JP2641306B2

JP2641306B2 - 血液凝固時間の試験および測定方法並びに装置

Info

Publication number: JP2641306B2
Application number: JP1282840A
Authority: JP
Inventors: ホルガー・ベーンク
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1989-10-30
Publication date: 1997-08-13
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: DE58906890D1; EP0369168A1; DE3837078A1; ES2018137T3; US5238854A; ES2018137A4; EP0369168B1; JPH02170054A; US5284624A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、血液または血漿、および試薬を測定用キュ
ベットに導入し、該測定用キュベット内に配置された、
磁気的に吸引でき、該測定用キュベットの外側に配置さ
れた電磁撹拌装置により駆動される撹拌エレメントの助
けをかりて凝固時間を電気光学的に測定する血液凝固時
間の試験および測定方法並びに装置に関する。

従来の技術および課題このタイプの方法および装置（DE−PS3,127,560号お
よびEP−PS0,090,192号）は、非常に多種多様の血液凝
固時間測定を可能にする。非常に正確な値が得られる
が、有資格者による操作のコストは必然的に高い。

血液凝固時間の自動測定方法は公知であるが、最初に
述べた撹拌エレメントを用いる測定方法に使用できな
い。また、これらの方法は重大な欠点を有する。これら
の欠点というのは、測定前に血漿および試薬を冷却しな
ければならず、一方、37℃との偏差が僅かである温度で
測定を行わねばならないことである。試薬を15℃に維持
できなければ、それらは30分後には部分的に分解する。
一方、測定中に温度が37℃から１℃でも外れると、すで
に10％の測定誤差が存在する。

血液凝固時間の試験および測定の自動式方法では（AH
S/ドイツ社のパンフレト、MLAエレクトラ（Electra）80
0）、従来は、手で血漿が充填された測定用キュベット
は、温度制御されているカレセル（carousel）に挿入さ
れる。該キュベットを適当なステーションに位置させる
と、37℃に加熱されている板状エレメントを通して、冷
却された貯蔵容器からポンプを用いて試薬がその中に充
填される。37℃に加熱された血漿および同様に加熱され
た試薬はここで合流する。欠点は、１つには、いまだに
血漿を手で測定用キュベットに充填しなければならない
ことであり、１つには、かかる測定用キュベットを手で
カレセルに挿入する必要があることである。その他の欠
点は、板状熱交換器は比較的多量の試薬を取り込むこと
である。測定を中断うる場合、これらの熱交換器から試
薬を戻す必要があり、さもなければ、試薬は分解してし
まう。しかも、その残留量がその後で壁上で実質的に乾
燥するため、再開する場合に閉塞または誤った測定の危
険性がある。結局、しばしば熱交換器プレートを交換し
なければならない。また、比較的高価な試薬液の損失の
危険性がある。さらに、各試薬は分離ポンプおよび分離
熱交換器表面材が必要であるため、前記装置を用い、１
つの測定に対して２つ試薬しか同時に用いることができ
ない。過剰の費用なしに、この試薬の数を任意に増やす
ことはできない。

他の方法（ラボルディアグノスティカ・ギューデッケ
（Labordiagnostica Godecke）社のパンフレット、COAC
−Ａ−メーター（Mater）−X2）では、板状熱交換器は
なくなっている。これらの代わりに、試薬用のホースが
37℃の板状エレメント中に通されている。ここでは、測
定を中断後に、該ホースを洗浄または交換できる、およ
び／またはしなければならず、同様に厄介で費用がかか
り、また、誤った測定の危険性が高い。

さらに従来公知の方法（インストルメンテーション・
ラボラトリー（Instrumentation Laboratory）のパンフ
レット、ACL（自動凝固研究所））では、血漿は遠心管
から自動的にキュベットに導入される。また、試薬を冷
却された貯蔵容器から測定用キュベット内に自動的に充
填される。このプロセスでは、移送装置を洗浄装置内に
断続的に供給できる。その後、遠心機上に配置された測
定用キュベットの空間が閉じられる。ついで該測定用キ
ュベットは加熱され、37℃に達すると急速回転され、そ
の結果、遠心作用により充分に混合される。同様に、こ
のシステムも種々の欠点を有する。

その１つは、該遠心機ですべてのタイプの測定が可能
ではないことである。沈澱を生じるいずれの試薬、例え
ば、カオリンを含有するPTT試薬を使用できない。ま
た、撹拌エレメントを用いる有利な測定ができない。さ
らに、キュベットは完全に漏れ止めでなければならず、
さもなければ、1200rpmの高遠心速度では、液体がロー
ターの空間に浸透して汚染し、特に測定装置を汚染す
る。ついには、測定用キュベットが測定後に自動的に除
去できず、手で除去しなければなくなる。

本発明の目的は、撹拌エレメントを用いる方法の利点
を利用して種々の試薬を用いて非常に多種多様の試験を
行い、試薬を次々に迅速に変えることにより達成でき
る、特に自動用に成形された最初に記載したタイプの方
法を提供することである。

課題を解決するための手段本発明によれば、測定用キュベットの実質的に水平な
内表面の上に開口を設け、その内表面上に血漿および試
薬を相互に接近させて導入し、測定用キュベットおよび
その内容物を反応温度に加熱し、該内表面が実質的に垂
直となり、血漿および試薬が一緒に流れるように該測定
用キュベットを測定ステーションで実質的に90゜の角度
で枢軸回転させ、ついで測定を行うことによりその目的
が達成される。

かくして、血漿および試薬を実質的に水平な表面上
で、相互に接近させて導入し、この時点では、それらの
温度はまだ15℃であり、反応は全く起っていない。つい
で、測定用キュベットおよびその内容物を反応温度に加
熱するが、血漿および試薬間で何ら反応は起こらない。
なぜならば、２つの液体は相互に接近して配置されてい
るだけで、互いに混合されていないからである。つい
で、その内表面が実質的に垂直となり、血漿および試薬
が一緒に流れるように測定用キュベットを実質的に90゜
の角度で枢軸回転させ、ついで測定を行うことができ
る。

本発明においては、１つのポンプだけを用いて、測定
用キュベットに血漿および試薬を自動的に充填できる。
ポンプおよび供給装置は冷却できるため、汚染、保温ま
たは分解に関して何らの問題も生じない。測定用キュベ
ットは、ついで自動的に加熱ステーションに導かれ、そ
こで37℃まで加熱される。引き続いて測定を行うことが
でき、プロセス中で撹拌エレメントを用いる方法の利点
を利用できる。ついで、自動的な排除が生じる。しか
し、自動的な方法を行うための適当な装置が利用できな
ければ、もちろん、手による方法を行うこともできる。

内表面は当初に数度傾斜しており、数軸回転中に上方
に回転される内表面の端部領域が内表面の残りの領域よ
りも深く位置し、撹拌エレメントは最初、このより深い
領域に配置できる。このプロセスにおいて、キュベット
を最初に傾斜させ、ついで撹拌エレメントをより深く傾
いた領域に導入するか、または傾斜させると所望のステ
ーションに進むように撹拌エレメントの導入だけを行う
こともできる。枢軸回転プロセスの開始時に、撹拌エレ
メントは試薬中に落ち込み、ついで血漿に落ち込み、試
薬とともに血漿を下方に引っ張り、その結果、初期に良
好な混合が早くも達成される。同時に撹拌エレメント
は、試薬の移送中、速度を一定に保つ。

他の実施態様においては、正確には反対の意味での傾
斜が選択されるため、枢軸回転させると、撹拌エレメン
トは液体中を落下せず、飛散させて望ましくない分布を
呈する。

撹拌エレメントが金属球であれば特に有利であること
が発明した。

枢軸回転させた後、測定用キュベットが一定距離を落
下して停止面に当たると、撹拌エレメントおよび液体は
衝動的に下方に移動するため、ここで最大量の液体が急
速に入手でき、充分に混合される。

複数のキュベットを同時に連続的に個々のステーショ
ンに導入し、ついで除去するように、組立ラインのよう
な方法を何ら困難なく設計することができる。

該方法を実施するための測定用キュベットは、血漿お
よび試薬を受け入れるための内表面が実質的に平らであ
り、液体が一緒に流れるのを防止する表面構造を有する
ことを特徴とする。内表面は実質的に平らであるため、
特に多量の血漿および試薬を相互に接近して位置させる
ことができるが、該表面構造により、測定用キュベット
のこのステーションで一緒に流れることが防止される。
測定用キュベットが、特に約95゜の角度で実質的に枢軸
回転されれば、該キュベットは実質的に垂直であり、か
かる表面構造はもはや一緒に流れることを防止できな
い。これは、特に枢軸回転後にキュベットを停止面上に
落下させ、この点で移動距離5mmで充分である場合にあ
てはまる。

該表面構造は、液体用の小さいトラフ状のくぼみであ
る。

界面によって互いに分離された領域を密閉することは
表面構造にとって有利である。この点で、液体は最初に
表面領域内に残留し、界面によって互いに分離される。
該表面構造は線状のリッジ状突起である。しかし、それ
らが線状の切欠きである場合、表面構造は特に作製が容
易である。

隣接した深い領域において、内表面が、中央部で互い
に鈍角をなして伸びる２つの境界壁により、その周辺で
境を接する場合、球形の撹拌エレメントが最初に端部の
中央に自動的に進むため、該エレメントは液滴を通して
該中央から落下し、それにより、多量の液体とともに、
次に測定が行なわれる領域内に運ぶ。撹拌エレメントと
液体が合流する表面の中央上に円筒状のくぼみを設ける
ことは有利であり、ここでは、球状の撹拌エレメントが
円形方向に移動でき、これは電磁撹拌装置により実施さ
れる。

円筒状の凹所の外側に配置されたリム領域が内側に傾
斜し、枢軸が回転後の位置で傾斜し、これらの端部領域
の厚さが球の径よりも少なくとも部分的に小さいことが
有利である。これらの傾斜した、特に球状でシェル形状
の傾斜領域は、球がリム領域に当たる場合にも、該球が
所定の円筒状径路に迅速に到達することを保証する。端
部領域の厚さが球の径よりも小さい場合、球によって撹
拌されるのは、円筒状領域内の液体材料だけではなく、
むしろ撹拌作用は、リム領域、特に長方形の測定用キュ
ベットの隅内に配置された液体部分で達成される。

前記のごとく、本方法および装置は、合計13の測定ま
での多種多様の測定を同時にかつ正確に行うことができ
るという利点を有する。それは対応する13個の試薬を貯
蔵冷却し、いつでも完全な凝固状態を容易に形成でき
る。一方、従来の公知の自動装置では、例えば、長時間
にわたって凝固状態にするのに充分なPT（プロトロンビ
ンタイム）およびPTT（部分トロンビンタイム）を基本
的に測定するための３個のポンプが存在するが、今や、
TT（トロンビンタイム）およびフィブリノゲンを測定す
ることができ、多くの病院ですべに実施されている。任
意の従来の公知の装置を用い、１回で各患者についての
測定を行うことはできない。この凝固条件で誤差が生じ
ると、さらに因子を判断する必要がある。それで前記の
ごとく合計で13の測定となる。

歯付のラックを有する共通のホルダー内に複数の測定
用キュベットを設けると、この複数の測定用キュベット
はギヤ駆動により種々のステーション内に導くことがで
きる。このように、次々と非常に合理的に数多くの試験
を実施できる。

以下、添付図面を参照して本発明をさらに詳しく説明
する。

図面の簡単な説明第１図は従来公知の自動方法のブロック線図である。

第２図は本発明方法のブロック線図である。

第３図は本発明の測定用キュベットの使用方法を示す
図である。

第４図は傾斜状態での測定用キュベットの平面図であ
る。

第５図は第４図の測定用キュベットの端面図である。

第６図は第４図の表示に対して、略その縦軸の回りで
90゜回転させて示した測定ステーションでの測定用キュ
ベットである。

第７図は歯付きのラックを有する共通ホルダー内に配
置された多くの測定用キュベットを示す図である。

第１図の従来公知の方法のブロック線図において、ま
ず、血漿および試薬を工程１で15℃に保持する。ついで
工程２において、インキュベーターと接触する表面を介
して37℃までインキュベーション（incubation）を行
う。ついで加熱した血漿または血漿／試薬混合物を測定
ステーション３に供給する。他方、試薬は最初にあるス
テーションで15℃に保持する。板状熱交換器またはハウ
ジング内のステーション５において、37℃までインキュ
ベーションを行う。ついで該試薬を測定ステーション３
に導入する。

したがって、自動の場合、工程１の血漿および試薬に
は１個のポンプが必要である。工程３では、各試薬には
１個のポンプおよび熱交換器が必要である。

これに対して、第２図に示す本発明の方法は実質的に
より単純である。ここでは、血漿および試薬を、15℃の
測定用キュベットに相互に接近して導入する。ついで工
程７において、37℃までインキュベーションを行う。測
定用キュベットを枢軸回転させた後、測定ステーション
３で測定を行う。自動の場合、工程１の血漿および試薬
には１個のポンプしか必要としない。

本発明の方法を第３図にさらに詳しく示し、該第３図
は測定用キュベット８の側面断面図を示す。

測定用キュベット８は実質的に平行パイプの形状であ
り、その片面上に開口を有し、かかる面の大部分を占め
る。したがって、測定用キュベット８は靴形状を有す
る。工程６では、撹拌エレメント９は最初は球形状で導
入される。このプロセスでは、測定用キュベットは、す
なわち、球９が最下部位置に位置するように僅かに傾斜
している。このキュベット８の傾斜は絶対に必要なもの
ではなく、第３図にも示していない。キュベット８の下
部表面10の中央には、け書かれたくぼみ11またはリッジ
状の突起により副分割されており、第４図に関連してさ
らに詳説する。これらのくぼみまたは突起11は第３図中
でさらに拡大して示す。血漿12はこれらのけ書き（scri
bing）11の左に導入される。ついで、試薬13を血漿12お
よびけ書き11の右に導入する（第３図中の上から下にか
けて）。所望により、血漿12に対してさらに試薬を供給
することができる。

測定用キュベット８を、この状態から他のステーショ
ンに運び、工程７において37℃までインキュベーション
を行う。所望の温度に達すると、該キュベット８を工程
３、すなわち測定ステーションで傾ける。工程３の場合
の中央ステーションで明らかなごとく、このプロセスで
は、球９が試薬13内に浸入し、該試薬とともに移動する
ため、右側の位置では、球９は下部に位置し、それによ
って血漿12および試薬13は混合される。ついで、ここで
凝固時間が測定される。

第４図の平面図においてキュベット８をさらに明らか
に示す。その上に血漿12および試薬13が導入される第３
図の工程５および６のステーションの下部面10には相互
に直交する切欠きが設けられ、該切欠きは少なくとも第
４図の上部領域で閉じた領域と境を接する。切欠き11に
よって少なくとも部分的に境を接する２つの領域は中間
領域14によって分離されるため、該切欠き11によって流
れが妨げられる液体は、測定よってキュベット８が実質
的に水平な位置を保つ限り、互いに明らかに分離され
る。

面17および18のように、側壁15および16は閉じられて
いる。上部面の部分はカバー19によって密閉されてい
る。

第４図の頂部では、ベース面10が傾斜面20によって境
を接するため、キュベット８がこの領域で若干深く傾く
と球９は面10の中央に配置される。第４図から明らかな
ごとく、反対側の端面18は円筒状の凹所21を有し、リム
領域22は隅で傾斜している。第５図は端面18の正面図で
ある。

傾斜面22のため、測定用キュベット８が第６図の垂直
位置に枢軸回転されると、球は円筒状の凹所21に落下す
る。このプロセスでは、球９が円筒状の凹所21の上の空
間に投げ出されるため、該球が永久磁石24を有する電磁
撹拌器23により可動されると、枢軸回転後の下部領域内
に配置された液体を充分に混合する。

凝固の開始は光電装置によって決定され、25および26
によって図式的に表示される。装置25は反射測定装置で
あり、光源27を有する装置26は透過測定装置である。こ
れらの測定装置は最初に記載した特許において公知であ
るため、ここでは詳説する必要はない。測定を行うた
め、測定用キュベットは明らかに透明である。

第７図に示すごとく、ホルダー内には直列に連続した
測定用キュベットが互いに近くに配置されており、該ホ
ルダーはその外側で歯付きのラック30を担持している。
該ホルダーは、この歯付きのラック30およびギヤ駆動
（図示せず）の助けをかりて個々のステーションを通し
て測定用キュベットとともに移送できるため、連続して
数多くの試験を行うことができる。第７図に示す実施態
様では、カバープレート19が多かれ少なかれ測定用キュ
ベット８の全領域を覆い、該カバー19は、それを通して
血漿、試薬および球を入れることができる２個の開口28
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来公知の自動方法のブロック線図、第２図は本発明方法のブロック線図、第３図は本発明の測定用キュベットの使用方法を示す
図、第４図は傾斜状態での測定用キュベットの平面図、第５図は第４図の測定用キュベットの端面図、第６図は第４図の表示に対して、略その縦軸の回りで90
゜回転させて示した測定ステーションでの測定用キュベ
ットを示す図、第７図は歯付きのラックを有する共通ホルダー内に配置
された多くの測定用キュベットを示す図である。図面中の主な符号はつぎのものを意味する。測定用キュベット……８、血漿……12、試薬……13。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】血液または血漿、および試薬を測定用キュ
ベットに導入し、該測定用キュベット内に配置された、
磁気的に吸引でき、測定用キュベットの外側に配置され
た電磁撹拌装置により駆動される撹拌エレメントの助け
をかりて凝固時間を電気光学的に測定する血液凝固時間
の試験および測定方法であって、測定用キュベットの実
質的に水平な内表面の上に開口を設け、該内表面上に血
漿および試薬を相互に接近させて導入し、測定用キュベ
ットおよびその内容物を反応温度に加熱し、該内表面が
実質的に垂直となり、血漿および試薬が一緒に流れるよ
うに測定用キュベットを測定ステーションで実質的に90
゜の角度で枢軸回転させ、ついで測定を行うことを特徴
とする方法。
【請求項２】内表面が最初に数度傾斜している請求項
（１）記載の方法。
【請求項３】撹拌エレメントとして金属球を用いる請求
項（１）または（２）記載の方法。
【請求項４】枢軸回転させた後、測定用キュベットが一
定距離を落下して停止面に当たる請求項（１）〜（３）
いずれか１項記載の方法。
【請求項５】各プロセスが自動的に進行し、血漿および
試薬を導入するための充填ステーション、加熱ステーシ
ョンおよび測定ステーションを通り、除去ステーション
に測定用キュベットを導く請求項（１）〜（４）いずれ
か１項記載の方法。
【請求項６】複数の測定用キュベットを同時に各ステー
ションを通過させる請求項（５）記載の方法。
【請求項７】血漿（12）および試薬（13）を受け入れる
内表面（10）が実質的に平らであり、それに液体（12、
13）が一緒に流れるのを防ぐ表面構造（11）が設けられ
る請求項（１）〜（６）いずれか１項の方法を実施する
ための測定用キュベット。
【請求項８】該表面構造がくぼみまたは小さいトラフ形
状領域である請求項（７）記載の測定用キュベット。
【請求項９】該表面構造（11）が線状であり、界面（1
4）により互いに分離された領域が該構造によって包囲
される請求項（７）記載の測定用キュベット。
【請求項１０】該表面構造（11）が線状の突起である請
求項（７）または（９）記載の測定用キュベット。
【請求項１１】該表面構造（11）が線状の切欠きである
請求項（７）または（９）記載の測定用キュベット。
【請求項１２】隣接した深く傾斜した領域において、内
表面（10）が、中央部で互いに鈍角をなして延びる２つ
の端部（20）により、その周辺で境を接する請求項
（７）〜（11）いずれか１項記載の測定用キュベット。
【請求項１３】内表面に垂直であり、枢軸回転後は水平
となる端面（18）の反対側に、中央の円筒状または楕円
状のくぼみ（21）を有する請求項（12）記載の測定用キ
ュベット。
【請求項１４】円筒状の凹所（21）の外側に配置された
リム領域（22）が内側に傾斜し、枢軸が回転後の位置で
傾斜し、これらの端部領域（22）の厚さが球（９）の径
よりも少なくとも部分的に小さい請求項（13）記載の測
定用キュベット。
【請求項１５】歯付きのラック（30）を有するホルダー
（29）内で、複数の測定用キュベット（８）を相互に接
近させて配置させた請求項（１）〜（14）いずれか１項
記載の測定用キュベット。