収容検出センサ及び凝固活性測定装置
【課題】より少ない量でより正確に検査対象である凝固する液体の凝固活性を測定することができる。
【解決手段】収容検出センサ２０は、供給口２３と振動板２６とを有し検査対象である血液４０を収容する収容部２１に血液４０を収容させる際に、供給口２３から血液４０を供給すると収容部２１に設けられた排出孔２５からこの収容部２１内の空気が排出されつつ収容部２１内へ血液４０が導入される。そして、振動板２６に配設された圧電素子３０により血液４０に超音波振動を付与し、この血液４０の振動状態の変化を検出することにより血液４０の凝固速度などの情報を得る。このように、収容部２１から空気が抜けやすいため、収容部２１に収容した血液４０に気泡が残ってしまうのを抑制可能である。また、排出孔２５から収容部２１内の空気を排出可能であるため、より少ない量の血液４０であっても収容部２１に導入可能である。
【解決手段】収容検出センサ２０は、供給口２３と振動板２６とを有し検査対象である血液４０を収容する収容部２１に血液４０を収容させる際に、供給口２３から血液４０を供給すると収容部２１に設けられた排出孔２５からこの収容部２１内の空気が排出されつつ収容部２１内へ血液４０が導入される。そして、振動板２６に配設された圧電素子３０により血液４０に超音波振動を付与し、この血液４０の振動状態の変化を検出することにより血液４０の凝固速度などの情報を得る。このように、収容部２１から空気が抜けやすいため、収容部２１に収容した血液４０に気泡が残ってしまうのを抑制可能である。また、排出孔２５から収容部２１内の空気を排出可能であるため、より少ない量の血液４０であっても収容部２１に導入可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容検出センサ及び凝固活性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、凝固活性測定装置としては、血液試料の光学変化を時間の経過と共に検出することにより血液凝固時間を測定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された装置は、測定開始から凝固反応終了までの間に少なくとも１つのチェック領域を設け、その領域の反応状態（反応速度の低下など）を監視することにより、反応初期の異常を検出する。また、その他の凝固活性測定装置では、検査対象である血液に磁性体を投入し、この磁性体を回転させながらこの磁性体の動きが鈍くなるのを検出することにより血液凝固時間を測定するものが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１６９７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前者（特許文献１に記載された装置）では、光学変化を検出するため、検査対象の粘度にかかわらず凝固活性を検出することができるが、光量変化が小さいことから、検出精度が低いという問題があった。また、後者では、磁性体の動きの変化を見るため、ある一定の粘度がなければ凝固活性を検出することができない問題があった。また、前者及び後者では、比較的大きな検査対象の量を要した。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、より少ない量で、より正確に検査対象の凝固活性を測定することができる収容検出センサ及び凝固活性測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の収容検出センサは、
検査対象である凝固する液体の凝固活性を測定する凝固活性測定装置に用いられる収容検出センサであって、
前記検査対象を供給可能な供給口と前記検査対象と接触する振動板とを有し前記検査対象を収容する収容部と、
前記収容部に設けられ前記供給口から前記検査対象を供給すると該収容部に収容されている気体を排出可能な排出孔と、
前記振動板に配設され前記収容部へ収容された前記検査対象に振動を付与する振動付与手段と、
前記検査対象へ付与された該検査対象の振動状態を検出する振動検出手段と、
を備えたものである。
【０００７】
この収容検出センサでは、検査対象（凝固する液体）を供給可能な供給口と検査対象と接触する振動板とを有し検査対象を収容する収容部に、検査対象を収容させる際に、供給口から検査対象を供給すると収容部に設けられた排出孔からこの収容部に収容されていた気体が排出されつつ、収容部内へ検査対象が導入される。そして、振動板に配設された振動付与手段により検査対象に振動を付与し、この検査対象へ付与された検査対象の振動状態を検出することにより、検査対象の凝固活性の情報を得るのである。このように、検査対象を収容部に収容する際に、気体が抜けることから、収容部に収容した検査対象に気泡が残ってしまうのを抑制可能である。また、排出孔により収容部から気体を排出して検査対象を導入可能であるから、より少ない量の検査対象であっても収容部に収容可能である。したがって、より少ない量で、より正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。ここで、「凝固活性」とは、検査対象の凝固に関する状態及びその状態の変化をいい、例えば検査対象の粘度や粘度の変化、凝固速度などを含む。このとき、前記排出孔は、前記検査対象の表面張力により該検査対象は排出されない大きさに形成されているものとしてもよい。
【０００８】
本発明の収容検出センサにおいて、前記収容部は、前記供給口と前記排出孔とが前記検査対象の供給方向に設けられ、前記振動付与手段と前記振動検出手段とが前記検査対象の供給方向に直交する方向の面に設けられているものとしてもよい。こうすれば、振動の付与及び検出を行う面に供給口や排出孔がないため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【０００９】
本発明の収容検出センサにおいて、前記収容部は、側面と底面とにより形成され、前記側面に前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられており、前記底面に排出孔が設けられているものとしてもよい。このとき、前記振動板は、前記検査対象が収容される側と異なる側に向かって凸形状となるように形成されているものとしてもよい。こうすれば、振動の検出側に集中して振動するため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。また、前記収容部は、前記底面が前記検査対象が収容される側と異なる側に向かって凸形状となるように形成されているものとしてもよい。こうすれば、底面で生じた振動が検出されるのを抑制することができ、ひいては一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。このとき、前記供給口は、前記収容部の上面に設けられ、前記排出孔は、前記収容部の底面に設けられているものとしてもよい。また、前記収容部は、前記底面が振動を吸収する部材により形成されているものとしてもよい。こうすれば、振動の発生、振動の検出に関与しない底面での振動の発生を抑制可能であるため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。また、前記収容部は、前記底面に複数の前記排出孔が設けられているものとしてもよい。こうすれば、収容部にある気体をより一層排出しやすいため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【００１０】
本発明の収容検出センサにおいて、前記排出孔は、孔サイズが１μｍ以上１００μｍ以下に形成されているのが好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下に形成されていることがより好ましい。孔サイズが１μｍ以上では排出孔を形成しやすいし、１００μｍ以下では排出孔から検査対象の液体が漏れ出るのを抑制することができる。ここで、孔サイズは、排出孔が矩形であるときには最も長い辺の長さをいい、円や楕円であるときは最も長い内径をいうものとする。
【００１１】
本発明の収容検出センサにおいて、前記排出孔は、前記収容部に配設された孔サイズが０．０１μｍ以上１０μｍ以下のメッシュにより形成されているものとしてもよい。こうすれば、メッシュを用いることにより比較的容易に排出孔を形成することができる。このメッシュは、孔サイズが０．０１μｍ以上１０μｍ以下に形成されていることが好ましく、０．１μｍ以上５μｍ以下に形成されていることがより好ましい。孔サイズが０．０１μｍ以上ではメッシュを形成しやすく、１０μｍ以下では、メッシュから検査対象の液体が漏れ出るのを抑制することができる。ここで、孔サイズは、排出孔が矩形であるときには最も長い辺の長さをいい、円や楕円であるときは最も長い内径をいうものとする。
【００１２】
本発明の収容検出センサにおいて、前記振動検出手段は、前記振動付与手段を兼ねた圧電素子であるものとしてもよい。こうすれば、振動の付与と振動の検出とを圧電素子を利用して１つの部材で行うことができるため、構成を簡略化することができる。
【００１３】
本発明の収容検出センサにおいて、前記振動検出手段は、前記振動付与手段と対向して前記収容部に設けられているものとしてもよい。こうすれば、振動の付与と振動の検出とを別の場所で行うことにより振動板の振動が振動の検出に影響するのを抑制可能であるため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【００１４】
本発明の収容検出センサは、前記収容部の前記振動板の面と該振動板に対向する面との間の側壁部分に振動を吸収可能な振動遮断層、を備えたものとしてもよい。こうすれば、振動遮断層により収容部の側壁部分を通じて振動が伝播するのを抑制可能であるため、より一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【００１５】
本発明の収容検出センサにおいて、前記収容部は、前記供給口から前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられた位置までの内部が粗面によって形成されているものとしてもよい。こうすれば、前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられた位置まで検査対象を導きやすい。
【００１６】
本発明の収容検出センサにおいて、前記検査対象である凝固する液体は、血液であり、前記収容部は、前記血液を凝固させる薬品が設けられているものとしてもよい。血液は、その凝固速度を測定することが多いため、本発明を適用する意義が高い。また、血液は、薬品と混合して凝固させることが多いため、収容部にその薬品を設けることにより、凝固活性の測定を実行しやすい。
【００１７】
本発明の凝固活性測定装置は、
検査対象である凝固する液体の凝固活性を測定する凝固活性測定装置であって、
上述したいずれか一つに記載の収容検出センサと、
前記収容検出センサの前記振動付与手段及び前記振動検出手段と接続・接続解除可能な接続手段と、
前記収容部へ収容された前記検査対象に振動を付与するよう前記振動付与手段を制御すると共に前記振動検出手段が検出した検査対象の振動状態の変化に基づいて前記検査対象の凝固活性を算出する制御手段と、
を備えたものである。
【００１８】
この凝固活性測定装置は、上述したいずれかに記載の収容検出センサの振動付与手段及び振動検出手段と接続し、収容部へ収容された検査対象に振動を付与すると共に、検出した検査対象の振動状態の減衰に基づいて前記検査対象の凝固活性を算出する。このように、上述したいずれか一つの収容検出センサを備えるから、より少ない量で、より正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態である凝固活性測定装置１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、凝固活性測定装置１０に装着される収容検出センサ２０の説明図であり、図２（ａ）が斜視図、図２（ｂ）が平面図、図２（ｃ）が正面図、図２（ｄ）が図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。凝固活性測定装置１０は、検査対象である血液の凝固特性を検出する装置として構成され、装置全体の制御を司るコントローラ１１と、血液を収容し収容した血液の凝固活性を検出するセンサである収容検出センサ２０と、検査者へ情報を表示可能であり検査者の指示を入力可能である操作パネル１５と、収容検出センサ２０とコントローラ１１とを電気的に接続・接続解除可能な接続コネクタ１６とを備えている。コントローラ１１は、ＣＰＵ１２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、情報を記憶消去可能であり各種処理プログラムを記憶したフラッシュＲＯＭ１３と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ１４とを備えている。操作パネル１５は、検査者が凝固活性測定装置１０に対して各種の指示を入力するためのデバイスであり、各種の指示に応じた文字や画像が表示されるカラー液晶パネルにより構成された表示部１５ａや、各種操作を行うボタン等を配置した操作部１５ｂなどが設けられている。
【００２０】
収容検出センサ２０は、図２に示すように、血液４０をピペッタ１８などにより供給可能な供給口２３が上面に開口し供給された血液４０を収容する収容部２１と、収容部２１の下面にある底面部材２４に設けられ血液４０を収容部２１へ供給する際の空気抜き孔として用いられる排出孔２５と、収容部２１に収容された血液４０に接触して振動可能な振動板２６と、振動板２６を振動させて超音波の振動を発生すると共に血液４０を介して反射板３６で反射した振動を電気信号に変換する圧電素子３０と、を備えている。
【００２１】
収容部２１は、外形が略直方体であり内部空間が略直方体の容器として構成されており、側面のうちの１面（図２（ａ）の手前側の面）が振動板２６であり、この振動板２６に対向する面が反射板３６として構成されている。この収容部２１は、例えば安定化された酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、ムライトなどのセラミックスにより形成することができる。この収容部２１の血液４０が収容される側の面には、血液４０と混合すると血液４０の凝固が開始される乾燥試薬４２が乾燥した状態で固定されている。ここでは、乾燥試薬４２は、振動板２６に固定されているものとした。この乾燥試薬４２は、例えば、組織トロンボプラスチン含有試薬、リン脂質含有試薬、トロンビン含有試薬などを用いることができる。この収容部２１は、凝固活性測定装置１０により血液４０の凝固活性を計測するのに十分な容積を経験的に求め、この求めた容積、例えば１μＬ以上１０μＬ以下の容積となるように形成されている。供給口２３に対向する収容部２１の底面を構成する底面部材２４は、血液４０が収容される側と異なる側、即ち、外部に向かってドーム状の凸形状になるように形成されている。この底面部材２４は、振動をより吸収する材料、例えば硬質ウレタンの発泡体などにより形成されている。この底面部材２４の略中央、ドーム形状の頂点には排出孔２５が形成されている。この排出孔２５は、その孔サイズｄが血液４０の表面張力により空気は抜けるが血液４０は外部に漏れないような大きさ、例えば１μｍ以上１００μｍ以下の大きさに形成されるのが好ましい。ここでは、孔サイズｄは、２〜１０μｍに形成されている。なお、孔サイズｄは、排出孔２５が矩形であるときには最も長い辺の長さをいい、円や楕円であるときは最も長い内径をいうものとする。この収容部２１は、振動板２６側の部材と反射板３６側の部材とに分割され、これらの部材の間に振動をより吸収可能な振動遮断層２７が設けられている（図２（ｄ）参照）。この振動遮断層２７は、振動を吸収する材料、例えば硬質ウレタンの発泡体などにより形成されている。
【００２２】
圧電素子３０は、略矩形状に形成されて振動板２６の外側に配設されている、即ち、供給口２３から供給された血液４０の供給方向に直交する面に設けられている。この圧電素子３０は、接続コネクタ１６を介して入力した信号により体積変化すると共に、振動板２６によって加えられた圧力に応じた信号を接続コネクタ１６を介してコントローラ１１へ出力する。この圧電素子３０は、１つの素子により収容部２１に収容された血液４０に対し振動板２６を介して超音波振動を与えると共に、血液４０を介して反射板３６で反射した反射波を検出するよう構成されている。この圧電素子３０としては、例えば、チタン酸ビスマスやニオブ酸リチウム、これらにナトリウム、カリウムなどを添加したものなどを用いることができる。
【００２３】
次に、こうして構成された本実施形態の凝固活性測定装置１０の動作、特に血液４０の凝固活性の測定について図１を用いて説明する。まず、検査者は、接続コネクタ１６に収容検出センサ２０を接続し、操作部１５ｂを操作して図示しない測定画面を表示部１５ａに表示させる。次に、検査者は、検査対象である血液４０をピペッタ１８を用いて収容部２１の供給口２３から供給する。すると、収容部２１内部の空気が排出孔２５から排出されながら血液４０が収容部２１に収容されていく。ここで、排出孔２５が底面部材２４のドーム形状の頂点に設けられており、順次供給される血液４０により徐々に押し出されるから、収容部２１内部の空気が収容部２１の隅などに残りにくい。
【００２４】
続いて、検査者は、操作部１５ｂを操作して測定開始指示を入力する。すると、凝固活性測定装置１０のＣＰＵ１２は、所定時間のあいだ、圧電素子３０へ接続コネクタ１６を介して撹拌用の駆動パルス電圧を印加する。すると、振動板２６が逆圧電効果により振動し、振動板２６の内側に固定された乾燥試薬４２が血液４０中に溶け出す。ここで、「所定時間」や「撹拌用の駆動パルス電圧」は、乾燥試薬４２が血液４０に十分まざるような値に経験的に定められているものとした。所定時間が経過すると、ＣＰＵ１２は、圧電素子３０へ接続コネクタ１６を介して測定用の駆動パルス電圧を印加する。すると、振動板２６が逆圧電効果により強く振動し、血液４０に超音波振動が伝わるようになる。
【００２５】
そして、血液４０を伝わる超音波振動が反射板３６で反射して再び振動板２６に到達する。この反射板３６から到達した超音波振動によって振動板２６が振動し、圧電効果により電圧が生じ、この生じた電圧を検出信号としてコントローラ１１へ入力される。このとき、収容部２１に収容された血液４０は気泡などの残留が抑制されている状態であり、底面部材２４からの不要な振動を抑制した状態で、且つ振動板２６側の振動が振動遮断層２７により側壁部を伝って反射板３６へ伝わるのを抑制した状態で、血液４０の凝固活性を測定可能である。また、血液４０の凝固中に水分などが生じた場合には、排出孔２５から排出可能である。続いて、ＣＰＵ１２は、検出した電圧波形の振幅電圧と測定用の駆動パルス電圧との比（減衰率）の変化によって、経時的な血液４０の粘度の変化を検出する。そして、ＣＰＵ１２は、この粘度の変化に基づいて、血液４０の凝固活性、例えば凝固速度などを算出し、表示部１５ａに表示出力する。
【００２６】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の圧電素子３０が本発明の振動付与手段及び振動検出手段に相当し、接続コネクタ１６が接続手段に相当し、コントローラ１１が制御手段に相当する。
【００２７】
以上詳述した本実施形態の凝固活性測定装置１０によれば、検査対象である血液４０を供給可能な供給口２３と振動板２６とを有し血液４０を収容する収容部２１に血液４０を収容させる際に、供給口２３から血液４０を供給すると収容部２１に設けられた排出孔２５からこの収容部２１内の空気が排出されつつ、収容部２１内へ血液４０が導入される。そして、振動板２６に配設された圧電素子３０により血液４０に超音波振動を付与し、この血液４０の振動状態を検出することにより、血液４０の凝固活性、例えば粘度や凝固速度などの情報を得るのである。このように、血液４０を収容部２１に収容する際に空気が抜けることから、収容部２１に収容した血液４０に気泡が残ってしまうのを抑制可能であり、気泡による超音波の散乱や減衰が抑えられるため測定精度が向上する。また、排出孔２５により収容部２１から空気を排出して血液４０を導入可能であるから、より少ない量の血液４０であっても収容部２１に導入可能である。したがって、より少ない量で、より正確に血液４０の凝固活性を測定することができる。また、収容部２１は、互いに対向する側面に振動板２６と反射板３６とが設けられた互いに対向した側面と、この側面と直交する方向に設けられた底面部材２４とにより形成され、供給口２３に対向する底面部材２４に排出孔２５が設けられているため、振動の付与及び検出を行う面に供給口２３や排出孔２５がなく、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができるし、供給口２３と排出孔２５とが同じ方向にあるから供給口２３から血液４０を供給すると排出孔２５から空気が抜けやすく、より気泡の残留を抑制することができる。更に、収容部２１は、底面部材２４が外部に向かって凸形状であり、振動を吸収する部材により形成されているから、底面部材２４で生じる振動が圧電素子３０で検出されるのを抑制することができ、ひいては一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。更にまた、排出孔２５は、孔サイズが１μｍ以上１００μｍ以下に形成されているから、排出孔２５を形成しやすいし、排出孔２５から検査対象の液体が漏れ出るのを抑制することができる。そして、圧電素子３０は、振動の発生と振動の検出を兼ねているため、構成を簡略化することができる。そしてまた、収容部２１の振動板２６と反射板３６との間の側壁部分に振動を吸収可能な振動遮断層２７を備えているため、収容部２１の側壁部分を通じて振動が伝播するのを抑制可能であり、より一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。そして更に、検査対象である凝固する液体はその凝固速度を測定することが多い血液であるため、本発明を適用する意義が高く、収容部２１は、血液を凝固させる乾燥試薬４２が設けられているため、血液と混合して凝固させる薬品を設けることにより、凝固活性の測定を実行しやすい。
【００２８】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００２９】
例えば、上述した実施形態では、収容部２１に乾燥試薬４２が固定されているものとしたが、これを省略してもよい。このとき、凝固用の試薬と血液４０とを混合してから収容部２１へ導入するものとしてもよい。
【００３０】
上述した実施形態では、血液４０の凝固活性を、検出した電圧波形の振幅電圧と測定用の駆動パルス電圧との比（減衰率）の変化によって求めるものとしたが、検出した電圧波形の周波数と駆動パルス電圧の周波数との変化によって求めるものとしてもよい。また、本実施形態では、減衰量の差で粘度の変化を検出したが、測定用パルス発信から電圧信号を検出するまでの時間差から粘度を算出するものとしてもよい。
【００３１】
上述した実施形態では、血液４０の凝固活性の測定前に所定時間のあいだ、圧電素子３０を振動させて乾燥試薬４２と血液４０とが混ざるように撹拌するものとしたが、これを省略しても構わない。
【００３２】
上述した実施形態において、供給口２３は、上面の全体が開口しているものとしたが、その一部のみが開口しているものとしてもよい。
【００３３】
例えば、図３に示すように収容検出センサを構成してもよい。図３は、別の収容検出センサの説明図であり、図３（ａ）が収容検出センサ２０Ｂの平面図、図３（ｂ）が収容検出センサ２０Ｂの正面図、図３（ｃ）が収容検出センサ２０Ｃの平面図、図３（ｄ）が収容検出センサ２０Ｄの平面図、図３（ｅ）が収容検出センサ２０Ｅの平面図、図３（ｆ）が収容検出センサ２０Ｆの平面図、図３（ｇ）が収容検出センサ２０Ｆの正面図である。
【００３４】
例えば、上述した実施形態では、振動遮断層２７を備え、底面部材２４が外部に向かって凸形状に形成され振動をより吸収可能な部材で形成した収容検出センサ２０としたが、図３（ａ），（ｂ）に示すように、振動遮断層２７を省略し、平らに形成し、且つ振動を吸収可能でない部材で形成した底面部材２４Ｂを有する収容部２１Ｂを備えた収容検出センサ２０Ｂとしてもよい。こうしても、排出孔２５によって、より少ない量でより正確に血液４０の凝固活性を測定することができる。なお、振動遮断層２７の省略、底面部材２４の形状及び底面部材２４の部材のうち少なくとも１以上を適宜組み合わせて省略してもよい。なお、図３では、振動遮断層２７を省略したものを示したが、振動遮断層２７も適宜組み合わせて採用したり省略したりしてもよい。
【００３５】
また、上述した実施形態では、振動板２６を平面で形成した収容検出センサ２０としたが、図３（ｃ）に示すように、血液４０が収容される側と異なる側（外部側）に向かって凸形状となるように形成された振動板２６Ｃを有する収容部２１Ｃを備えた収容検出センサ２０Ｃとしてもよい。こうすれば、側壁側への振動の伝播を抑制し、検出側に集中して振動するため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【００３６】
また、上述した実施形態では、圧電素子３０を振動の発生と振動の検出とに共用した収容検出センサ２０としたが、図３（ｄ）に示すように、振動検出用の圧電素子３２を反射板３６Ｄ側にも設けた収容部２１Ｄを備えた収容検出センサ２０Ｄとしてもよい。こうすれば、振動の付与と振動の検出とを別の場所で行うことにより振動板２６の振動が振動の検出に影響するのを抑制可能であるため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。なお、図３（ｄ）では、振動板２６及び反射板３６Ｂが外部に向かって凸形状のものを示したが、振動板２６及び反射板３６Ｂの少なくとも一方が平面であるものとしてもよい。
【００３７】
また、上述した実施形態では、排出孔２５を１つ設けた収容検出センサ２０としたが、図３（ｅ）に示すように、複数の排出孔２５を設けた収容部２１Ｅを備えた収容検出センサ２０Ｅとしてもよい。こうすれば、より空気抜きをしやすいから、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができるし、例えば血液４０が凝固する際に液体が生じる場合などには、その生じた液体をより速やかに排出することができる。
【００３８】
また、上述した実施形態では、底面部材２４に排出孔２５を設けた収容検出センサ２０としたが、図３（ｆ），（ｇ）に示すように、メッシュ２８を底面に設けた収容部２１Ｆを備えた収容検出センサ２０Ｆとしてもよい。こうすれば、メッシュを利用して比較的容易に排出孔を多数形成することができる。このメッシュ２８は、孔サイズが０．０１μｍ以上１０μｍ以下に形成されていることが好ましく、０．１μｍ以上５μｍ以下に形成されていることがより好ましい。孔サイズが０．０１μｍ以上ではメッシュを形成しやすく、１０μｍ以下では、メッシュから検査対象の液体が漏れ出るのを抑制することができる。ここで、孔サイズは、メッシュの開口部（排出孔）が矩形であるときには最も長い辺の長さをいい、円や楕円であるときは最も長い内径をいうものとする。
【００３９】
あるいは、上述した実施形態では、略立方体の収容部２１を備えた収容検出センサ２０としたが、図４に示すように、血液４０の供給方向を長手方向とする矩形状の収容部１２１を備えた収容検出センサ１２０としてもよい。図４は、収容検出センサ１２０の説明図であり、図４（ａ）が斜視図、図４（ｂ）が断面図、図４（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。この収容検出センサ１２０は、図４（ａ）において手前側に設けられた幅広な供給口１２３と、供給口１２３に対向する図４（ａ）において奥側の面に設けられ供給口１２３と同形状の排出孔１２５と、供給口１２３や排出孔１２５と直交する面（ここでは上面）に設けられた略矩形状の圧電素子３０と、を備えている。収容部１２１は、その略中央が振動板１２６であり、これに対向する面が反射板１３６となっており、振動板１２６に圧電素子３０が設けられている。この収容部１２１の内部空間において、供給口１２３から圧電素子３０の下部まではその内壁が粗面１２１ａとなっており、圧電素子３０の下部から排出孔１２５まではその内壁が鏡面１２１ｂとなっている。これにより、図４（ｃ）に示すように、血液４０を供給すると、粗面１２１ａの領域までは液体が入りやすく、鏡面１２１ｂから先は液体が進みにくいようになっている。この収容検出センサ１２０も上述したように血液４０を内部に導入し、圧電素子３０を振動させて血液４０を介して反射板１３６で反射した振動を検出する。ここでは、比較的強い振動を圧電素子３０により発生させて生じた共振周波数を圧電素子３０により検出する処理を繰り返すことにより血液４０の凝固活性を測定するものとした。こうしても、より少ない量で、より正確に血液４０の凝固活性を測定することができる。なお、粗面１２１ａ及び鏡面１２１ｂは、上述した実施形態や以下に説明する形態にも適宜採用することができる。また、収容検出センサ１２０において、粗面１２１ａや鏡面１２１ｂを省略してもよい。
【００４０】
あるいは、図５に示すように、血液４０の供給方向を長手方向とし、供給口２２３と排出孔２２５とが直交する面にそれぞれ設けられた矩形状の収容部２２１を備えた収容検出センサ２２０としてもよい。図５は、収容検出センサ２２０の説明図であり、図５（ａ）が斜視図、図５（ｂ）が断面図、図５（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。この収容検出センサ２２０は、図５（ａ）において手前側の面に設けられた幅広な供給口２２３と、供給口２２３に直交する、図５（ａ）において上面に設けられた排出孔２２５と、上面の排出孔２２５より供給口２２３側に設けられた略矩形状の圧電素子３０と、を備えている。収容部２２１は、その略中央が振動板２２６であり、これに対向する面が反射板２３６となっており、振動板２２６に圧電素子３０が設けられている。この収容検出センサ２２０も上述したように血液４０を内部に導入し、圧電素子３０を振動させて血液４０を介して反射板２３６で反射した振動を検出する。こうしても、より少ない量で、より正確に血液４０の凝固活性を測定することができる。
【００４１】
あるいは、図６に示すように、圧電素子３０の配置方向を長手方向とし、供給口３２３と排出孔３２５と圧電素子３０とが同一の面にそれぞれ設けられた矩形状の収容部３２１を備えた収容検出センサ３２０としてもよい。図６は、収容検出センサ３２０の説明図であり、図６（ａ）が斜視図、図６（ｂ）が断面図、図６（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。この収容検出センサ３２０は、図６（ａ）において手前側の上面に設けられた幅広な供給口３２３と、図６（ａ）において奥側の上面に設けられた幅広な供給口３２３と、供給口３２３と排出孔３２５との間に設けられた略矩形状の圧電素子３０と、を備えている。収容部３２１は、その略中央が振動板３２６であり、これに対向する面が反射板３３６となっており、振動板３２６に圧電素子３０が設けられている。この収容検出センサ３２０も上述したように血液４０を内部に導入し、圧電素子３０を振動させて血液４０を介して反射板３３６で反射した振動を検出する。こうしても、より少ない量で、より正確に血液の凝固活性を測定することができる。
【００４２】
なお、上述した収容検出センサ２０〜２０Ｆの態様を、適用可能な範囲で収容検出センサ１２０，２２０，３２０に適宜適用してもよい。
【００４３】
上述した実施形態では、検査対象として血液について説明したが、時間の経過と共に凝固するものであれば特に限定されずに検査対象として用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、凝固する検査対象の凝固活性の測定分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】凝固活性測定装置１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】凝固活性測定装置１０に装着される収容検出センサ２０の説明図であり、図２（ａ）が斜視図、図２（ｂ）が平面図、図２（ｃ）が正面図、図２（ｄ）が図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】別の収容検出センサの説明図であり、図３（ａ）が収容検出センサ２０Ｂの平面図、図３（ｂ）が収容検出センサ２０Ｂの正面図、図３（ｃ）が収容検出センサ２０Ｃの平面図、図３（ｄ）が収容検出センサ２０Ｄの平面図、図３（ｅ）が収容検出センサ２０Ｅの平面図、図３（ｆ）が収容検出センサ２０Ｆの平面図、図３（ｇ）が収容検出センサ２０Ｆの正面図である。
【図４】収容検出センサ１２０の説明図であり、図４（ａ）が斜視図、図４（ｂ）が断面図、図４（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。
【図５】収容検出センサ２２０の説明図であり、図５（ａ）が斜視図、図５（ｂ）が断面図、図５（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。
【図６】収容検出センサ３２０の説明図であり、図６（ａ）が斜視図、図６（ｂ）が断面図、図６（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 凝固活性測定装置、１１ コントローラ、１２ ＣＰＵ、１３ フラッシュＲＯＭ、１４ ＲＡＭ、１５ 操作パネル、１５ａ 表示部、１５ｂ 操作部、１６ 接続コネクタ、１８ ピペッタ、２０，２０Ｂ〜２０Ｆ，１２０，２２０，３２０ 収容検出センサ、２１，２１Ｂ〜２１Ｆ，１２１，２２１ 収容部、２３，１２３，２２３，３２３ 供給口、２４，２４Ｂ 底面部材、２５，１２５，２２５，３２５ 排出孔、２６，２６Ｃ，１２６，２２６，３２６ 振動板、２７ 振動遮断層、２８ メッシュ、３０，３２ 圧電素子、３６，３６Ｂ，３６Ｄ，１３６，２３６，３３６ 反射板、４０ 血液、４２ 乾燥試薬、１２１ａ 粗面、１２１ｂ 鏡面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容検出センサ及び凝固活性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、凝固活性測定装置としては、血液試料の光学変化を時間の経過と共に検出することにより血液凝固時間を測定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された装置は、測定開始から凝固反応終了までの間に少なくとも１つのチェック領域を設け、その領域の反応状態（反応速度の低下など）を監視することにより、反応初期の異常を検出する。また、その他の凝固活性測定装置では、検査対象である血液に磁性体を投入し、この磁性体を回転させながらこの磁性体の動きが鈍くなるのを検出することにより血液凝固時間を測定するものが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１６９７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前者（特許文献１に記載された装置）では、光学変化を検出するため、検査対象の粘度にかかわらず凝固活性を検出することができるが、光量変化が小さいことから、検出精度が低いという問題があった。また、後者では、磁性体の動きの変化を見るため、ある一定の粘度がなければ凝固活性を検出することができない問題があった。また、前者及び後者では、比較的大きな検査対象の量を要した。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、より少ない量で、より正確に検査対象の凝固活性を測定することができる収容検出センサ及び凝固活性測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の収容検出センサは、
検査対象である凝固する液体の凝固活性を測定する凝固活性測定装置に用いられる収容検出センサであって、
前記検査対象を供給可能な供給口と前記検査対象と接触する振動板とを有し前記検査対象を収容する収容部と、
前記収容部に設けられ前記供給口から前記検査対象を供給すると該収容部に収容されている気体を排出可能な排出孔と、
前記振動板に配設され前記収容部へ収容された前記検査対象に振動を付与する振動付与手段と、
前記検査対象へ付与された該検査対象の振動状態を検出する振動検出手段と、
を備えたものである。
【０００７】
この収容検出センサでは、検査対象（凝固する液体）を供給可能な供給口と検査対象と接触する振動板とを有し検査対象を収容する収容部に、検査対象を収容させる際に、供給口から検査対象を供給すると収容部に設けられた排出孔からこの収容部に収容されていた気体が排出されつつ、収容部内へ検査対象が導入される。そして、振動板に配設された振動付与手段により検査対象に振動を付与し、この検査対象へ付与された検査対象の振動状態を検出することにより、検査対象の凝固活性の情報を得るのである。このように、検査対象を収容部に収容する際に、気体が抜けることから、収容部に収容した検査対象に気泡が残ってしまうのを抑制可能である。また、排出孔により収容部から気体を排出して検査対象を導入可能であるから、より少ない量の検査対象であっても収容部に収容可能である。したがって、より少ない量で、より正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。ここで、「凝固活性」とは、検査対象の凝固に関する状態及びその状態の変化をいい、例えば検査対象の粘度や粘度の変化、凝固速度などを含む。このとき、前記排出孔は、前記検査対象の表面張力により該検査対象は排出されない大きさに形成されているものとしてもよい。
【０００８】
本発明の収容検出センサにおいて、前記収容部は、前記供給口と前記排出孔とが前記検査対象の供給方向に設けられ、前記振動付与手段と前記振動検出手段とが前記検査対象の供給方向に直交する方向の面に設けられているものとしてもよい。こうすれば、振動の付与及び検出を行う面に供給口や排出孔がないため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【０００９】
本発明の収容検出センサにおいて、前記収容部は、側面と底面とにより形成され、前記側面に前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられており、前記底面に排出孔が設けられているものとしてもよい。このとき、前記振動板は、前記検査対象が収容される側と異なる側に向かって凸形状となるように形成されているものとしてもよい。こうすれば、振動の検出側に集中して振動するため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。また、前記収容部は、前記底面が前記検査対象が収容される側と異なる側に向かって凸形状となるように形成されているものとしてもよい。こうすれば、底面で生じた振動が検出されるのを抑制することができ、ひいては一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。このとき、前記供給口は、前記収容部の上面に設けられ、前記排出孔は、前記収容部の底面に設けられているものとしてもよい。また、前記収容部は、前記底面が振動を吸収する部材により形成されているものとしてもよい。こうすれば、振動の発生、振動の検出に関与しない底面での振動の発生を抑制可能であるため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。また、前記収容部は、前記底面に複数の前記排出孔が設けられているものとしてもよい。こうすれば、収容部にある気体をより一層排出しやすいため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【００１０】
本発明の収容検出センサにおいて、前記排出孔は、孔サイズが１μｍ以上１００μｍ以下に形成されているのが好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下に形成されていることがより好ましい。孔サイズが１μｍ以上では排出孔を形成しやすいし、１００μｍ以下では排出孔から検査対象の液体が漏れ出るのを抑制することができる。ここで、孔サイズは、排出孔が矩形であるときには最も長い辺の長さをいい、円や楕円であるときは最も長い内径をいうものとする。
【００１１】
本発明の収容検出センサにおいて、前記排出孔は、前記収容部に配設された孔サイズが０．０１μｍ以上１０μｍ以下のメッシュにより形成されているものとしてもよい。こうすれば、メッシュを用いることにより比較的容易に排出孔を形成することができる。このメッシュは、孔サイズが０．０１μｍ以上１０μｍ以下に形成されていることが好ましく、０．１μｍ以上５μｍ以下に形成されていることがより好ましい。孔サイズが０．０１μｍ以上ではメッシュを形成しやすく、１０μｍ以下では、メッシュから検査対象の液体が漏れ出るのを抑制することができる。ここで、孔サイズは、排出孔が矩形であるときには最も長い辺の長さをいい、円や楕円であるときは最も長い内径をいうものとする。
【００１２】
本発明の収容検出センサにおいて、前記振動検出手段は、前記振動付与手段を兼ねた圧電素子であるものとしてもよい。こうすれば、振動の付与と振動の検出とを圧電素子を利用して１つの部材で行うことができるため、構成を簡略化することができる。
【００１３】
本発明の収容検出センサにおいて、前記振動検出手段は、前記振動付与手段と対向して前記収容部に設けられているものとしてもよい。こうすれば、振動の付与と振動の検出とを別の場所で行うことにより振動板の振動が振動の検出に影響するのを抑制可能であるため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【００１４】
本発明の収容検出センサは、前記収容部の前記振動板の面と該振動板に対向する面との間の側壁部分に振動を吸収可能な振動遮断層、を備えたものとしてもよい。こうすれば、振動遮断層により収容部の側壁部分を通じて振動が伝播するのを抑制可能であるため、より一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【００１５】
本発明の収容検出センサにおいて、前記収容部は、前記供給口から前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられた位置までの内部が粗面によって形成されているものとしてもよい。こうすれば、前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられた位置まで検査対象を導きやすい。
【００１６】
本発明の収容検出センサにおいて、前記検査対象である凝固する液体は、血液であり、前記収容部は、前記血液を凝固させる薬品が設けられているものとしてもよい。血液は、その凝固速度を測定することが多いため、本発明を適用する意義が高い。また、血液は、薬品と混合して凝固させることが多いため、収容部にその薬品を設けることにより、凝固活性の測定を実行しやすい。
【００１７】
本発明の凝固活性測定装置は、
検査対象である凝固する液体の凝固活性を測定する凝固活性測定装置であって、
上述したいずれか一つに記載の収容検出センサと、
前記収容検出センサの前記振動付与手段及び前記振動検出手段と接続・接続解除可能な接続手段と、
前記収容部へ収容された前記検査対象に振動を付与するよう前記振動付与手段を制御すると共に前記振動検出手段が検出した検査対象の振動状態の変化に基づいて前記検査対象の凝固活性を算出する制御手段と、
を備えたものである。
【００１８】
この凝固活性測定装置は、上述したいずれかに記載の収容検出センサの振動付与手段及び振動検出手段と接続し、収容部へ収容された検査対象に振動を付与すると共に、検出した検査対象の振動状態の減衰に基づいて前記検査対象の凝固活性を算出する。このように、上述したいずれか一つの収容検出センサを備えるから、より少ない量で、より正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態である凝固活性測定装置１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、凝固活性測定装置１０に装着される収容検出センサ２０の説明図であり、図２（ａ）が斜視図、図２（ｂ）が平面図、図２（ｃ）が正面図、図２（ｄ）が図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。凝固活性測定装置１０は、検査対象である血液の凝固特性を検出する装置として構成され、装置全体の制御を司るコントローラ１１と、血液を収容し収容した血液の凝固活性を検出するセンサである収容検出センサ２０と、検査者へ情報を表示可能であり検査者の指示を入力可能である操作パネル１５と、収容検出センサ２０とコントローラ１１とを電気的に接続・接続解除可能な接続コネクタ１６とを備えている。コントローラ１１は、ＣＰＵ１２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、情報を記憶消去可能であり各種処理プログラムを記憶したフラッシュＲＯＭ１３と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ１４とを備えている。操作パネル１５は、検査者が凝固活性測定装置１０に対して各種の指示を入力するためのデバイスであり、各種の指示に応じた文字や画像が表示されるカラー液晶パネルにより構成された表示部１５ａや、各種操作を行うボタン等を配置した操作部１５ｂなどが設けられている。
【００２０】
収容検出センサ２０は、図２に示すように、血液４０をピペッタ１８などにより供給可能な供給口２３が上面に開口し供給された血液４０を収容する収容部２１と、収容部２１の下面にある底面部材２４に設けられ血液４０を収容部２１へ供給する際の空気抜き孔として用いられる排出孔２５と、収容部２１に収容された血液４０に接触して振動可能な振動板２６と、振動板２６を振動させて超音波の振動を発生すると共に血液４０を介して反射板３６で反射した振動を電気信号に変換する圧電素子３０と、を備えている。
【００２１】
収容部２１は、外形が略直方体であり内部空間が略直方体の容器として構成されており、側面のうちの１面（図２（ａ）の手前側の面）が振動板２６であり、この振動板２６に対向する面が反射板３６として構成されている。この収容部２１は、例えば安定化された酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、ムライトなどのセラミックスにより形成することができる。この収容部２１の血液４０が収容される側の面には、血液４０と混合すると血液４０の凝固が開始される乾燥試薬４２が乾燥した状態で固定されている。ここでは、乾燥試薬４２は、振動板２６に固定されているものとした。この乾燥試薬４２は、例えば、組織トロンボプラスチン含有試薬、リン脂質含有試薬、トロンビン含有試薬などを用いることができる。この収容部２１は、凝固活性測定装置１０により血液４０の凝固活性を計測するのに十分な容積を経験的に求め、この求めた容積、例えば１μＬ以上１０μＬ以下の容積となるように形成されている。供給口２３に対向する収容部２１の底面を構成する底面部材２４は、血液４０が収容される側と異なる側、即ち、外部に向かってドーム状の凸形状になるように形成されている。この底面部材２４は、振動をより吸収する材料、例えば硬質ウレタンの発泡体などにより形成されている。この底面部材２４の略中央、ドーム形状の頂点には排出孔２５が形成されている。この排出孔２５は、その孔サイズｄが血液４０の表面張力により空気は抜けるが血液４０は外部に漏れないような大きさ、例えば１μｍ以上１００μｍ以下の大きさに形成されるのが好ましい。ここでは、孔サイズｄは、２〜１０μｍに形成されている。なお、孔サイズｄは、排出孔２５が矩形であるときには最も長い辺の長さをいい、円や楕円であるときは最も長い内径をいうものとする。この収容部２１は、振動板２６側の部材と反射板３６側の部材とに分割され、これらの部材の間に振動をより吸収可能な振動遮断層２７が設けられている（図２（ｄ）参照）。この振動遮断層２７は、振動を吸収する材料、例えば硬質ウレタンの発泡体などにより形成されている。
【００２２】
圧電素子３０は、略矩形状に形成されて振動板２６の外側に配設されている、即ち、供給口２３から供給された血液４０の供給方向に直交する面に設けられている。この圧電素子３０は、接続コネクタ１６を介して入力した信号により体積変化すると共に、振動板２６によって加えられた圧力に応じた信号を接続コネクタ１６を介してコントローラ１１へ出力する。この圧電素子３０は、１つの素子により収容部２１に収容された血液４０に対し振動板２６を介して超音波振動を与えると共に、血液４０を介して反射板３６で反射した反射波を検出するよう構成されている。この圧電素子３０としては、例えば、チタン酸ビスマスやニオブ酸リチウム、これらにナトリウム、カリウムなどを添加したものなどを用いることができる。
【００２３】
次に、こうして構成された本実施形態の凝固活性測定装置１０の動作、特に血液４０の凝固活性の測定について図１を用いて説明する。まず、検査者は、接続コネクタ１６に収容検出センサ２０を接続し、操作部１５ｂを操作して図示しない測定画面を表示部１５ａに表示させる。次に、検査者は、検査対象である血液４０をピペッタ１８を用いて収容部２１の供給口２３から供給する。すると、収容部２１内部の空気が排出孔２５から排出されながら血液４０が収容部２１に収容されていく。ここで、排出孔２５が底面部材２４のドーム形状の頂点に設けられており、順次供給される血液４０により徐々に押し出されるから、収容部２１内部の空気が収容部２１の隅などに残りにくい。
【００２４】
続いて、検査者は、操作部１５ｂを操作して測定開始指示を入力する。すると、凝固活性測定装置１０のＣＰＵ１２は、所定時間のあいだ、圧電素子３０へ接続コネクタ１６を介して撹拌用の駆動パルス電圧を印加する。すると、振動板２６が逆圧電効果により振動し、振動板２６の内側に固定された乾燥試薬４２が血液４０中に溶け出す。ここで、「所定時間」や「撹拌用の駆動パルス電圧」は、乾燥試薬４２が血液４０に十分まざるような値に経験的に定められているものとした。所定時間が経過すると、ＣＰＵ１２は、圧電素子３０へ接続コネクタ１６を介して測定用の駆動パルス電圧を印加する。すると、振動板２６が逆圧電効果により強く振動し、血液４０に超音波振動が伝わるようになる。
【００２５】
そして、血液４０を伝わる超音波振動が反射板３６で反射して再び振動板２６に到達する。この反射板３６から到達した超音波振動によって振動板２６が振動し、圧電効果により電圧が生じ、この生じた電圧を検出信号としてコントローラ１１へ入力される。このとき、収容部２１に収容された血液４０は気泡などの残留が抑制されている状態であり、底面部材２４からの不要な振動を抑制した状態で、且つ振動板２６側の振動が振動遮断層２７により側壁部を伝って反射板３６へ伝わるのを抑制した状態で、血液４０の凝固活性を測定可能である。また、血液４０の凝固中に水分などが生じた場合には、排出孔２５から排出可能である。続いて、ＣＰＵ１２は、検出した電圧波形の振幅電圧と測定用の駆動パルス電圧との比（減衰率）の変化によって、経時的な血液４０の粘度の変化を検出する。そして、ＣＰＵ１２は、この粘度の変化に基づいて、血液４０の凝固活性、例えば凝固速度などを算出し、表示部１５ａに表示出力する。
【００２６】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の圧電素子３０が本発明の振動付与手段及び振動検出手段に相当し、接続コネクタ１６が接続手段に相当し、コントローラ１１が制御手段に相当する。
【００２７】
以上詳述した本実施形態の凝固活性測定装置１０によれば、検査対象である血液４０を供給可能な供給口２３と振動板２６とを有し血液４０を収容する収容部２１に血液４０を収容させる際に、供給口２３から血液４０を供給すると収容部２１に設けられた排出孔２５からこの収容部２１内の空気が排出されつつ、収容部２１内へ血液４０が導入される。そして、振動板２６に配設された圧電素子３０により血液４０に超音波振動を付与し、この血液４０の振動状態を検出することにより、血液４０の凝固活性、例えば粘度や凝固速度などの情報を得るのである。このように、血液４０を収容部２１に収容する際に空気が抜けることから、収容部２１に収容した血液４０に気泡が残ってしまうのを抑制可能であり、気泡による超音波の散乱や減衰が抑えられるため測定精度が向上する。また、排出孔２５により収容部２１から空気を排出して血液４０を導入可能であるから、より少ない量の血液４０であっても収容部２１に導入可能である。したがって、より少ない量で、より正確に血液４０の凝固活性を測定することができる。また、収容部２１は、互いに対向する側面に振動板２６と反射板３６とが設けられた互いに対向した側面と、この側面と直交する方向に設けられた底面部材２４とにより形成され、供給口２３に対向する底面部材２４に排出孔２５が設けられているため、振動の付与及び検出を行う面に供給口２３や排出孔２５がなく、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができるし、供給口２３と排出孔２５とが同じ方向にあるから供給口２３から血液４０を供給すると排出孔２５から空気が抜けやすく、より気泡の残留を抑制することができる。更に、収容部２１は、底面部材２４が外部に向かって凸形状であり、振動を吸収する部材により形成されているから、底面部材２４で生じる振動が圧電素子３０で検出されるのを抑制することができ、ひいては一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。更にまた、排出孔２５は、孔サイズが１μｍ以上１００μｍ以下に形成されているから、排出孔２５を形成しやすいし、排出孔２５から検査対象の液体が漏れ出るのを抑制することができる。そして、圧電素子３０は、振動の発生と振動の検出を兼ねているため、構成を簡略化することができる。そしてまた、収容部２１の振動板２６と反射板３６との間の側壁部分に振動を吸収可能な振動遮断層２７を備えているため、収容部２１の側壁部分を通じて振動が伝播するのを抑制可能であり、より一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。そして更に、検査対象である凝固する液体はその凝固速度を測定することが多い血液であるため、本発明を適用する意義が高く、収容部２１は、血液を凝固させる乾燥試薬４２が設けられているため、血液と混合して凝固させる薬品を設けることにより、凝固活性の測定を実行しやすい。
【００２８】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００２９】
例えば、上述した実施形態では、収容部２１に乾燥試薬４２が固定されているものとしたが、これを省略してもよい。このとき、凝固用の試薬と血液４０とを混合してから収容部２１へ導入するものとしてもよい。
【００３０】
上述した実施形態では、血液４０の凝固活性を、検出した電圧波形の振幅電圧と測定用の駆動パルス電圧との比（減衰率）の変化によって求めるものとしたが、検出した電圧波形の周波数と駆動パルス電圧の周波数との変化によって求めるものとしてもよい。また、本実施形態では、減衰量の差で粘度の変化を検出したが、測定用パルス発信から電圧信号を検出するまでの時間差から粘度を算出するものとしてもよい。
【００３１】
上述した実施形態では、血液４０の凝固活性の測定前に所定時間のあいだ、圧電素子３０を振動させて乾燥試薬４２と血液４０とが混ざるように撹拌するものとしたが、これを省略しても構わない。
【００３２】
上述した実施形態において、供給口２３は、上面の全体が開口しているものとしたが、その一部のみが開口しているものとしてもよい。
【００３３】
例えば、図３に示すように収容検出センサを構成してもよい。図３は、別の収容検出センサの説明図であり、図３（ａ）が収容検出センサ２０Ｂの平面図、図３（ｂ）が収容検出センサ２０Ｂの正面図、図３（ｃ）が収容検出センサ２０Ｃの平面図、図３（ｄ）が収容検出センサ２０Ｄの平面図、図３（ｅ）が収容検出センサ２０Ｅの平面図、図３（ｆ）が収容検出センサ２０Ｆの平面図、図３（ｇ）が収容検出センサ２０Ｆの正面図である。
【００３４】
例えば、上述した実施形態では、振動遮断層２７を備え、底面部材２４が外部に向かって凸形状に形成され振動をより吸収可能な部材で形成した収容検出センサ２０としたが、図３（ａ），（ｂ）に示すように、振動遮断層２７を省略し、平らに形成し、且つ振動を吸収可能でない部材で形成した底面部材２４Ｂを有する収容部２１Ｂを備えた収容検出センサ２０Ｂとしてもよい。こうしても、排出孔２５によって、より少ない量でより正確に血液４０の凝固活性を測定することができる。なお、振動遮断層２７の省略、底面部材２４の形状及び底面部材２４の部材のうち少なくとも１以上を適宜組み合わせて省略してもよい。なお、図３では、振動遮断層２７を省略したものを示したが、振動遮断層２７も適宜組み合わせて採用したり省略したりしてもよい。
【００３５】
また、上述した実施形態では、振動板２６を平面で形成した収容検出センサ２０としたが、図３（ｃ）に示すように、血液４０が収容される側と異なる側（外部側）に向かって凸形状となるように形成された振動板２６Ｃを有する収容部２１Ｃを備えた収容検出センサ２０Ｃとしてもよい。こうすれば、側壁側への振動の伝播を抑制し、検出側に集中して振動するため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。
【００３６】
また、上述した実施形態では、圧電素子３０を振動の発生と振動の検出とに共用した収容検出センサ２０としたが、図３（ｄ）に示すように、振動検出用の圧電素子３２を反射板３６Ｄ側にも設けた収容部２１Ｄを備えた収容検出センサ２０Ｄとしてもよい。こうすれば、振動の付与と振動の検出とを別の場所で行うことにより振動板２６の振動が振動の検出に影響するのを抑制可能であるため、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができる。なお、図３（ｄ）では、振動板２６及び反射板３６Ｂが外部に向かって凸形状のものを示したが、振動板２６及び反射板３６Ｂの少なくとも一方が平面であるものとしてもよい。
【００３７】
また、上述した実施形態では、排出孔２５を１つ設けた収容検出センサ２０としたが、図３（ｅ）に示すように、複数の排出孔２５を設けた収容部２１Ｅを備えた収容検出センサ２０Ｅとしてもよい。こうすれば、より空気抜きをしやすいから、一層正確に検査対象の凝固活性を測定することができるし、例えば血液４０が凝固する際に液体が生じる場合などには、その生じた液体をより速やかに排出することができる。
【００３８】
また、上述した実施形態では、底面部材２４に排出孔２５を設けた収容検出センサ２０としたが、図３（ｆ），（ｇ）に示すように、メッシュ２８を底面に設けた収容部２１Ｆを備えた収容検出センサ２０Ｆとしてもよい。こうすれば、メッシュを利用して比較的容易に排出孔を多数形成することができる。このメッシュ２８は、孔サイズが０．０１μｍ以上１０μｍ以下に形成されていることが好ましく、０．１μｍ以上５μｍ以下に形成されていることがより好ましい。孔サイズが０．０１μｍ以上ではメッシュを形成しやすく、１０μｍ以下では、メッシュから検査対象の液体が漏れ出るのを抑制することができる。ここで、孔サイズは、メッシュの開口部（排出孔）が矩形であるときには最も長い辺の長さをいい、円や楕円であるときは最も長い内径をいうものとする。
【００３９】
あるいは、上述した実施形態では、略立方体の収容部２１を備えた収容検出センサ２０としたが、図４に示すように、血液４０の供給方向を長手方向とする矩形状の収容部１２１を備えた収容検出センサ１２０としてもよい。図４は、収容検出センサ１２０の説明図であり、図４（ａ）が斜視図、図４（ｂ）が断面図、図４（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。この収容検出センサ１２０は、図４（ａ）において手前側に設けられた幅広な供給口１２３と、供給口１２３に対向する図４（ａ）において奥側の面に設けられ供給口１２３と同形状の排出孔１２５と、供給口１２３や排出孔１２５と直交する面（ここでは上面）に設けられた略矩形状の圧電素子３０と、を備えている。収容部１２１は、その略中央が振動板１２６であり、これに対向する面が反射板１３６となっており、振動板１２６に圧電素子３０が設けられている。この収容部１２１の内部空間において、供給口１２３から圧電素子３０の下部まではその内壁が粗面１２１ａとなっており、圧電素子３０の下部から排出孔１２５まではその内壁が鏡面１２１ｂとなっている。これにより、図４（ｃ）に示すように、血液４０を供給すると、粗面１２１ａの領域までは液体が入りやすく、鏡面１２１ｂから先は液体が進みにくいようになっている。この収容検出センサ１２０も上述したように血液４０を内部に導入し、圧電素子３０を振動させて血液４０を介して反射板１３６で反射した振動を検出する。ここでは、比較的強い振動を圧電素子３０により発生させて生じた共振周波数を圧電素子３０により検出する処理を繰り返すことにより血液４０の凝固活性を測定するものとした。こうしても、より少ない量で、より正確に血液４０の凝固活性を測定することができる。なお、粗面１２１ａ及び鏡面１２１ｂは、上述した実施形態や以下に説明する形態にも適宜採用することができる。また、収容検出センサ１２０において、粗面１２１ａや鏡面１２１ｂを省略してもよい。
【００４０】
あるいは、図５に示すように、血液４０の供給方向を長手方向とし、供給口２２３と排出孔２２５とが直交する面にそれぞれ設けられた矩形状の収容部２２１を備えた収容検出センサ２２０としてもよい。図５は、収容検出センサ２２０の説明図であり、図５（ａ）が斜視図、図５（ｂ）が断面図、図５（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。この収容検出センサ２２０は、図５（ａ）において手前側の面に設けられた幅広な供給口２２３と、供給口２２３に直交する、図５（ａ）において上面に設けられた排出孔２２５と、上面の排出孔２２５より供給口２２３側に設けられた略矩形状の圧電素子３０と、を備えている。収容部２２１は、その略中央が振動板２２６であり、これに対向する面が反射板２３６となっており、振動板２２６に圧電素子３０が設けられている。この収容検出センサ２２０も上述したように血液４０を内部に導入し、圧電素子３０を振動させて血液４０を介して反射板２３６で反射した振動を検出する。こうしても、より少ない量で、より正確に血液４０の凝固活性を測定することができる。
【００４１】
あるいは、図６に示すように、圧電素子３０の配置方向を長手方向とし、供給口３２３と排出孔３２５と圧電素子３０とが同一の面にそれぞれ設けられた矩形状の収容部３２１を備えた収容検出センサ３２０としてもよい。図６は、収容検出センサ３２０の説明図であり、図６（ａ）が斜視図、図６（ｂ）が断面図、図６（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。この収容検出センサ３２０は、図６（ａ）において手前側の上面に設けられた幅広な供給口３２３と、図６（ａ）において奥側の上面に設けられた幅広な供給口３２３と、供給口３２３と排出孔３２５との間に設けられた略矩形状の圧電素子３０と、を備えている。収容部３２１は、その略中央が振動板３２６であり、これに対向する面が反射板３３６となっており、振動板３２６に圧電素子３０が設けられている。この収容検出センサ３２０も上述したように血液４０を内部に導入し、圧電素子３０を振動させて血液４０を介して反射板３３６で反射した振動を検出する。こうしても、より少ない量で、より正確に血液の凝固活性を測定することができる。
【００４２】
なお、上述した収容検出センサ２０〜２０Ｆの態様を、適用可能な範囲で収容検出センサ１２０，２２０，３２０に適宜適用してもよい。
【００４３】
上述した実施形態では、検査対象として血液について説明したが、時間の経過と共に凝固するものであれば特に限定されずに検査対象として用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、凝固する検査対象の凝固活性の測定分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】凝固活性測定装置１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】凝固活性測定装置１０に装着される収容検出センサ２０の説明図であり、図２（ａ）が斜視図、図２（ｂ）が平面図、図２（ｃ）が正面図、図２（ｄ）が図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】別の収容検出センサの説明図であり、図３（ａ）が収容検出センサ２０Ｂの平面図、図３（ｂ）が収容検出センサ２０Ｂの正面図、図３（ｃ）が収容検出センサ２０Ｃの平面図、図３（ｄ）が収容検出センサ２０Ｄの平面図、図３（ｅ）が収容検出センサ２０Ｅの平面図、図３（ｆ）が収容検出センサ２０Ｆの平面図、図３（ｇ）が収容検出センサ２０Ｆの正面図である。
【図４】収容検出センサ１２０の説明図であり、図４（ａ）が斜視図、図４（ｂ）が断面図、図４（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。
【図５】収容検出センサ２２０の説明図であり、図５（ａ）が斜視図、図５（ｂ）が断面図、図５（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。
【図６】収容検出センサ３２０の説明図であり、図６（ａ）が斜視図、図６（ｂ）が断面図、図６（ｃ）が血液４０を収容した断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 凝固活性測定装置、１１ コントローラ、１２ ＣＰＵ、１３ フラッシュＲＯＭ、１４ ＲＡＭ、１５ 操作パネル、１５ａ 表示部、１５ｂ 操作部、１６ 接続コネクタ、１８ ピペッタ、２０，２０Ｂ〜２０Ｆ，１２０，２２０，３２０ 収容検出センサ、２１，２１Ｂ〜２１Ｆ，１２１，２２１ 収容部、２３，１２３，２２３，３２３ 供給口、２４，２４Ｂ 底面部材、２５，１２５，２２５，３２５ 排出孔、２６，２６Ｃ，１２６，２２６，３２６ 振動板、２７ 振動遮断層、２８ メッシュ、３０，３２ 圧電素子、３６，３６Ｂ，３６Ｄ，１３６，２３６，３３６ 反射板、４０ 血液、４２ 乾燥試薬、１２１ａ 粗面、１２１ｂ 鏡面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象である凝固する液体の凝固活性を測定する凝固活性測定装置に用いられる収容検出センサであって、
前記検査対象を供給可能な供給口と前記検査対象と接触する振動板とを有し前記検査対象を収容する収容部と、
前記収容部に設けられ前記供給口から前記検査対象を供給すると該収容部に収容されている気体を排出可能な排出孔と、
前記振動板に配設され前記収容部へ収容された前記検査対象に振動を付与する振動付与手段と、
前記検査対象へ付与された該検査対象の振動状態を検出する振動検出手段と、
を備えた収容検出センサ。
【請求項２】
前記収容部は、前記供給口と前記排出孔とが前記検査対象の供給方向に設けられ、前記振動付与手段と前記振動検出手段とが前記検査対象の供給方向に直交する方向の面に設けられている、請求項１に記載の収容検出センサ。
【請求項３】
前記収容部は、側面と底面とにより形成され、前記側面に前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられており、前記底面に排出孔が設けられている、請求項１又は２に記載の収容検出センサ。
【請求項４】
前記収容部は、前記振動板が前記検査対象が収容される側と異なる側に向かって凸形状となるように形成されている、請求項３に記載の収容検出センサ。
【請求項５】
前記収容部は、前記底面が前記検査対象が収容される側と異なる側に向かって凸形状となるように形成されている、請求項３又は４に記載の収容検出センサ。
【請求項６】
前記収容部は、前記底面が振動を吸収する部材により形成されている、請求項３〜５のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項７】
前記収容部は、前記底面に複数の前記排出孔が設けられている、請求項３〜６のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項８】
前記排出孔は、孔サイズが１μｍ以上１００μｍ以下に形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項９】
前記排出孔は、前記収容部に配設された孔サイズが０．０１μｍ以上１０μｍ以下のメッシュにより形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１０】
前記振動検出手段は、前記振動付与手段を兼ねた圧電素子である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１１】
前記振動検出手段は、前記振動付与手段と対向して前記収容部に設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の収容検出センサであって、
前記収容部の前記振動板の面と該振動板に対向する面との間の側壁部分に振動を吸収可能な振動遮断層、を備えた収容検出センサ。
【請求項１３】
前記収容部は、前記供給口から前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられた位置までの内部が粗面によって形成されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１４】
前記検査対象である凝固する液体は、血液であり、
前記収容部は、前記血液を凝固させる薬品が設けられている、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１５】
検査対象である凝固する液体の凝固活性を測定する凝固活性測定装置であって、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の収容検出センサと、
前記収容検出センサの前記振動付与手段及び前記振動検出手段と接続・接続解除可能な接続手段と、
前記収容部へ収容された前記検査対象に振動を付与するよう前記振動付与手段を制御すると共に前記振動検出手段が検出した検査対象の振動状態の変化に基づいて前記検査対象の凝固活性を算出する制御手段と、
を備えた凝固活性測定装置。
【請求項１】
検査対象である凝固する液体の凝固活性を測定する凝固活性測定装置に用いられる収容検出センサであって、
前記検査対象を供給可能な供給口と前記検査対象と接触する振動板とを有し前記検査対象を収容する収容部と、
前記収容部に設けられ前記供給口から前記検査対象を供給すると該収容部に収容されている気体を排出可能な排出孔と、
前記振動板に配設され前記収容部へ収容された前記検査対象に振動を付与する振動付与手段と、
前記検査対象へ付与された該検査対象の振動状態を検出する振動検出手段と、
を備えた収容検出センサ。
【請求項２】
前記収容部は、前記供給口と前記排出孔とが前記検査対象の供給方向に設けられ、前記振動付与手段と前記振動検出手段とが前記検査対象の供給方向に直交する方向の面に設けられている、請求項１に記載の収容検出センサ。
【請求項３】
前記収容部は、側面と底面とにより形成され、前記側面に前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられており、前記底面に排出孔が設けられている、請求項１又は２に記載の収容検出センサ。
【請求項４】
前記収容部は、前記振動板が前記検査対象が収容される側と異なる側に向かって凸形状となるように形成されている、請求項３に記載の収容検出センサ。
【請求項５】
前記収容部は、前記底面が前記検査対象が収容される側と異なる側に向かって凸形状となるように形成されている、請求項３又は４に記載の収容検出センサ。
【請求項６】
前記収容部は、前記底面が振動を吸収する部材により形成されている、請求項３〜５のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項７】
前記収容部は、前記底面に複数の前記排出孔が設けられている、請求項３〜６のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項８】
前記排出孔は、孔サイズが１μｍ以上１００μｍ以下に形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項９】
前記排出孔は、前記収容部に配設された孔サイズが０．０１μｍ以上１０μｍ以下のメッシュにより形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１０】
前記振動検出手段は、前記振動付与手段を兼ねた圧電素子である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１１】
前記振動検出手段は、前記振動付与手段と対向して前記収容部に設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の収容検出センサであって、
前記収容部の前記振動板の面と該振動板に対向する面との間の側壁部分に振動を吸収可能な振動遮断層、を備えた収容検出センサ。
【請求項１３】
前記収容部は、前記供給口から前記振動付与手段と前記振動検出手段とが設けられた位置までの内部が粗面によって形成されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１４】
前記検査対象である凝固する液体は、血液であり、
前記収容部は、前記血液を凝固させる薬品が設けられている、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の収容検出センサ。
【請求項１５】
検査対象である凝固する液体の凝固活性を測定する凝固活性測定装置であって、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の収容検出センサと、
前記収容検出センサの前記振動付与手段及び前記振動検出手段と接続・接続解除可能な接続手段と、
前記収容部へ収容された前記検査対象に振動を付与するよう前記振動付与手段を制御すると共に前記振動検出手段が検出した検査対象の振動状態の変化に基づいて前記検査対象の凝固活性を算出する制御手段と、
を備えた凝固活性測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−５３０４７（Ｐ２００９−５３０４７Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２０１４３（Ｐ２００７−２２０１４３）
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
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