JP2677467B2 - デポラライゼーション効果による血液サンプルの凝固検知装置およびその方法 - Google Patents

デポラライゼーション効果による血液サンプルの凝固検知装置およびその方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解溶液の性質を有す
る流体の粘度変化を検知する装置（ｄｅｖｉｃｅ）に関
する。
【０００２】より詳細には、本発明による装置は、適当
な試薬に接触して置かれている血液サンプルの凝固速度
測定用として設計されている。
【０００３】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】これ
まで、血液サンプルの凝固速度測定用として、数多くの
溶液が提案されているが、たとえば、被試験流体を含有
した容器に強磁性球体を導入する等の方法が提案されて
おり、この方法においては、強磁性球体が、外部磁場の
影響下、周期的な運動を行なうため、前記流体の物理的
状態を変えることにより、この強磁性球体の動きが変化
し、これを検知するものである。
【０００４】これらの装置においては、適当な量の、容
器に導入され、遠心分離された血液またはプラズマが必
要となる上、さらに、使用される試薬は、凍結乾燥され
ているため、その使用時に、蒸留水により再構成されな
ければならない。
【０００５】本発明の目的は、この欠点を克服すること
であり、本発明は、一方で、しばしばテストを行なわな
ければならない、監督下の患者が、使用後に滅菌を必要
とする複雑かつ厄介な装備を用いることなく、個人で、
一時的に使用することができる簡便な装置を提供するこ
とにより、また、他方では、分析を行なう場合の全自動
性に貢献し、総合テストを可能とする（試薬の再構成を
行なうことなく、保存問題もない等の観点から）、簡便
な装置を提供することにより、上記欠点を解決する。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、電
解溶液を撹拌することにより得られる、電気化学的電解
そうの電極におけるデポラライゼーション効果（ｄｅｐ
ｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ）に基づくもの
である。
【０００７】この効果は、本出願者によって、確認され
ており、本出願者は、このような電解そうの端子におけ
る電圧が、その電解そうの操作時において、公知のポラ
ライゼーション（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）現象の特
性に従って上昇し、あるところからそのレベルが平坦に
なるが、このことが、前記電解溶液を撹拌することによ
りデポラライゼーション効果が得られることを、意味す
ることを見いだした。
【０００８】本出願者は、次いで、ある一定の時間が経
過すると凝固を起こさせる試薬の存在下における血液ま
たはプラズマを電解溶液として使用することにより、前
記電圧レベルの平坦化は、ポラライゼーションカーブの
特性（平坦化）に従うものであることを、見いだした。
【０００９】試験によれば、前記電圧上昇レベルから電
圧レベルの平坦部へと通過するところが、臨界点とな
り、そこで血液は凝固しているものである。
【００１０】この現象は、電解溶液が、その撹拌を止ま
せるであろう粘度の臨界点に達したときはいつでも、同
様であると考えられる。
【００１１】さらに、時間的（ｃｈｒｏｎｏｍｅｔｒｉ
ｃ）測定においては、血液またはプラズマが、試薬の存
在下におかれた場合、そのゼロ点を検知することが、困
難である。この装置においては、電解溶液が導入される
やいなや、形成されたバッテリが、時間ｔ＝０を非常に
正確に示す電流を流すので、直ちに前記ゼロ点を検知す
ることが可能である。
【００１２】本発明は、血液サンプルの凝固をおこすた
めの少なくとも１つの試薬と接触するように置かれてい
る血液サンプルの凝固を検知するための装置であって、
異なった金属的性質を有し、該血液サンプルと接触せし
められる２つの導電性電極と、該電極に接触せしめられ
る血液サンプルを振動させて該電極にデポラライゼーシ
ョンをおこすデポラライゼーション手段と、該電極間の
電圧変化を検知し、時間の関数として、該血液サンプル
の凝固に特有の特有点を有するデポラライゼーションカ
ーブの形で、該電圧変化を記録するための、該電極に接
続された検知手段とを含有することを特徴とする。
【００１３】適当な試薬に接触して置かれている血液サ
ンプルの凝固時間を測定する、このような装置（ｄｅｖ
ｉｃｅ）においては、また、前記試薬が前記電解溶液
（たとえば血液またはプラズマから形成された）により
浸された表面において、均一な層の形状で付着している
ことを特徴とする。
【００１４】本発明による他の特徴によれば、前記装置
（ａｐｐａｒａｔｕｓ）の要素として使用される、使い
捨てアセンブリは、プラスチック材料からなるレセプタ
クルと、２つの電極とを有し、該デポラライゼーション
手段と、該検知手段とが取り外し可能に装備されてい
る。
【００１５】また、本発明による他の特徴によれば、前
記装置（ｄｅｖｉｃｅ）は、２つの電気回路がプリント
された平坦な絶縁支持部が該レセプタクルと該２つの導
電性電極を形成し、該電気回路が電極を形成し、該電極
間に滴下された血液を受容するための絶縁空間部が形成
されるように該電極が指状突起の形状を有するものであ
る。さらに、本発明による他の特徴によれば、電解溶液
の特性を有する血液サンプルの凝固時間測定方法が提供
され、該方法は、電解溶液の特性を有する血液サンプル
の凝固時間測定方法であって、異なった金属的性質を有
する２つの導電性電極に血液サンプルを接触させ、該血
液サンプルに、該血液サンプルの凝固をおこすための少
なくとも１つの試薬を接触させ、該電極にデポラライゼ
ーションをおこすために血液サンプルを振動させ、血液
サンプルの凝固に特有のデポラライゼーションカーブを
得るために、該電極間の電圧変化を検知し、該電極間の
電圧変化を検知し、該血液サンプルの凝固に特有の特有
点を有するデポラライゼーションカーブの形で、時間の
関数として、該電圧変化を記録し、該デポラライゼーシ
ョンカーブにおいて、該血液サンプルが電極に接触した
時に電極間に電流が発生した初期時間（ｔ０）と、該血
液サンプルの凝固に特有の特有点（Ｏ２）の出現時間
（ｔ１）とを検知することによって、該血液サンプルの
凝固時間を定めることを特徴とする。
【００１６】
【実施例】第１図に示した装置（ｄｅｖｉｃｅ）は、本
質的に、底部２によりその低部が封止された管状電気化
学的電解そう１から形成されている。絶縁材料からなる
前記電解そう１は、陰極６および陽極５と一体化したね
じ端部６ａ、５ａと係合する２つのナット３により、前
記底部２に固定された陰極６および陽極５を支持する。
図示されていないが、前記底部２へ、枢軸的に、気密に
貫通する手段が、設けられている。
【００１７】この電解そうは、この中に電解溶液が導入
された時、電気を発生するものであるが、ここでは、そ
の電解溶液は、凝固時間が測定される血液により、形成
されている。
【００１８】前記電極５、６は、導線１２、１３、１４
の回路による負荷抵抗１０と直列に配された電流計１１
によって、前記負荷抵抗１０の端子８および９に、電気
的に接続されている。前記電極５、６は、さらに、前記
電極５、６の端子５ａ、６ａ間に並列に配されたワイヤ
１９、２０により、記録電圧計１５とつながっている。
２つの止めナット１６が、前記電極５、６の端子５ａ、
６ａをねじ止めしており、また、ワイヤ１４、１９およ
びワイヤ１２、２０の各々の端部に設けられた２つの金
属タグ１７、１８も、２つの止めナット１６により留め
られている。
【００１９】凝固を引き起こす試薬２２は、一定の表面
密度をもって、電解そう１の側壁に付着している。好ま
しくは、前記試薬は、次いで乾燥されるゲルと混合され
る。このようにすることによって、前記支持部に対し
て、試薬が広がりやすくなるものである。
【００２０】上記のように形成されると、前記装置（ｄ
ｅｖｉｃｅ）は、使い捨てアセンブリの構成要素とな
る。
【００２１】振動発生装置２１は、たとえば、前記電解
そう１の底部２につながれている。これらの振動は、２
００、３００ヘルツの周波数を有する、音波振動を発生
する圧電発生装置により、得ることが可能であり、また
は、前記電解そう（レセプタクル）１が配置されている
振動テーブルにより、これらの振動が発生されてもよ
い。
【００２２】この装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ）は、以下
のようにして、操作される。血液が導入されたとき、前
記電解そうが前記抵抗１０に電気を流し始め、これと同
時に、前記振動発生装置２１が、血液の凝固を起こすべ
く、動きだす。
【００２３】同時に、前記電解そう１の端子５ａ、６ａ
における電圧発生が、血液７が導入されて、回路が閉じ
られ、測定開始の初期化が行なわれる時間とともに、記
録される。人工的に制限された電圧部分（ａｒｔｉｆｉ
ｃｉａｌｌｙ ｒｅｓｔｒａｉｎｅｄ ｖｏｌｔａｇｅ
ｄｒｏｐ）が、もう一度、その通常のポラライゼーシ
ョンカーブをとるときまで、すなわち、血液の状態変化
に対応した、実際には、血液の凝固に対応した時間ま
で、記録される。
【００２４】第２図の曲線は、血液７が振動運動にふさ
れる時の、ポラライゼーションを制限する現象を完全に
図示するものである。
【００２５】点線からなる曲線Ａは、公知のポラライゼ
ーションカーブを示し、曲線Ｂは、振動現象が起こった
場合に、具体的に得られたカーブを示す。いずれの場合
にも、時間ｔの関数における、電圧Ｕの測定が問題であ
る。
【００２６】ポラライゼーションの開始は、血液７が前
記装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ）の電解そう１に、時間ｔ
0において導入されたとき、点Ｏ1に対応する。曲線Ａお
よび曲線Ｂを比較すると、血液７が振動運動にふされて
いる、点ｔ1に対応する点Ｏ2までは、明らかに、ポララ
イゼーションの制限（曲線Ｂ）が見られる。また、血液
７が完全に凝固したところ、すなわち点ｔ0に対応する
点Ｏ2からは、ポラライゼーションカーブＢは、再び通
常のコースをたどる。
【００２７】時間Ｔは、時間ｔ0およびｔ1との差異に等
しく、テストされるべき血液の凝固時間に対応してい
る。
【００２８】オペレーターは、この記録から、直接この
凝固時間を読み取ることができる。
【００２９】種々変換することにより、凝固時間は、電
子計数手段を装備した信号処理装置により、測定される
ことが可能であるが、これはここには記載されていな
い。
【００３０】本発明の本質的な優位点は、測定時間が、
液体の容量に依存しないことである。
【００３１】第３図に示した例は、上記と同様の原理に
したがった例であるが、上述の例と異なる部分は、平坦
な絶縁媒体３２にフォトプリントされることにより得ら
れた、正負の伝導性電極３０、３１から形成されている
ことである。電極３０、３１を形成するプリント回路
は、指状突起しており、それらの間には、絶縁空間３３
が形成されている。このような配置を用いると、小さな
領域においてかなり発展した回路長が得られるばかりで
なく、使用された血液の容量に依存しないので、このよ
うに形成された回路の少なくとも１部をカバーするため
には、単なる１滴のみで十分である。上述したように、
２つの電極３０、３１間に、血液が接触する時点が、測
定の初期値である。
【００３２】さらに、試薬（この例では示していない
が）は、前記電極３０、３１のひとつに、少なくとも付
着しているが、凝固がより均一に起こるためには、両方
の電極に付着しているほうがよい。
【００３３】より優位には、前記プリント回路は、上記
したように、電解そう１の底部に設けられており、その
接続および電気測定装置はそのまま変えなくてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による、血液の凝固速度を測定
する装置（ｄｅｖｉｃｅ）の概略構成図である。
【図２】図２は、本発明による、血液の凝固速度を測定
する装置において、血液が振動運動にふされた場合の、
ポラライゼーションを制限する現象を示すカーブであ
る。
【図３】図３は、本発明による装置（ｄｅｖｉｃｅ）の
電極の特別な例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ レセプタクル（電解そう） ５、６ 電極 ７ 血液 ２１ 振動発生手段（振動発生装置） ２２ 試薬 ３０、３１ 電極

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 血液サンプルの凝固をおこすための少な
    くとも１つの試薬と接触するように置かれている血液サ
    ンプルの凝固を検知するための装置であって、 異なった金属的性質を有し、該血液サンプルと接触せし
    められる２つの導電性電極と、 該電極に接触せしめられる血液サンプルを振動させて該
    電極にデポラライゼーションをおこすデポラライゼーシ
    ョン手段と、該電極間の電圧変化を検知し、時間の関数として、該血
    液サンプルの凝固に特有の特有点を有するデポラライゼ
    ーションカーブの形で、該電圧変化を記録するための、
    該電極に接続された検知手段とを含有する ことを特徴と
    する装置。
  2. 【請求項２】 該血液サンプルを収容するための電気的
    絶縁性のレセプタクルをさらに有する、請求項１に記載
    の装置。
  3. 【請求項３】 該検知手段がポラライゼーションを引き
    起こすための抵抗に電極を接続する閉回路を含有する、
    請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 該試薬が、血液サンプルにより浸された
    レセプタクルの表面において均一な層の形状で付着して
    いる、請求項２に記載の装置。
  5. 【請求項５】 プラスチック材料からなるレセプタクル
    と、２つの電極とを有し、該デポラライゼーション手段
    と、該検知手段とを取り外し可能に装備した、請求項４
    に記載の装置の構成要素として使用される、使い捨てア
    センブリ。
  6. 【請求項６】 導電性電極を形成する２つの電気回路が
    プリントされた平坦な絶縁支持部を有し、該電極間に滴
    下された血液を受容するための絶縁空間部が形成される
    ように該電極が指状突起の形状を有する、請求項３に記
    載の装置。
  7. 【請求項７】 該電極を形成するプリント回路の表面の
    少なくとも１表面が、該試薬の支持体を構成する、請求
    項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 該血液サンプルを振動させるためのデポ
    ラライゼーション手段が、２００、３００ヘルツの周波
    数を有する音波振動を発生する圧電発生装置により形成
    される、請求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 該流体を振動させるためのデポラライゼ
    ーション手段が、該レセプタクルが設置されている振動
    テーブルにより形成される、請求項２に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 血液サンプルの凝固に特有のデポララ
    イゼーションカーブの特有点（Ｏ２）は、該電極のデポ
    ラライゼーションの抑制によって得られ、該デポラライ
    ゼーションカーブは該特有点から通常のコースに戻る、
    請求項１に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 電解溶液の特性を有する血液サンプル
    の凝固時間測定方法であって、 異なった金属的性質を有する２つの導電性電極に血液サ
    ンプルを接触させ、該血液サンプルに、該血液サンプルの凝固をおこすため
    の少なくとも１つの試薬を接触させ、 該電極にデポラライゼーションをおこすために血液サン
    プルを振動させ、血液サンプル の凝固に特有のデポラライゼーションカー
    ブを得るために、該電極間の電圧変化を検知し、該電極間の電圧変化を検知し、該血液サンプルの凝固に
    特有の特有点を有するデポラライゼーションカーブの形
    で、時間の関数として、該電圧変化を記録し 、該デポラライゼーションカーブにおいて、該血液サンプ
    ルが電極に接触した時に電極間に電流が発生した初期時
    間（ｔ０）と、該血液サンプルの凝固に特有の特有点
    （Ｏ２）の出現時間（ｔ１）とを検知することによっ
    て、該血液サンプルの凝固時間を定める ことを特徴とす
    る方法。
  12. 【請求項１２】 該血液サンプルが、該試薬と該電極と
    に同時に接触する、請求項１１に記載の方法。
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