JP6876920B2 - 電気的特性測定装置、電気的特性測定システム、電気的特性測定方法、及び該方法をコンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラム - Google Patents
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Description
本技術は、電気的特性測定装置に関する。より詳しくは、複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定するための装置、電気的特性測定システム、電気的特性測定方法、及び該方法をコンピューターに実現させるためのプログラムに関する。
試料の電気的特性を測定し、その測定結果から試料の物性を判定したり、試料に含まれる細胞等の種類を判別したりすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。測定される電気的特性としては、複素誘電率やその周波数分散（誘電スペクトル）が挙げられる。複素誘電率やその周波数分散は、一般に、試料溶液に対して電圧を印加し、電極間の複素キャパシタンスないし複素インピーダンスを測定することで算出される。
また、例えば、特許文献２には、血液の誘電率から血液凝固に関する情報を取得する技術が開示されており、「一対の電極と、上記一対の電極に対して交番電圧を所定の時間間隔で印加する印加手段と、上記一対の電極間に配される血液の誘電率を測定する測定手段と、血液に働いている抗凝固剤作用が解かれた以後から上記時間間隔で測定される血液の誘電率を用いて、血液凝固系の働きの程度を解析する解析手段と、を有する血液凝固系解析装置」が記載されている。
前記のような生体試料の電気的測定の際には、一般的に、複数の周波数帯の信号を生体試料に印加し、その応答を受信して、生体試料の状態を取得する方法が用いられている。複数の周波数による応答取得方法には、単一の周波数帯での取得に関して時間を分けて行う方法（時分割方式）と、同一の時間にて印加信号を合成して応答を取得する方法（周波数多重方式）がある。
時分割方式の例を図８に示す。この例では、１回の測定において、100kHz、1MHz及び10MHzの３種類の周波数で応答を取得しており、各周波数で８回の測定を行っている。このように、各周波数での測定においては、時間をずらして複数回の測定を行い、それらを平均化することで測定間のばらつきを吸収し、ＳＮ比を高めることが行われる。
周波数多重方式の例を図９に示す。この例では、100kHz、1MHz及び10MHzの同じ振幅の信号（図中の下３つの信号）を重畳し、重畳信号（図中の一番上の信号）を取得する。この信号を検体に印加し、応答を取得する方法が用いられている。測定に関しては、前記時分割多重と同様に、複数回の測定を行い、それらを平均化することで測定間のばらつきを吸収し、ＳＮ比を高めることが行われる。この例は、全時間帯（図９では１秒間）で２４回の測定を行う例である。
例えば、生体試料の経時的な状態変化等を電気的測定によって把握するためには、一定時間毎に、測定を行う必要がある。そのため、測定データ取得にかけられる時間は限られる。前述のように、生体試料の電気的測定の際には、ＳＮ比を高めるために時分割方式や周波数多重方式が採用されているが、一定時間内に測定可能な回数や一回の測定にかけられる振幅は、測定装置の性能等によって上限があり、ＳＮ比の向上には限界があった。
そこで、本技術では、測定装置の性能等に関わらず、精度の高い電気的測定を行い得る技術を提供することを主目的とする。
本願発明者は、前記課題を解決するために、生体試料の電気的特性の測定技術について鋭意研究を行った結果、測定の目的によっては、複数の周波数において、同一のＳＮ比を必要としない点に着目した。そして、ＳＮ比は高い方が良いという従来からの技術常識から発想を転換し、敢えてＳＮ比を低くする周波数と、一方でＳＮ比を高くする周波数と、を混在させることで、結果的に測定の目的に最適な精度の高い電気的測定が可能であることを見出し、本技術を完成させるに至った。
即ち、本技術では、まず、複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定部と、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て部と、
を少なくとも備える電気的特性測定装置を提供する。
前記割り当て部では、前記生体試料に添加する試薬の種類、測定フェーズ、測定結果の時間的傾向から選ばれる１以上の情報に基づいて、割り当てを行うことができる。
また、前記割り当て部では、複数の周波数における測定回数の合計を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定回数の割り当てを行うことができる。
更に、前記割り当て部では、複数の周波数における測定振幅の重畳時振幅を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てを行うことができる。
本技術に係る電気的特性測定装置には、前記測定部によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析部を更に備えることも可能である。
本技術に係る電気的特性測定装置で測定の対象として用いることのできる前記生体試料としては、血液試料を挙げることができる。
この場合、前記解析部では、血液試料の凝固状態を解析することも可能である。
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て部と、
を少なくとも備える電気的特性測定装置を提供する。
前記割り当て部では、前記生体試料に添加する試薬の種類、測定フェーズ、測定結果の時間的傾向から選ばれる１以上の情報に基づいて、割り当てを行うことができる。
また、前記割り当て部では、複数の周波数における測定回数の合計を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定回数の割り当てを行うことができる。
更に、前記割り当て部では、複数の周波数における測定振幅の重畳時振幅を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てを行うことができる。
本技術に係る電気的特性測定装置には、前記測定部によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析部を更に備えることも可能である。
本技術に係る電気的特性測定装置で測定の対象として用いることのできる前記生体試料としては、血液試料を挙げることができる。
この場合、前記解析部では、血液試料の凝固状態を解析することも可能である。
本技術では、次に、複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定装置と、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て装置と、を少なくとも備える電気的特性測定システムを提供する。
本技術に係る電気的特性測定システムには、前記測定装置によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析装置を更に備えることも可能である。
本技術に係る電気的特性測定システムでは、各装置間の少なくとも一部を、ネットワークを介して接続することも可能である。
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て装置と、を少なくとも備える電気的特性測定システムを提供する。
本技術に係る電気的特性測定システムには、前記測定装置によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析装置を更に備えることも可能である。
本技術に係る電気的特性測定システムでは、各装置間の少なくとも一部を、ネットワークを介して接続することも可能である。
本技術では、更に、複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定工程と、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て工程と、を少なくとも行う電気的特性測定方法を提供する。
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て工程と、を少なくとも行う電気的特性測定方法を提供する。
本技術では、加えて、複数の周波数における生体試料の電気的特性の測定に用いるプログラムであって、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て機能を、コンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラムを提供する。
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て機能を、コンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラムを提供する。
本技術によれば、測定装置の性能等に関わらず、精度の高い電気的特性測定が可能である。
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．電気的特性測定装置１
（１）測定部１１
（２）割り当て部１２
（３）解析部１３
（４）記憶部１４
（５）表示部１５
（６）生体試料
（７）測定フロー例
２．電気的特性測定システム１０
（１）測定装置１０１
（２）割り当て装置１０２
（３）解析装置１０３
（４）サーバー１０４
（５）表示装置１０５
（６）ユーザーインターフェース１０６
３．電気的特性測定方法
（１）測定工程Ｉ
（２）割り当て工程ＩＩ
（３）解析工程ＩＩＩ
（４）記憶工程ＩＶ
４．電気的特性測定用プログラム
１．電気的特性測定装置１
（１）測定部１１
（２）割り当て部１２
（３）解析部１３
（４）記憶部１４
（５）表示部１５
（６）生体試料
（７）測定フロー例
２．電気的特性測定システム１０
（１）測定装置１０１
（２）割り当て装置１０２
（３）解析装置１０３
（４）サーバー１０４
（５）表示装置１０５
（６）ユーザーインターフェース１０６
３．電気的特性測定方法
（１）測定工程Ｉ
（２）割り当て工程ＩＩ
（３）解析工程ＩＩＩ
（４）記憶工程ＩＶ
４．電気的特性測定用プログラム
１．電気的特性測定装置１
図１は、本技術に係る電気的特性測定装置１（以下、「装置１」ともいう）の概念を模式的に示す模式概念図である。本技術に係る電気的特性測定装置１は、少なくとも、測定部１１、割り当て部１２を備える。また、必要に応じて、解析部１３、記憶部１４、表示部１５などを備えることもできる。以下、各部について詳細に説明する。
図１は、本技術に係る電気的特性測定装置１（以下、「装置１」ともいう）の概念を模式的に示す模式概念図である。本技術に係る電気的特性測定装置１は、少なくとも、測定部１１、割り当て部１２を備える。また、必要に応じて、解析部１３、記憶部１４、表示部１５などを備えることもできる。以下、各部について詳細に説明する。
（１）測定部１１
測定部１１では、複数の周波数における生体試料の電気的特性が測定される。本技術に係る電気的特性測定装置１において、測定可能な電気的特性としては、例えば、誘電率、インピーダンス、アドミッタンス、キャパシタンス、コンダクタンス、導電率、位相角などを挙げることができる。これらの電気的特性は、下記表１に示す数式によって、互いに変換可能である。そのため、例えば、生体試料として血液試料を用いる場合、誘電率測定の結果を用いてヘマトクリット値及び／又はヘモグロビン量を評価した評価結果は、同一の血液試料のインピーダンス測定の結果を用いた場合の評価結果と同一になる。これらの電気量や物性値の多くは複素数を用いて記述することができ、それによって変換式を簡略化することができる。
測定部１１では、複数の周波数における生体試料の電気的特性が測定される。本技術に係る電気的特性測定装置１において、測定可能な電気的特性としては、例えば、誘電率、インピーダンス、アドミッタンス、キャパシタンス、コンダクタンス、導電率、位相角などを挙げることができる。これらの電気的特性は、下記表１に示す数式によって、互いに変換可能である。そのため、例えば、生体試料として血液試料を用いる場合、誘電率測定の結果を用いてヘマトクリット値及び／又はヘモグロビン量を評価した評価結果は、同一の血液試料のインピーダンス測定の結果を用いた場合の評価結果と同一になる。これらの電気量や物性値の多くは複素数を用いて記述することができ、それによって変換式を簡略化することができる。
測定部１１において、電気的測定を行う周波数帯域は、測定する生体試料の状態、測定目的などに応じて、適宜選択することができる。例えば、生体試料が血液試料の場合であって、測定する電気的特性がインピーダンスである場合、血液の状態変化に応じて、下記の表２に示す周波数帯域において変化がみられる。
例えば、血液の凝固（凝血）を予測または検知を目的とする場合、周波数１ｋＨｚ〜５０ＭＨｚにおいてインピーダンスを測定することが好ましく、周波数３ＭＨｚ〜１５ＭＨｚにおいてインピーダンスを測定することがより好ましい。このように、生体試料の状態や測定目的に応じて、予め、パラメータを設定しておくことで、前記表２に示すような好ましい周波数帯域を自動的に選択可能とすることができる。
測定部１１における具体的な測定方法としては、例えば、生体試料保持部Ｒに保持された生体試料に、所定の周波数の電圧を印加し、その結果得られるインピーダンス等の電気的特性を、測定部１１が測定する。
このように、装置１には、一又は複数の生体試料保持部Ｒを備えることができる。電気的特性測定装置１において、この生体試料保持部Ｒは必須ではなく、例えば、公知のカートリッジタイプの測定用容器などを設置可能な形態に、測定部１１を設計することもできる。
装置１に生体試料保持部Ｒを備える場合、該生体試料保持部Ｒの形態は、測定対象の生体試料を保持することができれば特に限定されず、自由な形態に設計することができる。例えば、基板上に設けた一又は複数のセルを生体試料保持部Ｒとして機能させたり、一又は複数の容器を生体試料保持部Ｒとして機能させたりすることができる。
一又は複数の容器を生体試料保持部Ｒとして用いる場合、その形態も特に限定されず、測定対象の生体試料を保持可能であれば、円筒体、断面が多角（三角、四角あるいはそれ以上）の多角筒体、円錐体、断面が多角（三角、四角あるいはそれ以上）の多角錐体、あるいはこれらを１種又は２種以上組み合わせた形態など、生体試料の状態や測定方法などに応じて自由に設計することができる。
また、容器を構成する素材についても特に限定されず、測定対象の生体試料の状態や測定目的などに影響のない範囲で、自由に選択することができる。本技術では特に、加工成形のし易さなどの観点から、樹脂を用いて容器を構成することが好ましい。本技術において、用いることができる樹脂の種類も特に限定されず、生体試料の保持に適用可能な樹脂を、１種又は２種以上自由に選択して用いることができる。例えば、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、アクリル、ポリサルホン、ポリテトラフルオロエチレンなどの疎水性かつ絶縁性のポリマーやコポリマー、ブレンドポリマーなどが挙げられる。本技術では、この中でも特に、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、及びポリサルホンから選ばれる一種以上の樹脂で生体試料保持部を形成することが好ましい。これらの樹脂は、血液に対して低凝固活性であるという性質を有するため、生体試料として血液を用いる場合は、特に有効である。
生体試料保持部Ｒは、生体試料を保持した状態で密封可能な構成であることが好ましい。ただし、生体試料の電気的特性を測定するのに要する時間停滞可能であって、測定に影響がなければ、気密な構成でなくてもよいものとする。
生体試料保持部Ｒへの生体試料の具体的な導入及び密閉方法は特に限定されず、生体試料保持部Ｒの形態に応じて自由な方法で導入することができる。例えば、生体試料保持部Ｒに蓋部を設け、ピペットなどを用いて生体試料を導入した後に蓋部を閉じて密閉する方法や、生体試料保持部の外表面から注射針を穿入し、生体試料を注入した後、注射針の貫通部分を、グリスなどで塞ぐことで、密閉する方法などが挙げられる。
生体試料保持部Ｒには、温度制御機能を備えることが好ましい。生体試料の誘電率等の電気的特性は、温度変化によって大きく異なるため、生体試料保持部Ｒに温度制御機能を備えることで、温度変化による測定誤差を防止することができる。
装置１には、一又は複数の印加部を備えることができる。電気的特性測定装置１において、この印加部は必須ではなく、例えば、生体試料保持部Ｒに外部から電極を挿入できるように設計することで、外部の印加装置を用いることも可能である。
印加部は、測定を開始すべき命令を受けた時点又は電気的特性測定装置１の電源が投入された時点を開始時点として、設定される測定間隔ごとに、生体試料に対して、所定の電圧を印加する。
印加部の一部として用いる電極の数や電極を構成する素材は、本技術の効果を損なわない限り特に限定されず、自由な数の電極を自由な素材を用いて構成することができる。例えば、チタン、アルミニウム、ステンレス、白金、金、銅、黒鉛などが挙げられる。本技術では、この中でも特に、チタンを含む電気伝導性素材で電極を形成することが好ましい。チタンは、血液に対して低凝固活性であるという性質を有するため、生体試料として血液を用いる場合には、特に有効である。
測定部１１では、複数の生体試料に対して測定を行うことも可能である。複数の生体試料に対して測定を行う方法としては、例えば、測定部１１を複数備えることにより複数の生体試料に対する測定を同時に行う方法、一つの測定部１１を走査させることにより複数の生体試料に対する測定を行う方法、生体試料保持部を移動させることにより複数の生体試料に対する測定を行う方法、測定部１１を複数備え、スイッチングにより実際に測定を行う測定部１１を一又は複数選択する方法などを挙げることができる。
（２）割り当て部１２
割り当て部１２では、各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てが行われる。
割り当て部１２では、各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てが行われる。
複数の周波数における生体試料の電気的特性の測定を行う場合、従来の方法では、各周波数における測定回数や測定振幅は、前述した図８及び図９に示すように、同一とし、各周波数におけるＳＮ比を一定以上に均一に保つことが常識であった。しかし、生体試料を電気的に測定するに当たり、測定の目的によっては、各周波数のＳＮ比は、必ずしも同一でなくてもよい。即ち、本願発明者は、ＳＮ比は高い方が良いという従来からの技術常識から発想を転換し、敢えてＳＮ比を低くする周波数と、一方でＳＮ比を高くする周波数と、を混在させることで、結果的に測定の目的に最適な精度の高い電気的測定が可能であることを見出した。
例えば、生体試料として血液試料を用いる場合であって、測定する電気的特性がインピーダンスである場合、前記表２に示す通り、血液の状態変化に応じて、変化がみられる周波数帯域が異なる。そのため、例えば、血液の凝固の程度を解析するために、インピーダンス測定を行う場合、周波数１ｋＨｚ〜５０ＭＨｚの測定結果は重要であるが、この範囲以外の測定結果は、血液の凝固の程度の解析においては、重要度は低い。そこで、血液の凝固の程度の解析を目的とする場合は、周波数１ｋＨｚ〜５０ＭＨｚ以外のＳＮ比を低下させたり、あるいは、そもそも周波数１ｋＨｚ〜５０ＭＨｚ以外での測定を省略したりすることで、周波数１ｋＨｚ〜５０ＭＨｚのＳＮ比を向上させ、結果的に、血液の凝固の程度の解析における解析精度を向上させることができる。
具体的には、一定時間内に測定可能な回数や一度の測定にかけられる振幅は、測定装置の性能等によって上限があるため、測定の目的に応じて、重要な周波数に対しては、測定回数や測定振幅を多く割り振り、逆に、重要度の低い周波数に対しては、測定回数や測定振幅を少なく割り振ることで、測定装置の性能の範囲内で、より精度の高い電気的測定を実現することができる。
図２は、本技術に係る電気的特性測定装置の割り当て部によって、測定回数が割り振られる一例の波形イメージを示す概念図である。条件Ａでは、100kHz、1MHz及び10MHzの３種類の周波数における測定回数を、各８回ずつに割り振って、これらを周波数毎に平均化することで、ノイズ成分を低減して、各周波数における測定データとした例である。条件Ｂは、100kHzにおける測定回数を１６回、1MHz及び10MHzにおける測定回数を各４回ずつに割り振った例である。条件Ｃは、100kHzにおける測定回数を０回、1MHz及び10MHzにおける測定回数を各１２回ずつに割り振った例である。
例えば、表２に示す通り、血餅収縮の程度の解析を目的とする場合は、1MHz及び10MHzよりも100kHzにおける測定結果が重要であるため、図２の条件Ｂのように、100kHzにおける測定回数を多く割り振ることで、血餅収縮の程度の解析における解析精度を向上させることができる。
このように、図２に示す例では、各周波数の測定回数の合計は２４回に保ったままで、各周波数における測定回数の割り当てを行っている。このように、割り当て部では、複数の周波数における測定回数の合計を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定回数の割り当てを行うことができる。
図３は、本技術に係る電気的特性測定装置の割り当て部によって、測定振幅が割り振られる一例の波形イメージを示す概念図である。条件Ａでは、100kHz、1MHz及び10MHzの３種類の周波数における測定振幅を、それぞれ均等に割り振って、これらを合成した信号を用いて測定を行った例である。条件Ｂは、100kHzにおける測定振幅を、1MHz及び10MHzにおける測定振幅の４倍に割り振って、これらを合成した信号を用いて測定を行った例である。条件Ｃは、100kHzにおける測定は行わず（即ち、振幅０）、1MHz及び10MHzにおける測定振幅を、それぞれ均等に割り振って、これらを合成した信号を用いて測定を行った例である。
このように、図３に示す例では、各周波数における測定振幅を重畳した振幅は一定に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てを行っている。このように、複数の周波数における測定振幅の重畳時振幅を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てを行うことができる。
本技術に係る電気的特性測定装置の割り当て部では、前記生体試料に添加する試薬の種類、測定フェーズ、測定結果の時間的傾向から選ばれる１以上の情報に基づいて、割り当てを行うことができる。
例えば、生体試料に試薬を添加する場合、添加する試薬の種類に応じて、生体試料の動態に変化が生じ、取得される波形も異なる場合がある。そこで、割り当て部では、添加する試薬の種類に基づいて、測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行うことができる。
例えば、生体試料の経時的な状態変化等を電気的測定によって把握する場合、状態変化のフェーズによって、重要度の高い周波数が変化する場合がある。例えば、生体試料として血液を用いる場合、前記表２に示すように、血液の連銭フェーズにおいて重要な周波数と、血液の凝固フェーズにおいて重要な周波数は異なる。そこで、割り当て部では、測定フェーズに基づいて、測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行うことができる。
また、生体試料の経時的な状態変化等を電気的測定によって把握する場合、経過時間によって測定データの時間的傾向が変化する場合がある。例えば、生体試料として血液を用いて、凝固の程度の解析を行う場合、凝固が開始されるまでは平坦なデータを示し、凝固が始まりだすと最初は緩やかにデータが変化し、その後、凝固が進むにつれてデータの変化が急激になり、凝固が完了すると平坦なデータになるというように、測定データの時間的傾向が変化する場合がある。この際、特に平坦なデータは、その一次微分を取得すると、ノイズの影響を受けやすい場合がある（図４参照）。そこで、ノイズの影響を受けやすい平坦なデータの場合には、測定回数、及び／又は、測定振幅を、多く割り当てる等の対策を取ることができる。
更に、ある診断値（出力パラメータ）の算出に関して、特定の周波数帯での測定データが重要である場合は、その周波数帯での測定回数、及び／又は、測定振幅を、多く割り当て、ＳＮ比を向上させることもできる。また、ある診断値（出力パラメータ）が、特定の範囲内（あるいは範囲外）である場合に、その診断を更に裏付けるために、特定の周波数での測定回数、及び／又は、測定振幅を、多く割り当て、ＳＮ比を向上させることもできる。
なお、割り当て部では、２以上の条件を組み合わせて、測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行うことも可能である。
（３）解析部１３
解析部１３では、生体試料の電気的特性に基づいて、生体状態の解析が行われる。この解析部１３は、本技術に係る電気的特性測定装置１では必須ではなく、本技術に係る電気的特性測定装置１で得られた測定結果に基づいて、外部の解析装置等を用いて生体試料の状態を解析することも可能である。
解析部１３では、生体試料の電気的特性に基づいて、生体状態の解析が行われる。この解析部１３は、本技術に係る電気的特性測定装置１では必須ではなく、本技術に係る電気的特性測定装置１で得られた測定結果に基づいて、外部の解析装置等を用いて生体試料の状態を解析することも可能である。
本技術に係る電気的特性測定装置１の解析部１３において解析することが可能な生体試料の状態としては、状態変化により試料の電気的特性の変化が見られる現象であれば、特に限定されず、様々な状態変化を解析及び評価することができる。例えば、生体試料として血液試料を用いる場合は、血液の凝固（凝血）、フィブリン形成、フィブリン塊形成、血餅形成、血小板凝集、赤血球の連銭形成、血液の凝集、赤血球の沈降（赤沈）、血餅収縮、線溶などの溶血、フィブリノリジスなどの状態変化を解析及び評価することができる。
（４）記憶部１４
本技術に係る電気的特性測定装置１には、測定部１１で測定された測定結果、解析部１３で解析された各解析結果などを記憶する記憶部１４を備えることができる。本技術に係る電気的特性測定装置１において、記憶部１４は必須ではなく、外部の記憶装置を接続して、各結果を記憶することも可能である。
本技術に係る電気的特性測定装置１には、測定部１１で測定された測定結果、解析部１３で解析された各解析結果などを記憶する記憶部１４を備えることができる。本技術に係る電気的特性測定装置１において、記憶部１４は必須ではなく、外部の記憶装置を接続して、各結果を記憶することも可能である。
本技術に係る電気的特性測定装置１において、記憶部１４は、各部ごとに、それぞれ別々に設けても良いし、一つの記憶部１４に、各部で得られる各種結果を記憶させるように設計することも可能である。
（５）表示部１５
表示部１５では、測定部１１で測定された測定結果、解析部１３で解析された各解析結果などを表示する表示部１５を備えることができる。本技術に係る電気的特性測定装置１において、表示部１５は必須ではなく、外部の表示装置を接続して、各結果を表示することも可能である。
表示部１５では、測定部１１で測定された測定結果、解析部１３で解析された各解析結果などを表示する表示部１５を備えることができる。本技術に係る電気的特性測定装置１において、表示部１５は必須ではなく、外部の表示装置を接続して、各結果を表示することも可能である。
本技術に係る電気的特性測定装置１において、表示部１５は、各部ごとに、それぞれ別々に設けても良いし、一つの表示部１５に、各部で得られる各種結果を表示させるように設計することも可能である。
（６）生体試料
本技術に係る電気的特性測定装置１において、測定対象とすることが可能な生体試料は、所定の電圧の印加により電気的特性が測定できる試料であれば特に限定されず、自由に選択することができる。本技術に係る電気的特性測定装置１では、血液試料を測定対象とする測定において、好適に用いることができる。血液試料の具体例としては、全血又はこれの希釈液、各種試薬や抗凝固処理解除剤、凝固活性化剤、抗凝固剤、血小板活性化剤及び抗血小板剤等の薬剤を添加した血液試料などを挙げることができる。
本技術に係る電気的特性測定装置１において、測定対象とすることが可能な生体試料は、所定の電圧の印加により電気的特性が測定できる試料であれば特に限定されず、自由に選択することができる。本技術に係る電気的特性測定装置１では、血液試料を測定対象とする測定において、好適に用いることができる。血液試料の具体例としては、全血又はこれの希釈液、各種試薬や抗凝固処理解除剤、凝固活性化剤、抗凝固剤、血小板活性化剤及び抗血小板剤等の薬剤を添加した血液試料などを挙げることができる。
（７）測定フロー例
図５は、本技術に係る電気的特性測定装置１を用いた測定の一例を示すフロー図である。本フロー例は、生体試料として血液試料を用いて、血液の凝固の程度を解析する例である。
図５は、本技術に係る電気的特性測定装置１を用いた測定の一例を示すフロー図である。本フロー例は、生体試料として血液試料を用いて、血液の凝固の程度を解析する例である。
（ｉ）条件のチェック
まず、前記測定部１１による測定の前に、条件のチェックが行われる。本フロー例では、血液凝固のフェーズがどの段階であるかのチェックを行っている。具体的には、血液凝固開始前であるか（Yes/No）、血液凝固反応中であるか（Yes/No）などのチェックを行う。
まず、前記測定部１１による測定の前に、条件のチェックが行われる。本フロー例では、血液凝固のフェーズがどの段階であるかのチェックを行っている。具体的には、血液凝固開始前であるか（Yes/No）、血液凝固反応中であるか（Yes/No）などのチェックを行う。
（ｉｉ）各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当て
条件チェックの結果を基に、該当フェーズに応じて、各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てが行われる。具体的には、予め、各フェーズにおける周波数毎の測定回数や測定振幅を設定しておき、前記条件チェック結果によって導かれたフェーズに合うように、測定回数や測定振幅を自動的に割り当てることができる。あるいは、各フェーズにおける測定周波数の重要度を設定しておき、前記条件チェック結果によって導かれたフェーズに合うように、一度の測定における測定回数の合計を、各測定周波数の重要度に基づいて、各周波数の測定回数や測定振幅の割り当てを、自動的に行うこともできる。
条件チェックの結果を基に、該当フェーズに応じて、各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てが行われる。具体的には、予め、各フェーズにおける周波数毎の測定回数や測定振幅を設定しておき、前記条件チェック結果によって導かれたフェーズに合うように、測定回数や測定振幅を自動的に割り当てることができる。あるいは、各フェーズにおける測定周波数の重要度を設定しておき、前記条件チェック結果によって導かれたフェーズに合うように、一度の測定における測定回数の合計を、各測定周波数の重要度に基づいて、各周波数の測定回数や測定振幅の割り当てを、自動的に行うこともできる。
（ｉｉｉ）測定
前記で割り当てられた各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の条件下において電圧を印加された血液試料から応答される電気的特性を受信し、受信した生データに対して、所定の平均化処理等を行い、測定データを算出する。
前記で割り当てられた各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の条件下において電圧を印加された血液試料から応答される電気的特性を受信し、受信した生データに対して、所定の平均化処理等を行い、測定データを算出する。
（ｉｖ）解析
前記測定データから、特徴を示すパラメータを抽出し、抽出したパラメータと、血液凝固の基準を定める基準値との比較に基づき、血液凝固の程度を解析する。
前記測定データから、特徴を示すパラメータを抽出し、抽出したパラメータと、血液凝固の基準を定める基準値との比較に基づき、血液凝固の程度を解析する。
（ｖ）測定の継続又は終了
予め設定した測定回数や測定時間に達成していない場合（No）は、更に測定を継続し、達成した場合（Yes）は、測定を終了する。あるいは、前記解析により、例えば、血液試料が完全に凝固してしまったとの結果が出た場合など、更なる測定を行う必要性がなくなった場合には、測定を終了する。
予め設定した測定回数や測定時間に達成していない場合（No）は、更に測定を継続し、達成した場合（Yes）は、測定を終了する。あるいは、前記解析により、例えば、血液試料が完全に凝固してしまったとの結果が出た場合など、更なる測定を行う必要性がなくなった場合には、測定を終了する。
なお、予め設定した測定回数や測定時間に達成しているか否かの判定は、前記解析前に行って、予め設定した測定回数や測定時間に達成した後に解析に入ることも可能である。
２．電気的特性測定システム１０
図６は、本技術に係る電気的特性測定システム１０の概念を模式的に示す模式概念図である。本技術に係る電気的特性測定システム１０は、大別して、測定装置１０１と、割り当て装置１０２と、を少なくとも備える。また、必要に応じて、解析装置１０３、サーバー１０４、表示装置１０５、ユーザーインターフェース１０６などを備えることもでる。以下、各部について詳細に説明する。
図６は、本技術に係る電気的特性測定システム１０の概念を模式的に示す模式概念図である。本技術に係る電気的特性測定システム１０は、大別して、測定装置１０１と、割り当て装置１０２と、を少なくとも備える。また、必要に応じて、解析装置１０３、サーバー１０４、表示装置１０５、ユーザーインターフェース１０６などを備えることもでる。以下、各部について詳細に説明する。
（１）測定装置１０１
測定装置１０１では、複数の周波数における生体試料の電気的特性が測定される。なお、測定装置１０１の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の測定部１１と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
測定装置１０１では、複数の周波数における生体試料の電気的特性が測定される。なお、測定装置１０１の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の測定部１１と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
（２）割り当て装置１０２
割り当て装置１０２では、各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てが行われる。なお、割り当て装置１０２の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の割り当て部１２と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
割り当て装置１０２では、各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てが行われる。なお、割り当て装置１０２の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の割り当て部１２と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
（３）解析装置１０３
解析装置１０３では、生体試料の電気的特性に基づいて、生体状態の解析が行われる。この解析装置１０３は、本技術に係る電気的特性測定システム１０では必須ではなく、本技術に係る電気的特性測定システム１０で得られた測定結果に基づいて、外部の解析装置等を用いて生体試料の状態を解析することも可能である。なお、解析装置１０３の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の解析部１３と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
解析装置１０３では、生体試料の電気的特性に基づいて、生体状態の解析が行われる。この解析装置１０３は、本技術に係る電気的特性測定システム１０では必須ではなく、本技術に係る電気的特性測定システム１０で得られた測定結果に基づいて、外部の解析装置等を用いて生体試料の状態を解析することも可能である。なお、解析装置１０３の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の解析部１３と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
（４）サーバー１０４
サーバー１０４には、測定装置１０１での測定結果及び／又は解析装置１０３での解析結果などを記憶することができる。このサーバーは、本技術に係る電気的特性測定システム１０では必須ではなく、本技術に係る電気的特性測定システム１０の測定装置１０１で得られた測定結果及び／又は解析装置１０３で得られた解析結果などを、外部のサーバー等を用いて記憶することも可能である。なお、サーバー１０４の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の記憶部１４と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
サーバー１０４には、測定装置１０１での測定結果及び／又は解析装置１０３での解析結果などを記憶することができる。このサーバーは、本技術に係る電気的特性測定システム１０では必須ではなく、本技術に係る電気的特性測定システム１０の測定装置１０１で得られた測定結果及び／又は解析装置１０３で得られた解析結果などを、外部のサーバー等を用いて記憶することも可能である。なお、サーバー１０４の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の記憶部１４と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
（５）表示装置１０５
表示装置１０５では、測定装置１０１で測定された測定結果、解析装置１０３で解析された各解析結果などを表示する表示装置１０５を備えることができる。本技術に係る電気的特性測定システム１０において、表示装置１０５は必須ではなく、外部の表示装置を接続して、各結果を表示することも可能である。なお、表示装置１０５の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の表示部１５と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
表示装置１０５では、測定装置１０１で測定された測定結果、解析装置１０３で解析された各解析結果などを表示する表示装置１０５を備えることができる。本技術に係る電気的特性測定システム１０において、表示装置１０５は必須ではなく、外部の表示装置を接続して、各結果を表示することも可能である。なお、表示装置１０５の詳細は、前述した電気的特性測定装置１の表示部１５と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
（６）ユーザーインターフェース１０６
ユーザーインターフェース１０６は、ユーザーが操作するための部位である。ユーザーは、ユーザーインターフェース１０６を通じて、本技術に係る電気的特性測定システム１０の各部にアクセスすることができる。
ユーザーインターフェース１０６は、ユーザーが操作するための部位である。ユーザーは、ユーザーインターフェース１０６を通じて、本技術に係る電気的特性測定システム１０の各部にアクセスすることができる。
以上説明した本技術に係る電気的特性測定システム１０では、測定装置１０１、割り当て装置１０２、解析装置１０３、サーバー１０４、表示装置１０５及びユーザーインターフェース１０６がそれぞれネットワークを介して接続されていてもよい。
３．電気的特性測定方法
図７は、本技術に係る電気的特性測定方法のフローチャートである。本技術に係る電気的特性測定方法は、測定工程Ｉと、割り当て工程ＩＩと、を行う方法である。また、必要に応じて、解析工程ＩＩＩ、記憶工程ＩＶなどを行うことも可能である。なお、各工程の詳細については、前述した電気的特性測定装置１の測定部１１、割り当て部１２、解析部１３及び記憶部１４と、それぞれ同一であるため、ここでは説明を割愛する。
図７は、本技術に係る電気的特性測定方法のフローチャートである。本技術に係る電気的特性測定方法は、測定工程Ｉと、割り当て工程ＩＩと、を行う方法である。また、必要に応じて、解析工程ＩＩＩ、記憶工程ＩＶなどを行うことも可能である。なお、各工程の詳細については、前述した電気的特性測定装置１の測定部１１、割り当て部１２、解析部１３及び記憶部１４と、それぞれ同一であるため、ここでは説明を割愛する。
４．電気的特性測定用プログラム
本技術に係る電気的特性測定用プログラムは、複数の周波数における生体試料の電気的特性の測定に用いるプログラムであって、各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て機能を、コンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラムである。また、必要に応じて、解析機能、記憶機能などをコンピューターに実現させることも可能である。
本技術に係る電気的特性測定用プログラムは、複数の周波数における生体試料の電気的特性の測定に用いるプログラムであって、各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て機能を、コンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラムである。また、必要に応じて、解析機能、記憶機能などをコンピューターに実現させることも可能である。
言い換えると、本技術に係る電気的特性測定用プログラムは、前述した本技術に係る電気的特性測定方法をコンピューターに実現させるためのプログラムである。よって、各機能の詳細は、前述した電気的特性測定方法の各工程と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
なお、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定部と、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て部と、
を少なくとも備える電気的特性測定装置。
（２）
前記割り当て部では、前記生体試料に添加する試薬の種類、測定フェーズ、測定結果の時間的傾向から選ばれる１以上の情報に基づいて、割り当てが行われる（１）記載の電気的特性測定装置。
（３）
前記割り当て部では、複数の周波数における測定回数の合計を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定回数の割り当てが行われる（１）又は（２）に記載の電気的特性測定装置。
（４）
前記割り当て部では、複数の周波数における測定振幅の重畳時振幅を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てが行われる（１）から（３）のいずれか一に記載の電気的特性測定装置。
（５）
前記測定部によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析部を更に備える（１）から（４）のいずれか一に記載の電気的特性測定装置。
（６）
前記生体試料は、血液試料である（１）から（５）のいずれか一に記載の電気的特性測定装置。
（７）
前記解析部では、前記血液試料の凝固状態が解析される（６）記載の電気的特性測定装置。
（８）
複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定装置と、
各周波数における測定間隔及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て装置と、
を少なくとも備える電気的特性測定システム。
（９）
前記測定装置によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析装置を更に備える（８）記載の電気的特性測定システム。
（１０）
各装置間の少なくとも一部が、ネットワークを介して接続されている（８）又は（９）に記載の電気的特性測定システム。
（１１）
複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定工程と、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て工程と、を少なくとも行う電気的特性測定方法。
（１２）
複数の周波数における生体試料の電気的特性の測定に用いるプログラムであって、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て機能を、コンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラム。
（１）
複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定部と、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て部と、
を少なくとも備える電気的特性測定装置。
（２）
前記割り当て部では、前記生体試料に添加する試薬の種類、測定フェーズ、測定結果の時間的傾向から選ばれる１以上の情報に基づいて、割り当てが行われる（１）記載の電気的特性測定装置。
（３）
前記割り当て部では、複数の周波数における測定回数の合計を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定回数の割り当てが行われる（１）又は（２）に記載の電気的特性測定装置。
（４）
前記割り当て部では、複数の周波数における測定振幅の重畳時振幅を所定の範囲に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てが行われる（１）から（３）のいずれか一に記載の電気的特性測定装置。
（５）
前記測定部によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析部を更に備える（１）から（４）のいずれか一に記載の電気的特性測定装置。
（６）
前記生体試料は、血液試料である（１）から（５）のいずれか一に記載の電気的特性測定装置。
（７）
前記解析部では、前記血液試料の凝固状態が解析される（６）記載の電気的特性測定装置。
（８）
複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定装置と、
各周波数における測定間隔及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て装置と、
を少なくとも備える電気的特性測定システム。
（９）
前記測定装置によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析装置を更に備える（８）記載の電気的特性測定システム。
（１０）
各装置間の少なくとも一部が、ネットワークを介して接続されている（８）又は（９）に記載の電気的特性測定システム。
（１１）
複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定工程と、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て工程と、を少なくとも行う電気的特性測定方法。
（１２）
複数の周波数における生体試料の電気的特性の測定に用いるプログラムであって、
各周波数における測定回数、及び／又は、測定振幅の割り当てを行う割り当て機能を、コンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラム。
１ 電気的特性測定装置
１１ 測定部
１２ 割り当て部
１３ 解析部
１４ 記憶部
１５ 表示部
１０ 電気的特性測定システム
１０１ 測定装置
１０２ 割り当て装置
１０３ 解析装置
１０４ サーバー
１０５ 表示装置
１０６ ユーザーインターフェース
Ｉ 測定工程
ＩＩ 割り当て工程
ＩＩＩ 解析工程
ＩＶ 記憶工程
１１ 測定部
１２ 割り当て部
１３ 解析部
１４ 記憶部
１５ 表示部
１０ 電気的特性測定システム
１０１ 測定装置
１０２ 割り当て装置
１０３ 解析装置
１０４ サーバー
１０５ 表示装置
１０６ ユーザーインターフェース
Ｉ 測定工程
ＩＩ 割り当て工程
ＩＩＩ 解析工程
ＩＶ 記憶工程
Claims (12)
- 複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定部と、
複数の周波数における測定振幅の重畳時振幅を一定に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てを行う割り当て部と、
を少なくとも備える電気的特性測定装置。 - 前記割り当て部では、前記生体試料に添加する試薬の種類、測定フェーズ、測定結果の時間的傾向から選ばれる１以上の情報に基づいて、割り当てが行われる請求項１記載の電気的特性測定装置。
- 前記割り当て部では、各周波数における測定回数の割り当てが行われる、請求項１または２に記載の電気的特性測定装置。
- 前記割り当て部では、複数の周波数における測定回数の合計を一定に保ったままで、各周波数における測定回数の割り当てが行われる請求項３記載の電気的特性測定装置。
- 前記測定部によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析部を更に備える請求項１から４のいずれか一項に記載の電気的特性測定装置。
- 前記生体試料は、血液試料である請求項１から５のいずれか一項に記載の電気的特性測定装置。
- 前記生体試料は、血液試料であり、
前記解析部では、血液試料の凝固状態が解析される請求項５記載の電気的特性測定装置。 - 複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定装置と、
複数の周波数における測定振幅の重畳時振幅を一定に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てを行う割り当て装置と、
を少なくとも備える電気的特性測定システム。 - 前記測定装置によって測定された電気的特性に基づいて、前記生体試料の状態を解析する解析装置を更に備える請求項８記載の電気的特性測定システム。
- 各装置間の少なくとも一部が、ネットワークを介して接続されている請求項８または９に記載の電気的特性測定システム。
- 複数の周波数における生体試料の電気的特性を測定する測定工程と、
複数の周波数における測定振幅の重畳時振幅を一定に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てを行う割り当て工程と、を少なくとも行う電気的特性測定方法。 - 複数の周波数における生体試料の電気的特性の測定に用いるプログラムであって、
複数の周波数における測定振幅の重畳時振幅を一定に保ったままで、各周波数における測定振幅の割り当てを行う割り当て機能を、コンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラム。
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