JP6134210B2 - 自動分析装置及び自動分析方法 - Google Patents
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Description
本発明は、サンプルに含まれる物質の濃度を自動的に測定する自動分析装置及びその分析方法に関する。
サンプルと試薬とを混合した反応液に光を照射した際に得られる透過光量から、ランベルト・ベールの法則に従い吸光度を算出し、一定時間内におけるその変化量からサンプル内の成分濃度を定量する自動分析装置が広く用いられている。これらの装置においては、反応液を保持する多数の反応セルが、回転駆動される反応ディスクの円周方向に沿って配列されている。反応ディスクの周辺には吸光度測定部が配置されており、吸光度測定部が、約１０分間およそ１５秒に一回の間隔で、反応液の吸光度を測定する。測定された時系列データは反応過程データと呼ばれ、一定時間内における変化量からサンプル内の成分が定量される。
自動分析装置で測定される反応には、基質と酵素を用いた呈色反応と、抗原と抗体を用いた免疫凝集反応の２種類がある。呈色反応により濃度を定量する方法は生化学分析と呼ばれ、検査項目としてはＬＤＨ（乳酸脱水素酵素）、ＡＬＰ（アルカリホスファターゼ）、ＡＳＴ（アスパラギン酸オキソグルタル酸アミノトンラフェナーゼ）などがある。免疫凝集反応により物質濃度を定量する方法は免疫分析と呼ばれ、検査項目にはＣＲＰ（Ｃ反応性蛋白）、ＩｇＧ（免疫グロブリン）、ＲＦ（リウマトイド因子）などがある。免疫凝集反応により測定される検査項目の中には比較的成分の血中濃度が低く、高感度に検出することが要求されるものがある。そのような場合は増感剤として抗体にラテックス粒子を結合させたラテックス試薬を用いることが多い。こうした免疫凝集反応はラテックス免疫凝集反応と呼ばれる。ラテックス免疫凝集反応では、成分を介してラテックス粒子同士が凝集し凝集体を形成する。成分濃度が高いほど一定時間後の凝集体は大きくなる。このため、サンプル測定においては、反応液に光を照射し、一定時間内の光量変化量や吸光度変化量を測定する。次に、測定値を予め既知濃度のキャリブレータについて測定したキャリブレーション測定結果と比較し、成分濃度を定量する。このようなラテックス免疫凝集反応をさらに高感度化させるため、散乱光を測定する方法が試みられている。例えばダイアフラムを用いて透過光と散乱光とを分離し、吸光度と散乱光を同時に計測するシステム等が提案されている。
散乱光測定は透過光測定に比べ、反応による光量変化を大きくとらえることができる。しかし、散乱光測定では、受光器に入射するまでの光路上に（例えば反応セルやその反応液中などに）、測定対象物質以外の外乱物質があると、測定結果が光学的な影響を受けやすいという問題がある。測定対象物質とは、例えばラテックス粒子やラテックス粒子による凝集塊であり、外乱物質は反応セルの傷や汚れ、サンプルに含まれる脂肪球やフィブリン塊などがある。
吸光度測定では、反応セルとサンプルに含まれる外乱物質による吸光度は基本的に変化しない。このため、吸光度測定では、全体の測定値から外乱物質の影響分を差し引きすることにより、外乱物質の影響を補正することができた。しかしながら、散乱光測定では、外乱物質の影響を補正するための具体的な方法が存在していないため、外乱物質の影響を補正することができなかった。そのため、反応セルについては、汚れや傷が少なく、それらの影響を無視できるものを使用する必要があり、外乱物質の多く含まれるサンプルでは、外乱物質の影響を無視できるようにサンプルを希釈してから測定する必要があった。しかし、このような手法は、多くの手間を必要とし、面倒である。
例えば特許文献１の粒径分布測定装置では、散乱光測定に関するデータ処理方法が採用されている。しかし、特許文献１に記載の処理方法は、測定対象物質の濃度が高い場合においても正確な粒径を求めるためのデータ処理方法であり、反応セルが汚れている場合やサンプル内に測定対象物質以外の外乱物質が存在する場合にも、測定対象物質からの散乱光量を正確に求めることができるデータ処理方法は開示されていなかった。
前述した課題を解決するために、本発明に係る自動分析装置は、サンプルを分注する前の反応セルに水を分注した状態における第１の光量測光時の測定値と、反応セルに前記サンプルと前処理試薬を分注した後における第２の光量測光時の測定値と、前記第２の光量測光時における反応セル中の液量と、反応セルに反応試薬を分注した後であって、前記反応試薬と測定対象物質が反応する前に実行される第３の光量測光時における反応セル中の液量とに基づいて、前記第３の光量測光時における散乱光量と前記反応試薬と前記測定対象物質が反応した後の第４の光量測光時における散乱光量を補正し、補正後の値に基づいて測定対象物質の濃度を計算する解析部を有する。
本発明によれば、散乱光測定を用いたサンプル中の測定対象物質の濃度測定において、外乱物質の影響が想定される場合にも、外乱物質の影響の無い定量結果を得ることができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の態様は、後述する実施例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。
［データ処理の考え方］
以下では、複数の外乱物質（反応セルの傷も含む意味では外乱要因）が存在する場合にも、測定対象物質の濃度を高い精度で計算することができるデータ処理機能の基本的な考え方を説明する。なお、以下の説明では、当該データ処理機能を搭載する生化学自動分析装置を単に「自動分析装置」という。
以下では、複数の外乱物質（反応セルの傷も含む意味では外乱要因）が存在する場合にも、測定対象物質の濃度を高い精度で計算することができるデータ処理機能の基本的な考え方を説明する。なお、以下の説明では、当該データ処理機能を搭載する生化学自動分析装置を単に「自動分析装置」という。
ここでは、複数の外乱物質が存在する状態を、複数の散乱体が層状に配置されたモデルを用いて説明する。図１に、３種の散乱体を、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層から構成される多層散乱体に置き換えたモデルを示す。
ここでは、図１に示す多層散乱体にI0の光量の光を照射し、その光の直進方向に対して角度θ（≠0）の方向に出力される散乱光を受光器（以下「散乱光受光器」という）で受光するモデルを考える。ここで、散乱光受光器が最終的に受光する光量をIsallとする。また、各層が単体で存在した場合における透過率をTa、Tb、Tcとし、照射光量に対して散乱光受光器で受光される散乱光量の比率（散乱効率）をSa、Sb、Scとする。厳密には層ごとに受光器までの角度が異なると考えられるが、ここでは説明を簡単にするため、層間で角度の違いはないものとする。また、２回以上の多重散乱は光量が低下し無視できるものとする。さらに、各層におけるθ方向の透過率は、角度により光路長が異なるため直進方向の透過率とは異なる可能性があるが、ここでは説明を簡単にするために考えないものとする。
Ａ層において発生する散乱光量は、照射光量と散乱効率を掛け合わせた値、すなわちI0×Saと表すことができる。このＡ層において発生する散乱光は、散乱光受光器に到達する前に、Ｂ層及びＣ層のそれぞれにおいて減光される。従って、最終的に散乱光受光器において受光されるＡ層からの散乱光Isa の光量は、I0×Sa×Tb×Tcと概算することができる。なお、Ａ層を通過してＢ層に入射する透過光Ita の光量は、I0×Taとして算出することができる。
Ｂ層において発生する散乱光Isb の光量は、透過光Ita の光量に散乱効率を掛け合わせた値、すなわちI0×Ta×Sbと概算することができる。このＢ層において発生する散乱光は、散乱光受光器に到達する前に、Ｃ層において減光される。従って、最終的に散乱光受光器において受光されるＢ層からの散乱光Isb の光量は、I0×Ta×Sb×Tcと概算することができる。なお、Ｂ層を通過してＣ層に入射する透過光Itb の光量は、I0×Ta×Tbとして算出することができる。
Ｃ層において発生する散乱光Isc の光量は、透過光Itb の光量に散乱効率を掛け合わせた値、すなわちI0×Ta×Tb×Scと表すことができる。このＣ層において発生する散乱光は、減光されることなく、散乱光受光器において受光される。
なお、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層の全てを透過した透過光Itc の光量は、I0×Ta×Tb×Tcとして算出でき、透過光受光器において受光される。
散乱光受光器において最終的に受光される光量Isallは、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層から発生された散乱光の光量の総和であるため、
［式１］
Isall＝Isa＋Isb＋Isc
＝I0×（Sa×Tb×Tc＋Ta×Sb×Tc＋Ta×Tb×Sc）
と表すことができる。このように、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層から発生された散乱光全体の光量は、照射光が各層を照射する順番が異なったとしても、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層の各層から発生された散乱光を別の層で減光する計算方法を用いて概算することができる。
［式１］
Isall＝Isa＋Isb＋Isc
＝I0×（Sa×Tb×Tc＋Ta×Sb×Tc＋Ta×Tb×Sc）
と表すことができる。このように、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層から発生された散乱光全体の光量は、照射光が各層を照射する順番が異なったとしても、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層の各層から発生された散乱光を別の層で減光する計算方法を用いて概算することができる。
前述のモデルを、自動分析装置における測定対象物質及び外乱物質に当て嵌め、Ａ層を反応セルの汚れ（外乱物質）、Ｂ層をサンプル中の脂肪球（外乱物質）、Ｃ層を凝集するラテックス試薬（測定対象物質）と考える。
通常状態では、反応セルに汚れや傷がなく、サンプルには外乱物質は含まれていない。このため、通常状態では、透過率Ta、Tbは"1"であり、散乱効率Sa、Sbは"0"とみなすことができる。
一方、反応セルに汚れがある場合、及び／又は、サンプルが乳ビ状態である場合など外乱物質が存在する場合には、透過率Ta、Tbは"1"以下、散乱効率Sa、Sbは"0"より大きい値となる。
本明細書で提案するデータ処理においては、個々の外乱物質からの散乱光量と透過率を反応過程中の測定値から概算し、多数の散乱体全体の測定結果から、測定対象物質の真の散乱光量を算出する。なお、反応過程中に測光した値のうち散乱光量は照射光量と散乱効率の掛け合わせによって計算することができ、透過率は透過光量の比によって計算することができる。
図２に、自動分析装置上に散乱光を測定できる散乱光受光器を配置した場合のキャリブレーション測定において、ある濃度での散乱光測定の反応過程の例を示す。図３に、ラテックス凝集反応におけるキャリブレーションカーブを示す。
図２に示すように、最初に、反応セルに水を分注し、散乱光の光量を３回分測定する（以下「水ブランク測定」という。CB1-3）。次に、反応セルから水を吸引し、更に、サンプル（S）と第１試薬（R1）を反応セルに分注して攪拌した後、散乱光の光量を16回（1ポイント目から16ポイント目まで）測光する。次に、第２試薬（R2）としてのラテックス試薬を反応セルに分注して攪拌し、散乱光の光量を18回（17ポイント目から34ポイント目まで）測光する。第２試薬の吐出後、サンプルに含まれる成分の濃度に応じて測定対象物質であるラテックス粒子が凝集し、散乱光の光量が増大する。自動分析装置は、ラテックス試薬を分注した後の凝集反応前と凝集反応後の光量の差を演算値ΔIとして算出し、濃度と演算値ΔIとの関係を示すキャリブレーションカーブ（図３）を作成する。
キャリブレーションカーブの測定時には、反応セルの汚れや傷が、その影響を無視できるほど小さく、キャリブレータには脂肪球などの光学的に影響を及ぼす外乱物質がほぼ存在しないものを使用する。そのため、反応セルやサンプル中の外乱物質は無視することができ、透過率は"1"、散乱効率は"0"とみなすことができる。
自動分析装置によるデータ処理の計算上、水ブランク測定の３回目を通常状態における水光量測光とし、散乱光量をIs0、透過光量をIt0とする。
図４と図５に、反応セル及びサンプル中に外乱物質が含まれる場合でのサンプル測定における散乱光測定と透過光測定の反応過程データを示す。分注や攪拌などの工程は、図２に示すキャリブレーション測定の場合と同じである。
図４と図５の場合は、照射光が外乱物質によって散乱されるため、水ブランク測定時及びS+R1測定時の散乱光量は、外乱物質を含まないキャリブレーション測定のときよりも値が大きくなる。
自動分析装置におけるデータ処理の計算上、水ブランク測定の３回目を第１の光量測光とし、その際の散乱光量をIs1、透過光量をIt1とする。S+R1測定の15ポイント目を第２の光量測光とし、その際の散乱光量をIs2、透過光量をIt2とする。S+R1+R2測定の20ポイント目を第３の光量測光とし、その際の散乱光量をIs3、透過光量をIt3とする。S+R1+R2測定の34ポイント目を第４の光量測光とし、その際の散乱光量をIs4、透過光量をIt4とする。
ここで、第１の光量測光時の測光値からは、反応セルの透過率と散乱光量を概算することができる。第２の光量測光時の測光値からは、既に概算された反応セルの影響を取り除くことにより、サンプル中の外乱物質の透過率と散乱光量を概算することができる。第３及び第４の光量測光時の測光値からは、既に概算された反応セルとサンプル中の外乱物質の影響を取り除くことにより、外乱物質の影響のない状態での測定対象物からの測光値を概算することができる。
以下、自動分析装置が、その測光値から前述の各値を概算する際に実行するデータ処理の内容を説明する。
まず、反応セルの透過率と散乱光量を概算する際に実行するデータ処理の内容を説明する。反応セルに存在する外乱要因（例えば傷や汚れ）の影響による散乱光量をScellとすると、Scellは、サンプル測定における第１の光量測光時の測光値Is1とキャリブレーション測定における水光量測光時の測光値Is0との差分として、
［式２］
Scell＝Is1−Is0
のように与えられる。ここで、Is0は、"0"としても良い。また、Is0は、外乱物質のない通常状態の水測定光量を示すものであるので、自動分析装置内に多数存在する反応セル全体での水ブランク測定の平均値を用いてもよい。また、Is0は、過去の測定データから選択したある一つの値に定めても良い。以上のように、Is0として代替値を用いる場合、計算される散乱光量Scellの精度は低下する。しかし、代替値を用いる場合、Is0の値を一回のキャリブレーション測定結果に頼らずに特定できるため、Is0の安定性が高めることができる。結果的に、最終的にが概算される散乱光量Scellの精度を高めることが可能となる。
［式２］
Scell＝Is1−Is0
のように与えられる。ここで、Is0は、"0"としても良い。また、Is0は、外乱物質のない通常状態の水測定光量を示すものであるので、自動分析装置内に多数存在する反応セル全体での水ブランク測定の平均値を用いてもよい。また、Is0は、過去の測定データから選択したある一つの値に定めても良い。以上のように、Is0として代替値を用いる場合、計算される散乱光量Scellの精度は低下する。しかし、代替値を用いる場合、Is0の値を一回のキャリブレーション測定結果に頼らずに特定できるため、Is0の安定性が高めることができる。結果的に、最終的にが概算される散乱光量Scellの精度を高めることが可能となる。
次に、反応セルの透過率をTcellとすると、Tcellは
［式３］
Tcell＝It1／It0
で与えられる。
［式３］
Tcell＝It1／It0
で与えられる。
上記Tcellを、反応セルにおける減光の影響分としても良いが、正確にはθ方向の散乱光を測定するため、散乱光が通過する光路は直進する透過光より1/tanθだけ光路が長い。そこで、正確にはθ方向の透過率Tcell（θ）を概算して用いた方がよい。ただし、ここでは説明を簡略化するために、光路長は直進方向と同じであるものとみなす。また、別途準備した吸光光度計などで反応セルの吸光度Acell（光路長L'のときの吸光度）を求め、そこから透過率を算出してもよい。その場合、Acellは、
［式４］
Acell＝A１−A0
として表される。ここで、A1は第１の光量測光時の吸光度、A0はキャリブレーション測定における通常状態の水光量測光時の吸光度とする。
［式４］
Acell＝A１−A0
として表される。ここで、A1は第１の光量測光時の吸光度、A0はキャリブレーション測定における通常状態の水光量測光時の吸光度とする。
式４の吸光度Acellを用いると、反応セルの透過率Tcellは、
［式５］
Tcell＝10＾（−（Acell）×L／L'）
として表すことができる。ここで、Lは、実際の測定時における反応液の光路長であり、例えば5mmである。またL'は、吸光度を算出するときの光路長であり、自動分析装置の分野では10mmを使用する。
［式５］
Tcell＝10＾（−（Acell）×L／L'）
として表すことができる。ここで、Lは、実際の測定時における反応液の光路長であり、例えば5mmである。またL'は、吸光度を算出するときの光路長であり、自動分析装置の分野では10mmを使用する。
次に、第２の光量測光時の測光値からサンプル中の外乱物質の透過率と散乱光量を見積もる際に実行するデータ処理の内容を説明する。ここでは、サンプル中の外乱物質からの散乱光量をSsample、透過率をTsampleとする。
反応セルからの散乱光量Scellは、サンプルに含まれる外乱物質により減光される一方、サンプル中の外乱物質からの散乱光Ssampleは、反応セルにより減光される。従って、第２の光量測光時の散乱光量Is2（図４）は、
［式６］
Is2＝Scell×Tsample＋Ssample×Tcell
として表される。
［式６］
Is2＝Scell×Tsample＋Ssample×Tcell
として表される。
この式６を、サンプルの散乱光量Ssampleについて変形すると、
［式７］
Ssample＝（Is2−Scell×Tsample）／Tcell
のように表される。ここで、Scell、Tcellは、第１の光量測光時の値から式２及び式３又は式５により計算できる値である。
［式７］
Ssample＝（Is2−Scell×Tsample）／Tcell
のように表される。ここで、Scell、Tcellは、第１の光量測光時の値から式２及び式３又は式５により計算できる値である。
次に、サンプルの透過率Tsampleの計算手法を説明する。水ブランク測定時の透過光量It1と、S+R1測定時の透過光量It2を用いると、サンプルの透過率Tsampleは、
［式８］
Tsample＝It2／It1
と計算することができる。この結果、式７の右辺の値が全て揃うことになり、サンプルの散乱光量Ssampleを概算することができる。
［式８］
Tsample＝It2／It1
と計算することができる。この結果、式７の右辺の値が全て揃うことになり、サンプルの散乱光量Ssampleを概算することができる。
また、サンプルの透過率Tsampleは、別途準備した吸光光度計の第２の光量測光時の吸光度A2と第１の光量測光時の吸光度A1からも求めることができる。その場合、サンプルの吸光度Asampleは、
［式９］
Asample＝A2−A1
により計算することができる。式９の吸光度Asampleを用いると、サンプルの透過率Tsampleは、
［式１０］
Tsample＝10＾（−（Asample）×L／L'）
として計算することができる。
［式９］
Asample＝A2−A1
により計算することができる。式９の吸光度Asampleを用いると、サンプルの透過率Tsampleは、
［式１０］
Tsample＝10＾（−（Asample）×L／L'）
として計算することができる。
次に、第３及び第４の光量測光時の測光値から反応セルとサンプルからの散乱光量の影響を取り除き、ラテックス粒子からの散乱光量を概算するためのデータ処理の内容を説明する。
第３及び第４の光量測光時では、反応セルにおいて発生する散乱光量Is3、Is4と、反応セルの透過率は変化しない一方、第２試薬が分注されたことによる反応液量の増大により、サンプル中に存在する外乱物質の濃度は低下する。そのため、サンプル中の外乱物質による散乱光量と透過率は変化する。
ここでは、第２の光量測光時の反応液量をV2，第３、第４の光量測光時の反応液量をV3とし、液量係数KをK＝V2/V3とすると、サンプルに含まれる外乱物質濃度はK倍に希釈される。このとき、第３、第４の光量測光時のサンプル中の外乱物質からの散乱光量Ssample'は、
［式１１］
Ssample'＝Ssample×K
として表される。
［式１１］
Ssample'＝Ssample×K
として表される。
次に、第３、第４の光量測光時におけるサンプル中の外乱物質の吸光度をAsample'とすると、吸光度は濃度に比例するため、
［式１２］
Asample'＝Asample×K
として表される。
［式１２］
Asample'＝Asample×K
として表される。
ここで、第３、第４の光量測光時におけるサンプル中の外乱物質の透過率Tsample'は、式１０を参考に、
［式１３］
Tsample'＝10＾（−（Asample'）×L／L'）
＝10＾（−（Asample）×K×L／L'）
＝10＾（log（It2／It1）×K）
＝（It2／It1）＾K
＝（It2／It1）＾（V2／V3）
と表すことができる。
［式１３］
Tsample'＝10＾（−（Asample'）×L／L'）
＝10＾（−（Asample）×K×L／L'）
＝10＾（log（It2／It1）×K）
＝（It2／It1）＾K
＝（It2／It1）＾（V2／V3）
と表すことができる。
さらに、凝集反応前のラテックス粒子からの散乱光量をSlatex3、透過率をTlatex3、凝集反応後のラテックス粒子からの散乱光量をSlatex4、透過率をTlatex4とすると、
［式１４］
Tlatex3＝It3／It2
［式１５］
Tlatex4＝It4／It2
のように表すことができる。なお、Tlatex3、Tlatex4は、前式によらず、キャリブレーション測定時における第２の光量測光時の透過光量、第３の光量測光時の透過光量及び吸光度から算出することもできる。
［式１４］
Tlatex3＝It3／It2
［式１５］
Tlatex4＝It4／It2
のように表すことができる。なお、Tlatex3、Tlatex4は、前式によらず、キャリブレーション測定時における第２の光量測光時の透過光量、第３の光量測光時の透過光量及び吸光度から算出することもできる。
上式より、第３、第４の光量測光時における散乱光量Is3及びIs4は、
［式１６］
Is3＝Scell×Tsample'×Tlatex3
＋Ssample'×Tcell×Tlatex3
＋Slatex3×Tcell×Tsample'
［式１７］
Is4＝Scell×Tsample'×Tlatex4
＋Ssample'×Tcell×Tlatex4
＋Slatex4×Tcell×Tsample'
のように表すことができる。
［式１６］
Is3＝Scell×Tsample'×Tlatex3
＋Ssample'×Tcell×Tlatex3
＋Slatex3×Tcell×Tsample'
［式１７］
Is4＝Scell×Tsample'×Tlatex4
＋Ssample'×Tcell×Tlatex4
＋Slatex4×Tcell×Tsample'
のように表すことができる。
式１６及び式１７を変形して、測定対象物質であるラテックス粒子からの散乱光量Slatex3、Slatex4を求めると、
［式１８］
Slatex3＝（Is3−Scell×Tsample'×Tlatex3−Ssample'×Tcell×Tlatex3）
／（Tcell×Tsample'）
［式１９］
Slatex4＝（Is4−Scell×Tsample'×Tlatex4−Ssample'×Tcell×Tlatex4）
／（Tcell×Tsample'）
のように表される。
［式１８］
Slatex3＝（Is3−Scell×Tsample'×Tlatex3−Ssample'×Tcell×Tlatex3）
／（Tcell×Tsample'）
［式１９］
Slatex4＝（Is4−Scell×Tsample'×Tlatex4−Ssample'×Tcell×Tlatex4）
／（Tcell×Tsample'）
のように表される。
ここで、Slatex4−Slatex3を計算して、外乱物質の影響の大きい場合における補正演算値ΔI'を算出し、
［式２０］
ΔI'＝Slatex4−Slatex3
＝（Is4−Scell×Tsample'×Tlatex4−Ssample'×Tcell×Tlatex4
−Is3＋Scell×Tsample'×Tlatex3＋Ssample'×Tcell×Tlatex3）
／（Tcell×Tsample'）
当該算出値をキャリブレーションカーブに適用すると、ラテックス粒子の濃度を定量することができる。
［式２０］
ΔI'＝Slatex4−Slatex3
＝（Is4−Scell×Tsample'×Tlatex4−Ssample'×Tcell×Tlatex4
−Is3＋Scell×Tsample'×Tlatex3＋Ssample'×Tcell×Tlatex3）
／（Tcell×Tsample'）
当該算出値をキャリブレーションカーブに適用すると、ラテックス粒子の濃度を定量することができる。
以下では、上記計算を簡略化する方法を示す。簡略化した計算式を使用することにより、自動分析装置のデータ処理部に負担を掛けることなく、測定値からラテックス粒子の濃度を定量することができる。
（簡略例１）
反応セルとサンプル中の外乱物質からの散乱光量は、ラテックス粒子からの散乱光量に比べて少なく、無視できる場合が多い。その条件が成立する場合には、Scell＝0、Ssample'＝0とみなすことができる。この場合、例えば第３の光量測光時の散乱光量からラテックス粒子の散乱光量を算出する式１８は、
［式２１］
Slatex3＝Is3／（Tcell×Tsample'）
のように簡略化することができる。
反応セルとサンプル中の外乱物質からの散乱光量は、ラテックス粒子からの散乱光量に比べて少なく、無視できる場合が多い。その条件が成立する場合には、Scell＝0、Ssample'＝0とみなすことができる。この場合、例えば第３の光量測光時の散乱光量からラテックス粒子の散乱光量を算出する式１８は、
［式２１］
Slatex3＝Is3／（Tcell×Tsample'）
のように簡略化することができる。
ここで、式３及び式１３を式２１に適用すると、式２１は
［式２２］
Slatex3＝Is3／（（It1／It0）×（（It2／It1）＾（V2／V3）））
として表すことができる。勿論、第４の光量測光時の散乱光量Slatex4も、同様の式で表すことができる。
［式２２］
Slatex3＝Is3／（（It1／It0）×（（It2／It1）＾（V2／V3）））
として表すことができる。勿論、第４の光量測光時の散乱光量Slatex4も、同様の式で表すことができる。
よって、式２０で与えられる補正演算値ΔI'は、
［式２３］
ΔI'＝（Is4−Is3）／（（It1／It0）×（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように表すことができる。
［式２３］
ΔI'＝（Is4−Is3）／（（It1／It0）×（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように表すことができる。
（簡略例２）
反応セルは、別途、吸光光度計等で管理されており、一定以上汚れた場合には、サンプル測定に使用しないことが多い。そのため、実際には、反応セルによる減光の影響も無視できる場合が多い。その場合、Tcell＝1、Scell＝0、Ssample'＝0とみなすことができる。この場合、式１８は
［式２４］
Slatex3＝Is3／（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように簡略化することができる。勿論、式１９も同様の形式に簡略化できる。
反応セルは、別途、吸光光度計等で管理されており、一定以上汚れた場合には、サンプル測定に使用しないことが多い。そのため、実際には、反応セルによる減光の影響も無視できる場合が多い。その場合、Tcell＝1、Scell＝0、Ssample'＝0とみなすことができる。この場合、式１８は
［式２４］
Slatex3＝Is3／（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように簡略化することができる。勿論、式１９も同様の形式に簡略化できる。
この場合、式２０で与えられる補正演算値ΔI'は
［式２５］
ΔI'＝（Is4−Is3）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように表すことができる。
［式２５］
ΔI'＝（Is4−Is3）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように表すことができる。
（簡略例３）
一般に、反応セルの汚れ等は吸光光度計等で管理されているため、反応セルによる減光や反応セルにおける散乱光の影響は無視できるとしても、サンプル中に外乱物質が含まれる蓋然性が高い場合には、その影響を補正できたほうがよい。この場合、Tcell＝1、Scell＝0とみなすことができるため、式７は
［式２６］
Ssample＝Is2
のように簡略化することができる
この場合、式１８は
［式２７］
Slatex3＝（Is3−Ssample'×Tlatex3）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
＝（Is3−Is2×（V2／V3）×It3/It2）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように簡略化することができる。勿論、式１９も同様の形式に簡略化できる。
一般に、反応セルの汚れ等は吸光光度計等で管理されているため、反応セルによる減光や反応セルにおける散乱光の影響は無視できるとしても、サンプル中に外乱物質が含まれる蓋然性が高い場合には、その影響を補正できたほうがよい。この場合、Tcell＝1、Scell＝0とみなすことができるため、式７は
［式２６］
Ssample＝Is2
のように簡略化することができる
この場合、式１８は
［式２７］
Slatex3＝（Is3−Ssample'×Tlatex3）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
＝（Is3−Is2×（V2／V3）×It3/It2）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように簡略化することができる。勿論、式１９も同様の形式に簡略化できる。
この場合、式２０で与えられる補正演算値ΔI'は
［式２８］
ΔI'＝（Is4−Is2×（V2／V3）×It4/It2−Is3＋Is2×（V2／V3）×It3/It2）
／（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように表される。
［式２８］
ΔI'＝（Is4−Is2×（V2／V3）×It4/It2−Is3＋Is2×（V2／V3）×It3/It2）
／（（It2／It1）＾（V2／V3））
のように表される。
この場合、サンプルに含まれる外乱物質の影響は無視しない補正演算を、自動分析装置のデータ処理部に負担を掛けずに実行することができる。
（簡略例４）
上記のように演算値や光量を補正するのではなく、より簡単には、測定値から定量された濃度を補正してもよい。例えば式２１の場合と同じ条件であれば、補正しない演算値ΔIから求めた補正していない濃度Cを用いて、補正後の濃度C'を
［式２９］
C'＝C／（Tcell×Tsample'）
として算出しても良い。なお、式２９は、式３及び式１３を用い、
［式３０］
C'＝C／｛（It1／It0）×（（It2／It1）＾（V2／V3））｝
と表すこともできる。ただし、この補正演算は、キャリブレーションカーブの切片が0近くであり、かつ、演算値と濃度値がほぼ比例関係にあるとみなせる濃度範囲において有効である。この計算手法は、計算の手間が少なく解析速度に時間がかからない効果がある。
上記のように演算値や光量を補正するのではなく、より簡単には、測定値から定量された濃度を補正してもよい。例えば式２１の場合と同じ条件であれば、補正しない演算値ΔIから求めた補正していない濃度Cを用いて、補正後の濃度C'を
［式２９］
C'＝C／（Tcell×Tsample'）
として算出しても良い。なお、式２９は、式３及び式１３を用い、
［式３０］
C'＝C／｛（It1／It0）×（（It2／It1）＾（V2／V3））｝
と表すこともできる。ただし、この補正演算は、キャリブレーションカーブの切片が0近くであり、かつ、演算値と濃度値がほぼ比例関係にあるとみなせる濃度範囲において有効である。この計算手法は、計算の手間が少なく解析速度に時間がかからない効果がある。
（まとめ）
以上説明したように、本明細書で提案する前述のデータ処理手法を採用すれば、複数の散乱体が存在する場合でも、各散乱体からの散乱光量を概算し、測定対象物質の真の散乱光量を算出することができる。
以上説明したように、本明細書で提案する前述のデータ処理手法を採用すれば、複数の散乱体が存在する場合でも、各散乱体からの散乱光量を概算し、測定対象物質の真の散乱光量を算出することができる。
［実施例１］
本実施例では、散乱光計測において反応セルの汚れや傷、サンプル中の異物、乳ビ状態になる脂肪球など、測定対象物質以外の外乱物質が存在するときに補正値を算出する機能を搭載する自動分析装置の基本構成と補正方法の概略を説明する。
本実施例では、散乱光計測において反応セルの汚れや傷、サンプル中の異物、乳ビ状態になる脂肪球など、測定対象物質以外の外乱物質が存在するときに補正値を算出する機能を搭載する自動分析装置の基本構成と補正方法の概略を説明する。
図６に、本実施例に係る自動分析装置の全体構成例を示す。本実施例に係る自動分析装置は、サンプルディスク３、試薬ディスク６、反応ディスク９の３種類のディスクと、これらのディスク間でサンプルや試薬を移動させる分注機構、これらを制御する制御回路２３、反応液の吸光度を測定する吸光度測定部回路２４、反応液からの散乱光を測定する散乱光測定部回路２５、各測定部回路で測定されたデータを処理するデータ処理部２６、データ処理部２６とのインタフェースである入力部２７及び出力部２８で構成される。
データ処理部２６は、データ格納部２６０１と解析部２６０３で構成される。データ格納部２６０１には、制御データ、測定データ、データ解析に用いるデータ、解析結果データ等が格納される。入力部２７及び出力部２８は、データ格納部２６０１との間でデータを入出力する。図６の例では、入力部２７がキーボードの場合を表しているが、タッチパネル、テンキーその他の入力装置でも良い。
サンプルディスク３の円周上には、サンプル１の収容容器であるサンプルカップ２が複数配置される。サンプル１は例えば血液である。試薬ディスク６の円周上には、試薬４の収容容器である試薬ボトル５が複数配置される。反応ディスク９の円周上には、サンプル１と試薬４を混合させた反応液７の収容容器である反応セル８が複数配置される。
サンプル分注機構１０は、サンプルカップ２から反応セル８にサンプル１を一定量移動させる際に使用する機構である。サンプル分注機構１０は、例えば溶液を吐出又は吸引するノズルと、ノズルを所定位置に位置決め及び搬送するロボット、溶液をノズルから吐出又はノズルに吸引するポンプで構成される。
試薬分注機構１１は、試薬ボトル５から反応セル８に試薬４を一定量移動させる際に使用する機構である。試薬分注機構１１も、例えば溶液を吐出又は吸引するノズルと、ノズルを所定位置に位置決め及び搬送するロボット、溶液をノズルから吐出又はノズルに吸引するポンプで構成される。
攪拌部１２は、反応セル８内で、サンプル１と試薬４を攪拌し混合させる機構部である。洗浄部１４は、分析処理が終了した反応セル８から反応液７を排出し、その後、反応セル８を洗浄する機構部である。洗浄終了後の反応セル８には、再び、サンプル分注機構１０から次のサンプル１が分注され、試薬分注機構１１から新しい試薬４が分注され、別の反応処理に使用される。
反応ディスク９において、反応セル８は、温度及び流量が制御された恒温槽内の恒温流体１５に浸漬されている。このため、反応セル８及びその中の反応液７は、反応ディスク９による移動中も、その温度は一定温度に保たれる。本実施例の場合、恒温流体１５として水を使用し、その温度は制御回路２３により37±0.1℃に温度調整される。勿論、恒温流体１５として使用する媒体や温度は一例である。
反応ディスク９の円周上の一部には、吸光度測定部（吸光光度計）１３と散乱光測定部（光散乱光度計）１６が配置される。
図７に、吸光度測定部１３の構成例を示す。図７に示す吸光度測定部１３は、ハロゲンランプ光源３１から射出された光を反応セル８に照射し、反応セル８を透過した光（透過光３２）を回折格子３３で分光し、フォトダイオードアレイ（吸光度測定用受光器３４）で受光する構造を有している。フォトダイオードアレイ（吸光度測定用受光器３４）で受光する波長は、340nm、405nm、450nm、480nm、505nm、546nm、570nm、600nm、660nm、700nm、750nm、800nmである。これら受光器による受光信号は、吸光度測定部回路２４を通じ、データ処理部２６のデータ格納部２６０１に送信される。ここで、吸光度測定部回路２４は、一定期間毎に各波長域の受光信号を取得し、取得された光量値をデータ処理部２６に出力する。
図８に、散乱光測定部１６の構成例を示す。本実施例の場合、光源４１には、例えばＬＥＤ光源ユニット等を使用する。ＬＥＤ光源ユニットから射出された照射光４２は、その光路上に位置する反応セル８に照射され、反応セル８を透過した透過光４４が透過光受光器４６において受光される。照射光の波長には、例えば７００ｎｍを使用する。本実施例では、光源４１としてＬＥＤ光源ユニットを使用したが、レーザ光源、キセノンランプ、ハロゲンランプ等を用いても良い。
散乱光測定部１６は、照射光４２又は透過光４４の光軸に対して所定角（例えば、空気中において角度20°）だけ離れた方向の散乱光４３を散乱光受光器４５で受光する。散乱光受光器４５は、例えばフォトダイオードで構成する。これら散乱光受光器４５の受光信号は、散乱光測定部回路２５を通じ、データ処理部２６のデータ格納部２６０１に送信される。
散乱光受光器４５は、反応ディスク９の回転による反応セル８の移動方向に対して概ね垂直である面内に配置される。ここでは、受光角度の基準位置（散乱の起点）を、反応セル８内を通過する光の光路の中央部に設定している。
図８では、受光角度20°に散乱光受光器４５を配置する場合について説明したが、受光器を内部に多数保持する単体のリニアアレイを配置し、一部の散乱光を受光する構成であってもよい。リニアアレイを用いることにより、受光角度の選択肢を広げることができる。また散乱光受光器４５の代わりに、ファイバやレンズなどの光学系を配置し、別位置に配置された散乱光受光器に光を導いても良い。
サンプル１に含まれる成分濃度の定量は、次の手順により行われる。まず、制御回路２３は、洗浄部１４において、反応セル８を洗浄する。次に、制御回路２３は、サンプル分注機構１０により、サンプルカップ２内のサンプル１を反応セル８に一定量分注する。次に、制御回路２３は、試薬分注機構１１により、試薬ボトル５内の試薬４を反応セル８に一定量分注する。
各溶液の分注時、制御回路２３は、それぞれに対応する駆動部により、サンプルディスク３、試薬ディスク６、反応ディスク９を回転駆動させる。この際、サンプルカップ２、試薬ボトル５、反応セル８は、それぞれに対応する分注機構の駆動タイミングに応じ、所定の分注位置に位置決めされる。
続いて、制御回路２３は、攪拌部１２を制御して、反応セル８内に分注されたサンプル１と試薬４とを攪拌し、反応液７を生成する。反応ディスク９の回転により、反応液７を収容する反応セル８は、吸光度測定部１３が配置された測定位置と散乱光測定部１６が配置された測定位置をそれぞれ通過する。測定位置を通過するたび、反応液７からの透過光又は散乱光は、それぞれ対応する吸光度測定部１３及び散乱光測定部１６を介して測定される。本実施例の場合、各測定時間は約１０分である。吸光度測定部１３及び散乱光測定部１６による測定データはデータ格納部２６０１に順次出力され、反応過程データとして蓄積される。
この反応過程データの蓄積の間、必要であれば、別の試薬４を試薬分注機構１１により反応セル８に追加で分注し、攪拌部１２により攪拌し、さらに一定時間測定する。これにより、一定の時間間隔で取得された反応過程データが、データ格納部２６０１に格納される。
反応過程データの一例は図２、図４、図５に示したとおりである。図２、図４、図５の横軸に示す測光ポイントは、反応過程データが測定された順番を表している。解析部２６０３は、不図示の分析設定画面を通じて指定される一定時間内の光量変化を演算値として算出する。ここで、演算値の算出に使用される一定期間は、測光ポイントの中から演算開始ポイントと演算終了ポイントを指定することで規定される。なお、演算値は、演算開始ポイントにおける光量と演算終了ポイントにおける光量の差分として計算される。
データ格納部２６０１には、ここでの演算値と被測定物質濃度の関係を示す検量線データが予め保持されている。解析部２６０３は、計算された演算値と検量線データとを照合し、被測定物質の濃度を定量する。定量された濃度値は出力部２８を通じて表示される。
また、解析部２６０３は、補正値を計算しデータ格納部に格納する。解析部２６０３は、算出された補正値がデータ格納部の補正前の濃度値と所定の条件を満たさない場合、定量結果は異物反応の影響を含む測定異常であると判定する。判定結果も、データ格納部２６０１に格納される。その場合、解析部２６０３は、定量値とともにアラームをユーザインターフェース画面に表示し、補正値を参考に表示する。
なお、各部の制御・分析に必要なデータは、入力部２７からデータ格納部２６０１に入力される。データ格納部２６０１に格納された各種のデータ、測定結果、分析結果、アラーム等は出力部２８によりユーザインターフェース画面に表示される。
［分析設定画面］
図９に、ユーザインターフェース画面の１つである分析設定画面の一例を示す。ユーザーは、分析設定画面９０１を使用し、測定項目９０２ごとに、濃度測定角度９０３、分注条件９０４、演算条件９０５、補正演算条件９０６を設定する。図９は、測定項目９０２がＰＧＩ（ペプシノゲンＩ）の場合を表している。また、図９は、濃度測定角度９０３が２０°の場合を表している。また、図９は、分注条件９０４として、サンプル量が2μＬ、第一試薬が180μＬ、第二試薬が60μＬの場合を表している。
図９に、ユーザインターフェース画面の１つである分析設定画面の一例を示す。ユーザーは、分析設定画面９０１を使用し、測定項目９０２ごとに、濃度測定角度９０３、分注条件９０４、演算条件９０５、補正演算条件９０６を設定する。図９は、測定項目９０２がＰＧＩ（ペプシノゲンＩ）の場合を表している。また、図９は、濃度測定角度９０３が２０°の場合を表している。また、図９は、分注条件９０４として、サンプル量が2μＬ、第一試薬が180μＬ、第二試薬が60μＬの場合を表している。
また、図９は、演算条件９０５として、演算開始ポイントが２０番目の測定ポイント、演算終了ポイントが第３４番目の測定ポイントに設定された場合を表している。従って、図９の場合、解析部２６０３は、２０番目の測定ポイントから３４番目の測定ポイントまでの一定時間内の反応に伴って測定される光量の変化から演算値を求める。
また、図９は、補正演算条件９０６として、サンプルの影響のみの補正、又は、サンプルの影響と反応セルの影響の両方の補正をチェック欄のチェックを通じて選択できる場合を表している。これは、多くの場合、反応セルは管理されているためである。もっとも、反応セルの影響のみの補正を選択できるチェック欄を設けてもよい。サンプルの影響と反応セルの影響の両方の補正が選択された場合には、サンプルの影響を補正した値と反応セルの影響を補正した値の両方を算出して表示する。その場合、サンプルに起因する外乱要因の影響が大きいか、反応セルに起因する外乱要因の影響が大きいかを表示することができる。もっとも、サンプルの影響と反応セルの影響の両方を同時に補正した１つの補正値を計算して表示しても良い。
なお、補正演算条件９０６は、試薬ごとに試薬メーカにより推奨された方法を参考に、ユーザーが手入力してもよい。また、自動分析装置側に補正演算条件９０６を自動的に設定する機能を設け、試薬ごとに試薬メーカが推奨する設定を自動的に設定しても良い。
なお、ユーザーは、不図示の別画面を通じ、測定したい血液のサンプル番号とサンプルディスク中のサンプルポジションの対応関係を指定すると共に、検査項目も指定する。
［自動分析装置の処理動作］
図１０に、本実施例に係る自動分析装置において実行される処理動作の一例を示す。図１０は、自動分析装置による濃度の測定開始から定量結果が表示されるまでの一連の処理動作を表している。
図１０に、本実施例に係る自動分析装置において実行される処理動作の一例を示す。図１０は、自動分析装置による濃度の測定開始から定量結果が表示されるまでの一連の処理動作を表している。
前処理として、制御回路２３は、分析条件や検査項目が設定されたか否かを判定する。分析条件や検査項目の設定が確認されると、制御回路２３は、自動分析装置の各部を制御し、ユーザーにより指定された所定のサンプル濃度（測定対象物質の濃度）の測定を開始する。測定の開始と共に、受光角度別に散乱光強度が測定され、測定された散乱光強度が時系列データ（すなわち、反応過程データ）としてデータ格納部２６０１に保存される（ステップＳ１）。
この後、解析部２６０３は、例えば分析設定画面９０１の補正演算設定９０６で指定された設定条件に従って測定強度値を補正する（ステップＳ２）。この場合、解析部２６０３は、分析設定画面９０１の演算条件９０５で指定された区間についてデータを取り出し（ステップＳ３）、取り出されたデータに基づいて濃度を計算する（ステップＳ４）。具体的には、第３の光量測光時の測光値と第４の光量測光時の測光値の差分ΔI'をキャリブレーションカーブに適用し、濃度を計算する。もっとも、測定強度値を補正する前の測光値について濃度Cを計算した後、式２９に基づいて外乱要因を補正した濃度C'を計算しても良い。
次に、解析部２６０３は、補正前の値と補正後の値の差又は比が閾値以下か否かを判定する（ステップＳ５）。補正後の値が閾値以上であった場合、解析部２６０３は、出力部２８を通じ、定量結果と共に、外乱物質の影響が大きいことを示すアラームと補正値を画面上に表示する（ステップＳ６）。
一方、補正前の値と補正後の値が閾値以下であった場合、解析部２６０３は、補正前の値（濃度値）を定量結果として画面表示する（ステップＳ７）。なお、定量結果に異物反応の影響が含まれない旨や演算値比（散乱光強度比）についても、同時に画面表示しても良い。
図１１は、外乱影響の大きい測定において、水ブランク測定時の散乱光測光部の概要を示している。水ブランク測定の時点では、反応セル８には水しか存在しない。このため、散乱光受光器４５には、反応セルからの散乱光が受光される。
図１２は、外乱影響の大きい測定において、S+R1測定時の散乱光測光部の概要を示している。この場合、散乱光受光器４５には、反応セルとサンプル中に含まれる脂肪球などの外乱物質による乳ビ状態のサンプルから発せられる光が混合した状態で受光される。
図１３は、外乱影響の大きい測定において、S+R1+R2測定時の散乱光測定部の概要を示している。この場合、散乱光受光器４５には、反応セルとサンプル中に含まれる脂肪球とラテックス試薬から発せられる光が混合した状態で受光される。また、5分程度の時間で凝集反応が進むので、その間の光量変化からサンプル中に含まれる測定対象物質の成分量を定量する。これらの状態での反応過程例は、図４及び図５に示すものと同じである。
図１４に、定量値の補正結果例を示す。図１４では、その横軸に、サンプルに含まれる外乱物質濃度系列を示し、その縦軸に、ある測定対象物質の成分量を示す。図中、◆は補正前の定量値であり、■は補正後の定量値である。図１４より、サンプル中に含まれる外乱物質濃度が増大しても、本明細書で提案する補正演算を用いれば、成分量を正確に定量できることがわかった。
図１５に、実施例に係る自動分析装置の出力部２８に表示される測定結果画面１５０１の例を示す。図１５に示す測定結果画面１５０１には、検体番号１５０２、検体ポジション１５０３、定量結果１５０４が表示される。本実施例の場合、定量結果１５０４は、検査項目、定量結果、補正後定量結果で構成され、測定値の補正が必要であったサンプルに関しては補正前と補正後の定量結果が同一画面内で確認できるようになっている。このように、補正前と補正後の定量結果が同時を同一画面内で確認できることにより、補正前後の値を容易に比較することができる。
［まとめ］
本実施例によれば、散乱光測定を用いたサンプル中の濃度測定において、反応セルに傷や汚れがあり、及び／又は、サンプル中に脂肪球やフィブリン塊が存在する場合にも、測定対象物質であるラテックス粒子からの散乱光を正確に計算し、その濃度を定量することができる。
本実施例によれば、散乱光測定を用いたサンプル中の濃度測定において、反応セルに傷や汚れがあり、及び／又は、サンプル中に脂肪球やフィブリン塊が存在する場合にも、測定対象物質であるラテックス粒子からの散乱光を正確に計算し、その濃度を定量することができる。
［他の実施例］
本発明は上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の構成を加えることも可能である。また、ある実施例の構成の一部を他の構成に置換することも可能である。
本発明は上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の構成を加えることも可能である。また、ある実施例の構成の一部を他の構成に置換することも可能である。
また、上述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することにより実現しても良い。すなわち、ソフトウェアとして実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記憶装置、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。
また、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示すものであり、製品上必要な全ての制御線や情報線を表すものでない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
１ サンプル
２ サンプルカップ
３ サンプルディスク
４ 試薬
５ 試薬ボトル
６ 試薬ディスク
７ 反応液
８ 反応セル
９ 反応ディスク
１０ サンプル分注機構
１１ 試薬分注機構
１２ 攪拌部
１３ 吸光度測定部
１４ 洗浄部
１５ 恒温流体
１６ 散乱光測定部
２３ 制御回路
２４ 吸光度測定部回路
２５ 散乱光測定部回路
２６ データ処理部
２６０１ データ格納部
２６０３ 解析部
２７ 入力部
２８ 出力部
３１ 光源
３２ 透過光
３３ 回折格子
３４ 吸光度測定用受光器
４１ 光源
４２ 照射光
４３ 散乱光
４４ 透過光
４５ 散乱光受光器
４６ 透過光受光器
２ サンプルカップ
３ サンプルディスク
４ 試薬
５ 試薬ボトル
６ 試薬ディスク
７ 反応液
８ 反応セル
９ 反応ディスク
１０ サンプル分注機構
１１ 試薬分注機構
１２ 攪拌部
１３ 吸光度測定部
１４ 洗浄部
１５ 恒温流体
１６ 散乱光測定部
２３ 制御回路
２４ 吸光度測定部回路
２５ 散乱光測定部回路
２６ データ処理部
２６０１ データ格納部
２６０３ 解析部
２７ 入力部
２８ 出力部
３１ 光源
３２ 透過光
３３ 回折格子
３４ 吸光度測定用受光器
４１ 光源
４２ 照射光
４３ 散乱光
４４ 透過光
４５ 散乱光受光器
４６ 透過光受光器
Claims (15)
- 反応セル中のサンプルに対する光照射から得られた散乱光の光量を測定する散乱光測定部と、
反応セル中のサンプルに対する光照射から得られた透過光の光量を測定する透過光測定部と、
測定された光量のデータを格納するデータ格納部と、
測定された光量に基づいて、検査項目について前記サンプルに含まれる測定対象物質の濃度を計算する解析部と
を有し、
前記散乱光測定部及び前記透過光測定部は、
前記サンプルを分注する前の反応セルに水を分注した状態で第１の光量測光を行い、
前記反応セルに前記サンプルと前処理試薬を分注した後に第２の光量測光を行い、
前記反応セルに反応試薬を分注した後であって、前記反応試薬と前記測定対象物質が反応する前に第３の光量測光を行い、
前記反応試薬と前記測定対象物質が反応した後に第４の光量測光を行い、
前記解析部は、
前記第１及び第２の光量測光の測定値と、前記第２、第３の光量測光のそれぞれの時点における反応セル中の液量とに基づいて、前記第３の光量測光時における散乱光量と前記第４の光量測光時における散乱光量を補正し、補正後の値に基づいて前記濃度を計算する
ことを特徴とする自動分析装置。 - 請求項１に記載の自動分析装置において、
前記解析部は、
前記第１の光量測光により測定された透過光量It1と、
前記第２の光量測光により測定された透過光量It2と、
前記第２の光量測光時における反応セル中の液量V2と、
前記第３の光量測光時における反応セル中の液量V3を用い、
前記第３の光量測光により測定された散乱光量Is3を次式により補正し、
Is3／（（It2／It1）＾（V2／V3））
前記第４の光量測光により測定された散乱光量Is4を次式により補正する
Is4／（（It2／It1）＾（V2／V3））
ことを特徴とする自動分析装置。 - 請求項１に記載の自動分析装置において、
前記解析部は、
外乱要因を無視できる条件下において、前記サンプルを分注する前の反応セルに水を分注した状態で測定された透過光量It0と、
前記第１の光量測光により測定された透過光量It1と、
前記第２の光量測光により測定された透過光量It2と、
前記第２の光量測光時における反応セル中の液量V2と、
前記第３の光量測光時における反応セル中の液量V3とを用い、
前記第３の光量測光により測定された散乱光量Is3を次式により補正し、
Is3／（（It1／It0）×（It2／It1）＾（V2／V3））
前記第４の光量測光により測定された散乱光量Is4を次式により補正する
Is4／（（It1／It0）×（It2／It1）＾（V2／V3））
ことを特徴する自動分析装置。 - 請求項１に記載の自動分析装置において、
前記解析部は、
前記第１の光量測光により測定された透過光量It1と、
前記第２の光量測光により測定された透過光量It2と、
前記第３の光量測光により測定された透過光量It3と、
前記第２の光量測光により測定された散乱光量Is2と、
前記第２の光量測光時における反応セル中の液量V2と、
前記第３の光量測光時における反応セル中の液量V3とを用い、
前記第３の光量測光により測定された散乱光量Is3を次式により補正し、
（Is3−Is2×（V2／V3）×It3/It2）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
前記第４の光量測光により測定された散乱光量Is4を次式により補正する
（Is4−Is2×（V2／V3）×It4/It2）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
ことを特徴する自動分析装置。 - 請求項１に記載の自動分析装置において、
前記解析部は、前記サンプルの影響、及び／又は、前記反応セルの影響を補正対象として指示入力するためのチェック欄を含むユーザインターフェース画面を画面表示する機能を有する
ことを特徴とする自動分析装置。 - 請求項１に記載の自動分析装置において、
前記解析部は、前記濃度の計算時に補正した影響が、前記サンプルの影響、及び／又は、前記反応セルの影響であることを測定結果の表示画面内に表示する機能を有する
ことを特徴とする自動分析装置。 - 反応セル中のサンプルに対する光照射から得られた散乱光の光量を測定する散乱光測定部と、
反応セル中のサンプルに対する光照射から得られた透過光の光量を測定する透過光測定部と、
測定された光量のデータを格納するデータ格納部と、
測定された光量に基づいて、検査項目について前記サンプルに含まれる測定対象物質の濃度を計算する解析部と
を有し、
前記散乱光測定部及び前記透過光測定部は、
前記サンプルを分注する前の反応セルに水を分注した状態で第１の光量測光を行い、
前記反応セルに前記サンプルと前処理試薬を分注した後に第２の光量測光を行い、
前記反応セルに反応試薬を分注した後であって、前記反応試薬と前記測定対象物質が反応する前に第３の光量測光を行い、
前記反応試薬と前記測定対象物質が反応した後に第４の光量測光を行い、
前記解析部は、
前記第３の光量測光時における散乱光量と前記第４の光量測光時における散乱光量とから計算された前記測定対象物質の濃度を、前記第１及び第２の光量測光の測定値と、前記第２、第３の光量測光のそれぞれの時点における反応セル中の液量とに基づいて補正する
ことを特徴する自動分析装置。 - 請求項７に記載の自動分析装置において、
前記解析部は、
外乱要因を無視できる条件下において、前記サンプルを分注する前の反応セルに水を分注した状態で測定された透過光量It0と、
前記第１の光量測光により測定された透過光量It1と、
前記第２の光量測光により測定された透過光量It2と、
前記第２の光量測光時における反応セル中の液量V2と、
前記第３の光量測光時における反応セル中の液量V3を用い、
前記第３の光量測光と前記第４の光量測光で得られた２つの散乱光量の差分値から求める濃度Cを、次式により補正する
C'＝C／｛（It1／It0）×（（It2／It1）＾（V2／V3））｝
ことを特徴とする自動分析装置。 - 請求項７に記載の自動分析装置において、
前記解析部は、前記サンプルの影響、及び／又は、前記反応セルの影響を補正対象として指示入力するためのチェック欄を含むユーザインターフェース画面を画面表示する機能を有する
ことを特徴とする自動分析装置。 - 請求項７に記載の自動分析装置において、
前記解析部は、前記濃度の計算時に補正した影響が、前記サンプルの影響、及び／又は、前記反応セルの影響であることを測定結果の表示画面内に表示する機能を有する
ことを特徴とする自動分析装置。 - 反応セル中のサンプルに対する光照射から得られた散乱光の光量を測定する散乱光測定部と、反応セル中のサンプルに対する光照射から得られた透過光の光量を測定する透過光測定部と、測定された光量のデータを格納するデータ格納部と、測定された光量に基づいて、検査項目について前記サンプルに含まれる測定対象物質の濃度を計算する解析部とを有する自動分析装置が実行する自動分析方法において、
前記散乱光測定部及び前記透過光測定部が、
前記サンプルを分注する前の反応セルに水を分注した状態で第１の光量測光を実行し、
前記反応セルに前記サンプルと前処理試薬を分注した後に第２の光量測光を実行し、
前記反応セルに反応試薬を分注した後であって、前記反応試薬と前記測定対象物質が反応する前に第３の光量測光を実行し、
前記反応試薬と前記測定対象物質が反応した後に第４の光量測光を実行し、
前記解析部が、
前記第１及び第２の光量測光の測定値と、前記第２、第３の光量測光のそれぞれの時点における反応セル中の液量とに基づいて、前記第３の光量測光時における散乱光量と前記第４の光量測光時における散乱光量を補正し、補正後の値に基づいて前記濃度を計算する
ことを特徴とする自動分析方法。 - 請求項１１に記載の自動分析方法において、
前記解析部は、
前記第１の光量測光により測定された透過光量It1と、
前記第２の光量測光により測定された透過光量It2と、
前記第２の光量測光時における反応セル中の液量V2と、
前記第３の光量測光時における反応セル中の液量V3を用い、
前記第３の光量測光により測定された散乱光量Is3を次式により補正し、
Is3／（（It2／It1）＾（V2／V3））
前記第４の光量測光により測定された散乱光量Is4を次式により補正する
Is4／（（It2／It1）＾（V2／V3））
ことを特徴とする自動分析方法。 - 請求項１１に記載の自動分析方法において、
前記解析部は、
外乱要因を無視できる条件下において、前記サンプルを分注する前の反応セルに水を分注した状態で測定された透過光量It0と、
前記第１の光量測光により測定された透過光量It1と、
前記第２の光量測光により測定された透過光量It2と、
前記第２の光量測光時における反応セル中の液量V2と、
前記第３の光量測光時における反応セル中の液量V3とを用い、
前記第３の光量測光により測定された散乱光量Is3を次式により補正し、
Is3／（（It1／It0）×（It2／It1）＾（V2／V3））
前記第４の光量測光により測定された散乱光量Is4を次式により補正する
Is4／（（It1／It0）×（It2／It1）＾（V2／V3））
ことを特徴する自動分析方法。 - 請求項１１に記載の自動分析方法において、
前記解析部は、
前記第１の光量測光により測定された透過光量It1と、
前記第２の光量測光により測定された透過光量It2と、
前記第３の光量測光により測定された透過光量It3と、
前記第２の光量測光により測定された散乱光量Is2と、
前記第２の光量測光時における反応セル中の液量V2と、
前記第３の光量測光時における反応セル中の液量V3とを用い、
前記第３の光量測光により測定された散乱光量Is3を次式により補正し、
（Is3−Is2×（V2／V3）×It3/It2）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
前記第４の光量測光により測定された散乱光量Is4を次式により補正する
（Is4−Is2×（V2／V3）×It4/It2）／（（It2／It1）＾（V2／V3））
ことを特徴する自動分析方法。 - 請求項１１に記載の自動分析方法において、
前記解析部は、前記サンプルの影響、及び／又は、前記反応セルの影響を補正対象として指示入力するためのチェック欄を含むユーザインターフェース画面を画面表示する
ことを特徴とする自動分析方法。
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