测定装置和测定方法_4

文档序号:8317664阅读:来源:国知局
测信号的电压的情况下,能够提高滴加试剂15的飞散的有无的感测灵敏度。例如,在感测信号的电压被设定成1500mV的情况下,与在滴加试剂15不存在于一对红细胞压积电极11上的情况下的电流值(图10(c)中以虚线图示)相比,在滴加试剂15存在于一对红细胞压积电极11上的情况下的电流值(图10(c)以实线图示)更大。具体而言,从感测信号的施加开始时间点到例如0.1秒后的电流值在滴加试剂15不存在于一对红细胞压积电极11上的情况下,为6 μ A左右,与此相对,在滴加试剂15存在于一对红细胞压积电极11上的情况下,为16μ A左右。由此,在感测信号的电压被设定为1500mV的情况下,在本实施方式中,如图10(c)的虚线和实线所示,基于从感测信号的施加开始时间点到例如0.1秒后的电流值(电响应),能够容易判别滴加试剂15有没有飞散到一对红细胞压积电极11上。具体而言,控制部33通过进行对从感测信号的施加开始时间点到例如0.1秒后的电流值和已知的值(例如,ΙΟμΑ)的比较,能够容易、且精度良好地判别滴加试剂15有没有飞散到一对红细胞压积电极11上。
[0152]此外,图10(a)?图10(c)中的针对感测信号的电流值(电响应)的测定结果,是使用葡萄糖的浓度为336mg/dL以及红细胞压积的值为20%的血液作为试样的情况下的测定结果(在后述的图27(a)?图27(c)中也同样)。
[0153](第二信号(测定信号)的施加方法及其电响应)
[0154]接着,参照图11对第二测定部31b中的上述第二信号(测定信号)的施加方法及其电响应进行具体说明。
[0155]图11是说明上述第二测定部中的、图8所示的测定信号的具体的施加例的图。
[0156]在图11中,第二测定部31b基于来自控制部33的指示,对未与试剂反应的状态的试样所接触的红细胞压积电极11施加例如具有矩形或梯形的波形的脉冲信号作为第二信号(测定信号)。第二测定部31b测定第二信号中的信号水平的变化、例如针对脉冲的上升的响应信号的峰值。如此,通过测定针对输入信号中的水平的变化的响应信号的峰值,能够在控制部33中,使用峰值来确定表示红细胞压积的量的值。即,能够通过测定通过输入信号的急剧变化而获得的峰电流来算出红细胞压积的值。另外,控制部33能够使用红细胞压积的值来校正表示由第一信号的第一响应信号值获得的葡萄糖浓度的值。
[0157]具体而言,如图11所示,对运算放大器40的+端子输入脉冲波作为输入信号In,对分析工具2的红细胞压积电极11输入该脉冲波In (作为一个例子,为脉冲电压)。红细胞压积电极11与试样接触,试样的响应电流Res被输入到运算放大器40的一端子侧,从运算放大器40的输出端子侧转算成电压信号Res_e并输出。电压信号Res_e在A/D转换电路311中转换成数字信号并被输入到控制部33。此外,也可以为通过设置在运算放大器40和A/D转换电路311之间的检测电路(未图示)来检测峰值的构成,也可以是通过控制部33进行峰值的计算的构成。信号生成电路312基于来自控制部33的指示来生成输入信号。
[0158]如此,第二测定部31b能够将具有上升分量和上升之后取一定值的波形分量的信号作为第二信号向试样施加。并且,第二测定部31b能够通过响应信号的峰值来测定具有矩形波或梯形波分量的试样的第二电响应。
[0159]峰值例如可以是从第二信号的水平变化时间点(例如,脉冲的上升时间点)起一定期间内检测出的响应信号值中最大的值。或者,使用某个保持一定的时间中的响应信号的峰值的电路,例如,能够将从第二信号的水平变化时间起在一定的时间中保持的峰的值作为响应信号的峰值进行测定。另外,峰值的大小能够作为在响应信号值的上升前的水平或上升后稳定为一定值时的水平和峰值时的水平之差进行检测。即,能够将以响应信号值的变化前或变化后的稳定期中的水平为基准的值作为峰值进行测定。
[0160]响应信号值能够作为响应电流值或响应电压值进行测定。在上述图11所示的电路中,作为一个例子,是通过将电压信号向电极对施加来获得峰顶电流的输出作为响应的构成。此外,峰值不必一定是严格最高到达点的值,可以将在一定期间内以预定周期检测出的离散值中最大的值作为峰值。
[0161]在本实施方式中,如果能够检测出针对至少一次输入信号水平变化的响应信号值,就可以获得峰值。因此,例如能够短时间内获得红细胞压积的值。另外,也可以连续输入多个脉冲,分别获取针对多次信号水平变化的响应信号的峰值。在这种情况下,例如,也能够通过求出多个峰值的代表值(例如,平均值等)来提高峰值的精度。
[0162]图12是示出上述测定信号(第二信号)及其响应信号的一个例子的图。在图12所示的图表中,横轴表示时间,纵轴表示电压水平。在图12所示的例子中,输入信号InputSignal的电压水平从Vl变化到V2,由此,输出信号的电压水平也从V3急剧变化而到达V4,之后再缓慢减少。例如,在此,从输入信号的上升时间点(变化开始时间点)tl到6.43 μ秒后输出信号的水平到达峰顶(Peaktop)。
[0163]图13是用于说明上述测定信号的形态的图。图13中,作为输入信号的例子,示出了电压脉冲波。在此,脉冲波的周期Τ、第一水平和第二水平的电位差Α、上升时间t (从第一水平向第二水平变化的时间的一个例子)能够根据分析工具2的构造或测定系统的环境等而适当设定。例如,1/T可以在I?500 [Hz]的范围内设定、上升时间t可以在短于30 μ秒的范围内设定,电位差A可以在50?100mV的范围内设定。另外,通过将最大0.2秒的脉冲波信号作为输入信号施加给红细胞压积电极11,能够测定红细胞压积的值。另外,在图13所示的例子中,施加的信号即输入信号由电压表示,但是输入信号也可以由电流表示。即,既可以通过控制向红细胞压积电极11施加的电压来控制输入信号,也可以通过控制电流来控制输入信号。
[0164]在图13所示的例子中,是在从某个水平上升到高水平保持在高水平一定时间之后,返回到原来的水平的波形的信号。与此相对,能够输入从某个水平下降到低水平并保持在低水平一定时间后返回到原来的波形的信号。在这种情况下,能够测定针对信号向低水平下降的变化的响应信号或针对信号从低水平变化到原来的水平的响应信号的峰值。
[0165]发明人发现:输入信号的水平的变化所花费的时间(例如,上升时间)对于高精度地产生响应信号的峰值是重要的。图14是表示上述测定信号中的脉冲上升时间及其响应信号的峰值的关系的图表。根据该图表可知,例如,如果输入信号从第一水平变化到第二水平所花费的时间为30μ秒或者短于30μ秒,则能够高精度地产生响应信号的峰值。如果为7μ秒或者短于7μ秒,则红细胞压积的值由于响应信号的峰值的变动更显著地出现。因此,可知,能够高精度地产生峰值。优选的是,通过将输入信号从第一水平变化到第二水平所花费的时间设置为2μ秒或者短于2μ秒,则峰值的大小变大,另外,能够获得高精度的响应信号的峰值。
[0166]此外,在输入信号的值从第一水平变化到第二水平之后、维持第二水平的时间不特别限定。例如,能够设置为维持第二水平比超过针对输入信号的变化的响应信号的峰且稳定到一定的值所花费的时间更长的时间。在图14所示的脉冲波的情况下,从脉冲上升起再返回原来的水平的时间(即,维持第二水平的时间)能够以超过响应信号的峰且变动平息所需的时间更长的方式设定。由此,能够可靠地检测峰值。
[0167]另外,发明人发现:在获得峰值时,在输入信号中,信号的水平在短时间从某个值变化到不同的值是重要的,输入信号不一定要是在一定周期中反复的一定的电位差的脉冲波。例如,也可以对试样施加具有空出间隔地水平阶梯性变化的阶梯状的波形的信号。
[0168]图15是以图16所示的阶梯状的波形测定了 3种红细胞压积值已知的试样的情况的例子的图表。图15所示的图表的纵轴表示响应信号的峰值、横轴表示红细胞压积的值。图16所示的输入信号,在时刻t3中,水平从V5上升到V6,之后水平保持在V6,在时刻t4中,水平从V6上升到Tl。图17是示出将图16所示的输入信号施加到红细胞压积的值为20%的试样(所接触的红细胞压积电极)的情况的、响应信号的一个例子的图表。在图17所示的情况下,针对时刻t4的输入信号的上升的响应信号的峰值被作为上升峰顶和之后的稳定期的电流值之差Λ Il来测定。同样地,图18是示出将图16所示的输入信号施加给红细胞压积的值为40%的试样的情况下的响应信号的一个例子的图表。在图18的例子中,针对时刻t4的输入信号的上升的响应信号的峰值作为峰顶和之后的稳定期的电流值之差Δ 12来测定。图19是示出将图16所示的输入信号施加到红细胞压积的值为70%的试样的情况下的响应信号的一个例子的图表。在图19的例子中,针对时刻t4的输入信号的上升的响应信号的峰值作为峰顶和之后的稳定期的电流值之差△ 13被测定。
[0169]图15中的点a对应于由针对图17的时刻t4的上升的响应信号检测出的峰值Λ II,点b对应于图18的峰值Λ 12,点c对应于图19的峰值Λ 13。
[0170](滴加试剂的飞散的有无引起的红细胞压积的值和葡萄糖的值)
[0171 ] 在此,参照图20?图23,对滴加试剂有没有飞散到一对红细胞压积电极11上所引起的红细胞压积的值的测定结果和葡萄糖的值的测定结果(模拟)进行具体说明。
[0172]首先,使用图20和图21对滴加试剂15有没有飞散到一对红细胞压积电极11上的各情况下的、对上述测定信号(第二信号)的电响应进行具体说明。
[0173]图20是说明试剂没有飞散到图2所示的红细胞压积电极上的情况下的针对上述测定信号的电响应的具体例的图。图21是说明试剂飞散到上述红细胞压积电极的情况下的对上述测定信号的电响应的具体例的图。图22是说明对上述感测信号的电响应和红细胞压积测定电流的具体关系例的图。图23是说明对上述感测信号的电响应和校正后的葡萄糖的值的具体关系例的图。
[0174]如图20所示,在滴加试剂15没有飞散到一对红细胞压积电极11上的情况下,对于由第二测定部31b测定的针对上述测定信号(第二信号)的电流值(电响应)而言,偏差较小。具体而言,如图20所示,在红细胞压积的值为20%的情况下,电流值为约21?24 μ A的范围内的值。另外,在红细胞压积的值为40%的情况下,电流值为约18?21 μ A的范围内的值,在红细胞压积的值为70%的情况下,电流值为约14?17 μ A的范围内的值。另外,在如此电流值的偏差小的范围的情况下,控制部33能够容易地求出红细胞压积的值。
[0175]另一方面,如图21所示,在滴加试剂15飞散到一对红细胞压积电极11上的情况下,与感测信号的情况同样地,通过血液与反应的滴加试剂15的氧化还原反应来产生葡萄糖反应电流,因此,对于针对所测定的上述测定信号(第二信号)的电流值(电响应)而言,偏差较大。具体而言,图如21所示,在红细胞压积的值为20%的情况下,电流值为约17?28 μ A的范围内的值。另外,在红细胞压积的值为40%的情况下,电流值为约16?23 μ A的范围内的值,在红细胞压积的值为70%的情况下,电流值为约13?24 μ A的范围内的值。另外,在如此电流值的偏差大的范围的情况下,控制部33难以求出红
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