(57)【要約】【課題】構造が比較的簡単でコストを抑えることができる血液凝固時間測定用カートリッジ、及びこれを使用する血液凝固時間測定装置を提供する。【解決手段】本発明の血液凝固時間測定用カートリッジは、測定流路３の一端側に設けられ血液を導入可能な注入口４と、測定流路３の他端側に設けられ、測定流路３の空気又は注入口４から測定流路３に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口７と、測定流路３に配され、測定流路３を移動可能な移動体１６と、測定流路３を画定する流路壁面及び移動体１６の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、測定流路３の所定部分に対して光を透過可能であって、連通口７から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って測定流路３で往復運動する移動体１６又は血液が所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリア２１、２２と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面積に対して長く延在する測定流路と、
前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、
前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、
前記測定流路に配され、該測定流路を移動可能な移動体と、
前記測定流路を画定する流路壁面及び前記移動体の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、
前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する前記移動体又は血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項２】
前記測定流路は、前記検出エリアの近傍に狭窄部を備える請求項１に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項３】
前記注入口の外側において、前記検出エリアに向かって血液が流れるのを阻止する遮蔽部を備える請求項１又は２に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項４】
更に、前記連通口に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記移動体及び血液を往復運動させるダイヤフラムとを備える請求項１〜３の何れか一項に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項５】
断面積に対して長く延在する測定流路と、
前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、
前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、
前記連通口に接続され、該連通口から流出する血液を貯留する貯留室と、
前記貯留室に配され、該貯留室の血液を撹拌させる撹拌子と、
前記測定流路を画定する流路壁面、前記貯留室を画定する貯留室壁面及び前記撹拌子の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、
前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項６】
前記測定流路は、前記検出エリアの近傍に狭窄部を備える請求項５に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項７】
前記注入口の外側において、前記検出エリアに向かって血液が流れるのを阻止する遮蔽部を備える請求項５又は６に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項８】
更に、前記貯留室に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記測定流路において血液を往復運動させるダイヤフラムとを備える請求項５〜７の何れか一項に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項９】
請求項４又は８に記載の血液凝固時間測定用カートリッジをセットする血液凝固時間測定装置であって、
前記検出エリアに対応する位置に設けられ、光によって前記移動体又は血液を検出可能な検出手段と、前記ダイヤフラムを所定の移動量で押し込み又は引き上げ可能な押圧手段とを備える血液凝固時間測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液が凝固するまでの時間を計測する際に使用する血液凝固時間測定用カートリッジ、及びこの血液凝固時間測定用カートリッジを使用する血液凝固時間測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透析や循環器系の手術で行う人工心肺などの体外循環を行う場合、或いは心臓カテーテルの処置を行う場合にあっては、血液の凝固を防ぐために、例えばヘパリンなどの抗凝固剤が使用されている。このような抗凝固剤は、投与量が不足すると体外循環路が閉塞してしまうことがあり、また投与量が過剰であると止血が困難になるため、適切な量で使用することが重要である。従来、このような場合においては、例えば血液に凝固促進剤を混ぜることによって血液の凝固を促進させるとともに、血液が所定の割合で凝固したと判断される時間（血液の凝固時間）を計測することによって、凝固促進剤の投与量や投与する時期を判断する手法が取り入れられており、そのための技術として様々なものが提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、狭窄部分を含む二股の毛細管を備える測定用カートリッジと、空気ポンプを備える測定装置とからなり、カートリッジを測定装置にセットすることによって空気ポンプをそれぞれの毛細管に接続させ、毛細管に投入した血液を空気ポンプで往復運動させることによって狭窄部分で凝固を促進させ、この往復運動に要する時間の変化から血液の凝固時間を計測する技術が示されている。
【０００４】
また特許文献２には、測定流路に球体を配した測定用カートリッジと、セットした測定用カートリッジを揺動可能な測定装置とからなり、カートリッジの揺動に伴って血液とともに球体を測定流路内で往復運動させ、これによって測定流路に予め塗布しておいた抗凝固剤を溶解させて凝固を促進させ、その際に測定される血液の往復運動に要する時間の変化から血液の凝固時間を計測する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５３７２９４６号明細書
【特許文献２】特開２０１５−２００６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような測定用カートリッジにおいて血液が移動する流路は、形状や大きさにばらつきが生じると凝固時間に影響が及ぶため、高い寸法精度が求められており、そのためにコストの上昇を招いている。ここで特許文献１の測定用カートリッジは、上述したように毛細管が二股に分かれていて長さが長いため、その分コストが増すことになる。加えて、空気ポンプを毛細管に接続させるにあたっては、性能上、空気ポンプの圧力を毛細管に漏れなく伝えなければならず、そのためには空気ポンプと毛細管を気密状態で接続しなければならないため、測定装置及び測定用カートリッジの何れにも、接続部に高い寸法精度が求められることになる。このため、コストの増加に拍車を掛けている。また空気ポンプも、少量の空気を精度良くコントロールできるマイクロポンプの如きものを採用しなければならないため、更にコストが嵩むことになる。
【０００７】
これに対して特許文献２の測定用カートリッジは、測定流路が直線状に一つ設けられているだけなので比較的容易に形成することが可能である。しかし、測定装置に揺動機構を設けなければならないため、全体としてはコスト抑制について未だ改善の余地が残されている。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決することを課題とするものであり、構造が比較的簡単でコストを抑えることができる血液凝固時間測定用カートリッジ、及びこの血液凝固時間測定用カートリッジを使用する血液凝固時間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】
【０００９】
本発明は、断面積に対して長く延在する測定流路と、前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、前記測定流路に配され、該測定流路を移動可能な移動体と、前記測定流路を画定する流路壁面及び前記移動体の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する前記移動体又は血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジである。
【００１０】
このような血液凝固時間測定用カートリッジにおいて、前記測定流路は、前記検出エリアの近傍に狭窄部を備えることが好ましい。
【００１１】
また、前記注入口の外側において、前記検出エリアに向かって血液が流れるのを阻止する遮蔽部を備えることが好ましい。
【００１２】
更に、前記連通口に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記移動体及び血液を往復運動させるダイヤフラムとを備えることが好ましい。
【００１３】
また本発明は、断面積に対して長く延在する測定流路と、前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、前記連通口に接続され、該連通口から流出する血液を貯留する貯留室と、前記貯留室に配され、該貯留室の血液を撹拌させる撹拌子と、前記測定流路を画定する流路壁面、前記貯留室を画定する貯留室壁面及び前記撹拌子の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジでもある。
【００１４】
ここで、前記測定流路は、前記検出エリアの近傍に狭窄部を備えることが好ましい。
【００１５】
また、前記注入口の外側において、前記検出エリアに向かって血液が流れるのを阻止する遮蔽部を備えることが好ましい。
【００１６】
更に、前記貯留室に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記測定流路において血液を往復運動させるダイヤフラムとを備えることが好ましい。
【００１７】
そして、上述した血液凝固時間測定用カートリッジをセットする血液凝固時間測定装置においては、前記検出エリアに対応する位置に設けられ、光によって前記移動体又は血液を検出可能な検出手段と、前記ダイヤフラムを所定の移動量で押し込み又は引き上げ可能な押圧手段とを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の血液凝固時間測定用カートリッジにおいて、血液が移動する測定流路は、断面積に対して長く延在する単一の流路であるため、比較的容易に形成することができる。また、特許文献２のような揺動機構によらず、測定流路の空気や血液を吸引又は加圧することによって血液の凝固時間を計測するものであるため、コストを抑えることができる。
【００１９】
そして測定流路に移動体を配したものにおいては、測定流路で移動体が往復運動することによって血液を撹拌することができるため、測定流路を画定する流路壁面及び移動体の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤を、血液に対して効率的且つ安定的に溶解させることができる。すなわち、凝固促進剤が血液に溶解する際のばらつきが抑えられるため、凝固時間の誤差要因が取り除かれて凝固時間の計測を安定的に行うことができる。また、移動体の外周面と測定流路の内周面との間には血液が通過可能な微小な間隙が形成されているため、血液がこの間隙で凝固し始めると移動体の動きが遅くなり、血液が凝固していない状態に対して移動体の往復運動の周期が長くなる。このため、この周期の差から血液の凝固時間を導くことができる。また、移動体を設ける場合は、測定流路の所定部分に対して光を透過可能な検出エリアを設けることによって、往復運動する移動体がこの所定部分において存在するか否かを検出することが可能である。なお、検出エリアにおいては、移動体とともに往復運動する血液を検出するようにしてもよい。
【００２０】
また、貯留室に撹拌子を配したものにおいては、測定流路を画定する流路壁面、貯留室を画定する貯留室壁面及び撹拌子の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤を効率的に血液に溶解させることができる。すなわち、この場合も凝固促進剤が血液に溶解する際のばらつきが抑えられるため、凝固時間の誤差要因が取り除かれて凝固時間を安定的に計測することができる。
【００２１】
そして測定流路において、検出エリアの近傍に狭窄部を備える場合は、凝固した血液や凝固した血液が付着した移動体が狭窄部で引っ掛かり易くなるため、検出エリアにおいて血液や移動体を安定的に検出することができる。
【００２２】
そして移動体を配したものにおいては、連通口に通じる空気室と、空気室を閉鎖するとともにこの空気室を加圧又は減圧して移動体を往復運動させるダイヤフラムとを備えるように構成し、また撹拌子を配したものにおいては、貯留室に通じる空気室と、空気室を閉鎖するとともにこの空気室を加圧又は減圧して測定流路において血液を往復運動させるダイヤフラムとを備えるように構成することによって、特許文献１のような空気ポンプと毛細管を気密状態で接続しなければならない接続部が不要になるため、コストを抑えることができる。また、本発明である血液凝固時間測定用カートリッジを装着する血液凝固時間測定装置においては、ダイヤフラムへの押し込み量を変えることによって空気室の圧力を調整することができるため、特許文献１のような高価なマイクロポンプを使用する必要はなく、この点でもコスト削減を図ることができる。
【００２３】
また、注入口の外側において、検出エリアに向かって血液が流れるのを阻止する遮蔽部を設ける場合には、注入口に血液を注入する際に血液がこぼれても、遮蔽部によって検出エリアに血液が流れ込むことはないため、凝固時間の測定が妨げられたり、こぼれた血液によってカートリッジが使用できなくなったりする等の不具合が生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に従う血液凝固時間測定用カートリッジの第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の血液凝固時間測定用カートリッジにつき、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は右側面図である。
【図３】第１実施形態の血液凝固時間測定用カートリッジにつき、（ａ）は、図２（ａ）に示すＡ−Ａに沿う断面図であり、（ｂ）は底面図である。
【図４】第１実施形態の変形例を示した図である。
【図５】本発明に従う血液凝固時間測定用カートリッジの第２実施形態を示す、（ａ）は、図２（ａ）に示すＡ−Ａに対応する断面図であり、（ｂ）は底面図である。
【図６】第２実施形態の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１〜図３を参照しながら本発明に従う血液凝固時間測定用カートリッジ（以下、「カートリッジ」と称する）の第１実施形態について説明する。
【００２６】
本実施形態のカートリッジは、全体として扁平状になるベース１と、ベース１の底面側でベース１に固着される薄板状の閉塞板２を備えている。
【００２７】
ベース１は、無色透明の合成樹脂で形成されている。なお合成樹脂に限られず、ガラス等で形成してもよい。また無色透明に限られず、少なくとも後述する検出エリアで光が透過する有色透明であってもよい。また検出エリア以外は透明でなくてもよい。また閉塞板２は、無色透明の合成樹脂（薄いシート）で形成されているが、ベース１と同様に、本発明の機能を満たす限りにおいて種々の素材や色で形成することが可能である。またベース１と閉塞板２との結合は、粘着性のもので貼着させても良いし、例えば超音波を使って溶着させてもよい。
【００２８】
ベース１の底面には、図３に示すように断面積に対して長く延在する溝が設けられていて、閉塞板２との間で測定流路３を形成している。本実施形態の測定流路３は、ベース１の幅方向中央部において１本設けられている。
【００２９】
そして測定流路３の一端側には、血液を導入可能な注入口４が設けられている。注入口４は、外周面が円柱状をなすとともに内周面が円錐状に設けられた開口部５とつながっている。また開口部５の径方向外側には、円環状をなす余剰血液受け部６が設けられている。
【００３０】
また測定流路３の他端側には、連通口７が設けられている。連通口７は、後述するダイヤフラムへの押し込み量を変えることによって、測定流路３内の空気や注入口４から測定流路３に導入された血液を、吸引又は加圧することが可能である。
【００３１】
そして測定流路３の中央部分には、底面側に突出するようにして設けられた一端側凸部８と他端側凸部９が設けられていて、これらによって、図３（ａ）の拡大図に示すように測定流路３を狭めた狭窄部（一端側狭窄部１０、他端側狭窄部１１）を形成している。
【００３２】
ベース１は、上述した開口部５や余剰血液受け部６の反対側において、全体的に円筒状になる筒状壁１２を備えている。筒状壁１２の内周面は、底面側が小径であって、拡径する部位を挟んで天面側が大径になる形状をなしている。そして筒状壁１２の内側空間は、底面側において連通口７と接続している。なお本実施形態では、筒状壁１２の内側空間全体を空気室１３と称する。
【００３３】
筒状壁１２の天面側には、空気室１３を閉鎖するダイヤフラム１４が設けられている。ダイヤフラム１４は、例えば厚みが薄く弾性を有するゴムなどで形成されている。また筒状壁１２の径方向外側には、筒状壁１２を挿通させて筒状壁１２に嵌合保持されるとともに、筒状壁１２との間でダイヤフラム１４を挟持する環状のホルダー１５が設けられている。ここで、ダイヤフラム１４を底面側に向けて押し込むと、空気室１３の容積が小さくなるため、空気室１３を加圧することができる。また初期状態においてダイヤフラム１４を底面側に向けて押し込んでおけば、押し込みを緩めることによって空気室１３の容積が大きくなるため、空気室１３を減圧することができる。なお、ダイヤフラム１４を天面側に向けて引き上げることによって、空気室１３を減圧してもよい。
【００３４】
そして測定流路３内において、一端側狭窄部１０と他端側狭窄部１１の間には、移動体１６が配されている。移動体１６の外径は、測定流路３の内径よりも若干小さく形成されていて、測定流路３内を移動することができる。また、移動体１６の外周面と測定流路３の内周面との間には、血液が通過可能な微小な間隙が形成されている。なお、移動体１６の外径は、一端側狭窄部１０、及び他端側狭窄部１１の隙間よりも大きくなるように形成されている。ここで、本実施形態の移動体１６は円柱状をなしていて、アルミニウムによって形成されている。なお移動体１６の形状は角柱状でもよく、また長手方向中央部に対して端部の厚みが小さくなる楕円状でもよい。また球状であってもよい。そして移動体１６の素材も、他の金属や合成樹脂など、種々のものが適用可能である。
【００３５】
ところで、測定流路３を画定する流路壁面（本実施形態ではベース１の幅方向中央部に設けた溝の内面）には、血液の凝固を促進させる凝固促進剤が塗布されている。なお凝固促進剤は、測定流路３に面する閉塞板２の天面にも塗布して測定流路３に対して全面的に塗布するようにしてもよいし、移動体１６に塗布してもよい。
【００３６】
またベース１の天面には、ベース１の外縁部に位置するとともにホルダー１５を取り囲んで平面視においてコ字状をなす外縁壁１７が設けられている。また、図１に示すように余剰血液受け部６とホルダー１５の間には、左右の外縁壁１７同士をつなぐ板状部（遮蔽部）１９が設けられている。更に、ベース１の長手側面における余剰血液受け部６の近傍には、凹凸状をなしていて、血液凝固時間測定装置（以下、「測定装置」と称する）に対してカートリッジをセットしたり取り外したりする際に指を掛ける部位となる指掛け部２０が設けられている。
【００３７】
またベース１と閉塞板２は、測定流路３の所定部分に対して光を透過可能な検出エリアを備えている。本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、一端側狭窄部１０の近傍であって他端側狭窄部１１側に位置する一端側検出エリア２１と、他端側狭窄部１１の近傍であって一端側狭窄部１０側に位置する他端側検出エリア２２とを備えている。なお、一端側検出エリア２１は、遮蔽部１９に対して他端側検出エリア２２寄りに位置している。
【００３８】
このような第１実施形態のカートリッジは、図示を省略する測定装置にセットして血液の凝固時間を測定することが可能である。具体的には、長く延在するカートリッジのダイヤフラム１４が位置する側を測定装置に差し込んで、カートリッジを測定装置にセットする。なお、この状態においては、開口部５は測定装置の外側に位置している。また測定装置には、図３（ａ）に示すように、ダイヤフラム１４を所定の移動量で押し込むことが可能な押圧手段Ｓ１と、光によって移動体１６の有無を検出可能な検出手段を備えている。本実施形態における検出手段は、一端側検出エリア２１においては測定流路３を挟むように設けられる一端側光源Ｓ２及び一端側受光センサＳ３で構成されていて、他端側検出エリア２２においては、他端側光源Ｓ４及び他端側受光センサＳ５で構成されていて、移動体１６が一端側光源Ｓ２や他端側光源Ｓ４の光を遮光することによって、移動体１６が一端側検出エリア２１や他端側検出エリア２２に存在するか否かを検出することができる。なお、一端側光源Ｓ２及び他端側光源Ｓ４は、赤外線を照射するものである。また、一端側光源Ｓ２、一端側受光センサＳ３、他端側光源Ｓ４及び他端側受光センサＳ５の位置は、図示した例とは逆にして、一端側光源Ｓ２と他端側光源Ｓ４をカートリッジの底面側に設け、一端側受光センサＳ３と他端側受光センサＳ５をカートリッジの天面側に設けてもよい。また、このような透過型センサに替えて、反射型センサを使用してもよい。
【００３９】
そして、カートリッジを測定装置にセットした後は、測定する血液を分注器などで開口部５の内側に注入する。なお、血液を注入するに際しては、予め押圧手段Ｓ１でダイヤフラム１４を押し込んで空気室１３の容積を減らしておくこととする。ここで、血液の注入量は開口部５からこぼれない程度で十分であるが、血液を多く注入した場合でも、開口部５の径方向外側には余剰血液受け部６が設けられているため、開口部５からこぼれた血液を余剰血液受け部６内に貯めることができる。更に、余剰血液受け部６の外側には、遮蔽部１９が設けられているため、余剰血液受け部６を超えて血液が溢れることがあっても、一端側検出エリア２１や他端側検出エリア２２に流れ込むことはない。
【００４０】
その後は、押し込んだ押圧手段Ｓ１を引き戻すことによって空気室１３が減圧されるため、連通口７から測定流路３の空気を吸引して、開口部５に注入された血液を測定流路３内に引込むことができる。なお、この状態においては、他端側狭窄部１１を超えるまで血液を引込むものとする。これにより移動体１６は、血液とともに他端側狭窄部１１側に移動する。ここで移動体１６が他端側狭窄部１１の近傍まで移動しているか否かは、他端側光源Ｓ４からの光が他端側受光センサＳ５によって検出できるか否かによって確認することができる。
【００４１】
しかる後は、押圧手段Ｓ１を再び押し込むことによって空気室１３が加圧され、それに伴って測定流路３の空気や血液も加圧されるため、移動体１６は血液とともに一端側狭窄部１０に向けて移動する。ここで、移動体１６が一端側狭窄部１０の近傍まで移動したか否かは、上述したように一端側光源Ｓ２と一端側受光センサＳ３によって検出することができる。
【００４２】
このようにして押圧手段Ｓ１の押し込みと引戻しを繰り返すことによって、空気室１３を加圧又は減圧することができるため、測定流路３の空気や血液は連通口７を通して加圧又は吸引され、それに伴い、移動体１６を血液とともに往復運動させることができる。これにより測定流路３の血液は移動体１６によって撹拌され、測定流路３を画定する流路壁面に塗布した凝固促進剤を効率的且つ安定的に血液に溶解させることができる。なお、移動体１６の外径は一端側狭窄部１０、及び他端側狭窄部１１の隙間よりも大きくなるように形成されているため、往復運動中に一端側狭窄部１０、及び他端側狭窄部１１を超えることはない。また、カートリッジに注入された血液に空気が取り込まれると、測定流路３において空気の泡が生じることがあり、従来のカートリッジにおいては、この空気の泡を凝固した血液と誤検知することがあったが、本実施形態においては、一端側受光センサＳ３等の閾値を最適化して移動体１６を検知するようにしているため、血液の凝固時間測定に及ぼす空気の泡の影響を抑制することができる。
【００４３】
そして、移動体１６による血液の撹拌によって凝固促進剤が溶解すると、血液は次第に凝固していくため、移動体１６は次第に動きが遅くなる。すなわち、押圧手段Ｓ１の押し込みや引戻しのタイミングは変わらなくても、血液が凝固していない状態での一端側受光センサＳ３及び他端側受光センサＳ５で検知する移動体１６の往復運動の周期と、移動体１６の動きが遅くなったときに一端側受光センサＳ３等で検知される往復運動の周期は変わることになるため、この往復運動に要する時間の変化に基づいて、血液の凝固時間を算出することができる。上述したように、移動体１６の外周面と測定流路３の内周面との間には血液が通過可能な微小な間隙が形成されていて、血液がこの間隙で凝固し始めると移動体１６の動きが遅くなる。すなわち、移動体１６が往復運動する周期は、血液が凝固する前に比べて長くなるため、この周期の差から血液の凝固時間を導くことができる。なお、この間隙は僅かであるため、血液が凝固し始めるとすぐに移動体１６の動きに影響が及ぶことになる。このため、血液の凝固時間の計測を短時間で行うことができる。
【００４４】
本実施形態においては一端側受光センサＳ３等で往復運動する移動体１６を検知するようにしたが、一端側受光センサＳ３等で検知する対象は血液であってもよい。この場合においては、凝固が進むと血液の塊が大きくなって一端側狭窄部１０や他端側狭窄部１１を塞ぐことになるため、往復運動していた血液の流れが妨げられて、これまで一端側受光センサＳ３や他端側光源Ｓ４で検出されていた血液が、検出できない状態になる。従って、一端側受光センサＳ３や他端側光源Ｓ４で血液が検出できなくなった時間に基づいて、血液の凝固時間を測定することができる。なお、一端側受光センサＳ３等で血液を検出する場合には、図４に示すように、一端側検出エリア２１については一端側狭窄部１０の近傍であって他端側狭窄部１１とは逆側に位置させ、他端側検出エリア２２については他端側狭窄部１１の近傍であって一端側狭窄部１０とは逆側に位置させてもよい。
【００４５】
次に、本発明に従うカートリッジの第２実施形態について説明する。本実施形態のカートリッジは、上述した第１実施形態のカートリッジに対して、図５に示すように移動体１６に替えて撹拌子２３を備えるものである。また筒状壁１２の内側空間は、本実施形態では、連通口７に通じる底面側の空間（筒状壁１２の内側空間において、概ね、底面側に位置する小径の空間）を貯留室１３ａと称し、ダイヤフラム１４で閉鎖される天面側の空間（筒状壁１２の内側空間において、概ね、拡径する空間とそれにつながる大径の空間）を空気室１３ｂと称する。なお、その他の部位は基本的に第１実施形態のカートリッジと同一であるため、図面中に同一の符号を付して説明は省略する。
【００４６】
撹拌子２３は、貯留室１３ａに配されている。撹拌子２３は、例えば磁石や強磁性体によって形成されるものであり、測定装置に設けた磁界発生部Ｓ６によって貯留室１３ａ内で回転することができる。また本実施形態の撹拌子２３は、円柱状をなすものであるが、角柱状や、長手方向中央部に対して端部の厚みが小さくなる楕円状でもよい。また、円板状となる部分に複数の羽根を設けたものでもよい。
【００４７】
また貯留室１３ａを画定する貯留室壁面（本実施形態では、筒状壁１２の内周面において、底面側に位置する小径の内周面）には、血液の凝固を促進させる凝固促進剤が塗布されている。なお凝固促進剤は、第１実施形態のカートリッジと同様に、測定流路３を画定する流路壁面に塗布してもよく、また撹拌子２３に塗布してもよい。
【００４８】
このような第２実施形態のカートリッジにおいても、図示を省略する測定装置にセットして血液の凝固時間を測定することが可能である。
【００４９】
具体的には、第１実施形態のカートリッジと同様に、予め押圧手段Ｓ１でダイヤフラム１４を押し込んでおいたうえで、分注器などで血液を開口部５の内側に注入する。
【００５０】
そして、押し込んだ押圧手段Ｓ１を引き戻すことによって、空気室１３ｂが減圧されるため、貯留室１３ａを介して連通口７から測定流路３の空気を吸引し、開口部５に注入された血液を測定流路３内に引込むことができる。ここで本実施形態においては、他端側狭窄部１１を超えて貯留室１３ａに至るまで血液を引込んでおく。なお、押圧手段Ｓ１の引き戻し量と引込まれる血液の量には相関性があるため、貯留室１３ａに至るまで血液が引込まれたか否かは、押圧手段Ｓ１の引き戻し量によって判断することができる。ところで、本実施形態における一端側受光センサＳ３及び他端側受光センサＳ５においては、血液の有無を検知するように閾値を最適化している。このため、一端側狭窄部１０の近傍まで血液が移動しているか否かは、一端側光源Ｓ２からの光が一端側受光センサＳ３によって検出できるか否かによって検知することができる。また、他端側狭窄部１１の近傍まで血液が移動しているか否かは、他端側光源Ｓ４からの光が他端側受光センサＳ５によって検出できるか否かによって検知することができる。このため、一端側受光センサＳ３や他端側受光センサＳ５によって血液を検出した時点を押圧手段Ｓ１の引き戻し量の基準とし、そこからの引き戻し量に基づいて貯留室１３ａに至るまで血液を引込むようにしてもよい。
【００５１】
貯留室１３ａに至るまで血液が引込まれた後は、磁界発生部Ｓ６を駆動させることによって撹拌子２３を回転させる。これによって、貯留室１３ａを画定する貯留室壁面に塗布した凝固促進剤を効率的且つ安定的に血液に溶解させることができる。
【００５２】
そして撹拌子２３を回転させたまま（回転を停止させておいてもよい）、押圧手段Ｓ１を再び押し込むことによって空気室１３ｂが加圧される。これにより、貯留室１３ａ及び測定流路３の血液も加圧されるため、血液を一端側狭窄部１０に向けて流動させることができる。このようにして押圧手段Ｓ１の押し込みと引戻しを繰り返すことによって、血液を測定流路３内で往復運動させることができる。
【００５３】
撹拌子２３による血液の撹拌によって凝固促進剤が溶解すると、血液は次第に凝固し、これにより血液の塊が大きくなって一端側狭窄部１０や他端側狭窄部１１を塞ぐことになる。そうすると、往復運動していた血液の流れが妨げられて、これまで一端側受光センサＳ３や他端側光源Ｓ４で検出されていた血液が、検出できない状態になる。従って、一端側受光センサＳ３や他端側光源Ｓ４で血液が検出できなくなった時間に基づいて、血液の凝固時間を測定することができる。
【００５４】
以上、本発明に従うカートリッジ、及び測定装置について具体的な実施形態を示しながら説明したが、本発明に従うカートリッジは、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に従う範疇で種々の変更を加えたものも含まれる。例えば図５に示す貯留室１３ａと測定流路３は、底面側において同一の位置にあるが、図６に示すように、測定流路３に対して貯留室１３ａが底面側に位置するようにして段差を設けてもよい。撹拌子２３は磁界発生部Ｓ６によって引き寄せられるため、図５に示すカートリッジでも撹拌子２３が貯留室１３ａの外側（測定流路３）に移動することはないものの、図６に示すカートリッジのように段差を設けると、撹拌子２３をより確実に貯留室１３ａ内に留めておくことができる。またダイヤフラム１４の固定方法も種々の手法が採用可能であり、例えば接着剤等を使用してベース１に固着させてもよい。また検出エリアは、一端側及び他端側の何れか一方のみに設けてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１：ベース
２：閉塞板
３：測定流路
４：注入口
５：開口部
６：余剰血液受け部
７：連通口
８：一端側凸部
９：他端側凸部
１０：一端側狭窄部
１１：他端側狭窄部
１２：筒状壁
１３：空気室
１３ａ：貯留室
１３ｂ：空気室
１４：ダイヤフラム
１５：ホルダー
１６：移動体
１７：外縁壁
１９：遮蔽部
２０：指掛け部
２１：一端側検出エリア
２２：他端側検出エリア
２３：撹拌子
【図１】
2019124548.tif 000003
【図２】
2019124548.tif 000004
【図３】
2019124548.tif 000005
【図４】
2019124548.tif 000006
【図５】
2019124548.tif 000007
【図６】
2019124548.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月30日(2018.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面積に対して長く延在する測定流路と、
前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、
前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、
前記測定流路に配され、該測定流路を移動可能な移動体と、
前記測定流路を画定する流路壁面及び前記移動体の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、
前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する前記移動体又は血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジにおいて、
前記連通口に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記移動体及び血液を往復運動させるダイヤフラムとを備え、該ダイヤフラムは、円筒状をなすとともに内側空間を前記空気室とする筒状壁と、環状をなすとともに該筒状壁の径方向外側において該筒状壁に挿通されるホルダーとの間で挟持される血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項２】
前記測定流路は、前記検出エリアの近傍に狭窄部を備える請求項１に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項３】
前記注入口の外側において、前記検出エリアに向かって血液が流れるのを阻止する遮蔽部を備える請求項１又は２に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項４】
断面積に対して長く延在する測定流路と、
前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、
前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、
前記連通口に接続され、該連通口から流出する血液を貯留する貯留室と、
前記貯留室に配され、該貯留室の血液を撹拌させる撹拌子と、
前記測定流路を画定する流路壁面、前記貯留室を画定する貯留室壁面及び前記撹拌子の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、
前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項５】
前記測定流路は、前記検出エリアの近傍に狭窄部を備える請求項４に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項６】
前記注入口の外側において、前記検出エリアに向かって血液が流れるのを阻止する遮蔽部を備える請求項４又は５に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項７】
更に、前記貯留室に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記測定流路において血液を往復運動させるダイヤフラムとを備える請求項４〜６の何れか一項に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項８】
請求項１、２、３又は７に記載の血液凝固時間測定用カートリッジをセットする血液凝固時間測定装置であって、
前記検出エリアに対応する位置に設けられ、光によって前記移動体又は血液を検出可能な検出手段と、前記ダイヤフラムを所定の移動量で押し込み又は引き上げ可能な押圧手段とを備える血液凝固時間測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、断面積に対して長く延在する測定流路と、前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、前記測定流路に配され、該測定流路を移動可能な移動体と、前記測定流路を画定する流路壁面及び前記移動体の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する前記移動体又は血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジにおいて、前記連通口に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記移動体及び血液を往復運動させるダイヤフラムとを備え、該ダイヤフラムは、円筒状をなすとともに内側空間を前記空気室とする筒状壁と、環状をなすとともに該筒状壁の径方向外側において該筒状壁に挿通されるホルダーとの間で挟持される血液凝固時間測定用カートリッジである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月25日(2018.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面積に対して長く延在する測定流路と、
前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、
前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、
前記測定流路に配され、該測定流路を移動可能な移動体と、
前記測定流路を画定する流路壁面及び前記移動体の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、
前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する前記移動体又は血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジにおいて、
前記連通口に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記移動体及び血液を往復運動させるダイヤフラムとを備え、該ダイヤフラムは、円筒状をなすとともに内側空間を前記空気室とする筒状壁と、環状をなすとともに該筒状壁の径方向外側において該筒状壁に挿通されるホルダーとの間で挟持される血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項２】
前記測定流路は、前記検出エリアの近傍に狭窄部を備える請求項１に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項３】
前記注入口の外側において、前記検出エリアに向かって血液が流れるのを阻止する遮蔽部を備える請求項１又は２に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項４】
断面積に対して長く延在する測定流路と、
前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、
前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、
前記連通口に接続され、該連通口から流出する血液を貯留する貯留室と、
前記貯留室に配され、該貯留室の血液を撹拌させる撹拌子と、
前記測定流路を画定する流路壁面、前記貯留室を画定する貯留室壁面及び前記撹拌子の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、
前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項５】
前記測定流路は、前記検出エリアの近傍に狭窄部を備える請求項４に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項６】
前記注入口の外側において、前記検出エリアに向かって血液が流れるのを阻止する遮蔽部を備える請求項４又は５に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項７】
更に、前記貯留室に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記測定流路において血液を往復運動させるダイヤフラムとを備える請求項４〜６の何れか一項に記載の血液凝固時間測定用カートリッジ。
【請求項８】
請求項１、２、３に記載の血液凝固時間測定用カートリッジをセットする血液凝固時間測定装置であって、
前記検出エリアに対応する位置に設けられ、光によって前記移動体又は血液を検出可能な検出手段と、前記ダイヤフラムを所定の移動量で押し込み又は引き上げ可能な押圧手段とを備える血液凝固時間測定装置。
【請求項９】
請求項７に記載の血液凝固時間測定用カートリッジをセットする血液凝固時間測定装置であって、
前記検出エリアに対応する位置に設けられ、光によって血液を検出可能な検出手段と、前記ダイヤフラムを所定の移動量で押し込み又は引き上げ可能な押圧手段とを備える血液凝固時間測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、断面積に対して長く延在する測定流路と、前記測定流路の一端側に設けられ、血液を導入可能な注入口と、前記測定流路の他端側に設けられ、前記測定流路の空気又は前記注入口から該測定流路に導入された血液を吸引又は加圧可能な連通口と、前記測定流路に配され、該測定流路を移動可能な移動体と、前記測定流路を画定する流路壁面及び前記移動体の少なくとも一つに塗布される凝固促進剤と、前記測定流路の所定部分に対して光を透過可能であって、前記連通口から空気又は血液を吸引又は加圧するに伴って該測定流路で往復運動する前記移動体又は血液が該所定部分において存在するか否かを光によって検出可能な検出エリアと、を備える血液凝固時間測定用カートリッジにおいて、前記連通口に通じる空気室と、該空気室を閉鎖するとともに該空気室を加圧又は減圧して前記移動体及び血液を往復運動させるダイヤフラムとを備え、該ダイヤフラムは、円筒状をなすとともに内側空間を前記空気室とする筒状壁と、環状をなすとともに該筒状壁の径方向外側において該筒状壁に挿通されるホルダーとの間で挟持される血液凝固時間測定用カートリッジである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】