JPH0634638A - 自動化学分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定開始後初期の段階でその試料が再検査必
要なものであるか否かを判定できるようにする。 【構成】 制御部に、試料の濃度又は活性値の算出が可
能な限界又はそれに近い濃度の試料のタイムコースの各
測定ポイントにおける吸光度値を記憶する限界タイムコ
ース記憶部３０と、実試料の測定時に初期の測定ポイン
トにおける吸光度を限界タイムコース記憶部３０に記憶
された吸光度と比較してその実試料が濃度又は活性値の
算出が可能な濃度範囲のものであるか否かを判定し、限
界を外れている場合には試料濃度を変えた再検査を指示
する比較演算部３２とをさらに備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は血液や尿などの多成分を
含む試料中の目的成分の濃度又は活性値を測定する自動
化学分析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動化学分析装置の分析部に、反応セル
が一列に配列されて搬送される環状の反応ラインに沿っ
て、反応セルに試料を分注する試料サンプリング機構、
試料が注入された反応セルに試薬を分注する試薬注入機
構、反応セル内の反応液を撹拌する撹拌機構、反応セル
内の反応液の吸光度を測定する吸光光度計及び反応セル
を洗浄する洗浄機構を少なくとも備えたシングルマルチ
方式の自動化学分析装置がある。

【０００３】試料の濃度又は活性値を測定する方法とし
てはエンドポイント法とレート法がある。エンドポイン
ト法の例を図４で説明する。濃度の異なる５段階の試料
Ｓ₁〜Ｓ₅の希釈系列について一定時間間隔ごとの測定ポ
イントｔ₁〜ｔｆで吸光度を測定し、最終測定ポイント
ｔｆの吸光度で濃度又は活性値を計算する。Ｓ₀は濃度
０の試料、例えば純水であり、ｔ₀は反応開始時を表わ
す。希釈系列と観測されるエンドポイントでの吸光度Ａ
ｆとの関係が例えば図５のようになったとすると、Ｓ₄
までは濃度と吸光度の間に直線関係が成り立つので、Ｓ
₄までの濃度の実試料であれば濃度を正しく測定するこ
とができる。

【０００４】従来はエンドポイント法においては、最終
測光位置ｔｆでの吸光度が濃度と吸光度の間に直線関係
の得られる限界値を越えているか否かを判定し、もし越
えておればその時点でワークシートを作って適当な濃度
に希釈するようにしている。レート法の例を、図６のよ
うに吸光度が減少する反応について説明する。吸光度が
測定時間とともに直線的に減少している期間で反応速度
を計算し、濃度を求める。吸光度はある値Ａｈから曲が
り始め、直線性がなくなる。吸光度が曲がり始めるの
は、酵素反応の進行により定常状態から非定常状態に変
わったからであり、これは試薬中に含まれる基質の量に
よって決まる。したがって、試料の活性値には関係な
く、一定の吸光度になると曲がり始める。従来は、この
曲がり始める吸光度Ａｈを希釈系列のタイムコースから
求め、これを限界吸光度として測定条件に登録し、実試
料測定時に測定ポイントｔｎでの吸光度がＡｈを下回ら
なければ、その測定ポイントより前の測定ポイントＡ₁
〜Ａｎを全て用いて反応速度（傾き）を算出し、それか
ら濃度を求めている。測定ポイントｔｎで限界吸光度Ａ
ｈを下回れば、Ａｈを上回っている吸光度のうちでＡｈ
に最も近い吸光度ＡｍまでのＡ₁〜Ａｍを使って反応速
度を計算している。ただし、ｍ−１が２以上、つまり計
算ポイントが３点以上ないと直線性の判定ができないた
め計算はできない。Ａ₁がＡｈを下回る場合は当然濃度
の計算はできない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来はエンドポイント
法では最終測光位置まで測定を行なわないと再検査が必
要であるか否かの結果が出ず、レート法でも予め設定し
た測定ポイントまで測定を行なわないと再検査が必要で
あるか否かの結果がでない。そのため、再検査が必要で
あるか否かの結果が出るまでに長い時間がかかる問題が
ある。そこで、本発明は測定開始後初期の段階でその試
料が再検査必要なものであるか否かを判定できるように
することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１に本発明における制
御部を示す。制御部は各部の動作を制御し、分光光度計
からの吸光度により試料の濃度又は活性値を算出する他
に、試料の濃度又は活性値の算出が可能な限界又はそれ
に近い濃度の試料のタイムコースの各測定ポイントにお
ける吸光度値を記憶する限界タイムコース記憶部３０
と、実試料の測定時に初期の測定ポイントにおける吸光
度を限界タイムコース記憶部３０に記憶された吸光度と
比較してその実試料が濃度又は活性値の算出が可能な濃
度範囲のものであるか否かを判定し、限界を外れている
場合には試料濃度を変えた再検査を指示する比較演算部
３２とをさらに備えている。

【０００７】

【作用】図２は本発明で限界タイムコース記憶部３０に
試料の濃度又は活性値の算出が可能な限界又はそれに近
い濃度の試料のタイムコースの各測定ポイントにおける
吸光度値を記憶する動作を示したものである。標準試料
の希釈系列でエンドポイント法又はレート法でタイムコ
ースの測定を行なう。その希釈系列のうち、試料の濃度
又は活性値の算出が可能な限界又はそれに近い濃度の試
料のタイムコースを限界タイムコースとして決定する。
その限界タイムコースの各測定ポイントでの吸光度を記
憶部３０に記憶する。

【０００８】図３は実試料を測定し、その試料が再検査
の必要なものであるかを判定する動作を示すものであ
る。実試料を測定し、各測定ポイントでの吸光度を限界
タイムコース記憶部３０に記憶されている対応する測定
ポイントでの吸光度と比較する。測定開始後最初の測定
ポイント又はその次の測定ポイントというような初期の
測定ポイントで比較して、その実試料が濃度又は活性値
の算出が可能な濃度範囲のものであるか否かを判定す
る。その実試料が濃度又は活性値の算出が可能な濃度範
囲のものであると判定されたときは、エンドポイント法
では最終測定ポイントまで測定を継続し、その実試料が
濃度又は活性値の算出が可能な濃度範囲を外れていると
判定されたときは、試料濃度を変えた再検査を指示する
ワークシートを作成して測定を中断する。

【０００９】エンドポイント法の場合を図４と図５を参
照して説明する。エンドポイント法での標準試料の希釈
系列Ｓ₁〜Ｓ₅のタイムコースが図４に示されるものであ
り、その最終測定ポイントｔｆでの吸光度Ａｆと濃度と
の関係が図５に示されるものである。この場合、Ｓ₄ま
では濃度と吸光度の間に直線関係が成り立っている。そ
こでＳ₄を限界タイムコースとしてその各測定ポイント
における吸光度を限界タイムコース記憶部３０に記憶し
ておく。限界タイムコース記憶部３０はバッテリーでバ
ックアップされたメモリ装置のように、この自動化学分
析装置の電源が切断された後も記憶を続けることができ
るものである。

【００１０】次に、実試料を測定し、例えば図４中にＳ
ｘで示されるようなタイムコースを描いたとすれば、最
終測定ポイントｔｆまで待たなくてもｔ₁やｔ₂のような
初期の測定ポイントで再検査の必要がないと判定するこ
とができる。もし、ＳｘのタイムコースがＳ₄のタイム
コースの吸光度を越えるタイムコースを示せば、その試
料の試料量を減らして再検査する必要があると判定する
ことができる。

【００１１】撹拌直後での液の揺らぎが問題になるよう
であれば、途中の測定ポイント、例えばｔｎを使用した
り、何点か連続して測定し、その結果が限界タイムコー
スを越えていなければ再検査の必要がないと判定するこ
とができる。実試料での測定の場合には試薬ブランクに
よる補正がなされた吸光度を限界タイムコース記憶部３
０の記憶値と比較する。つまり試薬ブランクのタイムコ
ースも各測定ポイントで記憶しておき、限界タイムコー
ス記憶部３０に記憶された記憶値に試薬ブランクの吸光
度を加えたものを実試料の吸光度と比較する。

【００１２】図６と図７によりレート法を吸光度減少反
応の場合について説明する。希釈系列と観測される傾き
との関係は図７のようになり、限界吸光度Ａｈまでに３
点以上を測定することのできる希釈系列Ｓ₃までが測定
可能となる。Ｓ₃を限界タイムコースと指定すると、そ
のＳ₃のタイムコースの各測定ポイントにおける吸光度
が限界タイムコース記憶部３０に記憶され、エンドポイ
ント法と同様に初期の段階での吸光度が限界タイムコー
ス記憶部３０の記憶値と比較されて再検査が必要である
か否かが判定される。試薬ブランクによる補正も同様に
行なう。通常、試薬検討の際には高値試料を何段階かに
希釈して、どこまで直線性があるかのデータをとるが、
そのときの反応タイムコースのうちで直線性の限界であ
る試料を指示すれば、そのタイムコースを記憶できるよ
うにする。

【００１３】これまでの説明は、直線性をとる試料及び
実際に測定する試料が清浄で、その項目の測定波長で被
測定成分以外の成分による吸収がないことを前提にして
いる。ところが、実際には試料中には各種成分が含まれ
ていて、それらの影響も考慮しなければならない。吸光
度に影響を与える試料中の成分として、主なものに溶
血、ビリルビン、乳びがある。これらを別途求める血清
情報があれば各波長における影響物質分の吸光度を予測
することができる。希釈系列の各測定ポイントの吸光度
から同じ試料での影響分を差し引いたものを記憶して、
実試料を測定するときは同様の処置を施した後、記憶さ
れている吸光度との比較を行なえばよい。又は、試料の
測定に先立って、試料と全く同じ条件で試薬の代わりに
緩衝液を分注したものの吸光度を測定し、どれだけ影響
があるかを求めておいてもよい。

【００１４】血清情報がない場合は、希釈系列データ採
取時に得られた各測定ポイントの吸光度を、３次回帰な
どで適当に延長してｔ₀における吸光度Ａ₀を予想し、図
８のようにそれをその試料の浮き上がり分としてもよ
い。又は、２試薬系の項目であれば第２試薬分注直前の
試薬ブランクとの吸光度の差を容量補正したものを、図
９のように、第２試薬分注以降の浮き上がり分としても
よい。その浮き上がり分を影響物質による吸光度とし
て、各測定ポイントにおける吸光度から一律に引き算し
て記憶する。実試料測定時にも同様に影響分を処理した
後での吸光度と、記憶された吸光度とを比較する。

【００１５】本発明を利用すると、限界吸光度Ａｈを条
件として設定する必要がなくなる。エンドポイント法の
場合、本来の意味での限界吸光度Ａｈは図４の例ではＳ
₄のＡｆである。しかし、Ｓ₄を限界タイムコースと指定
すれば、ＡｈにＡｆがセットされるようにしてもよい
が、各測定ポイントにおける吸光度が限界吸光度である
と考えることができる。レート測定の場合も同様に考え
ることができ、図６においてＳ₃のＡm+₂がＡｈに相当す
るので、Ａｈとしてセットしてもよい。Ｓ₃を下回らな
い試料はＴm+₃以降の吸光度の比較対象はＳ₃のＡm+₃，
……ＡｎではなくてＡm+₂であり、これを下回る吸光度
が観測されたならその１つ前の測定ポイントでの吸光度
までを使い、傾きを計算する。

【００１６】直線性のデータ採取時に感度限界のデータ
もとることができる場合は、その感度限界のタイムコー
スも記憶して試薬ブランクと感度限界のタイムコースの
間に、分析中の実試料のタイムコースが入れば試料量を
増やして再検査するようにワークシートを作成するよう
にしてもよい。

【００１７】

【実施例】図１０に本発明が適用される自動化学分析装
置の分析部の一例を表わす。２は反応ディスクであり、
回転駆動機構によって矢印１５の方向に間欠的に回転す
る。反応ディスク２のキュベットローラ３の円周に沿っ
てキュベットを兼ねる反応セル４が１列に配列されて環
状の反応ライン５が形成されている。反応セル４は恒温
水槽に浸されて一定温度に保温されている。反応セル４
に試料の検体を注入するために、試料サンプリング機構
６が反応ライン５に沿って配置されている。試料サンプ
リング機構６ではサンプリングテーブル８の円周に沿っ
て検体カップ７が配列されており、検体吸引採取位置１
３の検体カップから検体を分注するために検体分注器９
が配置されている。検体分注器９の先端にはサンプリン
グプローブ１０が設けられており、プローブ１０は移動
経路１１に沿って検体分注位置１４の反応セルと検体吸
引採取位置１３の検体カップの間を移動する。移動経路
１１上には洗浄つぼ１２が設けられており、プローブ１
０を洗浄できるようになっている。

【００１８】検体が分注された反応セルに試薬を注入す
るために、反応ライン５に沿って試薬注入機構１６が配
置されている。試薬注入機構１６では試薬トレイ１８の
円周に沿って試薬容器１７が配置されており、試薬吸引
採取位置２３の試薬容器から試薬を分注するために試薬
分注器１９が配置されている。試薬分注器１９の先端に
は試薬プローブ２０が設けられており、プローブ２０は
試薬分注位置２４の反応セルと試薬吸引採取位置２３の
試薬容器の間を移動経路２１に沿って移動する。移動経
路２１上には洗浄つぼ２２が配置され、プローブ２０が
洗浄できるようになっている。

【００１９】反応ライン５に沿って更に洗浄及び脱水器
２６が配置され、また、反応セル４内の反応液を撹拌す
る撹拌機構（図示略）も配置されている。更に、反応ラ
イン５に沿って吸光光度計２７も配置されている。吸光
光度計２７は固定されており、反応ライン５が回転する
ことによって反応セル４内の反応液の吸光度が測定され
る。一連の分析は最後に使用された反応セルが洗浄部２
６での洗浄過程を最後まで経ることで終了する。反応セ
ル直接測光方式による全反応セルの吸光度を測定するに
は、実施例のように反応セルを回転させ、固定された光
学系２７の前を通過させる方式と、測光時には反応セル
を固定し、光学系を動かす方式とがある。

【００２０】

【発明の効果】本発明では試料の濃度又は活性値の算出
が可能な限界又はそれに近い濃度の試料のタイムコース
を限界タイムコースとしてその各測定ポイントにおける
吸光度値を記憶しておき、実試料の測定時に初期の測定
ポイントにおける吸光度を限界タイムコースとして記憶
されている吸光度と比較して、その実試料が濃度又は活
性値の算出が可能な濃度範囲のものであるか否かを判定
するようにしたので、再検査まで含めた結果印字までの
時間を短縮することができる。そのために、余分の水や
電気を消費しなくてもすむ。限界吸光度Ａｈを条件とし
て登録する必要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示すブロック図である。

【図２】限界タイムコースの吸光度を記憶する動作を示
すフローチャート図である。

【図３】実試料測定の動作を示すフローチャート図であ
る。

【図４】エンドポイント法でのタイムコースを示す図で
ある。

【図５】図４の最終測定ポイントでの吸光度と濃度との
関係を示す図である。

【図６】レート法のタイムコースを示す図である。

【図７】図６の反応速度と濃度との関係を示す図であ
る。

【図８】試料中に測定に影響を及ぼす妨害成分を含む場
合のタイムコースの図である。

【図９】２試薬系における妨害成分の影響を示す図であ
る。

【図１０】一実施例を示す自動化学分析装置の概略平面
図である。

【符号の説明】

３０ 限界タイムコース記憶部 ３２ 比較演算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応セルが配列されて搬送される反応ラ
   イン、反応セルに試料を分注する試料サンプリング機
   構、試料が注入された反応セルに試薬を分注する試薬注
   入機構、及び反応セル内の反応液の吸光度を測定する吸
   光光度計を少なくとも備えている分析部と、前記各部の
   動作を制御するとともに前記分光光度計からの吸光度に
   より試料の濃度又は活性値を算出する制御部とを備えた
   自動化学分析装置において、前記制御部は、試料の濃度
   又は活性値の算出が可能な限界又はそれに近い濃度の試
   料のタイムコースの各測定ポイントにおける吸光度値を
   記憶する限界タイムコース記憶部と、実試料の測定時に
   初期の測定ポイントにおける吸光度を前記限界タイムコ
   ース記憶部に記憶された吸光度と比較してその実試料が
   濃度又は活性値の算出が可能な濃度範囲のものであるか
   否かを判定し、限界を外れている場合には試料濃度を変
   えた再検査を指示する比較演算部とをさらに備えている
   ことを特徴とする自動化学分析装置。