JP6952668B2 - 血液凝固分析方法、血液凝固分析装置、プログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
まず、血液凝固分析装置100の構成について、図1および図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る血液凝固分析装置100のブロック図である。図2は、本発明の一態様に係る血液凝固分析方法の処理の流れの概要を示すフローチャートである。図1に示す血液凝固分析装置100は、図2に示す血液凝固分析方法を実行する。
図1Aに示すように、測定部32は、搬送部31の後方に配置される。測定部32は、血液凝固検査に関する測定を行う。したがって、実施形態1では、検体容器20に収容される検体は、血漿である。
測定部32は、試薬が添加された血液試料の光学的検出値の経時的な変化を示す凝固曲線を表すデータを出力する。分析部33は、測定部32から取得した凝固曲線を用いて凝固時間を算出する(図2のステップS1)。次に、分析部33は、凝固時間の算出に用いたデータが表す凝固曲線の微分値に関するパラメータを示す指標値を算出する(図2のステップS2)。言い換えれば、分析部33は、凝固時間の算出に用いたデータが表す凝固曲線について算出された微分値に関連する指標値を算出する。算出された指標値は、凝固曲線の形状の特徴を示す値である。さらに、分析部33は、ステップS2において算出した指標を、所定の閾値と比較した比較結果に基づいて、初期反応異常(Early Reaction Error、以下、EREと記す)を判定する(図2のステップS3)。
測定部32は、被検者から採取された血液などの検体を用いて調製された試料において検出される検出値(例えば、光学的検出値)を分析部33に出力する装置である。より具体的には、測定部32は、例えば、凝固法により血液凝固分析のための測定をする装置であってもよい。凝固法では、定量した血液検体を一定時間加温した後に試薬を添加して血液試料を調製し、血液試料に光を照射し、血液が凝固する過程を血液試料の光学的特性の変化として検出する。
の処理であるのに対し、第2チェック処理は、初期反応が検出されていてもステップS1
において算出された凝固時間の信頼性は高いと考えてもよい凝固曲線であるか否かを判定するための処理である。
分析制御部33aが、測定部32から受信した凝固曲線を表すデータに基づいて、凝固時間を算出する処理について、図4を用いて説明する。図4は、凝固時間の算出に用いられる凝固曲線の基本形状を示す図である。なお、ここではパーセント検出法を例に挙げて説明するが、これに限定されず、他の公知の検出法が適用され得る。
次に、第1チェック処理(図3のステップS24)について、図6〜8を参照しながら、図5を用いて説明する。図5は、第1チェック処理の流れの一例を示すフローチャートである。第1チェック処理は、初期反応を示す特徴を検出するための処理である。
・Slow Reaction:図6に示す凝固曲線において、第1光学的検出値TL1(第1の値)から第2光学的検出値TL2(第2の値)に変化するまでの時間(Time2−Time1)が第1基準期間(Maxtime)よりも長い。ここで、第1基準期間とは、初期反応が検出されていない凝固曲線における、第1光学的検出値TL1から第2光学的検出値TL2に変化するまでの時間(Time2−Time1)の最大値である。
・Start Angle:図7に示す凝固曲線において、所定期間(1st check timeから2nd Check time)の光学的検出値の変化dH2−dH1)が所定の基準値(Delta)よりも大きい。ここで、所定の基準値(Delta)とは、初期反応が検出されていない凝固曲線における、1st checktimeから2nd Check timeの光学的検出値の変化(dH2−dH1)の最大値である。
・Early %:図8に示す凝固曲線において、第3光学的検出値(図中の「Check Point」)に至るまでの時間が第2基準時間(Limit)よりも短い。ここで、第2基準時間(Limit)とは、初期反応が検出されていない凝固曲線における、第3光学的検出値CheckPointに至るまでの時間の最小値である。
以下、初期反応を示す特徴であるSlow Reaction、Start Angle、およびEarly %のそれぞれに関するチェック処理について説明する。
Slow Reactionチェックは、反応速度異常を検出するためのチェック処理である。通常、血漿に試薬が添加されて反応が進んでフィブリンが形成されかける時点までは光学的検出値の変化量はごく小さいが、フィブリン形成が進むとともに短時間のうちに急激な光学的変化を起こす。したがって、フィブリン形成による光学的変化の起こり初めから凝固終了レベルの間に特定の変化量の位置にチェックポイントを設け、そこでの反応速度を調べれば、初期反応の特徴の有無をチェックすることが可能になる。
通常の凝固曲線における初期の時間帯(例えばAPTTでは約20秒)には光学的検出量の変化はほとんどない。それゆえ、凝固曲線の初期において特定の2つの時間をチェックポイントとして設定し、その間の光学的検出値の変化量を算出することによって、初期反応の特徴の有無を判断することができる。
通常の血液検体では、フィブリン形成による光学的変化を起こすまでには比較的時間がかかる。一方、光学的変化を徐々に起こす血液検体では、血漿に試薬を添加した直後あるいは比較的早い時間で光学的変化が起こる。したがって、特定の光学的検出値の位置をチェックポイント(第3の値)として設定し、そこに到達するまでの時間を算出し、あらかじめ設定しておいた第2基準時間(Limit)と比較することによって異常を検知することが可能になる。
分析制御部33aは、ステップS241において初期反応を示す特徴が検出され、ステップS242においてEREフラグがセットされたデータについて、第2チェック処理を行う。
・min1_time:図10に示す凝固曲線において、試薬が添加された第1の時点から、凝固曲線について算出された一次微分値の最小値を与える第2の時点までの時間である。
・|Min1|:図10に示す凝固曲線において、凝固曲線について算出された一次微分値の最小値の絶対値である。
・dH_ratio:図11に示す凝固曲線において、凝固曲線について算出された二次微分値の最小値を与える第4の時点(min2_time)での光学的検出値と、試薬が添加された第1の時点から所定時間が経過した第3の時点(bH_time)での光学的検出値との差分と、凝固反応が停止したとみなせる第5の時点(凝固反応停止点)での前記光学的検出値と前記第3の時点での前記光学的検出値との差分との比である。なお、bH_timeにおける透過光量は、ベースラインL1が示す透過光量と同じであってもよい。bH_timeは、例えば、7.7秒などと設定され得る。
・Area_1:図12に示す凝固曲線において、試薬が添加された第1の時点から所定時間が経過した第3の時点(bH_time)から、凝固曲線について算出された二次微分値の最小値を与える第4の時点(min2_time)までの期間における光学的検出値と、第3の時点での光学的検出値との差分の積分値である。
ステップS259において、分析制御部33aは、ステップS23において算出された凝固時間とmin1_timeとの差(差分)を、図13に示すような所定の閾値と比較する。また、分析制御部33aは、│Min1│を、図13に示すような所定の閾値と比較する。分析制御部33aは、比較結果に基づいて、EREフラグを除去するか、維持するかを判定する。分析制御部33aは、凝固時間とmin1_timeとの差が、例えば10秒より大きく、かつ、│Min1│が、例えば0.1より小さい場合(ステップS259においてYES)、EREフラグ(およびSlow Reactionフラグ)を維持し(ステップS260)、ステップS29に進む。一方、分析制御部33aは、凝固時間とmin1_timeとの差が、例えば10秒以下であるか、または、│Min1│が、例えば0.1以上である場合(ステップS259においてNO)、EREフラグ(およびSlow Reactionフラグ)を除去し(ステップS264)、ステップS29に進む。
ステップS254において、分析制御部33aは、ステップS23において算出された凝固時間とmin1_timeとの差を、図13に示すような所定の閾値と比較する。分析制御部33aは、比較結果に基づいて、EREフラグを除去するか、維持するかを判定する。凝固時間とmin1_timeとの差が所定の閾値より大きい場合(ステップS254においてYES)、StartAngle1フラグをセットし(ステップS256)、EREフラグを維持し(ステップS258)、ステップS29に進む。一方、凝固時間とmin1_timeとの差が所定の閾値以下である場合(ステップS254においてNO)には、ステップS255に進む。
ステップS261において、分析制御部33aは、ステップS23において算出された凝固時間とmin1_timeとの差を、図13に示すような所定の閾値と比較する。分析制御部33aは、比較結果に基づいて、EREフラグを除去するか、維持するかを判定する。凝固時間とmin1_timeとの差が所定の閾値より大きく、かつ、dH_ratioが、例えば0.2より小さい場合(ステップS261においてYES)、Early %フラグをセットし(ステップS262)、EREフラグを維持し(ステップS263)、ステップS29に進む。一方、凝固時間とmin1_timeとの差が所定の閾値以下であるか、または、dH_ratioが、例えば0.2以上である場合(ステップS261においてNO)、EREフラグを除去し(ステップS264)、ステップS29に進む。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。
第3チェック処理(図14のステップS27)について、図17および18を参照しながら、図16を用いて説明する。図16は、第3チェック処理の流れの一例を示すフローチャートである。
EREフラグが除去されると、ステップS29において、ステップS23およびステップS271で算出された凝固時間は、エラーフラグの表示なしで、表示部33cに表示される。EREフラグがセットされている場合、エラーフラグが表示される。エラーフラグを表示する場合、凝固時間を表示することなくエラーフラグだけを表示してもよいし、凝固時間と共にエラーフラグを表示してもよい。このように、EREフラグに応じて、凝固時間の出力態様を異ならせることができる。
図19および図20は、ステップS25の第2チェック処理によってEREフラグが除去されたAPTT凝固曲線の例を示している。図19の領域241および図20の領域242に示されているように、Start Angle2チェックによりEREフラグがセットされている。
図21および図22は、ステップS25の第2チェック処理によってEREフラグが維持されたAPTT凝固曲線の例を示している。図21に示す例は、領域243に示されているように、Early %チェックによりEREフラグがセットされている。一方、図22に示す例は、領域244に示されているように、Start Angle1チェックによりEREフラグがセットされている。
図23および図24は、ステップS27に示す第3チェック処理が適用されるAPTT凝固曲線の例を示す図である。図23および図24に示された凝固曲線は、第2チェック処理においても、EREフラグが除去されなかった。
図25および図26と、図27及び図28とは、図15に示す血液凝固分析方法を適用した場合の、EREフラグの削減結果を示している。図25と図28とは、それぞれ異なる都市において過去に分析された測定試料において検出された初期反応の類型毎の数が、「Current」欄に記載されている。また、本発明に係る血液凝固分析方法を適用した場合に、EREフラグが維持された数(例えば、「Early %」)、EREフラグが除去された数(No Error)、および凝固時間を再算出した結果を示した数(Coag % Changed)が示されている。
100 血液凝固分析装置
S1 凝固時間算出工程
S2、S252 指標値算出工程
S3 判定工程
S241 検出工程
S271 再算出工程
S272 再判定工程
Claims (18)
- 凝固反応を開始させるための試薬が添加された血液試料の光学的検出値の経時的な変化を示すデータに基づいて凝固時間を算出する凝固時間算出工程と、
前記凝固時間の算出に用いた前記データが表す凝固曲線における初期反応を示す特徴を検出する検出工程と、
初期反応を示す特徴が検出された前記凝固曲線について、前記凝固曲線について算出された微分値に関連する指標値を算出する指標値算出工程と、
前記指標値を所定の閾値と比較した比較結果に基づいて、初期反応異常が起きているか否かを判定する判定工程と、
を含み、
前記指標値は、検出された初期反応を示す特徴の種類に応じて、
(1)前記試薬が添加された第1の時点から、前記凝固曲線について算出された一次微分値の絶対値が最大となる第2の時点までの時間と前記凝固時間との差分を示す第1指標値と、(2)前記凝固曲線について算出された一次微分値の絶対値の最大値を示す第2指標値との組み合わせ、
(1)前記第1指標値と、(2)凝固反応による光学的検出値の変化が開始する第3の時点から、前記凝固曲線に基づいて算出された二次微分値の絶対値が最大となる第4の時点までの期間における前記光学的検出値と、前記第3の時点での前記光学的検出値との差分の積分値を示す第3指標値との組み合わせ、および、
(1)前記第1指標値と、(2)前記第4の時点での前記光学的検出値と前記第3の時点での前記光学的検出値との差分と、前記凝固反応が停止したとみなせる第5の時点での前記光学的検出値と前記第3の時点での前記光学的検出値との差分との比を示す第4指標値との組み合わせ、
からなる群から選択される
血液凝固分析方法。 - 前記特徴は、
前記凝固曲線において、第1光学的検出値から第2光学的検出値に変化するまでの時間が第1基準時間よりも長いこと、
前記凝固曲線における初期の期間の光学的検出値の変化が、初期反応が検出されていない凝固曲線における初期の光学的検出値の変化の最大値よりも大きいこと、および、
前記凝固曲線において、第3光学的検出値に至るまでの時間が第2基準時間より短いこと、
からなる群から選択される少なくとも一つの特徴を含む
請求項1に記載の血液凝固分析方法。 - 前記判定工程は、前記検出工程において、少なくとも1つの前記特徴が検出された場合に行われ、前記特徴が検出されなかった場合には行われない
請求項2に記載の血液凝固分析方法。 - 前記凝固時間算出工程において、前記凝固時間は、前記凝固曲線に基づいて、前記血液試料が凝固点に達する時間として算出される
請求項1から3のいずれか1項に記載の血液凝固分析方法。 - 前記凝固時間算出工程において、
前記凝固反応による光学的検出値の変化が開始する第3の時点での前記光学的検出値と、前記凝固反応が停止したとみなせる第5の時点での前記光学的検出値との差分に対する、前記第3の時点での前記光学的検出値との差分が、所定の割合となる前記光学的検出値が検出される第6の時点を決定し、
前記試薬が添加された時点から前記第6の時点までを前記凝固時間とする
請求項1から4のいずれか1項に記載の血液凝固分析方法。 - 前記凝固曲線を表すデータは、少なくとも、前記血液試料における凝固反応開始から凝固反応停止までの期間における光学的検出値を含む
請求項1から5のいずれか1項に記載の血液凝固分析方法。 - 前記判定工程において、前記初期反応異常が起きていると判定された場合に、前記血液試料における凝固反応開始時点を、前記凝固反応が確認される最初の時点から前記第4の時点に変更して凝固時間を算出する再算出工程をさらに含む
請求項1から6のいずれか1項に記載の血液凝固分析方法。 - 前記再算出工程の後に、前記再算出工程において算出された凝固時間と、前記試薬が添加された第1の時点から、前記第2の時点までの時間との差分に基づいて、前記初期反応異常が起きているか否かを判定する再判定工程を、さらに含む
請求項7に記載の血液凝固分析方法。 - 前記再判定工程において、前記初期反応異常が起きていると判定された場合、
エラーフラグをディスプレイに表示させる
請求項8に記載の血液凝固分析方法。 - 前記判定工程において、前記初期反応異常が起きていると判定された場合、
エラーフラグをディスプレイに表示させる
請求項1から9のいずれか1項に記載の血液凝固分析方法。 - 前記エラーフラグは前記凝固時間と共に表示される
請求項9または10に記載の血液凝固分析方法。 - 前記判定工程における判定結果に応じた出力態様で前記凝固時間を出力する出力工程と、をさらに含む
請求項1から11のいずれか1項に記載の血液凝固分析方法。 - 血液凝固分析装置であって、
凝固反応を開始させるための試薬が添加された血液試料の光学的検出値の経時的な変化を示す凝固曲線を表すデータに基づいて凝固時間を算出する処理と、
前記凝固時間の算出に用いた前記データが表す凝固曲線における初期反応を示す特徴を検出する処理と、
初期反応を示す特徴が検出された前記凝固曲線について、前記凝固曲線について算出された微分値に関連する指標値を、所定の閾値と比較した比較結果に基づいて、初期反応異常が起きているか否かを判定する処理と、
を実行する分析制御部を備え、
前記指標値は、検出された初期反応を示す特徴の種類に応じて、
(1)前記試薬が添加された第1の時点から、前記凝固曲線について算出された一次微分値の絶対値が最大となる第2の時点までの時間と前記凝固時間との差分を示す第1指標値と、(2)前記凝固曲線について算出された一次微分値の絶対値の最大値を示す第2指標値との組み合わせ、
(1)前記第1指標値と、(2)凝固反応による光学的検出値の変化が開始する第3の時点から、前記凝固曲線に基づいて算出された二次微分値の絶対値が最大となる第4の時点までの期間における前記光学的検出値と、前記第3の時点での前記光学的検出値との差分の積分値を示す第3指標値との組み合わせ、および、
(1)前記第1指標値と、(2)前記第4の時点での前記光学的検出値と前記第3の時点での前記光学的検出値との差分と、前記凝固反応が停止したとみなせる第5の時点での前記光学的検出値と前記第3の時点での前記光学的検出値との差分との比を示す第4指標値との組み合わせ、
からなる群から選択される、
血液凝固分析装置。 - 前記分析制御部は、前記判定する処理における判定結果に応じた出力態様で前記凝固時間を出力する処理をさらに実行する、
請求項13に記載の血液凝固分析装置。 - 血液凝固分析のための処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
血液凝固分析のための処理は、
凝固反応を開始させるための試薬が添加された血液試料の光学的検出値の経時的な変化を示す凝固曲線を表すデータに基づいて凝固時間を算出する処理と、
前記凝固時間の算出に用いた前記データが表す凝固曲線における初期反応を示す特徴を検出する処理と、
初期反応を示す特徴が検出された前記凝固曲線について、前記凝固曲線について算出された微分値に関連する指標値を、所定の閾値と比較した比較結果に基づいて、初期反応異常が起きているか否かを判定する処理と、を含み、
前記指標値は、検出された初期反応を示す特徴の種類に応じて、
(1)前記試薬が添加された第1の時点から、前記凝固曲線について算出された一次微分値の絶対値が最大となる第2の時点までの時間と前記凝固時間との差分を示す第1指標値と、(2)前記凝固曲線について算出された一次微分値の絶対値の最大値を示す第2指標値との組み合わせ、
(1)前記第1指標値と、(2)凝固反応による光学的検出値の変化が開始する第3の時点から、前記凝固曲線に基づいて算出された二次微分値の絶対値が最大となる第4の時点までの期間における前記光学的検出値と、前記第3の時点での前記光学的検出値との差分の積分値を示す第3指標値との組み合わせ、および、
(1)前記第1指標値と、(2)前記第4の時点での前記光学的検出値と前記第3の時点での前記光学的検出値との差分と、前記凝固反応が停止したとみなせる第5の時点での前記光学的検出値と前記第3の時点での前記光学的検出値との差分との比を示す第4指標値との組み合わせ、
からなる群から選択される、
コンピュータプログラム。 - 前記血液凝固分析のための処理は、
前記判定する処理における判定結果に応じた出力態様で前記凝固時間を出力する処理をさらに含む
請求項15に記載のコンピュータプログラム。 - 凝固反応を開始させるための試薬が添加された血液試料の光学的検出値の経時的な変化を示すデータに基づいて凝固時間を算出する凝固時間算出工程と、
前記凝固時間の算出に用いた前記データが表す凝固曲線における初期反応を示す特徴を検出する検出工程と、
初期反応を示す特徴が検出された前記凝固曲線について、前記凝固曲線について算出された微分値に関連する指標値を、所定の閾値と比較した比較結果に基づいて、凝固時間を出力する工程と、を含み、
前記指標値は、検出された初期反応を示す特徴の種類に応じて、
(1)前記試薬が添加された第1の時点から、前記凝固曲線について算出された一次微分値の絶対値が最大となる第2の時点までの時間と前記凝固時間との差分を示す第1指標値と、(2)前記凝固曲線について算出された一次微分値の絶対値の最大値を示す第2指標値との組み合わせ、
(1)前記第1指標値と、(2)凝固反応による光学的検出値の変化が開始する第3の時点から、前記凝固曲線に基づいて算出された二次微分値の絶対値が最大となる第4の時点までの期間における前記光学的検出値と、前記第3の時点での前記光学的検出値との差分の積分値を示す第3指標値との組み合わせ、および、
(1)前記第1指標値と、(2)前記第4の時点での前記光学的検出値と前記第3の時点での前記光学的検出値との差分と、前記凝固反応が停止したとみなせる第5の時点での前記光学的検出値と前記第3の時点での前記光学的検出値との差分との比を示す第4指標値との組み合わせ、
からなる群から選択される、
血液凝固分析方法。 - 前記特徴は、
前記凝固曲線において、第1光学的検出値から第2光学的検出値に変化するまでの時間が第1基準期間よりも長いこと、
前記凝固曲線における初期の期間の光学的検出値の変化が、初期反応が検出されていない凝固曲線における初期の光学的検出値の変化の最大値よりも大きいこと、及び
前記凝固曲線において、第3光学的検出値に至るまでの時間が第2基準時間よりも短いこと、
からなる群から選択される少なくとも一つの特徴を含む
請求項17に記載の血液凝固分析方法。
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