JPH0664067B2 - 流動媒質の粘性状態の変遷時間の測定装置 - Google Patents

流動媒質の粘性状態の変遷時間の測定装置

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JPH0664067B2
JPH0664067B2 JP63335699A JP33569988A JPH0664067B2 JP H0664067 B2 JPH0664067 B2 JP H0664067B2 JP 63335699 A JP63335699 A JP 63335699A JP 33569988 A JP33569988 A JP 33569988A JP H0664067 B2 JPH0664067 B2 JP H0664067B2
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    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
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    • G01N33/49—Blood
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、流動媒質の物理状態の変遷時間の測定装置に
関し、特に、血漿のような流動媒質と必要試薬とを含む
垂直カップを備え、このカップ内に外部磁界によって回
転駆動される強磁性ボールが配置されて、血液の凝固時
間を測定する装置に関する。
「従来の技術」 このような装置は、特に欧州特許第９０１９２号に記載
され、駆動ボールがカップの平坦な水平底を自由に移動
できる。カップ内の血液プラズマに試薬が添加されて、
血漿の凝固が発生した時には、カップの内容物による粘
度が増加するので、ボールが内向きの曲線上を移動す
る。この放射状移動が公知手段で検知される。
「発明が解決しようとする課題」 従って、計測精度は、非常に小型のカップの中央方向へ
のボールの放射移動が、満足に評価して検知することが
困難である物理量であるので、改良の余地を残してい
る。このような測定の再現度は、特に基礎現象の複雑さ
から、良好でない。
「課題を解決するための手段」 従って、本発明の目的は、公知の欠点を克服し、特に精
度、信頼性及び再現度が従来の計測装置より優れた血液
の凝固時間の測定装置を提供することである。
更に、本発明の目的は、実務的に自動で、ヒトの介入が
人件費を上昇させないで最小に減少できる装置を提供す
るとである。
本発明の目的は、異なる他の目的と同様に、カップの下
部に、ボール用の環状の運行路を持ち、このボールがそ
の前を通過した時に電気信号を発生して、前記ボールが
前記運行路の所定の２点を通過する時間の変動を決定す
るユニットと協働する検知装置備えたことを特徴とする
測定装置によって達成される。固定の運行路を移動する
ボールは、欧州特許第９０１９２号のカップの平底をで
たらめに通る運行と異なって、当該熟練者によって容易
に操作できる電気信号の周波数変化を検知することに十
分であるので、高精度測定及び良好な再現性となること
が理解される。更に、このような検知は、非常に小型の
ボールの中央方向の逃げを検知する検知装置より明らか
に容易で、少ない誤差率が得られる。
本発明による有利な実施例においては、強磁性ボールが
電気モータによって回転駆動され、このモータの出力軸
が共通軸線を持ちながらカップの下側に配置された強磁
性ロッド（コア）に固定され、このロッドは、電流が供
給されるコイルを貫通して、上端部にカップ及びコアの
共通軸線から偏心した強磁性フィンガが形成されてい
る。
この偏心フィンガは、コアが貫通したコイルの影響下で
磁極となり、血液の凝固がボールを減速或は停止させる
まで、カップ内のボールがフィンガの回転速度と同じ速
度で回転駆動される。この速度は、種々の利点を得るた
めに調整されてもよい。
有利には、本発明による装置は、ボールと協働する従来
型の第１の反射検出器と、該ボールを駆動する偏心フィ
ンガと協働すると共に第１の反射検出器と類似した第２
の反射検出器と、これら２個の検出器によって送られた
信号間の同期ずれを検知するためにマイクロプロセッサ
に接続された比較器とを備えている。従って、カップ内
にある血液の凝固時間を決定するために、相互に同一な
検出器からの信号を比較することに十分である。従っ
て、２個の信号を比較するだけで、単一信号を処理せ
ず、更にこれら信号が同一の検出器から得られるので、
測定精度が増加し、電気手段による処理が容易となる。
本発明のボールを回転駆動するためには、変形例におい
て、偏心フィンガの代わりに、ボールと略同一面にカッ
プを取り囲む複数の固定磁極を備えてもよい。各磁極
は、変化電流が供給されるコイルによって励磁されて、
ボールの面における回転磁界を発生させている。
本発明の測定装置は、有利には、測定時間及び実施検査
の関数として変化する回転速度及び駆動力をボールに印
加する印加手段を備えている。
有利な実施例において、回転速度及び駆動力は、測定の
開始点が終了点より大きく、好ましくは、これらの値が
測定の開始点でかなり高いレベル期間と、測定の終了点
でより低い他のレベル期間とを持ち、これら期間が漸減
的な値及び例えば線形的減少によって相互接続される。
この駆動則は、研究すべき止血検査において、非常に異
なった粘度の塊が種々の時間間隔で発生され、どろっと
した塊が最初に形成され、さらっとした塊が最後に形成
される事実によっている。本発明によるボールの回転速
度及び駆動力の調整は、厚い塊毎に約０．１秒及びより
薄い塊毎に高感度で良好な精度を両立することとがで
き、精度が約６００rpmの高速度で得られ、感度が減少
した駆動力及び速度即ち約１８０rpmで得られる。
ボールが偏心回転フィンガで駆動される実施例において
は、駆動モータがＤＣモータであり、励起コイルには電
流がマイクロプロセッサで制御される各調整手段によっ
て供給されるので、このような調整が有利に得られる。
従って、この速度がモータの端末間のＤＣ電圧を変化さ
せ、駆動力がコイルに流れる電流を調整することによっ
て単純に調整される。
有利な実施例において本発明による装置は、マイクロプ
ロセッサから供給されて、光学フィルタを通してフォト
ダイオードを照明するＬＥＤを持つ光学比重計を備え、
光線がボールのカップを透過し、フォトダイオードから
の情報がマイクロプロセッサに送信される。
いわゆる比色計測定用に意図したこの自重計は、記載さ
れた機械式凝固計と独立しているが、同一ユニトオにお
けるこれら２個の装置の協働は、操作数を相当単純化し
ている。更に、種々の関連部材が例えば温度調整器、供
給装置或はマン／マシンインタフェースの少なくとも部
分のような２種の目的用に使用できるので、原価を下げ
ることが可能である。これら要素は、同一装置に組込ま
れた種々の測定カップに共通である。更に、機械式凝固
計のボールが比重計の撹拌器として使用されてもよい。
「実施例」 以下に、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明
する。
第１図に示す実施例において、本発明の測定装置は、上
板２に垂直に容易に固定できる円筒カップ１を備えてい
る。この円筒カップ１は、底に中央スタッド３を備え、
このスタッド３及び円筒側壁との間に、通常鉄である強
磁性材料のボール５用の環状の運行路４が形成されてい
る。
この上板２の下側には、測定ブロック６が水平ベース８
上の下部枠７に固定されている。この水平ベース８に
は、出力軸１０が垂直に上方に向いて、カップ１と同軸
配置されたＤＣ電気モータ９が取付けられている。この
軸１０には、軟鉄コア１１が同軸的にかぶせられて、螺
子１２によって固定されている。このコア１１は、図示
略のＤＣ電流源に接続されると共に、磁気遮蔽１３ａで
囲まれた垂直コイル１３を貫通して、枠７の上部１５に
取付けられた案内軸受１４で軸支されている。このコア
の上部には、カップ１、モータ９及びコア１１の共通軸
線から偏心したフィンガ１６が軸受の上部から突出形成
されている。
このカップ１の外側近傍には、水平軸線がボール５の高
さに略配置された公知の第１の反射検知器１７が取付け
られている。偏心フィンガ１６の高さに水平軸線が配置
された第１の検出器と類似の第２の検出器１８も取付け
られている。これら検知器１７及び１８が、枠７に固定
された印刷回路基板１９に取付けられるのが好ましい。
コイル１３へのＤＣ電流の供給は、回転コア１１を励磁
して、偏心フィンガ１６に磁極を形成し、従ってボール
５を環状運行路４に沿って回転させることが理解され
る。
血漿がカップ１内のボール５の直径以上に注がれた時に
は、ボール５が偏心フィンガ１６と同期回転し、従って
２個の検知器１７及び１８から送信される電気信号が正
確に一致する。カップ１内の血漿が試薬の添加によって
凝固し始めると、ボール５の回転速度が遅くなって、ボ
ール５と協働する検知器１７からの信号と、フィンガ１
６と協働する検知器１７からの信号とが相互にずれるこ
ととなる。この情報は、検知され、第２図の電子装置に
よって使用される。
第２図のブロック図においては、カップ１内のボール５
がモータ９及びコイル１３の影響下で偏心フィンガ１６
によって回転し、各検知器にはボール５及び回転フィン
ガ１６からの位置信号が定期的に送信されている。
これら検知器１７及び１８は、ろ過回路２０及び２１を
各々経由して、情報をマイクロプロセッサ２３に供給す
る比較計数器２２に接続されている。このマイクロプロ
セッサ２３は、勿論各調整器２４，２５及び各増幅器２
６，２７を経由してモータ９及びコイル１３に供給する
直流電圧を制御する。
従って、比較計数器２２は、プラズマが凝固し始めた時
のボール５の減速回転を検知する。マイクロプロセッサ
２３は、この比較計数器２２からの情報を使用して、例
えば凝固時間の値を表示し、印刷し、記憶等をしてい
る。このような操作は、これらを正確に導入する装置と
同様に、当該技術者によって公知であり、詳述しない。
更に、前述したように、モータ９の端子間の電圧及びコ
イル１３の電流強度を調整することによって実施される
ボール５の駆動力及び回転速度の時間関数として駆動法
則を印加することが有利である。各瞬間でのこれら電気
強度の値が各調整器２４，２５及び各増幅器２６，２７
を経由してマイクロプロセッサ２３によって印加され
る。
この駆動法則は、秒単位の時間ｔの関数として、モータ
９の回転速度Ｖ及びボール５の回転速度曲線Ｉ、モータ
９の駆動力Ｆ及びボール５の駆動力曲線IIの変化を示す
第３図の曲線によって示されている。
この図面から理解されるように、開始時間ｔ０から始ま
り、座標軸０に相当する検査開始直前の時間ｔ１まで
は、速度が６００rpmに等しい値Ｖ１まで直線的に増加
し、一方駆動力がかなり高い値Ｆ１を維持している。こ
の速度は、その後、例えば検査開始点０から１０秒後の
時間ｔ２まで一定に保ち、一方駆動力が最初の駆動力よ
り小さい一定値Ｆ２に維持される。これら２つの値は、
その後検査開始点０から６０秒後まで直線的に減少し、
その後検査終了点の時間ｔ４まで一定に維持されてい
る。この第２のレベル期間は、約１８０rpmと等しいＶ
２及びＦ２の半分に等しい駆動力に相当する。
前述のように、この駆動則は、測定の開始点で約０．１
秒の高分解能と、終了点での良好な感度が得ることが可
能である。本発明の装置は、どろっとした塊を検知で
き、その後、システムのパラメータの時間における段階
的に制御された変化を持てるので、さらっとした塊も検
知できる。
第１図を再度参照すると、本発明の装置は、前述の機械
的凝固計用の支持体としての役割を果たす測定ブロック
６に取付けられた、比色計と呼ばれる光学比重計を備え
てもよい。
この比重計は、必須的に、発光ダイオード（ＬＥＤ）３
０による光源と、帯域光学フィルタ３１と、電気フィル
タが出力側に接続されたフォトダイオード３２による受
光器とを備えている。このＬＥＤ３０は、測定ブロック
６に固定された印刷回路基板３０ａに取付けられ、一方
フィルタ３１及びフォトダイオード３２が測定ブロック
６に固定された他の印刷回路基板３２ａに取付けられて
いる。これら要素は、第２図に概略的に示され、フォト
ダイオード３２からの信号が増幅器３５を経由して電気
フィルタ３３に供給される。
非制限的実施例の方法による特定の実施例においては、
例えば、最大光線強度（波長）が約４８０nmであるＬＥ
Ｄ３０には、約５００nmまでの光線を透過（ろ過）でき
るフィルタ３１を通して、数キロヘルツでチョップ（オ
ンオフ）された正規電流がマイクロプロセッサから供給
される。このＬＥＤ３０は、ボール５上の光線がカップ
１及びプラズマを透過するように一直線に配置されたフ
ォトダイオード３２を照明する。フォトダイオード３２
によって送られた情報は、ＬＥＤ３０からのチョップ信
号のみを保持させるフィルタ３１を経由してマイクロプ
ロセッサ２３に供給される。最終的に、増幅器３４及び
３５は、フィルタ３１，３３及びダイオード３０，３２
間に各々挿入されている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による測定装置の概略軸方向断面図、第
２図は本発明の装置の主な電気回路の概略ブロック図、
第３図はこの装置の駆動法則が時間関数として示される
２個の曲線を示すグラフ図である。 １……カップ、２……上板、４……運行路、５……強磁
性ボール、９……モータ、１０……出力軸、１１……コ
ア、１３……コイル、１６……偏心フィンガ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭50−14919（ＪＰ，Ｂ２) 欧州特許出願公開169794（ＥＰ，Ａ)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】必要な試薬が導入された流動媒質を含む垂
    直カップと、このカップ内で外部磁界によって回転駆動
    される強磁性ボールとを備え、 前記カップは、その下部に、前記ボール用の環状の運行
    路を持ち、このボールがその前を通過した時に電気信号
    を発生して、前記ボールが前記運行路の所定の２点を通
    過する時間の変動を決定する測定ユニットと協働する検
    知装置を備えた、特に血液等の凝固時間を決定するため
    の流動媒質の粘性状態の変遷時間の測定装置。
  2. 【請求項２】前記ボールを回転駆動するためには、電気
    モータの出力軸が共通軸線を持つ強磁性コアに固定さ
    れ、このコアは、前記カップの下側に配置され、電流が
    供給されるコイルを貫通して、上端部に前記カップ及び
    コアの共通軸線から偏心した強磁性フィンガが形成さ
    れ、このフィンガが前記ボールの直下に配置される特許
    請求の範囲第１項記載の装置。
  3. 【請求項３】前記ボールと協働する第１の反射検知器
    と、該ボールを駆動する偏心フィンガと協働すると共に
    第１の反射検知器と類似した第２の反射検知器と、これ
    ら２個の検知器から送られた信号間の同期ずれを検知す
    るためにマイクロプロセッサに接続された比較器とを備
    えた特許請求の範囲第１項記載の装置。
  4. 【請求項４】前記ボールを回転駆動するためには、前記
    ボールと略同一面において、前記カップを取り囲む複数
    の固定磁極を備え、各磁極には、変化電流が供給される
    コイルによって励磁されて、前記ボールの面における回
    転磁界を発生する特許請求の範囲第１項記載の装置。
  5. 【請求項５】前記ボールには、測定時間及び実施された
    検査の関数として変化する回転速度及び駆動力を印加す
    る印加手段を備えた特許請求の範囲第１項記載の装置。
  6. 【請求項６】前記印加手段は、これらの値が測定の開始
    点でかなり高レベル期間と、測定の終了点で低レベル期
    間とを持ち、これら期間が漸減的値で相互接続される特
    許請求の範囲第５項記載の装置。
  7. 【請求項７】前記ボールを駆動するモータには、前記コ
    イルと同様に、マイクロプロセッサによって制御される
    調整手段を各々経由して電流が供給される特許請求の範
    囲第１項記載の装置。
  8. 【請求項８】前記マイクロプロセッサから供給されて、
    光学フィルタを通してフォトダイオードを照明するＬＥ
    Ｄを持つ光学比重計を備え、光線が前記ボール上の前記
    カップを透過し、フォトダイオードからの情報が前記マ
    イクロプロセッサに送信される特許請求の範囲第１項記
    載の装置。
  9. 【請求項９】前記カップは複数同一枠内に備えられて、
    各々が個々の測定組立体に協働する特許請求の範囲第１
    項記載の装置。
  10. 【請求項１０】更に、温度調整装置、電力供給源或いは
    マン／マシンインターフェースを備えた特許請求の範囲
    第１項記載の装置。
JP63335699A 1987-12-30 1988-12-28 流動媒質の粘性状態の変遷時間の測定装置 Expired - Lifetime JPH0664067B2 (ja)

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