血液凝固时间测量用卡匣以及血液凝固时间测量装置
文献发布时间:2023-06-19 11:22:42
本申请是原申请申请号201880028634.4,申请日2018年12月28日,发明名称为“血液凝固时间测量用卡匣以及血液凝固时间测量装置”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种测量血液至凝固为止所耗的时间时所使用的血液凝固时间测量用卡匣、以及使用所述血液凝固时间测量用卡匣的血液凝固时间测量装置。
背景技术
在进行透析或循环系统(circulatory system)的手术中所进行的人工心肺等的体外循环时,或在进行心导管(cardiac catheter)的处置时,例如使用肝素等抗凝剂,来防止血液的凝固。此种抗凝剂若给药量不足,则存在体外循环路径堵塞的情况,并且若给药量过多,则难以止血,因此重要的是以适当的量来使用。之前,在此种情况下,是采取如下的方法,即,例如通过使促凝剂混合于血液中而促进血液凝固,并且测量判断为血液已以规定的比例凝固的时间(血液的凝固时间),由此来判断促凝剂的给药量或给药的时期,作为用于此方法的技术,已提出有各种方案。
例如在专利文献1中,已表示如下的技术:包含包括含狭窄部分的两股毛细管的测量用卡匣、以及包括空气泵的测量装置,通过将卡匣安置于测量装置而使空气泵与各个毛细管连接,通过空气泵使投入于毛细管的血液往返运动而在狭窄部分促进凝固,根据所述往返运动所需的时间的变化来测量血液的凝固时间。
又,在专利文献2中,已表示如下的技术:包括将球体配置于测量流路的测量用卡匣、以及使所安置的测量用卡匣可摆动的测量装置,伴随着卡匣的摆动使球体与血液一同在测量流路内往返运动,由此使预先涂布于测量流路上的抗凝剂溶解而促进凝固,根据此时测量的血液的往返运动所需的时间的变化来测量血液的凝固时间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第5372946号说明书
专利文献2:日本专利特开2015-200612号公报
发明内容
发明所要解决的问题
此外,在此种测量用卡匣中,血液进行移动的流路若形状或大小产生不均,则会对凝固时间造成影响,故要求高尺寸准确度,因此导致成本的上升。此处,专利文献1的测量用卡匣是如上所述将毛细管分成两股而长度较长,因此成本相应地增加。此外,当使空气泵与毛细管连接时,在性能上,必须将空气泵的压力无泄漏地传输至毛细管,因此必须将空气泵与毛细管以气密状态加以连接,故在测量装置及测量用卡匣中,均对连接部要求高尺寸准确度。因此,进一步促使成本增加。又,空气泵也必须采用如可高准确度地控制少量空气的微型泵的泵,故成本进一步升高。
与此相对,专利文献2的测量用卡匣中,测量流路呈直线状仅设有一条,故可较容易地形成。但是,必须在测量装置中设置摆动机构,因此整体上关于成本抑制尚留有改善的余地。
又,在此种测量用卡匣中,为了使血液提前凝固而在更短时间内且准确地测量凝固时间,理想的是使血液有效地搅拌。此处,在专利文献1的卡匣中,是通过使血液往返运动而切换流动的方向,并且使血液穿过狭窄部分而改变流动的速度等来对血液进行搅拌,但是要求可更有效且确实地使血液搅拌,在更短时间内且准确地测量血液的凝固时间的卡匣。
本发明的课题在于解决如上所述的问题点,目的在于提供一种结构比较简单且可抑制成本的血液凝固时间测量用卡匣、以及使用所述血液凝固时间测量用卡匣的血液凝固时间测量装置。又,本发明的另一目的在于提供一种可使血液有效地搅拌而在更短时间内且准确地测量凝固时间的血液凝固时间测量用卡匣、及使用所述血液凝固时间测量用卡匣的血液凝固时间测量装置。
解决问题的技术手段
本发明是一种血液凝固时间测量用卡匣,包括:测量流路,相对于横截面积长长地延伸;注入口,设置于所述测量流路的一端侧,可导入血液;连通口,设置于所述测量流路的另一端侧,可对所述测量流路的空气或自所述注入口导入至所述测量流路的血液进行抽吸或加压;移动体,配置于所述测量流路上,可在所述测量流路内移动;促凝剂,涂布于划定所述测量流路的流路壁面及所述移动体中的至少一者上;以及检测区,可使光透过所述测量流路的规定部分,且可通过光来检测伴随着自所述连通口对空气或血液进行抽吸或加压而在所述测量流路内进行往返运动的所述移动体或血液是否存在于所述规定部分;且所述血液凝固时间测量用卡匣包括:空气室,与所述连通口相通;以及隔膜,封闭所述空气室,并且对所述空气室进行加压或减压而使所述移动体及血液往返运动;且所述隔膜夹于筒状壁与固持器(holder)之间,所述筒状壁呈圆筒状并且将内侧空间设为所述空气室,所述固持器呈环状并且在所述筒状壁的径向外侧插通于所述筒状壁。
在此种血液凝固时间测量用卡匣中,优选为所述测量流路在所述检测区的附近包括狭窄部。
又,优选为在所述注入口的外侧,包括阻止血液流向所述检测区的遮挡部。
又,本发明也为如下的血液凝固时间测量用卡匣,包括:测量流路,相对于横截面积长长地延伸;注入口,设置于所述测量流路的一端侧,可导入血液;连通口,设置于所述测量流路的另一端侧,可对所述测量流路的空气或自所述注入口导入至所述测量流路的血液进行抽吸或加压;贮存室,与所述连通口连接,贮存自所述连通口流出的血液;搅拌件,配置于所述贮存室,使所述贮存室的血液搅拌;促凝剂,涂布于划定所述测量流路的流路壁面、划定所述贮存室的贮存室壁面及所述搅拌件中的至少一者上;以及检测区,可使光透过所述测量流路的规定部分,且可通过光来检测伴随着自所述连通口对空气或血液进行抽吸或加压而在所述测量流路内进行往返运动的血液是否存在于所述规定部分。
此处,优选为所述测量流路在所述检测区的附近包括狭窄部。
又,优选为在所述注入口的外侧,包括阻止血液流向所述检测区的遮挡部。
此外,优选为包括:空气室,与所述贮存室相通;以及隔膜,封闭所述空气室,并且对所述空气室进行加压或减压而使血液在所述测量流路中往返运动。
而且,在安置所述血液凝固时间测量用卡匣的血液凝固时间测量装置中,优选为包括:检测元件,设置于与所述检测区相对应的位置,可通过光来对所述移动体或血液进行检测;以及按压元件,能够以规定的移动量来按入或提拉所述隔膜。
本发明是一种血液凝固时间测量用卡匣,包括:测量流路,收容血液;注入口,设置于所述测量流路的一端侧,将血液导入至所述测量流路;连通口,设置于所述测量流路的另一端侧,可对所述测量流路的空气或自所述注入口导入至所述测量流路的血液进行抽吸或加压;以及检测区,可使光透过所述测量流路的规定部分,且通过光来检测伴随着自所述连通口对所述测量流路的空气或血液进行抽吸或加压而在所述测量流路内进行往返运动的所述血液是否存在于所述规定部分;且所述测量流路在至少一部分具有螺旋状流路,所述螺旋状流路是划定于槽部的壁面与轴状构件的外周面之间,所述槽部将所述注入口与所述连通口相连,所述轴状构件收容于所述槽部,并且在表面上具有呈螺旋状环绕的螺旋状槽部,所述槽部包括一对凸部,所述一对凸部自所述槽部的壁面突出而形成缩小所述测量流路的狭窄部,并且将所述轴状构件夹于其间而位于所述检测区的附近。
此处,优选为所述凸部中的至少一者在与面向所述轴状构件之侧的相反侧具有倾斜面。
又,本发明是一种安置所述血液凝固时间测量用卡匣的血液凝固时间测量装置,且也是一种包括设置于与所述检测区相对应的位置,可通过光来对所述血液进行检测的检测元件的血液凝固时间测量装置。
发明的效果
在本发明的血液凝固时间测量用卡匣中,血液进行移动的测量流路是相对于横截面积长长地延伸的单一流路,因此可比较容易地形成。又,不利用如专利文献2那样的摆动机构,通过对测量流路的空气或血液进行抽吸或加压来测量血液的凝固时间,因此可抑制成本。
而且,在测量流路中配置有移动体的装置中,可通过移动体在测量流路中往返运动而对血液进行搅拌,因此可使涂布于划定测量流路的流路壁面及移动体中的至少一者上的促凝剂,有效率地且稳定地溶解于血液中。即,促凝剂溶解于血液中时的不均得到抑制,因而可消除凝固时间的误差主要因素而稳定地进行凝固时间的测量。又,在移动体的外周面与测量流路的内周面之间形成有血液可穿过的微小间隙,因此当血液在所述间隙内开始凝固时移动体的移动会变慢,相对于血液未凝固的状态,移动体的往返运动的周期延长。因此,可根据所述周期的差来推导血液的凝固时间。又,在设置移动体的情况下,通过设置可使光透过测量流路的规定部分的检测区,可检测往返运动的移动体是否存在于所述规定部分。再者,也可设为在检测区内,检测与移动体一同进行往返运动的血液。
又,在贮存室内配置有搅拌件的装置中,可使涂布于划定测量流路的流路壁面、划定贮存室的贮存室壁面及搅拌件中的至少一者上的促凝剂,有效率地溶解于血液中。即,在所述情况下,促凝剂溶解于血液时的不均也得到抑制,因此可消除凝固时间的误差主要原因而稳定地测量凝固时间。
而且,在测量流路中,在检测区的附近包含狭窄部的情况下,已凝固的血液或已凝固的血液所附着的移动体容易卡挂于狭窄部,故在检测区内可稳定地检测血液或移动体。
而且,在配置有移动体的装置中,构成为包括与连通口相通的空气室、以及封闭空气室并且对所述空气室进行加压或减压而使移动体往返运动的隔膜,又,在配置有搅拌件的装置中,构成为包括与贮存室相通的空气室、以及封闭空气室并且对所述空气室进行加压或减压而在测量流路中使血液往返运动的隔膜,由此无需如专利文献1所述的必须将空气泵与毛细管以气密状态加以连接的连接部,因而可抑制成本。又,在安装本发明的血液凝固时间测量用卡匣的血液凝固时间测量装置中,可通过改变对隔膜的按入量来调整空气室的压力,因此无需使用如专利文献1那样的昂贵的微型泵,在所述方面也可实现成本削减。
又,在注入口的外侧,设置阻止血液流向检测区的遮挡部时,即使将血液注入至注入口时血液洒出,也通过遮挡部而使血液不会流入至检测区,因此不会产生妨碍凝固时间的测量、或因洒出的血液而无法使用卡匣等不良情况。
又,在本发明的血液凝固时间测量用卡匣中,当在收容血液的测量流路内在至少一部分上具有螺旋状流路时,可通过使血液穿过螺旋状流路而使血液有效且确实地搅拌,因此可在更短时间内且准确地测量血液的凝固时间。又,通过螺旋状流路,也可获得如下的效果,即,可不改变卡匣的长边方向上的长度而延长测量流路的流路长度(也可设为获得如下的效果,即,测量流路的流路长度维持原状而可缩短卡匣的长边方向上的长度,且也可使两个效果组合起来)。
螺旋状流路可由各种结构形成,但在如下设置的情况下,可更简单且廉价地构成:包括将注入口与所述连通口相连的槽部、以及收容于所述槽部并且在表面上具有呈螺旋状环绕的螺旋状槽部的轴状构件,且在槽部的壁面与轴状构件的外周面之间划定螺旋状流路。又,为了检测血液的凝固,优选为螺旋状流路的通路的高度及宽度尽可能地缩小,以使得开始凝固而粘度升高的血液难以穿过,通过采用如上所述将轴状构件配置于槽部的结构,能够以高尺寸准确度缩小螺旋状流路的通路高度及宽度,因此可更快且稳定地进行血液的凝固时间的测量。
又,当在槽部内,设置自所述槽部的壁面突出,将轴状构件夹于其间并且位于检测区的附近的一对凸部时,可使轴状构件处于规定的位置,并且在通过凸部而缩小测量流路的部分(狭窄部),粘度升高的血液难以穿过,因此可在检测区内稳定地检测血液的有无。而且,在凸部中的至少一者上,在与面向轴状构件之侧的相反侧设置有倾斜面的情况下,当血液穿过狭窄部时,难以卷入气泡,因此可抑制由气泡引起的错误探测,可使在检测区内检测血液的有无的准确度更为稳定。
附图说明
图1是表示本发明的血液凝固时间测量用卡匣的第1实施方式的立体图。
图2(a)是关于第1实施方式的血液凝固时间测量用卡匣的俯视图,图2(b)是关于第1实施方式的血液凝固时间测量用卡匣的前视图,图2(c)是关于第1实施方式的血液凝固时间测量用卡匣的右侧视图。
图3(a)是关于第1实施方式的血液凝固时间测量用卡匣的沿图2(a)所示的A-A的剖面图,图3(b)是关于第1实施方式的血液凝固时间测量用卡匣的底视图。
图4(a)及图4(b)是表示第1实施方式的变形例的图。
图5(a)是表示本发明的血液凝固时间测量用卡匣的第2实施方式的与图2(a)所示的A-A相对应的剖面图,图5(b)是表示本发明的血液凝固时间测量用卡匣的第2实施方式的底视图。
图6是表示第2实施方式的变形例的图。
图7是表示本发明的血液凝固时间测量用卡匣的第3实施方式的立体图。
图8(a)是关于图7所示的血液凝固时间测量用卡匣的俯视图,图8(b)是关于图7所示的血液凝固时间测量用卡匣的前视图,图8(c)是关于图7所示的血液凝固时间测量用卡匣的右侧视图。
图9(a)是关于图7所示的血液凝固时间测量用卡匣的沿图8(a)所示的A-A的剖面图,图9(b)是关于图7所示的血液凝固时间测量用卡匣的底视图。
图10(a)是图9(a)及图9(b)中的B部的局部放大剖面图,图10(b)是图9(a)及图9(b)中的C部的局部放大剖面图。
符号的说明
1:底座
2:堵塞板
3:测量流路
4:注入口
5:开口部
6:剩余血液接收部
7:连通口
8:一端侧凸部
9:另一端侧凸部
10:一端侧狭窄部
11:另一端侧狭窄部
12:筒状壁
13:空气室
13a:贮存室
13b:空气室
14:隔膜
15:固持器
16:移动体
17:外缘壁
19:遮挡部
20:搭指部
21:一端侧检测区
22:另一端侧检测区
23:搅拌件
101:底座
102:堵塞板
103:槽部
104:测量流路
105:注入口
106:开口部
107:剩余血液接收部
108:连通口
109:一端侧凸部
110:另一端侧凸部
111:一端侧狭窄部
112:另一端侧狭窄部
113:一端侧倾斜面
114:另一端侧倾斜面
115:筒状壁
116:空气室
117:隔膜
118:固持器
119:轴状构件
120:螺旋状槽部
121:螺旋状流路
122:外缘壁
123:内侧侧壁
124:遮挡部
125:一端侧检测区
126:另一端侧检测区
具体实施方式
以下,一面参照图1~图3(b),一面说明本发明的血液凝固时间测量用卡匣(以下称为“卡匣”)的第1实施方式。
本实施方式的卡匣包括整体上呈扁平状的底座1、以及在底座1的底面侧固着于底座1上的薄板状的堵塞板2。
底座1由无色透明的合成树脂形成。再者,并不限于合成树脂,也可由玻璃等形成。又,并不限于无色透明,也可为光至少透过后述的检测区的有色透明。又,检测区以外也可为不透明。又,堵塞板2是由无色透明的合成树脂(薄片材)形成,但与底座1同样地,只要满足本发明的功能,便可由各种原料或颜色形成。又,底座1与堵塞板2的结合既可通过粘着性的物质而粘接,也可例如使用超声波而焊接。
在底座1的底面上,如图3(a)及图3(b)所示设置有相对于横截面积长长地延伸的槽,且与堵塞板2之间形成有测量流路3。本实施方式的测量流路3是在底座1的宽度方向中央部设置有一条。
而且,在测量流路3的一端侧,设置有可导入血液的注入口4。注入口4与外周面呈圆柱状并且内周面呈圆锥状设置的开口部5相连。又,在开口部5的径向外侧,设置有呈圆环状的剩余血液接收部6。
又,在测量流路3的另一端侧,设置有连通口7。连通口7通过改变对后述隔膜的按入量,可对测量流路3内的空气或自注入口4导入至测量流路3的血液进行抽吸或加压。
而且,在测量流路3的中央部分,设置有以突出于底面侧的方式设置的一端侧凸部8及另一端侧凸部9,由此,如图3(a)的放大图所示,形成有缩小测量流路3的狭窄部(一端侧狭窄部10、另一端侧狭窄部11)。
底座1在所述开口部5或剩余血液接收部6的相反侧,包括整体呈圆筒状的筒状壁12。筒状壁12的内周面呈如下的形状:底面侧的直径小,且夹着直径扩大的部位而顶面侧的直径增大。而且,筒状壁12的内侧空间在底面侧与连通口7连接。再者,在本实施方式中,将筒状壁12的整个内侧空间称为空气室13。
在筒状壁12的顶面侧,设置有封闭空气室13的隔膜14。隔膜14例如由厚度薄且具有弹性的橡胶等形成。又,在筒状壁12的径向外侧,设置有使筒状壁12插通而嵌合保持于筒状壁12,并且与筒状壁12之间夹持隔膜14的环状的固持器15。此处,若向底面侧按入隔膜14,则空气室13的容积减小,因此可对空气室13进行加压。又,只要在初始状态下向底面侧按入隔膜14,则通过缓慢按入,而使得空气室13的容积增大,因此可使空气室13减压。再者,也可通过向顶面侧提拉隔膜14,可使空气室13减压。
而且,在测量流路3内,在一端侧狭窄部10与另一端侧狭窄部11之间,配置有移动体16。移动体16的外径形成得稍小于测量流路3的内径,可在测量流路3内移动。又,在移动体16的外周面与测量流路3的内周面之间,形成有血液可穿过的微小间隙。再者,移动体16的外径形成得大于一端侧狭窄部10与另一端侧狭窄部11的间隙。此处,本实施方式的移动体16呈圆柱状,由铝形成。再者,移动体16的形状既可为棱柱状,又,也可为端部的厚度相对于长边方向中央部而减小的椭圆状。又,也可为球状。而且,移动体16的原料也可应用其他金属或合成树脂等各种材料。
此外,在划定测量流路3的流路壁面(在本实施方式中,设置于底座1的宽度方向中央部的槽的内表面)上,涂布有促进血液的凝固的促凝剂。再者,促凝剂既可设为也涂布于面向测量流路3的堵塞板2的顶面而整面涂布于测量流路3,也可涂布于移动体16。
又,在底座1的顶面上,设置有外缘壁17,所述外缘壁17位于底座1的外缘部,并且包围固持器15而在俯视时呈U字状。又,如图1所示,在剩余血液接收部6与固持器15之间,设置有将左右的外缘壁17彼此相连的板状部(遮挡部)19。此外,在底座1的长边侧面的剩余血液接收部6的附近,设置有搭指部20,所述搭指部20呈凹凸状,成为相对于血液凝固时间测量装置(以下称为“测量装置”)安置或拆卸卡匣时搭放手指的部位。
又,底座1及堵塞板2包括可使光透过测量流路3的规定部分的检测区。在本实施方式中,如图3(a)所示,包括位于一端侧狭窄部10的附近即另一端侧狭窄部11侧的一端侧检测区21、以及位于另一端侧狭窄部11的附近即一端侧狭窄部10侧的另一端侧检测区22。再者,一端侧检测区21相对于遮挡部19而位于偏靠另一端侧检测区22的位置。
此种第1实施方式的卡匣可安置于省略图示的测量装置而测量血液的凝固时间。具体而言,将长长地延伸的卡匣的隔膜14所处之侧插入于测量装置,将卡匣安置于测量装置。再者,在所述状态下,开口部5位于测量装置的外侧。又,在测量装置中,如图3(a)所示,包括能够以规定的移动量按入隔膜14的按压元件S1、以及可通过光而检测移动体16的有无的检测元件。本实施方式中的检测元件是在一端侧检测区21内,包括以夹着测量流路3的方式而设置的一端侧光源S2及一端侧受光传感器S3,在另一端侧检测区22内,包括另一端侧光源S4及另一端侧受光传感器S5,通过移动体16遮挡一端侧光源S2或另一端侧光源S4的光,可检测移动体16是否存在于一端侧检测区21或另一端侧检测区22。再者,一端侧光源S2及另一端侧光源S4是照射红外线的光源。又,一端侧光源S2、一端侧受光传感器S3、另一端侧光源S4及另一端侧受光传感器S5的位置也可与图示的示例相反,将一端侧光源S2与另一端侧光源S4设置于卡匣的底面侧,将一端侧受光传感器S3与另一端侧受光传感器S5设置于卡匣的顶面侧。又,也可取代此种透过型传感器,而使用反射型传感器。
而且,将卡匣安置于测量装置之后,利用分注器等将欲测量的血液注入至开口部5的内侧。再者,注入血液时,预先利用按压元件S1按入隔膜14而减少空气室13的容积。此处,血液的注入量是不会自开口部5溢出的程度且充分的,但即使在大量注入血液的情况下,由于在开口部5的径向外侧设置有剩余血液接收部6,因此也可将自开口部5溢出的血液贮存于剩余血液接收部6内。此外,在剩余血液接收部6的外侧,设置有遮挡部19,因此即使存在血液超出剩余血液接收部6而溢出的情况,也不会流入至一端侧检测区21或另一端侧检测区22。
其后,通过拉回已按入的按压元件S1而使空气室13减压,因此可自连通口7抽吸测量流路3的空气,将注入至开口部5的血液抽入至测量流路3内。再者,在所述状态下,抽入血液直至超出另一端侧狭窄部11为止。由此,移动体16与血液一同移动至另一端侧狭窄部11侧。此处,移动体16是否已移动至另一端侧狭窄部11的附近,可通过是否可利用另一端侧受光传感器S5检测到来自另一端侧光源S4的光来确认。
然后,通过再次按入按压元件S1而对空气室13进行加压,伴随于此对测量流路3的空气或血液也进行加压,因此移动体16与血液一同向一端侧狭窄部10移动。此处,移动体16是否已移动至一端侧狭窄部10的附近,如上所述可通过一端侧光源S2及一端侧受光传感器S3而检测。
通过以如上所述的方式反复进行按压元件S1的按入与拉回,可对空气室13进行加压或减压,因此通过连通口7对测量流路3的空气或血液进行加压或抽吸,伴随于此,可使移动体16与血液一同进行往返运动。由此,测量流路3的血液通过移动体16而受到搅拌,可使涂布于划定测量流路3的流路壁面上的促凝剂有效率且稳定地溶解于血液中。再者,移动体16的外径是以大于一端侧狭窄部10与另一端侧狭窄部11的间隙的方式形成,因此在往返运动中不会超过一端侧狭窄部10及另一端侧狭窄部11。又,当使空气撷取至注入于卡匣的血液中时,有时在测量流路3中会产生空气泡,在现有的卡匣中,存在将所述空气泡错误探测为凝固的血液的情况,但在本实施方式中,是设为使一端侧受光传感器S3等的阈值最佳化而探测移动体16,因此可抑制空气泡对血液的凝固时间测量所造成的影响。
并且,当通过移动体16对血液的搅拌而使促凝剂溶解后,血液逐渐凝固,因此移动体16的移动逐渐变慢。即,即使按压元件S1的按入或拉回的时序不变,血液未凝固的状态下的一端侧受光传感器S3及另一端侧受光传感器S5所探测到的移动体16的往返运动的周期、与移动体16的移动变慢时一端侧受光传感器S3等所探测到的往返运动的周期也会改变,因此可基于所述往返运动所需的时间的变化,算出血液的凝固时间。如上所述,在移动体16的外周面与测量流路3的内周面之间形成有血液可穿过的微小间隙,当血液在所述间隙开始凝固时,移动体16的移动变慢。即,移动体16进行往返运动的周期较血液凝固前延长,因此可根据所述周期的差而推导出血液的凝固时间。再者,所述间隙微小,故若血液开始凝固,则将立即对移动体16的移动造成影响。因此,可在短时间内进行血液的凝固时间的测量。
在本实施方式中,是设为利用一端侧受光传感器S3等来探测往返运动的移动体16,但利用一端侧受光传感器S3等来探测的对象也可为血液。在所述情况下,若凝固推进,则血块会增大而堵塞一端侧狭窄部10或另一端侧狭窄部11,因而妨碍往返运动着的血液的流动,此前一直由一端侧受光传感器S3或另一端侧光源S4检测的血液将变为无法检测的状态。因此,可基于无法利用一端侧受光传感器S3或另一端侧光源S4来检测血液的时间,测量血液的凝固时间。再者,当利用一端侧受光传感器S3等来检测血液时,如图4(a)及图4(b)所示,也可使一端侧检测区21位于一端侧狭窄部10的附近即另一端侧狭窄部11的相反侧,且使另一端侧检测区22位于另一端侧狭窄部11的附近即一端侧狭窄部10的相反侧。
其次,对本发明的卡匣的第2实施方式进行说明。本实施方式的卡匣相对于所述第1实施方式的卡匣,如图5(a)及图5(b)所示包含搅拌件23来取代移动体16。又,关于筒状壁12的内侧空间,在本实施方式中,将与连通口7相通的底面侧的空间(在筒状壁12的内侧空间内,大致为位于底面侧的小直径的空间)称为贮存室13a,将由隔膜14封闭的顶面侧的空间(在筒状壁12的内侧空间内,大致为直径扩大的空间及与之相连的大直径的空间)称为空气室13b。再者,其他部位基本上与第1实施方式的卡匣相同,因此在附图中标注相同的符号而省略说明。
搅拌件23配置于贮存室13a内。搅拌件23例如包含磁铁或强磁体,可通过设置于测量装置上的磁场产生部S6而在贮存室13a内旋转。又,本实施方式的搅拌件23呈圆柱状,但也可为棱柱状、或端部的厚度相对于长边方向中央部而减小的椭圆状。又,也可为在呈圆板状的部分设置有多个叶片的构件。
又,在划定贮存室13a的贮存室壁面(在本实施方式中,在筒状壁12的内周面上,位于底面侧的小直径的内周面)上,涂布有促进血液的凝固的促凝剂。再者,促凝剂也可与第1实施方式的卡匣同样地,涂布于划定测量流路3的流路壁面上,又,也可涂布于搅拌件23上。
在此种第2实施方式的卡匣中,也可安置于省略图示的测量装置中而测量血液的凝固时间。
具体而言,与第1实施方式的卡匣同样地,预先利用按压元件S1按入隔膜14之后,利用分注器等将血液注入至开口部5的内侧。
并且,通过拉回已按入的按压元件S1,而使空气室13b减压,因此可经由贮存室13a自连通口7抽吸测量流路3的空气,而将注入至开口部5的血液抽入至测量流路3内。此处,在本实施方式中,是抽入血液直至超过另一端侧狭窄部11而抵达至贮存室13a为止。再者,按压元件S1的拉回量与被抽入的血液的量具有关联性,因此是否已抽入血液直至抵达至贮存室13a为止,可通过按压元件S1的拉回量来判断。此外,在本实施方式中的一端侧受光传感器S3及另一端侧受光传感器S5中,是以探测血液的有无的方式来使阈值最佳化。因此,血液是否已移动至一端侧狭窄部10的附近,可通过是否可利用一端侧受光传感器S3检测到来自一端侧光源S2的光来探测。又,血液是否已移动至另一端侧狭窄部11的附近,可通过是否可利用另一端侧受光传感器S5检测到来自另一端侧光源S4的光来探测。因此,也可设为将利用一端侧受光传感器S3或另一端侧受光传感器S5探测到血液的时点作为按压元件S1的拉回量的基准,基于自此开始的拉回量,抽入血液直至抵达至贮存室13a为止。
抽入血液直至抵达至贮存室13a之后,使磁场产生部S6驱动由此使搅拌件23旋转。由此,可使涂布于划定贮存室13a的贮存室壁面上的促凝剂有效且稳定地溶解于血液中。
继而,通过保持着使搅拌件23旋转的状态(也可使旋转停止),再次按入按压元件S1而对空气室13b进行加压。由此,也对贮存室13a及测量流路3的血液进行加压,因此可使血液流向一端侧狭窄部10。通过如上所述反复进行按压元件S1的按入及拉回,可使血液在测量流路3内进行往返运动。
当通过搅拌件23对血液的搅拌而使促凝剂溶解时,血液逐渐凝固,由此血块增大而堵塞一端侧狭窄部10或另一端侧狭窄部11。于是,妨碍往返运动着的血液的流动,此前一直由一端侧受光传感器S3或另一端侧光源S4检测的血液变为无法检测的状态。因此,可基于无法利用一端侧受光传感器S3或另一端侧光源S4来检测血液的时间,测量血液的凝固时间。
在所述卡匣中,图5(a)及图5(b)所示的贮存室13a及测量流路3是在底面侧位于相同的位置,但如图6所示,也可相对于测量流路3以贮存室13a位于底面侧的方式而设置阶差。搅拌件23通过磁场产生部S6而被拉拢,因此在图5(a)及图5(b)所示的卡匣中,搅拌件23不会移动至贮存室13a的外侧(测量流路3),但是若如图6所示的卡匣那样设置阶差,则可使搅拌件23更确实地留在贮存室13a内。又,隔膜14的固定方法也可采用各种方法,也可使用例如粘接剂等而固着于底座1上。又,检测区也可仅设置于一端侧及另一端侧中的任一者上。
其次,对本发明的卡匣的第3实施方式进行说明。本实施方式的卡匣包括整体呈扁平状的底座101、以及在底座101的底面侧固着于底座101上的薄板状的堵塞板102。
底座101由无色透明的合成树脂形成。再者,并不限于合成树脂,也可由玻璃等形成。又,并不限于无色透明,也可为光至少透过后述检测区的有色透明。又,检测区以外也可为不透明。又,堵塞板102是由无色透明的合成树脂(薄片材)形成,但与底座101同样地,只要满足本发明的功能,便可利用各种原料或颜色来形成。又,底座101与堵塞板102的结合既可通过粘着性的物质而粘接,也可例如使用超声波而焊接。
在底座101的底面上,如图9(a)及图9(b)所示,设置有相对于横截面积长长地延伸的槽部103,在槽部103与堵塞板102之间,如后所述形成有收容血液的测量流路104。
而且,在测量流路104的一端侧,设置有可导入血液的注入口105。注入口105与外周面呈圆柱状并且内周面呈圆锥状而设置的开口部106相连。又,在开口部106的径向外侧,设置有呈圆环状的剩余血液接收部107。
又,在测量流路104的另一端侧,设置有连通口108。连通口108可通过改变对后述隔膜的按入量,来对测量流路104内的空气或自注入口105导入至测量流路104的血液进行抽吸或加压。
并且,在测量流路104的中央部分,设置有以突出于底面侧的方式而设置的一对凸部(一端侧凸部109及另一端侧凸部110),由此,如图10(a)的放大图所示,形成有缩小测量流路104的狭窄部(一端侧狭窄部111、另一端侧狭窄部112)。又,在一端侧凸部109,在与另一端侧凸部110所处之侧的相反侧,设置有倾斜面(一端侧倾斜面113)。同样地,在另一端侧凸部110上,在与一端侧凸部109所处之侧的相反侧,设置有倾斜面(另一端侧倾斜面114)。
底座101在所述开口部106或剩余血液接收部107的相反侧,包括整体呈圆筒状的筒状壁115(参照图9(a))。筒状壁115的内周面呈如下的形状:底面侧的直径小,且夹着直径扩大的部位而顶面侧的直径增大。并且,筒状壁115的内侧空间在底面侧,与连通口108连接。再者,在本实施方式中,将筒状壁115的整个内侧空间称为空气室116。
在筒状壁115的顶面侧,设置有封闭空气室116的隔膜117。隔膜117例如由厚度薄且具有弹性的橡胶等形成。又,在筒状壁115的径向外侧,设置有环状的固持器118,所述环状的固持器118是使筒状壁115插通而嵌合保持于筒状壁115,并且与筒状壁115之间夹持隔膜117。此处,当向底面侧按入隔膜117时,空气室116的容积减小,因此可对空气室116进行加压。又,只要在初始状态下向底面侧按入隔膜117,则通过缓慢按入而使得空气室116的容积增大,因此可使空气室116减压。再者,也可通过向顶面侧提拉隔膜117,而使空气室116减压。
并且,在槽部103的内侧,在一端侧凸部109与另一端侧凸部110之间,收容有轴状构件119。轴状构件119的外径为大致等于或稍小于测量流路104的内径的程度,又,轴状构件119的全长为大致等于或稍小于自一端侧凸部109至另一端侧凸部110的间隔的程度。因此,轴状构件119在槽部103内几乎不会移动。而且,在轴状构件119的表面上,如图10(a)的局部放大图所示,设置有呈螺旋状环绕的螺旋状槽部120。由此,在槽部103及堵塞板102的壁面与轴状构件119的外周面之间,形成螺旋状流路121。此处,本实施方式的轴状构件119是利用阳螺丝(例如M1的阳螺丝)而形成。因此,可廉价地形成轴状构件119。
此外,在包含螺旋状流路121的测量流路104中,在划定这些流路的槽部103的壁面上,涂布有促进血液的凝固的促凝剂。再者,促凝剂既可涂布于面向测量流路104的堵塞板102的壁面上,也可涂布于轴状构件119的外周面上。
又,在底座101的顶面上,如图7、图8(a)~图8(c)所示,设置有位于底座101的外缘部并且包围固持器118而俯视时呈U字状的外缘壁122。又,在外缘壁122的宽度方向内侧,设置有一对内侧侧壁123。此外,在剩余血液接收部107与固持器118之间,设置有将一对内侧侧壁123相连的板状部(遮挡部)124。
又,底座101及堵塞板102包括可使光透过测量流路104的规定部分的检测区。在本实施方式中,如图9(a)所示,包括位于一端侧凸部109的附近即注入口105侧的一端侧检测区125、以及位于另一端侧凸部110的附近即连通口108侧的另一端侧检测区126。再者,一端侧检测区125相对于遮挡部124而位于偏靠另一端侧检测区126的位置。
呈此种构成的本实施方式的卡匣可安置于省略图示的血液凝固时间测量装置(以下称为“测量装置”)而测量血液的凝固时间。具体而言,将长长地延伸的卡匣的隔膜117所处之侧插入于测量装置,将卡匣安置于测量装置。再者,在所述状态下,开口部106位于测量装置的外侧。又,在测量装置中,如图9(a)所示,设置有能够以规定的移动量按入隔膜117的按压元件S101、以及可通过光来检测血液的有无的检测元件。本实施方式中的检测元件是在一端侧检测区125内,包括以夹着测量流路104的方式而设置的一端侧光源S102及一端侧受光传感器S103,在另一端侧检测区126内,包括另一端侧光源S104及另一端侧受光传感器S105。此处,一端侧光源S102及另一端侧光源S104是照射红外线的光源,一端侧受光传感器S103及另一端侧受光传感器S105是接收所照射的红外线的传感器。此处,本实施方式的一端侧受光传感器S103及另一端侧受光传感器S105是以可通过所照射的红外线的透过情况来探测血液的有无的方式,使阈值最佳化。再者,一端侧光源S102、一端侧受光传感器S103、另一端侧光源S104及另一端侧受光传感器S105的位置也可与图示的示例相反,将一端侧光源S102及另一端侧光源S104设置于卡匣的底面侧,将一端侧受光传感器S103及另一端侧受光传感器S105设置于卡匣的顶面侧。又,也可取代此种透过型传感器,而使用反射型传感器。
继而,将卡匣安置于测量装置之后,利用分注器等将欲测量的血液注入至开口部106的内侧。再者,注入血液时,预先利用按压元件S101按入隔膜117而减少空气室116的容积。此处,血液的注入量是不会自开口部106溢出的程度且充分的,即使在大量注入血液的情况下,由于在开口部106的径向外侧设置有剩余血液接收部107,因此也可将自开口部106溢出的血液贮存于剩余血液接收部107内。此外,由于在剩余血液接收部107的外侧,设置有遮挡部124,因此即使存在血液超出剩余血液接收部107而溢出的情况,也不会流入至一端侧检测区125或另一端侧检测区126。
其后,通过拉回已按入的按压元件S101而使空气室116减压,因此可自连通口108抽吸测量流路104的空气,而将注入至开口部106的血液抽入至测量流路104内。再者,在所述状态下,抽入血液直至使血液穿过螺旋状流路121而超过另一端侧狭窄部112为止。是否已抽入血液直至超过另一端侧狭窄部112为止,可通过是否已利用另一端侧受光传感器S105检测到血液来判断。再者,由于按压元件S101的拉回量与所抽入的血液的量具有关联性,故也可设为基于按压元件S101的拉回量来判断。又,也可设为将利用一端侧受光传感器S103检测到血液的时点作为按压元件S101的拉回量的基准,基于自此开始的拉回量,抽入血液直至超过另一端侧狭窄部112为止。
然后,通过再次按入按压元件S101而对空气室116进行加压,使测量流路104的血液向一端侧狭窄部111移动。由此,可使朝向另一端侧狭窄部112而穿过螺旋状流路121的血液朝相反方向移动。
通过以如上所述的方式反复进行按压元件S101的按入及拉回,可使空气室116加压或减压,因此通过连通口108对测量流路104的空气或血液进行加压或抽吸,伴随于此,可使血液往返运动。即,流动的方向被切换,因此可使血液搅拌。又,血液在穿过一端侧狭窄部111或另一端侧狭窄部112时流动的速度等会发生变化,因此在所述方面而言也可有效地搅拌。此外,在本实施方式中,使血液穿过螺旋状流路121,因此可使血液更进一步有效地搅拌。通过以如上所述的方式使血液搅拌,可使涂布于槽部103的壁面等的促凝剂有效且稳定地溶解于血液中。
继而,对血液进行搅拌而使促凝剂溶解后,血液的粘度逐渐上升,在一端侧狭窄部111、另一端侧狭窄部112、螺旋状流路121等中血液的流动变差。即,即使按压元件S101的按入或拉回的时序不变,血液未凝固的状态下的一端侧受光传感器S103及另一端侧受光传感器S105所探测到的血液的往返运动的周期、与血液的流动变差时一端侧受光传感器S103等所探测到的往返运动的周期也会发生变化,因此可基于所述往返运动所需的时间的变化,算出血液的凝固时间。
再者,血液穿过一端侧狭窄部111或另一端侧狭窄部112时,若流动的速度等发生急剧变化,则有时会卷入测量流路104的空气而形成空气泡,从而有可能因为所述泡而对一端侧受光传感器S103及另一端侧受光传感器S105中的血液的探测造成影响。另一方面,在本实施方式中,设为通过设置一端侧倾斜面113及另一端侧倾斜面114而使流动的速度等缓慢变化。因此,难以产生空气泡,故可使检测血液的有无的准确度更为稳定。
在所述第3实施方式的卡匣中,螺旋状流路121包括设置于底座101上的槽部103、以及收容于所述槽部103的轴状构件119,但也可在底座101上形成有螺旋状的槽。又,隔膜117的固定方法也可采用多种方法,也可使用例如粘接剂等而固着于底座101上。又,检测区既可仅为一端侧及另一端侧中的任一者,也可设置三处以上。此外,如图9(a)及图9(b)所示,在本实施方式中,是在注入口105与轴状构件119之间设置有一端侧检测区125,在连通口108与轴状构件119之间设置有另一端侧检测区126,但两检测区既可均设置于注入口105与轴状构件119之间,也可均设置于连通口108与轴状构件119之间。
- 血液凝固时间测量用卡匣以及血液凝固时间测量装置
- 血液凝固时间测量用卡匣以及血液凝固时间测量装置