【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的を達成するために、本発明は分析対象である血液サンプルの凝固時間を決定する方法に関する。この方法は、
分析対象である上記血液サンプルを入れる反応キュベットを用意する工程であって、上記反応キュベットは、上向きに凹である、凹状軌道を規定する底部を有する、工程と、
上記反応キュベットの上記軌道上に強磁性ボールを配置する工程と、
上記強磁性ボールに磁界を印加することにより、上記強磁性ボールを上記軌道に沿って揺動運動により変位させる工程と、
上記分析対象である血液サンプルに入射光ビームを照射する工程であって、上記入射光ビームは、上記軌道に沿った上記揺動運動の少なくとも一部において、上記強磁性ボールにより少なくとも部分的に遮蔽されるように構成される、工程と、
上記反応キュベットを透過し、上記入射光ビームから生じた、少なくとも1つの光ビームを検出することにより、計測信号を得る工程と、
上記計測信号に対して第1の処理を行うことにより、上記強磁性ボールの運動を表現する少なくとも1つの物理量の変化を表す第1の信号を得る工程と、
上記計測信号に対して第2の処理を行うことにより、上記分析対象である血液サンプルの少なくとも1つの光学特性の変化を表す第2の信号を得る工程と、
上記第1の信号に基づいて、上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す第1の値を決定する工程と、
上記第2の信号に基づいて、上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す第2の値を決定する工程と、を有する。
【0008】
この決定方法によれば、凝固時間を異なる2種類の方法により定量化することが可能になる。これにより、得られた結果の確保が可能となる。実際に、例えば分析対象である血液サンプル中に気泡や不純物が存在することが原因で、強磁性ボールの運動が予想よりも早期に停止した場合、決定された第1および第2の値を比較することにより、決定された2つの凝固時間値の差を特定することが可能になる。その場合、操作者は、強磁性ボールの停止による影響がより少ない、決定された第2の値のみを考慮に入れてもよいし、凝固時間の測定を正確かつ確実に行うために、試験をやり直してもよい。このように本発明による決定方法によれば、凝固時間のそれぞれ独立した2つの測定値を得ることが可能になり、その結果、凝固時間測定をより信頼性の高いものとすることもできる。
【0009】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記得られた測定信号は、連続する信号を一定の間隔でサンプリングすることにより得られる。上記一定の間隔の長さは、15ms未満であることが好ましく、例えば10ms程度、または4ms程度である。
【0010】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記計測信号に対する上記第1の処理は、上記得られた第1の信号が上記計測信号の上包絡線と下包絡線との間の間隔(deviation)に対応するように行われる。
【0011】
本発明の別の実施の形態によれば、上記処理ユニットは、上記得られた第1の信号が、上記計測信号の上包絡線と下包絡線との間の間隔のスライド平均(sliding average)に対応するように構成され、より正確には、連続する計測時刻、またはサンプリング時刻、あるいは所定のスライド期間(sliding interval)に対応する、上記計測信号の上包絡線と下包絡線との間の間隔を表す、複数の値(例えば12個の値)からなる所定の集合において、上記計測信号の上包絡線と下包絡線との間の間隔のスライド平均に対応するように構成される。好適には、ある与えられた測定時刻またはサンプリング時刻に対する上記第1の信号のそれぞれの値は、与えられた複数の測定時刻またはサンプリング時刻に先行する、連続する複数の測定時刻またはサンプリング時刻に対応する、測定信号S
Mの上包絡線および下包絡線間の間隔を表す複数の値からなる所定の集合のスライド平均として決定される。好ましくは、ある与えられた測定時刻またはサンプリング時刻に対する上記第1の信号のそれぞれの値は、上記測定信号の上包絡線および下包絡線間の間隔を表す、複数の最近値のスライド平均として決定される。例えば、上記測定信号の上包絡線および下包絡線間の間隔を表す、12個の最近値のスライド平均として決定される。
【0012】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記測定信号の上包絡線は、上記測定信号の極大値同士を結ぶことにより決定され、上記測定信号の下包絡線は、上記測定信号の極小値同士を結ぶことにより決定される。
【0013】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記強磁性ボールの運動を表現する上記少なくとも1つの物理量は上記強磁性ボールの運動の振幅および/または周波数である。
【0014】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す上記第1の値を決定する工程は、上記第1の信号のスライド平均に対応するベース信号を得る工程を有する。上記第1の信号のスライド平均は、例えば所定のスライド期間において得られるか、または連続する複数の計測時刻あるいはサンプリング時刻に対応する、上記第1の信号の複数の値からなる集合から得られる。上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す第1の値は、上記ベース信号に基づいて決定される。
【0015】
上記決定方法のある実施の形態によれば、ある与えられた測定時刻またはサンプリング時刻に対する上記ベース信号のそれぞれの値は、ある時間間隔に含まれる連続する複数の測定時刻またはサンプリング時刻に対応する、上記第1の信号の複数の値からなる集合のスライド平均として決定される。ここで、上記ある時間間隔の始点および終点は、上記与えられた測定時刻またはサンプリング時刻に対して規定される。例えば、ある与えられた測定時刻またはサンプリング時刻に対する上記ベース信号のそれぞれの値は、上記与えられた測定時刻またはサンプリング時刻に先行する、ある時間間隔に含まれる複数の測定時刻またはサンプリング時刻に対応する、上記第1の信号の複数の値からなる集合のスライド平均として決定される。ここで、上記ある時間間隔は、好適には8〜12秒間、例えば約10秒間である。
【0016】
上記決定方法の別の実施の形態によれば、ある与えられた測定時刻またはサンプリング時刻に対する上記ベース信号のそれぞれの値は、与えられた複数の測定時刻またはサンプリング時刻における上記第1の信号の値を含み、かつ上記与えられた複数の測定時刻またはサンプリング時刻に先行する複数の測定時刻またはサンプリング時刻に対応する上記第1の信号のすべての値を含む、複数の値からなる集合のスライド平均として決定される。
【0017】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す上記第1の値を決定する工程は、上記第1の信号と上記ベース信号の所定の割合との間の交点を決定する工程を含む。上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す上記第1の値は、上記決定された交点に対応する時間値である。
【0018】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記ベース信号の上記所定の割合は、30%から60%の範囲内である。
【0019】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記計測信号に対する上記第2の処理は、上記得られた第2の信号が上記計測信号の平均された上包絡線に対応するように行われる。
【0020】
上記決定方法の別の実施の形態によれば、上記処理ユニットは、上記得られた第2の信号が、上記計測信号の上包絡線のスライド平均に対応するように構成され、より正確にいうと、連続する複数の計測時刻またはサンプリング時刻、あるいは所定のスライド期間に対応する、上包絡線の複数の値(例えば12個の値)からなる所定の集合において、上記計測信号の上包絡線のスライド平均に対応するように構成される。好適には、ある与えられた測定時刻またはサンプリング時刻に対する上記第2の信号のそれぞれの値は、与えられた複数の測定時刻またはサンプリング時刻に先行する、連続する複数の測定時刻またはサンプリング時刻に対応する、上包絡線の複数の値からなる所定の集合のスライド平均として決定される。好ましくは、ある与えられた測定時刻またはサンプリング時刻に対する上記第2の信号のそれぞれの値は上包絡線の複数の最近値のスライド平均として決定される。例えば上包絡線の12個の最近値のスライド平均として決定される。
【0021】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す上記第2の値を決定する工程は、上記第2の信号の最大勾配を決定する工程を有しており、上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す上記第2の値は、該最大勾配に対応する時刻である。
【0022】
上記決定方法のある実施の形態によれば、この決定方法は、上記凝固時間を表す上記決定された第1および第2の値を互いに比較する工程を有する。
【0023】
上記決定方法のある実施の形態によれば、この決定方法は、上記計測信号の初期値に依存して、上記入射光ビームの光強度を調整する工程をさらに有する。
【0024】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記反応キュベットは、上記軌道がそのほぼ中央に最低点を有するように設けられる。
【0025】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記測定信号の初期値は、上記軌道のほぼ最低点に位置する上記強磁性ボールの位置に対応する。
【0026】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記決定方法は、上記決定方法の初期段階において、上記強磁性ボールに印加される磁界を表す少なくとも1つのパラメータを、上記計測信号の初期値に依存して調整する工程をさらに有する。
【0027】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記強磁性ボールに印加される磁界を表す上記少なくとも1つのパラメータは、上記第1の信号の初期値に依存して調整される。
【0028】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記磁界を表現する上記少なくとも1つのパラメータは、上記強磁性ボールに印加される磁界の周期および/または強度である。
【0029】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記磁界の励起周波数は、上記強磁性ボールの揺動運動の固有振動数に近い。
【0030】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記磁界は、上記軌道の略延長方向に対して横方向にずらして配置された磁界発生システムを用いて発生される。上記磁界発生システムをこのように配置することにより、上記発光部材を上記反応キュベットの底部近傍に縦方向に配置することが可能になり、これにより、上記入射光ビームと上記反応キュベットの底部とを隔てる距離を低減することが可能になる。またこの効果は、磁界発生システムの存在に乱されることもない。これにより、また、それぞれの試験を行う際に上記反応キュベット内に導入される試薬と血液サンプルの量を減らすことができるようになり、その結果、それぞれの試験に要するコストも削減可能となる。
【0031】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記磁界発生システムは、上記軌道に対してほぼ平行に延びる上記反応キュベットの壁(例えば上記反応キュベットの長手方向の壁)に少なくとも部分的に面するように配置される。
【0032】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記磁界発生システムは、上記軌道の端部近傍にそれぞれ配置された第1および第2の電磁石を備える。これら第1および第2の電磁石は、例えば、上記軌道の同じ側に配置される。
【0033】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記磁界は、例えば上記電磁石のコイルに印加される電気パルスの間隔(deviations)および/または幅(length)を変化させることにより、調整され得る。
【0034】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記決定装置は、上記反応キュベットが上記収容筐体に収容され、上記強磁性ボールが上記軌道の最低点に位置する時、上記強磁性ボールが上記入射光ビームを部分的に遮蔽するように構成される。
【0035】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記透過された光ビームは、上記入射光ビームのほぼ軸上に位置する検出部材を用いて検出される。
【0036】
上記決定方法のある実施の形態によれば、上記入射光ビームは、発光部材を用いて出射される。上記発光部材と上記検出部材とは、例えば、上記軌道のほぼ軸上に配置される。
【0037】
本発明は、また、分析対象である血液サンプルの凝固時間を決定する装置にも関する。この決定装置は、
上記分析対象である血液サンプルと、強磁性ボールと、を含む反応キュベットを収容するように構成された収容筐体であって、上記反応キュベットは、上向きに凹であり、上記強磁性ボールが配置される、凹状軌道を規定する、収容筐体と、
上記反応キュベットが上記収容筐体内に収容される時に、上記強磁性ボールを上記軌道に沿って揺動運動により変位させることが可能な、磁界を発生するように構成された、磁界発生システムと、
上記反応キュベットが上記収容筐体内に収容される時に、上記分析対象である血液サンプルの方向に入射光ビームを出射するように構成された発光部材であって、上記入射光ビームは上記軌道に沿った上記強磁性ボールの上記運動の少なくとも一部において、上記強磁性ボールにより少なくとも部分的に遮蔽されるように構成される、発光部材と、
上記反応キュベットを透過し、上記入射光ビームから生じた、少なくとも1つの光ビームを検出することにより、計測信号を出力するように構成された検出部材と、
処理ユニットであって、
上記計測信号に対して第1の処理を行うことにより、上記強磁性ボールの運動を表現する少なくとも1つの物理量の変化を表す第1の信号を得、
上記計測信号に対して第2の処理を行うことにより、上記分析対象である血液サンプルの少なくとも1つの光学特性の変化を表す第2の信号を得、
上記第1の信号に基づいて、上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す第1の値を決定し、
上記第2の信号に基づいて、上記分析対象である血液サンプルの凝固時間を表す第2の値を決定する処理ユニットと、
を備える。
【0038】
上記決定装置のある実施の形態によれば、上記磁界発生システムは、上記軌道の略延長方向に対して横方向にずらして配置される。
【0039】
本発明のある実施の形態によれば、上記検出部材は、上記入射光ビームのほぼ軸上に位置する。
【0040】
本発明のある実施の形態によれば、上記軌道は、そのほぼ中央に最低点を有する。
【0041】
上記決定装置のある実施の形態によれば、上記強磁性ボールおよび上記軌道は、上記強磁性ボールが上記軌道の最低点に位置する時、上記強磁性ボールが上記入射光ビームを部分的に遮蔽するように構成される。
【0042】
本発明のある実施の形態によれば、上記入射光ビームの遮蔽率は、上記強磁性ボールが上記軌道の最低点にある時の位置に対応する最小値と、上記強磁性ボールが上記軌道の最低点から最も遠くにある時の位置に対応する最大値と、の間で変化する。ここで、最小値は、例えば、5%〜10%の範囲内である。
【0043】
本発明のある実施の形態によれば、上記検出部材は、光検出器、例えば光ダイオードである。
【0044】
本発明のある実施の形態によれば、上記発光部材は、発光ダイオードである。
【0045】
本発明のある実施の形態によれば、上記決定装置は、上記反応キュベットの底部に配置されるように構成された強磁性ボールを備える。
【0046】
本発明のある実施の形態によれば、上記決定装置は、複数の反応キュベットを上記収容筐体内に挿入・排出するように構成されたローディングシステムを備える。このローディングシステムは、好適には、リニアアクチュエータを備える。リニアアクチュエータは、例えば、電動ステッピングモータを備えていてもよい。
【0047】
本発明は、また、上記本発明による方法を実施するように構成された反応キュベットにも関する。この反応キュベットは、
分析対象である生物流体を入れるように構成された容器であって、
上向きに凹である凹状軌道を規定する底部を有する下側部分であって、前記軌道はそのほぼ中央に最低点を有し、強磁性ボールの揺動運動を案内するように構成されている下側部分と、
挿入口を規定する上側部分と、
上記反応キュベットを第1の掛合方向において第1の隣接する反応キュベットに掛合させるように構成された、第1の掛合手段と、
上記反応キュベットを、上記第1の掛合方向に対してほぼ直交する第2の掛合方向において第2の隣接する反応キュベットに掛合させるように構成された、第2の掛合手段と、を備える容器を有し、
上記反応キュベットは、上記軌道の略延長方向に対して横方向に測定した、上記容器の上記下側部分の幅が、上記軌道の延長方向に対して横方向に測定した上記容器の上記上側部分の幅よりも小さく、前記軌道は、上記容器の上記上側部分の長手方向中央平面に対して横方向にずれていることを特徴とする。
【0048】
したがって、上記軌道は、上記反応キュベットの第1の長手方向壁に反対側に位置する、上記反応キュベットの第2の長手方向壁よりも、第1の長手方向壁の近くに位置する。
【0049】
上記反応キュベットがこのような構成を有することにより、凝固時間の測定を、より少ない反応量(例えば90μL未満)で実行することが可能になり、その結果、回収した標本の量ならびに使用済み試薬の量を低減させることが可能になる。これにより、各試験を行う際に要する関連諸コストの大幅な削減が可能になる。
【0050】
また、磁性体粒子を用いた免疫学的測定に用いる状況では、上記反応キュベットがこのような構成を有することにより、それらの磁性体粒子の洗浄作業時において、磁石または電磁石を(上記反応キュベットの長手方向壁に実質的に接触させ、上記軌道の最も近くに配置することにより)上記反応キュベットの反応領域のできるだけ近くに配置することができる。これにより、それらの磁性体粒子を反応キュベットの長手方向壁に、最適な形で磁力により引き寄せることが可能となり、その結果、定量化すべき検体に結合した磁性体粒子の一部が、洗浄溶液により上記反応キュベットから除去されてしまうリスクを回避することも可能となる。
【0051】
また、磁性体粒子を用いた免疫学的測定に用いる状況では、上記反応キュベットがこのような構成を有することにより、光学読取部材を上記反応キュベットの反応領域のできるだけ近くに配置することも可能になる。その結果、正確で信頼性の高い測定結果が得られる。
【0052】
本発明のある実施の形態によれば、上記容器の上記上側部分は、上記挿入口の方向に押し広げ加工が施されている。
【0053】
本発明のある実施の形態によれば、上記容器の上記下側部分はほぼ直方体状であり、上記軌道の略延長方向に細長い形状を有する。
【0054】
本発明のある実施の形態によれば、上記第1の掛合手段は、上記容器の上記上側部分の上縁から下向きに延びる、少なくとも1つの掛合タブを備える。
【0055】
本発明のある実施の形態によれば、上記反応キュベットは、上記掛合タブが延びる上縁とは反対側の、上記容器の上記上側部分上端に形成された切れ込みを有する。反応キュベットの上記掛合タブは、隣接する反応キュベットの切れ込みと第1の掛合方向で連係するように構成される。
【0056】
本発明のある実施の形態によれば、上記第2の掛合手段は、第1の上向きに開口した掛合部と、第2の下向きに開口した掛合部と、を備える。上記第1の上向きに開口した掛合部は、隣接する反応キュベットの底部において第2の下向きに開口した掛合部と係合するように構成されている。第1および第2の掛合部は、上記掛合タブが延びる上縁の反対側でそれに直交する2つの縁部に沿って、上記反応キュベットの基部上に設けられる。
【0057】
本発明のある実施の形態によれば、上記軌道は、8〜10mmの半径を有する円筒形状を有する。