚集、红血球的沉降(红细胞沉降)、血块凝缩、溶血(例如，纤维蛋白溶解)等。

在根据本技术的血液状态分析装置1的提取单元2和血液状态评估单元3中，不特别限制用于提取血液的电气特性的时间变化数据的特征的方法以及血液状态评估方法，并且可以使用一种或多种数学方法。现在，使用具体实例，描述提取方法和血液状态评估。下面示出的实施方式1到5描述了在本技术中可以使用的提取方法以及血液状态评估方法的典型实例，并且本技术的范围不理解为由这些限制。

(a)实施方式1

实施方式1是以下实例，其中，使用线性逼近方法线性逼近血液的电气特性的时间变化数据，从所获得的线段中提取特征，并且从所提取的特征点中估计血液状态。

a、首先，通过线性逼近来逼近电气特性的时间变化数据，以便与每个逼近数据相距的距离统计上小于数据噪声。具体而言，如下执行近似法。

(i)从时间t0中产生4个或更多个数据A(t)的近似直线。更具体而言，计算a和b(使用最小平方方法)，借此，下面的数学公式(5)具有最小值。

【数学公式5】

(ii)在近似数据和原始数据之间的误差值小于噪声数据的情况下，可以产生近似直线。虽然不特别限制所使用的函数，但是例如，在下面的数学公式(6)成立时，可以使用下面的数学公式(7)。

【数学公式6】

【数学公式7】

length＝length+1...(7)

(iii)在以上数学公式(6)不成立的情况下，流程再次返回步骤(i)，并且通过下面的数学公式(8)的方式设置时间t0。

【数学公式8】

t0＝t0+length...(8)

(iv)在图5中显示了一个实例，其中，在随着时间测量的血液的介电常数的数据上执行过程(i)到(iii)。线性逼近的方法不限于上述方法，并且可以自由地选择使用已知的方法。作为线性逼近的另一个实例，在保持线段的最小值的状态中，能够尽可能减小在近似直线与原始数据之间的误差。

b、接下来，通过以下方法，从所获得的线段中选择具体的线段。

(i)选择具有最大斜率的一些线。作为规定“一些线”的方法，例如，提供了一种方法，其中，选择一些线段，以便覆盖至少70％的总波动范围。在图6中显示的实例中，仅仅选择在原点小于1并且倾斜是最大斜率的一半或以上的状态下的线段。

(ii)同样，选择具有最小斜率的一些线。即，选择“最水平的线”，这些线的斜率的绝对值最水平。在图6中，选择仅仅与比上面选择的线段对应的时间更长的时间对应的线段以及原点存在于上面选择的线段的原点与该原点的两倍之间的线段。

(iii)选择线段，这些线段与比和具有上述最大斜率的所选择的线段对应的时间更短的时间。

(iv)通过取所选择的每组线段的斜率的平均值，产生新线性逼近。

(v)可以从对其执行了上述处理(i)到(iv)的线段中估计血液状态。具体而言，在图6中，交叉点a表示血液凝块的开始，交叉点b表示血液凝块的结束，并且线段c表示血液凝块的最大速率。

(b)实施方式2

实施方式2是一个实例，其中，使用血液的电气特性的时间变化数据的起点和终点来进行线性投射，以提取特征，并且从所提取的特征中估计血液状态。具体而言，这是执行以下四个步骤的方法。现在，使用图7描述具体实例。

a、首先，获得最小值和最大值的平均幅度M。

b、接下来，通过从点(1,M)连接每个数据，获得线段。此时，可以评估具有最大斜率的线段，与血液的凝固的结束对应(参照在图7中的参考字符b)。为了抑制噪声的影响，还通过考虑其他线段等，能够通过更复杂的方式评估血液状态，而非仅仅使用最大斜率来评估，这是因为具有最大斜率的线段及其相邻线段的斜率几乎一致。

c、同样，通过从点(T,M)连接t＜T的数据，获得线段。此时，可以评估具有最大斜率的线段，与血液的凝固的开始对应(参照在图7中的参考字符a)。

d、可以评估上面获得的凝固结束和凝固开始的两个点之间的斜率，与血液凝块的最大速率对应(参照在图7中的参考字符c)。

(c)实施方式3

实施方式3是一个实例，其中，在数学上限定特征，从血液的电气特性的时间变化数据的拟合结果中提取特征，并且从所提取的特征中估计血液状态。例如，可以使用下面的数学公式(9)和下面的数学公式(10)，提取最大值和最小值，这是数学公式(9)的微分函数。

【数学公式9】

【数学公式10】

同样，可以使用以上数学公式(9)的二次微分函数，找出变化率最大的位置。

通过这种方式，可以获得血液凝固的开始时间(参照在图8中的参考字符a)、血液凝固的结束时间(参照在图8中的参考字符b)以及血液凝固的最大速率(参照在图8中的参考字符c)。

实际上，在使用高阶有理函数的近似法中，可以在近似精确度方面获得良好结果。然而，在使用不同函数的数学建模中，具有得出不同的评估结果的情况，如图9中所示。

(d)实施方式4

实施方式4是一个实例，其中，对于血液的电气特性的时间变化数据，使用边界检测算法提取特征，并且从所提取的特征中评估血液状态。例如，作为边界检测算法，可以使用图像处理等；但是不限于此，可以使用已知的边界检测算法。

在使用实施方式4的方法时，即使包括噪声，也可以针对原始数据或其第一导数提取特征。在图10中显示了一个实例，其中，由实施方式4的方法提取原始数据和第一导数的特征，并且在图11中显示了一个实例，其中，由实施方式4的方法提取在平滑之后的数据的特征。

(e)实施方式5

a、首先，如图12中所示，第一值和最后值通过直线连接。

b、接下来，在每个时间找出在上述直线与原始数据之间的差值。

c、可以评估所找出的差值是最大值的时间是血液凝块的结束时间并且所找出的差值是最小值的时间是血液凝块的开始时间。

在实施方式5中，不限于这种方法，还能够使用已知的相似方法。

在上述实施方式1到5的提取方法和血液状态评估方法中，在总时间内的时间变化数据用于血液的电气特性；但是在本技术中，在线性函数的第一变化点之后，还能够仅仅在早期进行拟合，或者从直到超过任意阈值的时间的数据中或者从斜率、位置等中预测区别性时间。

(4)提取标准设定单元4

在提取标准设定单元4中，设置在提取单元2内的提取标准。在根据本技术的血液状态分析装置1中，提取标准设定单元4并非必不可少，但优选地包括，以便更加提高分析精度。

在提取标准设定单元4中，例如，能够设置在上述提取方法的实施方式1到5中使用哪种提取方法，并且能够在每种提取方法中设置详细标准。

(5)测量单元7

在测量单元7中，随着时间以任意频率测量血液的电气特性。在根据本技术的血液状态分析装置1中，测量单元7并非必不可少，并且还能够使用利用外部电气特性测量装置所测量的数据。

测量单元7可以包括一个或多个血液样本保持单元。在血液状态分析装置1中，血液样本保持单元并非必不可少，并且测量单元7可以被设计为以下配置，其中，可以安装(例如)用于测量等的已知卡盘型容器。

在测量单元7包括血液样本保持单元的情况下，血液样本保持单元的配置不特别限于测量对象的血液样本可以保持在测量单元7内的范围，并且可以被设计为任意的配置。例如，可以允许在衬底上设置的一个或多个单元用作血液样本保持单元，或者，可以允许一个或多个容器用作血液样本保持单元。

在一个或多个容器用作血液样本保持单元的情况下，不特别限制容器的配置，并且可以根据血液样本的状态、测量方法等自由地设计为可以保持测量对象的血液样本的程度，包括圆形圆柱体、具有多边形横截面(三角形、四边形或具有更多角的多边形)的多边形圆柱体、圆锥体、具有多边形横截面(三角形、四边形或具有更多角的多边形)的多边形金字塔形主体、或者这些中的一个或多个相结合的配置。

而且，不特别限制形成容器的材料，并且在不影响测量对象的血液样本的状态、测量目标等的程度上，可以自由地选择该材料。在本技术中，尤其地，从容易加工和模制等的角度来看，优选地使用树脂形成容器。在本技术中，也不特别限制可使用的树脂的类型，并且可以自由地选择使用可用于保持血液样本的树脂的类型。例如，提供疏水性和绝缘聚合物(如，聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、丙烯酸、聚砜以及聚四氟乙烯)、共聚物及其混合聚合物等。在本技术中，在以上材料之中，血液样本保持单元优选地尤其由以下一种或多种树脂构成，该树脂选自聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸以及聚砜，这是因为这些树脂具有对于血液的低凝固活动的性能。

血液样本保持单元优选地按照能够在保持血液样本的状态中密封的配置。然而，在能够通过测量血液样本的电气特性所预期的时间固定并且不影响测量的程度上，血液样本保持单元可以不按照气密配置。

不特别限制用于将血液样本引入血液样本保持单元内并且用于进行密封的具体方法，并且可以根据血液样本保持单元的配置，由任意方法进行引入。例如，虽然在图中未显示，但是提供了：一种方法，其中，血液样本保持单元具有盖体，并且使用移液管等引入血液样本，然后，封闭盖体，以进行密封；一种方法，其中，使用针从外表面刺穿血液样本保持单元，并且注入血液样本，然后，通过润滑油等密封针刺穿的部分，以进行密封等。

测量单元7可以包括一个或多个施加单元。在血液状态分析装置1中，施加单元并非必不可少，并且还能够通过(例如)设计为通过设计为电极可以从外面插入血液样本保持单元内而实现外部施加单元。

从作为开始时间点的接收到开始测量的命令的时间点或者血液状态分析装置1的电源设置为开启的时间点开始，施加单元以每个设定的测量间隔将规定的电压施加于血液样本。

在不损害本技术的效果的程度上，不特别限制用作施加单元一部分的电极的数量以及形成电极的材料，并且能够使用任意材料形成任意数量的电极。例如，提供了钛、铝、不锈钢、铂、金、铜、石墨等。在本技术中，在以上材料之中，电极优选地特别由含钛的导电材料构成，这是因为钛具有对于血液的低凝固活动的性能。

在测量单元7中，还能够进行多个测量。作为用于执行多个测量的方法，例如，可以给出以下方法：通过设置的多个测量单元7同时进行多个测量的方法，通过扫描一个测量单元7执行多个测量的方法，通过移动血液样本保持单元执行多个测量的方法，设置多个测量单元7并且进行切换以选择实际上进行测量的一个或多个测量单元7的方法等。

在测量单元7中，可以根据待测量的血液的状态、测量目标等，适当地选择进行电气测量的频带。例如，在待测量的血液的电气特性是阻抗时，根据血液的状态变化，在下面的表3中显示的频带中看到变化。

【表3】

例如，在目标是预测或检测血液的凝固(血液凝块)的情况下，优选地以1kHz到50MHz的频率测量阻抗，并且更优选地以3MHz到15MHz的频率测量阻抗。通过这种方式预先根据血液的状态或测量目标设置参数，可以自动选择优选的频带，例如，在以上表3中显示的频带。

(6)储存单元8

根据本技术的血液状态分析装置1可以包括：提取结果储存单元81，其储存在提取单元2内的提取结果；血液状态评估储存单元82，其储存在血液状态评估单元3内的评估结果；以及测量结果储存单元83，其储存在测量单元7内的测量结果。在根据本技术的血液状态分析装置1中，这些储存单元8并非必不可少，并且可以通过连接外部储存装置来储存结果。

在根据本技术的血液状态分析装置1中，均可以独立地设置提取结果储存单元81、血液状态评估储存单元82以及测量结果储存单元83，或者还能够设计以便一个储存单元8用作提取结果储存单元81、血液状态评估储存单元82以及测量结果储存单元83。

(7)血液样本

在根据本技术的血液状态分析装置1中，在作为包含血液的样本的程度上，不特别限制可以作为测量对象的血液样本，并且可以自由地选择该样本。血液样本的具体实例包括含血液成分的样本，例如，全血、血浆或稀释溶液和/或其添加药物的物质等。

2、血液状态分析系统10

图13是示意性示出根据本技术的血液状态分析系统10的概念的示意性概念图。在广义的分类上，根据本技术的血液状态分析系统10至少包括电气特性测量装置101和血液状态分析装置1。血液状态分析系统10必要时可以包括服务器102、显示单元103、用户接口104等。现在，详细描述每个元件。

(1)电气特性测量装置101

电气特性测量装置101包括测量单元，其随着时间以任意频率测量血液的电气特性。测量单元7的细节与上述血液状态分析装置1中的测量单元7的细节相同。

(2)血液状态分析装置1

在广义的分类上，根据本技术的血液状态分析装置1至少包括提取单元2和血液状态评估单元3。血液状态分析装置1必要时可以包括提取标准设定装置4、去噪单元5、可靠性评估单元6等。包含在血液状态分析装置1内的每个元件与上述血液状态分析装置1的细节相同。

(3)服务器102

服务器102包括信息储存单元8，其储存在电气特性测量装置101中的测量结果和/或储存在血液状态分析装置1中的分析结果。信息储存单元8的细节与上述血液状态分析装置1中的信息储存单元8的细节相同。

(4)显示单元103

在显示单元103上，显示在测量单元7中测量的电气特性的时间变化数据、从时间变化数据中去除噪声的数据、由提取单元2提取特征的数据、由血液状态评估单元3获得的血液状态评估结果等。能够针对待显示的数据或结果单独地提供多个显示单元103或者在一个显示单元103上显示所有数据或结果。

(5)用户接口104

用户接口104是用户操作的一部分。用户可以通过用户接口104访问根据本技术的血液状态分析系统10的每部分。

在根据上述本技术的血液状态分析系统10中，电气特性测量装置101、血液状态分析装置1、服务器102、显示单元103以及用户接口104可以经由网络彼此连接。

3、血液状态分析方法

图14是根据本技术的血液状态分析方法的流程图。在根据本技术的血液状态分析方法中，执行提取过程I和血液状态评估过程II。必要时，还能够执行提取标准设定过程III、去噪过程IV、可靠性评估过程V、测量过程VI、储存过程VII等。现在，详细描述每个过程。

(1)提取过程I

在提取过程I中，任意频率的血液的电气特性的时间变化数据用于提取数据的特征。在提取过程I中执行的提取方法的细节与上述血液状态分析装置1的提取单元2中执行的提取方法的细节相同。

(2)血液状态评估过程II

在血液状态评估过程II中，从在提取过程I中提取的特征中评估血液的状态变化。在血液状态评估过程II中执行的评估方法的细节与上述血液状态分析装置1的血液状态评估单元3中执行的评估方法的细节相同。

(3)提取标准设定过程III

在提取标准设定过程III中，设置在提取过程I中的提取标准。在根据本技术的血液状态分析方法中，提取标准设定过程III并非必不可少的过程，但是优选地执行，以便更加提高分析精度。在提取标准设定过程III中执行的设定方法的细节与上述血液状态分析装置1的提取标准设定单元4中执行的设定方法的细节相同。

(4)去噪过程IV

在去噪过程IV中，去除电气特性的时间变化数据的噪声。在根据本技术的血液状态分析方法中，去噪过程IV并非必不可少的过程，但是优选地执行，以便更加提高分析精度。在去噪过程IV中执行的去噪方法的细节与上述血液状态分析装置1的去噪单元5中执行的去噪方法的细节相同。

(5)可靠性评估过程V

在可靠性评估过程V中，评估电气特性的时间变化数据的可靠性。在根据本技术的血液状态分析方法中，可靠性评估过程V并非必不可少的过程，但是优选地执行，以便更加提高分析精度。在可靠性评估过程V中执行的可靠性评估方法的细节与上述血液状态分析装置1的可靠性评估单元6中执行的可靠性评估方法的细节相同。

(6)测量过程VI

在测量过程VI中，随着时间以任意频率测量血液的电气特性。在根据本技术的血液状态分析方法中，测量过程VI并非必不可少的过程，并且还能够使用预先测量的数据进行分析。在测量过程VI中执行的测量方法的细节与上述血液状态分析装置1的测量单元7中执行的测量方法的细节相同。

(7)储存过程VII

在根据本技术的血液状态分析方法中，可以执行储存过程VII，例如，储存在提取过程I中提取的提取结果的提取结果储存过程、储存在血液状态评估过程II中评估的评估结果的血液状态评估储存过程、以及储存在测量过程VI中测量的测量结果的测量结果储存过程。在根据本技术的血液状态分析方法中，这些储存过程VII并非必不可少，但是优选地执行，以便有助于执行再分析等。

4、血液状态分析程序

根据本技术的血液状态分析程序是一种程序，用于使计算机执行提取功能和血液状态评估功能。必要时，还能够使计算机执行提取标准设定功能、去噪功能、可靠性评估功能等。

换言之，根据本技术的血液状态分析程序是一种程序，用于使计算机执行根据上述本技术的血液状态分析方法。因此，每个功能的细节与上述血液状态分析方法的每个过程的细节相同，并且在本文中省略描述。

此外，还可以如下配置本技术。

(1)一种血液状态分析装置，包括：

提取单元，被配置为以任意频率使用血液的电气特性的时间变化数据，以提取所述数据的特征；以及

血液状态评估单元，被配置为根据所述提取单元中提取的特征评估血液的状态变化。

(2)根据(1)所述的血液状态分析装置，进一步包括：

提取标准设定单元，被配置为设定所述提取单元中的提取标准。

(3)根据(1)或(2)所述的血液状态分析装置，进一步包括：

去噪单元，被配置为去除所述电气特性的所述时间变化数据的噪声。

(4)根据(1)到(3)中任一项所述的血液状态分析装置，进一步包括：

可靠性评估单元，被配置为评估所述电气特性的所述时间变化数据的可靠性。

(5)根据(1)到(4)中任一项所述的血液状态分析装置，进一步包括：

测量单元，被配置为随着时间以任意频率测量血液的电气特性。

(6)根据(1)到(5)中任一项所述的血液状态分析装置，进一步包括：

提取结果储存单元，被配置为储存所述提取单元中的提取结果。

(7)根据(1)到(6)中任一项所述的血液状态分析装置，进一步包括：

血液状态评估储存单元，被配置为储存在所述血液状态评估单元中的评估结果。

(8)根据(5)所述的血液状态分析装置，进一步包括：

测量结果储存单元，被配置为储存所述测量单元中的测量结果。

(9)一种血液状态分析系统，包括：

电气特性测量装置，包括测量单元，所述测量单元被配置为随着时间以任意频率测量血液的电气特性；以及

血液状态分析装置，包括：

(10)根据(9)所述的血液状态分析系统，进一步包括：

服务器，包括信息储存单元，所述信息储存单元被配置为储存所述电气特性测量装置中的测量结果和/或储存所述血液状态分析装置中的分析结果。

(11)根据(10)所述的血液状态分析系统，其中，所述服务器经由网络连接至所述电气特性测量装置和/或所述血液状态分析装置。

(12)一种血液状态分析方法，用于执行：

提取过程，通过任意频率使用血液的电气特性的时间变化数据，以提取所述数据的特征；以及

血液状态评估过程，从在所述提取过程中提取的特征中评估血液的状态变化。

(13)一种血液状态分析程序，用于使计算机执行：

提取功能，以任意频率使用血液的电气特性的时间变化数据，以提取所述数据的特征；以及

血液状态评估功能，根据所述提取功能中提取的特征评估血液的状态变化。

在本说明书中描述的效果仅仅是实例，而非限制性效果；并且可以存在其他效应效果。

参考符号列表

1：血液状态分析装置

6：可靠性评估单元

5：去噪单元

2：提取单元

3：血液状态评估装置

4：提取标准设定装置

7：测量单元

8：储存单元

10：血液状态分析系统

101：电气特性测量装置

102：服务器

103：显示单元

104：用户接口

I：提取过程

II：血液状态评估过程

III：提取标准设定过程

IV：去噪过程

V：可靠性评估过程

VI：测量过程

VII：储存过程

Claims

1.一种血液状态分析装置，包括：

提取单元，被配置为以任意频率使用血液的电气特性的时间变化数据，以提取所述数据的特征；

血液状态评估单元，被配置为根据所述提取单元中提取的特征评估血液的状态变化；以及

可靠性评估单元，被配置为通过找出所述时间变化数据的信噪比SNR评估所述电气特性的所述时间变化数据的可靠性，

通过使用以下各项之一提取所述特征：使用线性逼近方法线性逼近所述血液的电气特性的时间变化数据；使用所述血液的电气特性的时间变化数据的起点和终点进行线性投射；对于所述血液的电气特性的时间变化数据使用边界检测算法。

2.根据权利要求1所述的血液状态分析装置，进一步包括：

3.根据权利要求1所述的血液状态分析装置，进一步包括：

4.根据权利要求1所述的血液状态分析装置，进一步包括：

5.根据权利要求1所述的血液状态分析装置，进一步包括：

6.根据权利要求1所述的血液状态分析装置，进一步包括：

7.根据权利要求4所述的血液状态分析装置，进一步包括：

8.一种血液状态分析系统，包括：

血液状态分析装置，包括：

可靠性评估单元，被配置为通过找出所述时间变化数据的信噪比SNR评估所述电气特性的所述时间变化数据的可靠性，其中，所述血液状态分析装置通过使用以下各项之一提取所述特征：使用线性逼近方法线性逼近所述血液的电气特性的时间变化数据；使用所述血液的电气特性的时间变化数据的起点和终点进行线性投射；对于所述血液的电气特性的时间变化数据使用边界检测算法。

9.根据权利要求8所述的血液状态分析系统，进一步包括：

10.根据权利要求9所述的血液状态分析系统，其中，所述服务器经由网络连接至所述电气特性测量装置和/或所述血液状态分析装置。