JP6010434B2 - 体液成分分析装置および体液成分分析方法 - Google Patents
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Description
請求項1に係る発明によれば、低コストで所定の波長を有する光を照射することが可能となり、SN比が高く、高精度の体液成分分析装置を提供することができる。
請求項1に係る発明によれば、複数の測定室について同時に吸光度を算出することにより、同時に複数の成分を分析することが可能な体液成分分析装置を提供することができる。
請求項1に係る発明によれば、測定室における正常でない部分を除外した上で吸光度を算出することにより、適正な分析をすることが可能な体液成分分析装置を提供することができる。
まず、本発明に係る体液成分分析装置とともに用いる試験片の構成について、図1に基づき説明する。試験片10は、特許文献1に記載された試験片と同様に構成されており、供給された体液試料を測定室に移送して、試験片10に設けられた試薬とで呈色反応を起こし、その呈色反応が光学的に測定可能となるよう構成されている。
次に、本発明に係る体液成分分析装置の実施形態について、図2,3に基づき説明する。体液成分分析装置100は、試験片10の測定室13に向けて光を照射するとともに、測定室13を透過した透過光を受光し、この光強度に基づき、測定室13における吸光度を求めるよう構成されており、試験片10に光を照射する照射部20、および試験片10から発せられる光を受光する受光部30を備えている。また、図3に示すように、光強度に基づき吸光度を演算する演算手段として機能するとともに、装置全体を制御するCPU50、吸光度を演算する際の規則などを記憶し、受光部30が受けた光強度の情報を記憶する記憶部60、および分析結果を表示する表示部70を備えている。また、この体液成分分析装置100は、試験片10を加温するヒータ90を備えており、これにより反応に適切な温度条件が保たれる。
ここで受光部30が受光した光強度に基づき、測定室13の吸光度を算出する手順について、図4に基づき説明する。図4は、図3における矢視A−Aで撮像素子を見た矢視図であって、試験片10の一つの測定室13を透過して受光部30の二次元撮像素子31に到達した光を表す模式図である。境界Eで囲まれる円が、測定室13を透過して受光部30の二次元撮像素子31に到達した光を表す。境界Eで囲まれる円内に完全に入っている受光素子Pi(濃いハッチングで示す)は、測定室13の透過光を検知することになる。図4に示すように、多数の受光素子Piが透過光を受けるため、一度の照射で測定室13の複数箇所における光強度を検知し、吸光度を得ることが可能となる。そしてこの複数箇所における光強度を使用して、測定室の適正な吸光度を算出することが可能となる。
なお、先の説明における、図1に示した試験片10は、積層されて構成されたプレート15の内部に、予め試薬が配置された測定室13を有するよう構成されたものであった。しかし、本発明に係る体液成分分析装置100で使用できる試験片はこれに限られず、例えば、図7に示すように構成された試験片110を使用することも可能である。この試験片110は、測定室に導入した体液試料に液体の試薬を加えて呈色反応を生じさせ、その呈色反応を光学的に測定可能となるよう構成されている。
16 バーコード
20 照射部
22,23,24 光源
25 拡散板
30 受光部
31 二次元撮像素子
50 CPU(演算手段)
60 記憶部
100 体液成分分析装置
λm 主波長
λs 副波長
Claims (9)
- 光透過性を有する複数の測定室が設けられ、前記各測定室以外の場所で光が透過しないようにされている試験片について、複数の前記測定室における、体液中の分析対象物と試薬との呈色反応の吸光度を測定して、体液成分を分析する体液成分分析装置であって、
前記各測定室で起こる呈色反応の吸光帯に属する主波長の光を発する発光ダイオードからなる光源、前記光源及び前記試験片との間に配置された拡散板とを有し、前記試験片の複数の前記測定室を包含し、二次元的な広がりを有する照射範囲に主波長の光を照射する照射部と、
複数の受光素子が二次元平面に配列されてなる二次元撮像素子を有し、複数の前記測定室を含み二次元的な広がりを有する受光範囲から発せられる光を受ける受光部と、
前記受光素子ごとに得られた光強度を演算して前記測定室における吸光度を算出する演算手段と、
前記測定室のうち正常な領域を透過した光を受けた受光素子のみを選択する正常部選択規則を記憶する記憶部とを備え、
前記演算手段は、
前記受光範囲の光を受光した前記受光素子の光強度の中から、前記測定室を透過して前記受光部の前記二次元撮像素子に到達した光に基づく境界より外側の受光素子及び前記境界上に乗っている受光素子を判断し、
前記受光範囲から前記境界より外側及び前記境界上に乗っている前記各受光素子の光強度を除外して、前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子を選択し、
前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子の中から、前記正常部選択規則に基づき選択された一部における光強度の平均値により、前記測定室における吸光度を算出する
ことを特徴とする体液成分分析装置。 - 前記照射部は、
呈色反応の吸光帯に属しない副波長の光を発する発光ダイオードからなる光源を有し、前記拡散板を前記各光源及び前記試験片との間に配置して、前記照射範囲に前記主波長の光及び前記副波長の光を別々に照射するように制御され、
前記演算手段は、
前記正常部選択規則に基づき、
前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子について、前記主波長の光強度と前記副波長の光強度とで傾向が逆になる領域を、気泡が存在する領域として判断し、
前記気泡の存在する領域の光強度を除外して、前記気泡が存在する領域以外の前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子における光強度の平均値により、前記測定室における吸光度を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の体液成分分析装置。 - 前記照射部は、
呈色反応の吸光帯に属しない副波長の光を発する発光ダイオードからなる光源を有し、前記拡散板を前記各光源及び前記試験片との間に配置して、前記照射範囲に前記主波長の光及び前記副波長の光を別々に照射するように制御され、
前記演算手段は、
前記正常部選択規則に基づき、
前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子について、前記主波長と前記副波長とで光強度が減少している領域を、異物が存在する領域として判断し、
前記異物の存在する領域の光強度を除外して、前記異物が存在する領域以外の前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子における光強度の平均値により、前記測定室における吸光度を算出する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の体液成分分析装置。 - 前記記憶部が、ダーク値を選択するダーク値選択規則を記憶し、
前記演算手段が、前記受光範囲の光を受光した前記境界より外側の前記受光素子の光強度の中から、前記ダーク値選択規則に基づき、複数の前記測定室同士の中間点をダーク値たる光強度として選択し、前記受光範囲の光を受光した前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子の光強度から前記ダーク値たる光強度を一律に減算して補正する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の体液成分分析装置。 - 前記記憶部が、ダーク値を選択するダーク値選択規則を記憶し、
前記演算手段が、前記受光範囲の光を受光した前記境界より外側の前記受光素子の光強度の中から、前記ダーク値選択規則に基づきダーク値たる光強度を選択し、前記受光範囲の光を受光した前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子の光強度から前記ダーク値たる光強度を一律に減算して補正する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の体液成分分析装置。 - 前記試験片にバーコードが設けられており、
前記受光部が前記バーコードから発せられる光を受光して前記バーコードを読み取る
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の体液成分分析装置。 - 光透過性を有する複数の測定室が設けられ、前記各測定室以外の場所で光が透過しないようにされている試験片について、複数の前記測定室における、体液中の分析対象物と試薬との呈色反応の吸光度を測定して、体液成分を分析する体液成分分析方法であって、
前記試験片の複数の前記測定室を包含し、二次元的な広がりを有する照射範囲に、前記各測定室で起こる呈色反応の吸光帯に属する主波長の光を照射するステップと、
複数の前記測定室を含み二次元的な広がりを有する受光範囲から発せられる光を、複数の受光素子が二次元平面に配列されてなる二次元撮像素子を有する受光部で受光するステップと、
前記受光素子ごとに得られた光強度を演算して前記測定室における吸光度を算出するステップとを備え、
前記吸光度を算出するステップが、
前記受光範囲の光を受光した前記受光素子の光強度の中から、前記測定室を透過して前記受光部の前記二次元撮像素子に到達した光に基づく境界より外側の受光素子及び前記境界上に乗っている受光素子を判断し、
前記受光範囲から前記境界より外側及び前記境界上に乗っている前記各受光素子の光強度を除外して、前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子における光強度の平均値により、前記測定室における吸光度を算出する
ことを特徴とする体液成分分析方法。 - 前記光を照射するステップが、
前記試験片の複数の前記測定室を包含し、二次元的な広がりを有する照射範囲に、前記主波長の光と呈色反応の吸光帯に属しない副波長の光を別々に照射し、
前記吸光度を算出するステップが、
前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子について、前記主波長の光強度と前記副波長の光強度とで傾向が逆になる領域を、気泡が存在する領域として判断し、
前記気泡の存在する領域の光強度を除外して、前記測定室の正常な領域を透過した光を受光した前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子のみを選択するステップと、
前記気泡が存在する領域以外の前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子における光強度の平均値により、前記測定室における吸光度を算出するステップとを備える
ことを特徴とする請求項7に記載の体液成分分析方法。 - 前記吸光度を算出するステップが、
前記受光範囲の光を受光した前記境界より外側の前記受光素子の光強度の中から、複数の前記測定室同士の中間点をダーク値たる光強度として選択するステップと、
前記受光範囲の光を受光した前記境界で囲まれる内に完全に入る受光素子の光強度から前記ダーク値たる光強度を一律に減算して補正するステップとをさらに備える
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の体液成分分析方法。
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