特開 2023-172603 分析装置及び分析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023172603

(43)【公開日】2023-12-06

(54)【発明の名称】分析装置及び分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 11/14 20060101AFI20231129BHJP

   G01N 35/00 20060101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

G01N11/14 C

G01N35/00 A

G01N11/14 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022084526

(22)【出願日】2022-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 昌造

【テーマコード（参考）】

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G058AA09

2G058GA20

(57)【要約】

【課題】リアルタイムで試料の粘弾性を測定することができるようにすることである。
【解決手段】実施形態の分析装置は、測定装置と、演算部と、を持つ。測定装置は、試料を流通させる流路内の測定領域に配置された測定素子、前記測定素子を回転させる回転駆動部、及び前記測定素子の所定位置における回転数を検出する検出部を備える。演算部は、前記測定素子の回転数に基づいて、前記試料の粘弾性を算出する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料を流通させる流路内の測定領域に配置された測定素子、前記測定素子を回転させる回転駆動部、及び前記測定素子の所定位置における回転数を検出する検出部を備える測定装置と、
前記測定素子の回転数に基づいて、前記試料の粘弾性または粘性のうち少なくともいずれか一方に関する指標を算出する演算部と、を備える、
分析装置。

【請求項2】

前記測定素子は磁性体または磁石を含む回転体であり、
前記流路の周囲に配置され、前記測定素子を回転させる磁力発生器を更に備える、
請求項１に記載の分析装置。

【請求項3】

前記磁力発生器は、前記測定領域の端部または前記測定領域の周囲のうちいずれかに配置される請求項２に記載の分析装置。

【請求項4】

前記測定素子が貫通して、前記測定素子が回転する際の回転中心となる回転軸が前記測定領域に設けられている、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の分析装置。

【請求項5】

前記測定素子を前記試料の流通方向に反する方向に付勢する付勢部材、を更に備える、
請求項１に記載の分析装置。

【請求項6】

前記測定領域における前記試料が流出する流出口が形成された位置に、前記流出口に近い側の方が遠い側よりも高くなる傾斜が付されている、
請求項１に記載の分析装置。

【請求項7】

前記測定素子に接続された回転軸、を更に備え、
前記回転駆動部は、前記回転軸を回転させることにより、前記回転軸の回転に伴って前記測定素子を回転させる、
請求項１に記載の分析装置。

【請求項8】

前記回転駆動部は、前記回転軸を回転させる駆動源及び前記駆動源の駆動力を伝達する伝達機構、または前記回転軸に設けられた磁性体及び前記磁性体に磁力をおよぼす磁力発生器、のうち少なくともいずれか１つを含む、
請求項７に記載の分析装置。

【請求項9】

前記回転駆動部は、前記試料の流通に伴い、前記測定素子を回転させる、
請求項７に記載の分析装置。

【請求項10】

前記測定素子は、前記試料内を浮遊しながら回転する
請求項１に記載の分析装置。

【請求項11】

前記測定素子は磁性体または磁石を含む回転体であり、
前記流路の端部または周囲に配置され、前記測定素子を回転させる磁力発生器を更に備える、
請求項１０に記載の分析装置。

【請求項12】

前記流路は、取外し可能な取付流路に形成されている、
請求項１に記載の分析装置。

【請求項13】

被検体から取り出した前記試料を前記測定領域に流入させ、
前記測定領域より排出された前記試料を前記被検体に還元する、
請求項１に記載の分析装置。

【請求項14】

試料を流通させる流路内の測定領域に配置された測定素子を前記測定領域で回転させ、
回転させた前記測定素子の回転数を検出し、
検出した前記測定素子の回転数に基づいて、前記試料の粘弾性または粘性のうち少なくともいずれか一方に関する指標を評価する、
分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、分析装置及び分析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

人体の血液を分析して血液の粘弾性を測定する測定装置がある。従来の測定装置では、リアルタイムでの測定ができず、試料を測定装置に設置してから、粘弾性を測定した結果が得られるまでに時間がかかる。さらに、使用された試料は、廃棄され、結果として消費される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１５２６６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題は、リアルタイムで試料の粘弾性を測定することができるようにすることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の分析装置は、測定装置と、演算部と、を持つ。測定装置は、試料を流通させる流路内の測定領域に配置された測定素子、前記測定素子を回転させる回転駆動部、及び前記測定素子の所定位置における回転数を検出する検出部を備える。演算部は、前記測定素子の回転数に基づいて、前記試料の粘弾性または粘性のうち少なくともいずれか一方に関する指標を算出する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態の分析装置１００の構成の一例を示す図。

【図2】測定装置１２０の概要を示す説明図。

【図3】第１の実施形態の測定器１の一例を示す図。

【図4】第１の実施形態の測定素子１３の一例を示す平面図。

【図5】第１の変形例の測定器１の一例を示す図。

【図6】第２の変形例の測定器１の一例を示す図。

【図7】第３の変形例の測定器１の一例を示す図。

【図8】第２の実施形態の測定器１の一例を示す図。

【図9】第２の実施形態の測定素子２３の一例を示す平面図。

【図10】第２の実施形態の測定器１の第１の具体的態様の一例を示す図。

【図11】第２の実施形態の測定器１の第２の具体的態様の一例を示す図。

【図12】測定素子２３を試料Ｌの流通により回転させる測定器１の一例を示す図。

【図13】第３の実施形態の測定器１の一例を示す図。

【図14】第４の変形例の測定素子３３の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照しながら、実施形態の分析装置及び分析方法について説明する。

【0008】

［第１の実施形態］
図１は、実施形態の分析装置１００の構成の一例を示す図である。分析装置１００は、例えば、操作部１１０と、測定装置１２０と、オンライン部１３０と、表示部１４０と、印刷部１５０と、処理回路１６０と、メモリ１７０と、を備える。分析装置１００は、測定装置１２０の検出結果に基づいて人体の血液（以下、試料）の粘弾性を算出する。

【0009】

操作部１１０は、例えば、キーボード、マウス、ボタン、タッチキーパネルなどの入力インターフェースを備える。なお、本明細書において入力インターフェースはマウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。

【0010】

操作部１１０では、様々な操作が行われる。操作部１１０で行われる操作としては、例えば、分析条件の設定、被検体の被検体ＩＤや被検体名などの被検体情報の入力、被検体の被検試料毎の測定項目の選択、各項目のキャリブレーション操作、被検試料分析操作などが挙げられる。

【0011】

測定装置１２０は、人体の試料の粘弾性を算出するためのデータ（以下、算出要素データ）を検出する。図２は、測定装置１２０の概要を示す説明図である。測定装置１２０は、例えば、測定器１と、廃棄瓶２と、チューブ３と、を備える。チューブ３は、例えば、図示しない注射器を介して被検体Ｍの血管と流通可能とされ、血管内の試料Ｌの一部がチューブ３内に供給される。チューブ３に供給された試料Ｌは、測定器１に運搬される。

【0012】

測定器１は、運搬された試料Ｌの算出要素データを検出し、試料Ｌの一部を被検体Ｍに還元し、他の一部を廃棄瓶２に排出して廃棄物とする。測定器１は、試料Ｌの全部を廃棄瓶２に排出してもよいし、試料Ｌの全部を被検体Ｍに還元してもよい。廃棄瓶２に排出された試料Ｌは、所定の処理が施された後に配置記される。測定器１の具体的な構成については、後に複数の例を挙げて更に説明する。

【0013】

被検体Ｍから測定器１に試料Ｌを供給する側のチューブ３には、第１抗凝固剤収容体４及び第２抗凝固剤収容体５が接続されている。第１抗凝固剤収容体４には、低濃度の抗凝固剤が収容され、第２抗凝固剤収容体５には、高濃度の抗凝固剤が収容されている。チューブ３で運搬される試料Ｌに所定量の抗凝固剤を添加することで、流路の詰まりを防止してもよい。抗凝固剤を添加する場合は、分析装置１００は、添加した抗凝固剤の量をユーザに報告してよい。

【0014】

さらに、チューブ３の途中に抗凝固剤と試料Ｌを混合するための混合用の領域を設けてもよい。抗凝固剤が異なる２つの試料Ｌの粘弾性測定を行うことで、抗凝固剤が試料Ｌの粘弾性に与える影響を測定してもよい。これにより患者試料が所定の粘弾性（凝固能）になる抗凝固剤の量を取得することが可能となる。

【0015】

オンライン部１３０は、処理回路１６０により算出された試料Ｌの粘弾性などの情報を外部の情報システムなどに出力する。表示部１４０は、処理回路１６０により算出された試料Ｌの粘弾性などの情報を表示する。印刷部１５０は、処理回路１６０により算出された試料Ｌの粘弾性などの情報を印刷する。

【0016】

処理回路１６０は、例えば、システム制御機能１６１と、測定制御機能１６２と、演算機能１６３と、を備える。処理回路１６０は、例えば、ハードウェアプロセッサがメモリ（記憶回路）１７０に記憶されたプログラムを実行することにより、これらの機能を実現するものである。

【0017】

ハードウェアプロセッサとは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit; ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device; ＳＰＬＤ）または複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device; ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array; ＦＰＧＡ））などの回路（circuitry）を意味する。メモリ１７０にプログラムを記憶させる代わりに、ハードウェアプロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、ハードウェアプロセッサは、回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。上記のプログラムは、予めメモリ１７０に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等の非一時的記憶媒体に格納されており、非一時的記憶媒体が分析装置１００のドライブ装置（不図示）に装着されることで非一時的記憶媒体からメモリ１７０にインストールされてもよい。ハードウェアプロセッサは、単一の回路として構成されるものに限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのハードウェアプロセッサとして構成され、各機能を実現するようにしてもよい。また、複数の構成要素を１つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。

【0018】

システム制御機能１６１は、操作部１１０により出力される操作者のコマンド信号、分析条件、被検体情報、被検体の試料Ｌ毎の測定項目などの情報を取得する。システム制御機能１６１は、取得した情報に基づいて、測定制御機能１６２を介した測定装置１２０の制御やキャリブレーションテーブルの作成、分析データの算出と出力に関する制御などシステム全体を制御する。

【0019】

測定制御機能１６２は、システム制御機能１６１の指示に従い、測定装置１２０における各部材を制御する。測定制御機能１６２における制御は、以下に説明する複数の測定装置１２０ごとに異なる。このため、測定制御機能における制御は、個別の測定装置１２０の説明に合わせて説明する。

【0020】

演算機能１６３は、測定装置１２０により検出された各情報を取得する。演算機能１６３は、取得した各情報に基づいて、被検体の試料Ｌの粘弾性を算出する。演算機能１６３は、算出した粘弾性の情報をオンライン部１３０、表示部１４０、及び印刷部１５０にそれぞれ出力する。

【0021】

分析装置１００は、測定装置１２０により算出要素データを検出する前に、演算機能１６３において、粘弾性が既知である標準試料を用いて検量線を作成する。演算機能１６３が検量線を作成した後、測定装置１２０は、被検体から採取した試料Ｌの算出要素データを検出し、演算機能１６３により試料Ｌの粘弾性を算出する。演算機能１６３は、さらに、算出した粘弾性を評価する。なお、演算機能１６３は、により算出する値としては、粘弾性の値そのものに替えて、粘弾性と相関を有する他の指標、例えば、動的弾性率などでもよい。演算機能１６３は、演算部の一例である。

【0022】

検量線の作成により発生した廃棄物（標準試料）は、算出要素データの検出時に廃棄される試料Ｌと同様に、廃棄瓶２に排出されて廃棄物となる。廃棄瓶２の排出された廃棄物が所定量を超えた場合、システム制御機能１６１は、その旨を示す廃棄物超過情報を作成し、オンライン部１３０、表示部１４０、または印刷部１５０により廃棄物超過情報をユーザに報告する。

【0023】

なお、測定器１やチューブ３内に残存する標準試料が患者に影響しない場合、測定に用いた試料Ｌは患者に還元してもよい。また、患者から取得した試料Ｌに抗凝固剤を添加し、試料Ｌの抗凝固剤に対する影響を測定してもよい。抗凝固剤としては、例えば、ヘパリンが挙げられるが、抗凝固剤は、他のものでもよい。抗凝固剤を含む試料に対して、抗凝固剤の中和剤、例えば、ヘパリナーゼを添加してもよい。抗凝固剤の中和剤は、他のものでもよい。

【0024】

続いて、第１の実施形態の測定装置１２０における測定器１について説明する。図３は、第１の実施形態の測定器１の一例を示す図である。第１の実施形態の測定器１は、例えば、取付流路１１と、回転軸１２と、測定素子１３と、磁力発生器１４と、回転数センサ１５と、を備える。

【0025】

取付流路１１は、測定器１に対して、取付及び取外しが可能とされている。取付流路１１は、上下方向に延在する。取付流路１１の内部には、試料Ｌが流通する流路が形成されている。流路の一部は、測定素子１３の回転数を検出する測定領域となっている。測定領域は、鉛直方向に沿った成分を有して形成されている。このため、測定素子１３などの物体は、取付流路１１内を上下動可能とされている。

【0026】

取付流路１１における下端部には、試料Ｌが流入する流入口が形成され、上端部には、試料Ｌが流出する流出口が形成されている。取付流路１１の流入口及び流出口には、それぞれチューブ３が取り付けられており、被検体Ｍに接続されたチューブ３を介して、試料Ｌが取付流路１１に循環供給される。チューブ３から循環供給される試料Ｌは、測定器１内において、取付流路１１に形成された流路のみを通過する。

【0027】

回転軸１２は、棒状（円筒状）をなしている。回転軸１２は、取付流路１１に形成された測定領域において、鉛直方向に延在して取付流路１１に固定されている。回転軸１２は、測定素子１３が回転する際の回転中心となる。

【0028】

測定素子１３は、例えば、磁性体または磁石を含む円盤状の回転体である。図４は、測定素子１３の一例を示す平面図である。測定素子１３は、例えば、外枠部１３Ａと，回転翼１３Ｂと、中心部１３Ｃと、を備える。外枠部１３Ａは、リング状をなし、測定素子１３のもっとも外側に配置されている。

【0029】

回転翼１３Ｂは、外枠部１３Ａの内側に配置されている。測定素子１３は、例えば４枚の回転翼１３Ｂを備える。測定素子１３は、３枚以下の回転翼を備えてもよいし、５枚以上の回転翼を備えてもよい。４枚の回転翼１３Ｂは、回転方向に沿って略均等の幅をもって配置されている。

【0030】

回転翼１３Ｂは、例えば、磁性体または磁石により構成されている。測定素子１３は、回転翼１３Ｂが磁力を受けることにより回転する。回転翼１３Ｂは、鉛直方向及び水平方向に対して傾斜を有しているこのため、測定素子１３が試料Ｌ内で回転することにより、測定素子１３は、上昇する方向または下降する方向に力を受ける。

【0031】

中心部１３Ｃは、回転翼１３Ｂの更に内側に配置されている。中心部の１３Ｃの中央部には、回転軸１２が貫通する貫通穴が形成されている。回転軸１２が中心部１３Ｃの貫通穴を貫通することにより。測定素子１３の移動方向が、回転軸１２に沿った上下方向に規制される。

【0032】

磁力発生器１４は、取付流路１１の端部、例えば下端部に設けられている。磁力発生器１４は、電流が供給されることにより、測定素子１３を回転させる磁力を発生するいわゆる電磁石である。磁力発生器１４には、図示しない電源からの電流が供給される。分析装置１００における測定制御機能１６２は、電源から磁力発生器１４に電流を供給したり供給を停止したりする信号を送信する。磁力発生器１４は、測定制御機能１６２の制御に応じて電流が供給されたり電流の供給が停止されたりして、磁力を発生させたり消滅させたりする。例えば、磁力発生器１４がモータのステータの役割を果たし、測定素子１３がロータの役割を果たす。

【0033】

回転数センサ１５は、取付流路１１における上下方向の所定の高さ位置に配置されている。回転数センサ１５は、所定の高さ位置で回転する測定素子１３の回転数を検出する。回転数センサ１５は、回転数センサ１５は、検出部の一例である。検出した回転数に基づいて回転数データを生成し、生成した回転数データを処理回路１６０に送信する。所定の高さ位置は、所定位置の一例である。所定位置は、流路に沿った位置であればよく、流路が水平方向を向いている場合には水平方向の位置でよい。

【0034】

次に、第１の例の測定器１を用いて、試料Ｌの粘弾性を算出する手順について説明する。分析装置１００は、試料Ｌの粘弾性の算出に先立ち、粘弾性が既知の標準試料を用いた場合に測定素子１３が標準試料内で回転する回転数を算出して検量線を作成する。検量線を作成するにあたり、測定制御機能１６２は、まず、取付流路１１に対して標準試料を循環供給する。

【0035】

続いて、測定制御機能１６２は、磁力発生器１４に磁力を発生させることにより、測定素子１３を回転させる。測定素子１３は、回転することにより、回転軸１２に沿って上昇する。測定制御機能１６２は、測定素子１３が所定の高さまで上昇するように、磁力発生器１４を制御する。測定制御機能１６２は、測定素子１３が所定の高さより低い位置にあるときには、測定素子１３の回転数が大きくなるように、測定素子１３が所定の高さより高い位置にあるときには測定素子１３の回転数が小さくなるように磁力発生器１４を制御する。

【0036】

測定制御機能１６２は、測定素子１３の高さ位置が所定の高い位置となったときに、回転数センサ１５により測定素子１３の回転数を検出する。回転数センサ１５は、測定素子１３の回転数に基づく回転数データを処理回路１６０に送信する。分析装置１００では、演算機能１６３において、測定素子１３の回転数と既知の標準試料の粘弾性を対応付けて検量線を作成する。

【0037】

続いて、取付流路１１にチューブ３を接続して、取付流路１１に試料Ｌを流通可能な状態とする。その後、測定制御機能１６２は、取付流路１１内が試料Ｌで満たされた状態とし、資料の分析を開始する。この状態から、測定制御機能１６２は磁力発生器１４における電源に対して磁石に向けて電力を供給させて、磁力発生器１４に磁力を発生させ、測定素子１３を回転させ所定の高さ位置まで移動させる。

【0038】

回転数センサ１５は、高さ位置が所定の高さ位置に到達した測定素子１３の回転数を検出し、回転数データを生成して処理回路１６０に送信する。分析装置１００では、演算機能１６３において、送信された回転数データを取得し、測定素子１３の回転数を算出する。

【0039】

演算機能１６３は、算出した測定素子１３の回転数を、先に作成した検量線に参照する。演算機能１６３は、その結果に基づいて、試料Ｌの粘弾性を算出する。測定制御機能１６２は、演算機能１６３により算出された試料Ｌの粘弾性を、オンライン部１３０、表示部１４０、または印刷部１５０によりユーザに報告してよい。

【0040】

測定制御機能１６２は、例えば、試料Ｌの粘弾性に予め規定の範囲を設定しておいてもよい。この場合、測定制御機能１６２は、演算機能１６３により算出された粘弾性が予め規定した範囲から外れる場合に、その旨をオンライン部１３０、表示部１４０、または印刷部１５０によりユーザに報告してよい。

【0041】

あるいは、測定制御機能１６２は、演算機能１６３により算出される試料Ｌの粘弾性を用いて試料Ｌの粘弾性の変化量を算出し、粘弾性の変化量から所定の時間内に粘弾性の値が範囲外になるかを判断してよい。この場合、測定制御機能１６２は、粘弾性の変化量から所定の時間内に粘弾性の値が範囲外になると判断した場合、その旨をオンライン部１３０、表示部１４０、または印刷部１５０によりユーザに報告してよい。ここでの粘弾性の範囲及び判断に利用する時間は、予め分析装置１００により記憶されていてもよいし、ユーザが設定してもよい。

【0042】

第１の実施形態の分析装置１００において測定器１は、測定領域内を試料Ｌで満たした後、測定領域を落下する測定素子１３の落下速度を算出し、算出した測定素子１３の落下速度に基づいて、試料Ｌの粘弾性を算出する。このため、試料Ｌを測定器１に流入させた状態で試料Ｌの粘弾性を算出できるので、リアルタイムで試料Ｌの粘弾性を測定することができる。

【0043】

また、被検体Ｍから供給された試料Ｌは、チューブ３及び取付流路１１の流路内のみを移動する。このため、使用済の試料Ｌを被検体Ｍに還元することができるとともに、測定器１を汚染させないようにすることができる。

【0044】

［第１の変形例］
次に、第１の実施形態の変形例１つを、第１の変形例として説明する。第１の変形例は、第１の実施形態と比較して測定器１の構成が主に異なる。図５は、第１の変形例の測定器１の一例を示す図である。図５において、上図は、測定器１を平面視した図を示し、下図は、測定器１を側面視した図を示す。

【0045】

第１の変形例の測定器１は、第１の実施形態の測定器１と同様の取付流路１１、回転軸１２、測定素子１３、回転数センサ１５と、第１の変形例と形状や配置位置などが異なる磁力発生器１４と、を備える、第１の変形例の磁力発生器１４は、平面視して略Ｃ形をなしており、取付流路１１の側方を、一部を除いて覆っている。取付流路１１を覆う磁力発生器１４における切り欠かれた一部に回転数センサ１５が配置されている。

【0046】

磁力発生器１４は、第１の実施形態と同様、測定素子１３を回転させる磁力を発生するいわゆる電磁石である。磁力発生器１４は、例えば、取付流路１１の下端部から、回転数センサ１５が設けられた所定の高さ位置まで延在している。その他の点は、第１の実施形態と同様の構成を有する。

【0047】

第１の変形例の分析装置１００は、第１の実施形態の分析装置１００と同様の作用効果を奏する。さらに、第１の変形例の分析装置１００は、取付流路１１の周囲に磁力発生器１４が設けられている。このため、磁力発生器１４を測定素子１３から近い位置に配置することができる。したがって、測定素子１３を安定して回転させることができる。

【0048】

［第２の変形例］
次に、第２の変形例について説明する。第２の変形例の分析装置１００は、第１の実施形態と比較して、測定器１の構成が主に異なる。図６は、第２の変形例の測定器１の一例を示す図である。

【0049】

第２の変形例の測定器１は、例えば、第２の実施形態の測定器１と同様の取付流路１１、回転軸１２、測定素子１３、磁力発生器１４、回転数センサ１５を備える。第２の変形例の測定器１は、さらに、スプリング１６を備える。スプリング１６は、取付流路１１の上面と測定素子１３にそれぞれ接続されており、測定素子１３を上方に引張する引っ張りスプリングである。

【0050】

スプリング１６は、測定素子１３を試料Ｌの流通方向に反する方向、第２の変形例では測定素子１３を流路の上流側から下流側に付勢する。スプリング１６は、付勢部材の一例である。第２の変形例の測定器１では、試料Ｌの粘弾性を算出する際には、測定素子１３を第２の実施形態の測定器１とは逆方向に回転させ、測定素子１３を下降させる。また、磁力発生器１４は、例えば、取付流路１１の上端部から、回転数センサ１５が設けられた所定の高さ位置まで延在している。その他の点は、第２の実施形態と同様の構成を有する。

【0051】

第２の変形例の分析装置１００は、第１の実施形態の分析装置１００と同様の作用効果を奏する。さらに、第２の変形例の分析装置１００は、測定素子１３を流路に下降させて試料Ｌの粘弾性を算出する。取付流路１１における流路は、上下方向を向いており、スプリング１６は、試料Ｌが流れる方向と反対方向に測定素子１３を付勢する。このため、例えば、流路が上下方向以外の方向、例えば左右方向や斜め方向に向いている場合でも、試料Ｌの粘弾性を算出することができる。

【0052】

［第３の変形例］
次に、第３の変形例について説明する。第３の変形例の分析装置１００は、第１の実施形態と比較して、測定器１の構成が主に異なる。以下、第１の実施形態との相違点を中心として、第３の変形例の分析装置について説明する。図７は、第３の変形例の測定器１の一例を示す図である。

【0053】

第３の変形例の測定器１は、第１の実施形態の測定器１と同様の取付流路１１、回転軸１２、測定素子１３、磁力発生器１４、及び回転数センサ１５を備える。第３の変形例の測定器１は、さらに、傾斜板１７を備える。傾斜板１７は、取付流路１１における測定領域の上端面に取り付けられ、測定領域の上端面を傾斜させる。傾斜板１７が設けられることにより、測定領域における試料Ｌが流出する流出口が形成された位置測定領域の傾斜面には、流出口に近い側の方が遠い側よりも高くなる傾斜が付されている。その他の点は、第１の実施形態と同様の構成を有する。

【0054】

第３の変形例の分析装置１００は、第１の実施形態の分析装置１００と同様の作用効果を奏する。さらに、第３の変形例の分析装置１００において、取付流路１１における測定領域の上端面には傾斜板１７が設けられ、測定領域の上端面には、流出口に近い側の方が遠い側よりも高くなる傾斜が付される。このため、測定領域内の試料Ｌを流出口に取り付けられたチューブ３に流入させやすくすることができる。

【0055】

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の分析装置１００は、第１の実施形態と比較して、測定器１の構成が主に異なる。図８は、第２の実施形態の測定器１の一例を示す図である。

【0056】

第２の実施形態の測定器１は、例えば、取付流路２１と、回転軸２２と、測定素子２３と、回転駆動装置２４と、回転数センサ２５と、を備える。このうち、取付流路２１及び回転数センサ２５は、上記第１の実施形態の取付流路１１及び回転数センサ１５と同様の構成を有している。

【0057】

回転軸２２は、回転駆動装置２４の駆動力によって鉛直軸回りに回転する。回転軸２２は、回転軸本体と、回転軸本体から水平方向に張り出す突出片を備えている。突出片は、回転軸本体が延在する上下方向に沿って延在し、回転軸本体の高さと略同一の高さを有している。

【0058】

図９は、第２の実施形態の測定素子２３の一例を示す平面図である。測定素子２３は、例えば、外枠部２３Ａと、回転翼２３Ｂと、中心部２３Ｃと、を備える。外枠部２３Ａ及び回転翼２３Ｂの形状等は、第１の実施形態の外枠部１３Ａ及び回転翼１３Ｂの外形等と共通する。第２の実施形態の回転翼２３Ｂは、例えば、非磁性体により構成されている。

【0059】

中心部２３Ｃの中央部には、回転軸２２が貫通する貫通穴が形成されている。中心部２３Ｃに形成された貫通穴は、回転軸に２２における回転軸本体及び突出片の断面形状と略同一の断面形状をなしている。貫通穴に測定素子２３が貫通することにより、回転軸２２が測定素子２３に接続される。第１の実施形態においては、回転軸１２は回転せず、測定素子１３は、回転軸１２の周りを回転する。

【0060】

これに対して、第２の実施形態の回転軸２２は、回転駆動装置２４の駆動力により鉛直軸回りに回転し、回転軸２２の回転力が突出片により測定素子２３に伝達されて測定素子２３も鉛直軸回りに回転する。また、測定素子２３は、回転軸２２に貫通するので、回転軸２２に沿って鉛直方向に移動可能とされている。

【0061】

回転駆動装置２４は、回転軸２２に駆動力を付与し、回転軸２２を回転させることにより、回転軸２２の回転に伴って測定素子２３を回転させる。回転駆動装置２４は、回転駆動部の一例である。以下、回転駆動装置２４を具体化した具体的態様について説明する。

【0062】

図１０は、第２の実施形態の測定器１の第１の具体的態様の一例を示す図。第１の具体的態様では、回転駆動装置２４は、駆動装置２４Ａを備える。駆動装置２４Ａは、例えば、モータ、減速機、ギアなどを備え、モータの出力軸が回転軸２２に接続されている。駆動装置２４Ａは、モータを作動させることにより、モータの駆動力を回転軸２２に伝達して回転軸２２を回転させる。駆動装置２４Ａが備えるモータは駆動源の一例である。減速機やギアなどは伝達機構の一例である。

【0063】

図１１は、第２の実施形態の測定器１の第２の具体的態様の一例を示す図。第２の具体的態様では、回転駆動装置２４は、磁力発生装置２４Ｂ及び磁性体２４Ｃを備える。磁力発生装置２４Ｂは、第１の実施形態の磁力発生器１４と同様の構成を有する。磁性体２４Ｃは、磁力発生装置２４Ｂが発生した磁力により、回転軸２２を回転させる。

【0064】

第２の実施形態の分析装置１００においては、第１の実施形態と同様、まず、測定領域が標準試料により満たされる。続いて、測定制御機能１６２は、回転駆動装置２４を作動させて測定素子２３を所定高さまで上昇させる。回転数センサ２５は、所定の高さ位置に到達したときの測定素子２３の回転数を検出して回転数データを生成して処理回路１６０に送信する。演算機能１６３は、送信された回転数データに基づく測定素子２３の回転数に基づいて、検量線を作成する。

【0065】

続いて、取付流路１１にチューブ３が取り付けられ、被検体Ｍの試料Ｌが取付流路２１に供給され、取付流路２１の測定領域が試料Ｌにより満たされる。その間に、測定素子２３は、取付流路１１の最下端に戻される。続いて、測定制御機能１６２は、回転駆動装置２４により回転軸２２及び測定素子２３を回転させる。

【0066】

回転数センサ２５は、所定の高さ位置に到達した測定素子２３の回転数を検出し、回転数データを生成して処理回路１６０に送信する。演算機能１６３は、送信された回転数データに基づく測定素子２３の回転数を、先に作成した検量線に参照して試料の粘弾性を算出する。

【0067】

第２の実施形態の分析装置１００は、第１の実施形態の分析装置１００と同様の作用効果を奏する。さらに、第２の実施形態の分析装置１００は、回転軸２２を回転駆動装置２４により回転させ、回転軸２２の回転を機械的に測定素子２３に伝達して測定素子２３を回転させる。このため、測定素子２３の回転速度を精度良く制御することができる。

【0068】

上記第２の実施形態では、回転軸２２を回転駆動装置２４により回転させて測定素子２３を回転させるが、回転駆動装置２４を用いることなく、例えば、試料Ｌの流通にともって測定素子２３を回転させてもよい。図１２は、測定素子２３を試料Ｌの流通（流速）により回転させる測定器１の一例を示す図である。

【0069】

この例の測定器１は、例えば、取付流路２１と、回転軸２２と、測定素子２３と、回転数センサ２５と、を備える。取付流路２１は、水平方向に延びる流路を備える。図１２において、試料Ｌは、左から右に向けて流通する。流路における測定領域は、流れ方向略中央部が拡幅する太鼓形状をなしている。

【0070】

測定領域の流れ方向に垂直に切った断面の中央部には、回転軸２２が配置されている。さらに、測定領域における流れ方向の中央の膨らんだ部分には、測定素子２３が配置されている。測定素子２３は、測定領域を流れる試料Ｌの流れによって回転軸２２回りに回転する。測定素子２３は、例えば非磁性体により形成されているが、磁性体により形成されていてもよい。

【0071】

回転軸２２を支持する支持部材を介して取付流路２１に固定されており支持部材には、回転数センサ２５が取り付けられている。回転数センサ２５は、測定素子２３の回転数を検出する。回転数センサ２５は、検出した回転数に基づいて回転数データを生成して処理回路１６０に送信する。

【0072】

この例の測定器１において、試料Ｌを測定領域に流入させる場合に、時間当たりの流入量は定められた値とする。流入量はあらかじめ定められた値でもよいし、ユーザが設定してもよい。また、標準試料を測定する時に複数の流入量で検量線を作成し、これにより試料Ｌを測定する際にも複数の流入量で粘弾性測定を実施してもよい。試料Ｌを流入させることで測定素子２３を回転させる場合、測定素子２３が回転方向と垂直方向に移動する領域を設ける必要はなく、取り付ける角度をどのようにしてもよい。

【0073】

この例の測定器１を備える分析装置１００は、第１の実施形態の分析装置１００と同様の作用効果を奏する。さらに、この例の分析装置１００は、測定領域を流れる試料Ｌに基づいて測定素子２３を回転させる。このため、測定素子２３を回転させるための駆動装置などが不要となるので、装置の簡素化及び低コスト化を図ることができる。

【0074】

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の分析装置１００は、第１の実施形態と比較して、測定器１の構成が主に異なる。図１３は、第３の実施形態の測定器１の一例を示す図である。

【0075】

第３の実施形態の測定器１は、例えば、取付流路３１と、磁力発生器３２と、測定素子３３と、回転数センサ３４と、を備える。取付流路３１における上方位置に流入口と流出口が形成され、それぞれチューブ３が接続されている。流出口は、流入口よりも上方に配置されている。

【0076】

磁力発生器３２は、取付流路３１内における底面に設けられている。磁力発生器３２は、上記第１の実施形態の磁力発生器１４と同様の電磁石である。測定素子３３は、第１の実施形態の測定素子１３と同様の磁性体または磁石を含む円盤状の回転体である。測定素子３３は、磁力発生器３２により発せられる磁力により、取付流路３１内を浮遊しながら回転して上昇する。磁力発生器３２は、測定素子３３が鉛直軸に沿って上昇するように磁力を発生させる。磁力発生器３２は取付流路３１内に設けられているが、取付流路３１の外側に設けられていてもよい。

【0077】

回転数センサ３４は、取付流路３１における所定の高さ位置に配置される。回転数センサ３４は、所定の高さ位置に到達した測定素子３３の回転数を検出する。回転数センサ３４は、検出した測定素子３３の回転数に基づいて回転数データを生成し、生成した回転数データを処理回路１６０に送信する。

【0078】

第３の実施形態の分析装置１００においては、第１の実施形態と同様、まず、測定領域が標準試料により満たされる。続いて、測定制御機能１６２は、磁力発生器３２を作動させて測定素子３３を所定高さまで上昇させる。このとき、測定素子３３は、鉛直軸に沿って上昇するので、測定領域の側壁に衝突しないようにその軌道が調整されている。回転数センサ３４は、所定の高さ位置に到達した測定素子３３の回転数を検出して回転数データを生成して処理回路１６０に送信する。演算機能１６３は、送信された回転数データに基づく測定素子３３の回転数に基づいて、検量線を作成する。

【0079】

続いて、取付流路３１にチューブ３が取り付けられ、被検体Ｍの試料Ｌが取付流路３１に供給され、取付流路３１の測定領域が試料により満たされる。その間に、測定素子３３は、取付流路３１の最下端に戻される。続いて、測定制御機能１６２は、磁力発生器３２により測定素子３３を回転させながら上昇させる。

【0080】

回転数センサ３４は、所定の高さ位置に到達した測定素子３３の回転数を検出し、回転数データを生成して処理回路１６０に送信する。演算機能１６３は、送信された回転数データに基づく測定素子３３の回転数を、先に作成した検量線に参照して試料の粘弾性を算出する。

【0081】

第３の実施形態の分析装置１００は、第１の実施形態の分析装置１００と同様の作用効果を奏する。さらに、回転軸第２の実施形態の分析装置１００は、回転軸２２を回転駆動装置２４により回転させ、回転軸１２などを設ける必要がないので、その分装置の簡素化及び低コスト化を図ることができる。

【0082】

［第４の変形例（第３の実施形態の変形例）］
次に、第３の実施形態の変形例としての第４の変形例について説明する。第４の変形例の分析装置１００は、第３の実施形態と比較して、測定器１の構成が主に異なる。図１４は、第４の変形例の測定器１の一例を示す図である。

【0083】

第４の実施形態の測定器１は、第３の実施形態における測定器１と比較して、第２磁力発生器３５が設けられている点で主に異なる。第２磁力発生器３５は、磁力発生器３２と同様の電磁石である。第２磁力発生器３５は、測定領域の周囲において、取付流路３１の下端部から、回転数センサ３４が設けられた所定の高さ位置まで延在している。第２磁力発生器３５は、磁力発生器３２と協働することにより、測定素子３３を回転させる磁力を発生させる。その他の点については、上記第３の実施形態と同様の構成を有する。

【0084】

第４の変形例の分析装置１００は、上記第３の実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、第４の変形例の分析装置１００は、第２磁力発生器３５を備え、磁力発生器３２と協働して測定素子３３を回転させる。このため、例えば測定素子３３が上昇する際の軌道が鉛直軸からずれた場合に、第２磁力発生器３５により、軌道を修正しやすくすることができる。

【0085】

上記第４の変形例では、磁力発生器３２及び第２磁力発生器３５が設けられているが、磁力発生器３２が設けられておらず、第２磁力発生器３５のみが設けられていてもよい。この場合、取付流路３１を形成する筐体（ケース）の外周が完全に空いているような状態である場合には、例えば、マグネットポンプの構造に見られるように、取付流路３１の外側の周囲において、モータにより回転させられる駆動マグネットを利用して、測定素子３３を回転させるようにしてもよい。

【0086】

上記各実施形態では、分析装置１００における演算機能１６３が粘弾性を算出するが、演算機能１６３は、粘弾性に代えて、粘性を算出してもよいし、粘性に関する指標、例えば、粘性自体のほか、粘性係数、粘性率、動粘度などを算出してもよい。演算機能１６３は、粘弾性及び粘性または粘弾性及び粘性に関する指標の一部または全部を算出してもよい。

【0087】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、試料を流通させる流路内の測定領域に配置された測定素子、前記測定素子を回転させる回転駆動部、及び前記測定素子の所定位置における回転数を検出する検出部を備える測定装置と、前記測定素子の回転数に基づいて、前記試料の粘弾性または粘性のうち少なくともいずれか一方に関する指標を算出する演算部と、を持つことにより、リアルタイムで試料の粘弾性を測定することができる。

【0088】

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0089】

１…測定器
２…廃棄瓶
３…チューブ
４…第１抗凝固剤収容体
５…第２抗凝固剤収容体
１１，２１，３１…取付流路
１２，２２…回転軸
１３，２３，３３…測定素子
１３Ａ，２３Ａ…外枠部
１３Ｂ，２３Ｂ…回転翼
１３Ｃ，２３Ｃ…中心部
１４，３２…磁力発生器
１５，２５，３４…回転数センサ
１６…スプリング
１７…傾斜板
２４…回転駆動装置
２４Ａ…駆動装置
２４Ｂ…磁力発生装置
２４Ｃ…磁性体
３５…第２磁力発生器
１００…分析装置
１１０…操作部
１２０…測定装置
１３０…オンライン部
１３１…取付流路
１４０…表示部
１５０…印刷部
１６０…処理回路
１６１…システム制御機能
１６２…測定制御機能
１６３…演算機能
１７０…メモリ
Ｌ…試料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】