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医用光度計
説明

医用光度計

【課題】前回の反応液や洗浄液の影響を低減できる,すなわち、キャリーオーバーの影響を低減できる医用光度計を提供することにある。
【解決手段】
切替弁19は、試料吸引ノズル10Aとフローセル7の間の流路中に設けられる。切替弁19は、試料吸引ノズル10Aと空気吸引ノズル10Bとの間で流路を切り替える。マイクロコンピュータ15は、切替弁19を制御して、試料吸引ノズルと空気吸引ノズルとの間で流路を切り替え、流路中に、反応液と空気が交互に繰り返されるダミー層を形成する。また、切替弁19は、洗浄液を流路中に吸引可能な洗浄液吸引ノズル10Cとの間で流路を切り替え可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、血液,尿等の生体サンプルの定性・定量分析を行う医用光度計に係り、特に、サンプルシッパーを用いて、個々の試料を手動で吸引した後、試料と試薬の反応による反応液の色の変化を検出して試料中の分析対象成分の分析を行う小型なタイプの医用光度計に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、比色表(カラーチャート)を用いて反応液の色の変化を肉眼で確認し、濃度として求めていた生化学分析は、光度計による吸光度変化を定量測定できる自動分析装置の出現により、高い測定再現性、分析速度を得ることができるようになった。このような自動分析装置は経験の浅い検査技師でも正確な分析データを得ることができる。このような分析装置は大きく分けて、試料、試薬の反応容器への分注、攪拌、測定をすべて自動で行う自動分析装置と、測定のみを機械が行い、試料、試薬の分注、攪拌をオペレータが行う医用光度計に分けられる。後者は小規模な病院、診療所などで用いられたり、自動分析装置の停止時のバックアップ用又は自動分析装置のリファレンスとして使用されている。例えば、医用光度計としては、サンプルシッパーを用いて、反応液を直接フローセルに吸引して吸光度を測光するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
医用光度計は、測定結果を定量的に報告するが、一方で、分析装置の状態を一定に維持できないと、間違った分析結果が得られる可能性もある。例えば、フローセルを用いた測定は連続的に管に反応液を吸引して測定するため、フローセル内で先回の測定時の反応液と次回の測定時の反応液とが直接接触し、その界面で混ざり合い、次回の測定時の反応液は前回の測定時の反応液の影響を受ける可能性がある。このため測定には、十分な量の反応液を流すか、一旦測定を止め洗浄液で洗浄する対策が試みられている。
【0004】
前者の場合、反応液を多量に必要とするため、検体量、試薬量が増えることになり、結果として患者の負担やランニングコストの増加を招き、適当な解決策とはいえない。後者の場合、自動的に洗浄液で洗浄する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2では、フローセル洗浄機構として、洗浄液を供給するフローセル洗浄装置と洗浄液が供給されたフローセルの吸光量に基づいてフローセルの状態を判断する手段を備えている。特許文献2のものでは、測定前の洗浄動作が自動化され、またセルの状態を診断することが実現可能になった。しかし、この方法には、フローセル内で洗剤と反応液が混じりあい、洗剤によって反応液が希釈される問題がある。これは、洗浄液が管内に満たされた状態で洗浄を終了して、そのまま連続して反応液を吸引、測光しているためである。
【0005】
それに対して、試料の吸引の前に、微量の試料と空気が交互に配置されたダミー層を吸引するものが知られている(例えば、特許文献3参照)。
【0006】
【特許文献1】特開2005−345173号公報
【特許文献2】特開平4−125446号公報
【特許文献3】特開平7−159415号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献3に記載のものは、医用光度計ではなく、自動分析装置に適用されるものである。すなわち、特許文献3の図2に示されるように、オートサンプラを用いており、吸引用のノズルを試料中に挿入して、ダミー層の微量の試料を吸引し、次に、吸引用のノズルを試料から引き抜いた状態で、ダミー層の空気を吸引し、これを繰り返すことで、微量の試料と空気が交互に配置されたダミー層を形成している。自動分析装置では、ノズルを自動的に上下できるオートサンプラを用いているため、上述のようなダミー層を形成することができるが、医用光度計は、オートサンプラは備えておらず、分析者のスイッチ操作で試料を吸引するサンプルシッパーしか備えていないため、分析者のスイッチ操作により、特許文献3に記載のような、50μlという微量の試料と空気が交互に配置されたダミー層を形成することができないものである。
【0008】
本発明の目的は、前回の反応液や洗浄液の影響を低減できる,すなわち、キャリーオーバーの影響を低減できる医用光度計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、試料吸引ノズルからフローセルに吸引した反応液の吸光度を測定する医用光度計であって、前記試料吸引ノズルと、前記フローセルの間の流路中に設けられ、前記試料吸引ノズルと空気を前記流路中に吸引可能な空気吸引ノズルとの間で流路を切り替える切替弁と、前記切替弁を制御して、前記試料吸引ノズルと前記空気吸引ノズルとの間で流路を切り替え、前記流路中に、反応液と空気が交互に繰り返されるダミー層を形成する制御手段とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、医用光度計において、キャリーオーバーの影響を低減できるものとなる。
【0010】
(2)上記(1)において、好ましくは、前記切替弁は、さらに、洗浄液を前記流路中に吸引可能な洗浄液吸引ノズルと、前記試料吸引ノズルと前記空気吸引ノズルとの間で流路を切り替え可能としたものである。
【0011】
(3)上記(1)において、好ましくは、前記制御手段は、反応液の吸引終了後、前記試料吸入ノズルから空気を吸引するようにしたものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、医用光度計において、前回の反応液や洗浄液の影響を低減できる,すなわち、キャリーオーバーの影響を低減できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、図1を用いて、本発明の一実施形態による医用光度計の構成及び動作について説明する。
図1は、本発明の一実施形態による医用光度計の構成を示すシステムブロック図である。
【0014】
医用光度計は、光度計測部と、機構部と、信号処理部と、制御部と、表示部と、入力部と、外部出力部とから構成されている。光度計測部は、光源ランプ1と、ミラー2と、スリット3と、グレーティング4と、ミラー5と、ハーフミラー6と、フローセル7と、リファレンス用検知器12と、セル用検知器13とから構成されている。光源ランプ1から投光される光軸14の光は、ミラー2とスリット3を介し、グレーティング4に照射され、分光される。グレーティング4は、パルスモータにより回転し、分析に必要な波長を任意に選択できる。グレーティング4より分光された光軸14の光は、スリット3によって所定の波長のみが選択して通過する。スリット3を通過した光は、ミラー5に照射され、ハーフミラー6によって、サンプル光とリファレンス光の2光路に分割され、セル用検知器13と、リファレンス用検知器12とによって電気信号に変換される。ハーフミラー6とセル用検知器13の間には、フローセル7が配置されている。フローセル7は石英で作られ、光を良く透過する。フローセル7には、後述するようにして、試料が通過する。フローセル7を通過する光軸の光はセル用検知器13により検知され、また、ハーフミラー6から直接リファレンス用検知器12に入射し、リファレンス用検知器12により検知される。セル用検知器13により検知された試料信号と、リファレンス用検知器12により検知されたリファレンス信号の比較により、フローセル7に吸引された試料中の分析対象成分の測定が行なわれる。
【0015】
機構部は、ポンプ8と、反応液9が収納された反応容器9Aと、吸引ノズル10A,10B,10Cと、廃液タンク11と、切替弁19と、吸引開始スイッチ20と、洗浄液タンク22Aとから構成される。切替弁19は、試料を吸引するための試料吸引ノズル10Aと、大気に開放された空気吸引ノズル10Bと、洗浄液を吸引するための洗浄液吸引ノズル10Cとの間で、流路を切り替える。ポンプ8が回転することで、吸引ノズル10Aから試料(反応液)が吸引され、または、吸引ノズル10Bから空気が吸引され、または、吸引ノズル10Cから洗浄液が吸引される。吸引された試料,洗浄液,空気は、フローセル7を通り廃液タンク11に運ばれる。
【0016】
制御部は、マイクロコンピュータ15から構成される。マイクロコンピュータ15は、グレーティング4を回転駆動するパルスモータや、ポンプ8や、切替弁19を制御する。吸引開始スイッチ20の開始信号は、マイクロコンピュータ15に入力し、この開始信号に基づいて、マイクロコンピュータ15ポンプ8の制御や、切替弁19の切替方向を制御する。
【0017】
信号処理部は、図示しないLOG変換器やプリアンプや、マイクロコンピュータ15から構成される。セル用検知器13により検知されたサンプル光に対する試料信号と、リファレンス用検知器12により検知されたリファレンス光に対するリファレンス信号は、、LOG変換器により対数変換され、さらに、プリアンプにより増幅された後、A/D変換を経てマイクロコンピュータ15に取り込まれる。マイクロコンピュータ15は、サンプル信号とリファレンス信号に基づいて、試料中の分析対象成分の吸光度および濃度を算出する。
【0018】
表示部は、表示画面16からなり、分析項目や分析結果等を表示する。入力部は、操作パネル17からなり、分析パラメータ等の各種情報の入力を行う。外部出力部は、測定結果などを印字するプリンタ18と、音を出して反応液の吸引終了を伝えるブザー21を備える。
【0019】
以上のように構成された医用光度計において、切替弁19の制御機能について説明する。弁の制御機能としては、1)標準モード(ダミー吸引モード)、2)キャリオーバ低減第1モード、3)キャリオーバ低減第2モード、4)同時再現性モードがある。これらのモードは、オペレータが、操作パネル17を操作することで、選択することができる。また、反応液9を収納した容器9Aに、試料吸引ノズル10Aを挿入し、試料吸引ノズル10Aの先端が反応液9と接触している状態で、オペレータが吸引開始スイッチ20を押すことで、各モードが動作開始する。
【0020】
1)標準モード(ダミー吸引モード)は、一般的な比色項目を測定する場合に使用する。このモードは、反応液をダミー吸引用と測定用に分割して吸引する。
【0021】
2)キャリーオーバー低減第1モードは、腫瘍マーカーなどわずかなキャリーオーバーが測定結果に影響を及ぼすことが懸念される測定に有用な制御である。標準モードよりも空気と反応液のダミー吸引回数を増やすことで、キャリーオーバーの影響を低減させた状態で測定することが可能となる。
【0022】
3)キャリオーバ低減第2モードは、キャリーオーバー低減第1モードと同様に、腫瘍マーカーなどわずかなキャリーオーバーが測定結果に影響を及ぼすことが懸念される測定に有用な制御である。キャリーオーバー低減第1モードと同様に、標準モードよりも空気と反応液のダミー吸引回数を増やすとともに、洗浄液も流すことで、キャリーオーバーの影響を低減させた状態で測定することが可能となる。
【0023】
4)同時再現性モードは、試薬検討等で同一検体を連続的に測定する場合など、検体間のキャリーオーバーを無視できる制御である。このモードを選択すると、同一反応液間のダミー吸引は実施しない。
【0024】
最初に、標準モード(ダミー吸引モード)が選択された場合の測定手順について説明する。
【0025】
(1)オペレータが試料吸入ノズル10Aに反応液9をセットし、吸引開始スイッチ20を押す。(2)マイクロコンピュータ15は切替弁19を制御して、切替弁19を試料引ノズル10Aの方向に切り替え、ペリスタポンプ8を正方向に回転させることにより、反応液9を100μL吸引する。なお、後述する(10)の説明で理解されるように、前回の試料の測定時の最後に、空気100μLが吸引されているので、空気100μLの次に、反応液100μLが吸引されることになる。(3)反応液100μLの吸引が終了すると、マイクロコンピュータ15は切替弁19を制御して、切替弁19を空気吸引ノズル10Bの方向に切り替える。ペリスタポンプ8は回転を続けており、空気吸引ノズル10Bから空気を100μL吸引する。(4)マイクロコンピュータ15は切替弁19を制御して、切替弁19を試料引ノズル10Aの方向に切り替え、反応液9を100μL吸引する。
【0026】
(5)前述の(3),(4)の動作を4回繰り返す。(6)マイクロコンピュータ15は再び切替弁19を制御して、切替弁19を空気吸引ノズル10Bの方向に切り替え、空気100μLを吸引する。(7)最後に、マイクロコンピュータ15は切替弁19を制御して、切替弁19を試料引ノズル10Aの方向に切り替え、反応液を測定用に500μL吸引し、任意のタイミングで測光する。(8)吸引終了を画面またはブザーで出力する。(9)合図に従い、オペレータは試料吸入ノズル10Aから反応液9をはずす。(10)次の反応液の測定前に自動的に空気100μLを吸引する。なお、連続して測定を続ける場合には、(1)から(10)を繰り返す。
【0027】
以上の制御動作によって、試料吸引ノズル10A−フローセル7−廃液タンク11の流路(チューブ)中には、「空気100μL」(先回の測定時に吸引されたもの)−「(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)」(ダミー吸引)−「(反応液500μL)」(測定用)−「空気100μL」の層が連続して形成される。
【0028】
このように、空気100μLと反応液100μLが交互に繰り返されるダミー層を次々に押し流すことにより、流路に残存している前回の測定時の反応液は流出され、測定用に最後に吸引した反応液はキャリーオーバーの影響を受けることなく、反応液本来の吸光度測定が実現できる。
【0029】
次に、キャリーオーバー低減第1モードが選択された場合の測定手順について説明する。このモードでは、標準モード(ダミー吸引モード)の(5)における繰り返し回数が異なり、4回から7回に増やすことにある。その結果、試料吸引ノズル10A−フローセル7−廃液タンク11の流路(チューブ)中には、「空気100μL」(先回の測定時に吸引されたもの)−「(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)」(ダミー吸引)−「(反応液500μL)」(測定用)−「空気100μL」の層が連続して形成される。
【0030】
このように、空気100μLと反応液100μLが交互に繰り返される回数を増やして、ダミー層を次々に押し流すことにより、腫瘍マーカーなどわずかなキャリーオーバーが測定結果に影響を及ぼすことが懸念される測定に対しても、流路に残存している前回の測定時の反応液は流出され、測定用に最後に吸引した反応液はキャリーオーバーの影響を受けることなく、反応液本来の吸光度測定が実現できる。
【0031】
次に、キャリーオーバー低減第2モードが選択された場合の測定手順について説明する。このモードでは、標準モード(ダミー吸引モード)の(2)の前に、反応液100μLの吸引と、洗浄液100μLの吸引が追加されるとともに、標準モード(ダミー吸引モード)の(5)における繰り返し回数が異なり、4回から7回に増やすことにある。洗浄液を吸引するためには、マイクロコンピュータ15は切替弁19を制御して、切替弁19を洗浄液引ノズル10Cの方向に切り替え、ペリスタポンプ8を正方向に回転させることにより、洗浄液22を100μL吸引する。
【0032】
その結果、試料吸引ノズル10A−フローセル7−廃液タンク11の流路(チューブ)中には、「空気100μL」(先回の測定時に吸引されたもの)−「(反応液100μL)−(洗浄液100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)−(反応液100μL)−(空気100μL)」(ダミー吸引)−「(反応液500μL)」(測定用)−「空気100μL」の層が連続して形成される。
【0033】
このように、空気100μLと反応液100μLが交互に繰り返される回数を増やして、ダミー層を次々に押し流すとともに、最初に洗浄液を流すことにより、腫瘍マーカーなどわずかなキャリーオーバーが測定結果に影響を及ぼすことが懸念される測定に対しても、流路に残存している前回の測定時の反応液は流出され、測定用に最後に吸引した反応液はキャリーオーバーの影響を受けることなく、反応液本来の吸光度測定が実現できる。なお、洗浄液を用いているが、洗浄液を流した後、ダミー吸引を繰り返すことで、洗浄液が残存して、反応液が希釈されるということも防止できる。
【0034】
次に、同時再現性モードを選択した場合の測定手順を説明する。
(1)オペレータが試料吸入ノズル10Aに反応液9をセットし、吸引開始スイッチ20を押す。(2)マイクロコンピュータ15は切替弁19を制御して、切替弁19を試料引ノズル10Aの方向に切り替え、ペリスタポンプ8を正方向に回転させることにより、反応液9を500μL吸引し、任意のタイミングで測光する。(3)吸引終了を画面またはブザーで出力する。(4)合図に従い、オペレータは試料吸入ノズル10Aから反応液9をはずす。(5)次の反応液の測定前に自動的に空気100μLを吸引する。連続して測定を続ける場合には、(2)から(5)を繰り返す。上記例は、測定終了時に自動的に空気のダミー層を挟みこむもの(同時再現性モード)である。
【0035】
以上説明したように、洗浄液と反応液間、反応液と反応液間に空気の層を挟んで配管内を輸送させることにより、反応液と反応液間、洗浄液と反応液間のキャリーオーバーを低減することができる。またこのとき、空気層や洗浄層の形成は、オートサンプラを用いるのではなく、サンプルシッパーの試料吸引ノズルと、フローセルの間に、流路を切り替える切替弁を設け、切替弁の制御によって、空気若しくは洗浄液を形成するようにしているため、医用光度計においても、容易に実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の一実施形態による医用光度計の構成を示すシステムブロック図である。
【符号の説明】
【0037】
1…光源ランプ
2,5…ミラー
3…スリット
4…グレーティング
6…ハーフミラー
7…フローセル
8…ポンプ
9…反応液
9A…反応液容器
10A…試料吸引ノズル
10B…空気吸引ノズル
10C…洗浄液吸引ノズル
11…廃液タンク
12…リファレンス用検知器
13…セル用検知器
14…光軸
15…マイクロコンピュータ
16…画面
17…操作パネル
18…プリンタ
19…切替弁
21…ブザー
22…洗浄液
22…洗浄液タンク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
試料吸引ノズルからフローセルに吸引した反応液の吸光度を測定する医用光度計であって、
前記試料吸引ノズルと、前記フローセルの間の流路中に設けられ、前記試料吸引ノズルと空気を前記流路中に吸引可能な空気吸引ノズルとの間で流路を切り替える切替弁と、
前記切替弁を制御して、前記試料吸引ノズルと前記空気吸引ノズルとの間で流路を切り替え、前記流路中に、反応液と空気が交互に繰り返されるダミー層を形成する制御手段とを備えることを特徴とする医用光度計。
【請求項2】
請求項1記載の医用光度計において、
前記切替弁は、さらに、洗浄液を前記流路中に吸引可能な洗浄液吸引ノズルと、前記試料吸引ノズルと前記空気吸引ノズルとの間で流路を切り替え可能であることを特徴とする医用光度計。
【請求項3】
請求項1記載の医用光度計において、
前記制御手段は、反応液の吸引終了後、前記試料吸入ノズルから空気を吸引することを特徴とする医用光度計。

【図1】
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【公開番号】特開2008−298755(P2008−298755A)
【公開日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−148467(P2007−148467)
【出願日】平成19年6月4日(2007.6.4)
【出願人】(501387839)株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Fターム(参考)】