自動分析装置
【課題】分析処理に適切な吸光度を有する反応液を用いた分析結果を得ることができる自動分析装置を提供すること。
【解決手段】反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、反応容器２０が測光部１８を通過するごとに算出する標準偏差算出部３４ａと、標準偏差算出部３４ａが算出した複数の標準偏差の各々が均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する標準偏差判定部３４ｂと、平均値算出部３４ｃが算出した標準偏差判定部３４ｂによって閾値より小さいと判定された標準偏差を有する複数の吸光度の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する吸光度決定部３４ｄと、を備える。
【解決手段】反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、反応容器２０が測光部１８を通過するごとに算出する標準偏差算出部３４ａと、標準偏差算出部３４ａが算出した複数の標準偏差の各々が均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する標準偏差判定部３４ｂと、平均値算出部３４ｃが算出した標準偏差判定部３４ｂによって閾値より小さいと判定された標準偏差を有する複数の吸光度の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する吸光度決定部３４ｄと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体と試薬とを反応容器に分注し、この反応容器内で生じる反応液の吸光度を測定することによって検体を分析する自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検体と試薬とを反応容器に分注し、この反応容器内で生じる反応液の吸光度を測定することによって検体を分析する自動分析装置が知られている。この自動分析装置は、光源と受光部とを有する測光部を備えており、光源が反応液を収容した反応容器に光を照射した後、受光部が受光した反応容器内の反応液を透過した光量をもとに吸光度を算出することによって検体の分析を行っている。
【０００３】
ところで、吸光度を算出する方法の一つとして、反応容器が測光部を通過するごとに、測光部が反応容器上における複数の測定ポイントに対して光を連続照射し、反応液を透過した光をそれぞれ受光し、受光した光を平均化することによって反応液の吸光度を算出する方法がある。この方法は、測定ポイントごとの光量のばらつきを防止し、吸光度を算出することができる。しかし、検体と試薬との混ざり具合が不十分な測定ポイント、あるいは反応液に異物などが混入している測定ポイントが存在する場合、この測定ポイントによって反応液を透過する光が遮断されるため、この測定ポイントの光量が低くなり、吸光度が本来の値よりも高い値として算出される場合があった。
【０００４】
このため、複数の測定ポイント内で通常の化学反応の光量とは異なる突出した測定ポイントの光量を除外し、残りの測定ポイントの光量を平均化することによって吸光度を算出する自動分析装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９８７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の自動分析装置は、異常な光量を除外して残りの光量から吸光度を算出しているだけであるため、算出した吸光度から正確な分析結果が得られるとは限らなかった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、反応液の吸光度を測定する複数の測定ポイントの中に異常な測定ポイントが存在している場合であっても正確な分析結果を得ることができる自動分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、検体と試薬とを反応容器に分注し、該反応容器内で反応した反応液を用いることによって前記検体の分析を行う自動分析装置において、複数の前記反応容器を円周方向に沿って保持し、該円周方向に沿って周回可能な反応テーブルと、前記反応容器が前記反応テーブルの周回に伴って所定の領域を１回通過する間に前記反応容器内の反応液の吸光度を複数回測定し、前記反応容器が前記所定の領域を通過するごとに行う測光手段と、前記反応容器が前記所定の領域を１回通過する間に前記測光手段が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、前記反応容器が前記所定の領域を通過するごとに算出する標準偏差算出手段と、前記標準偏差算出手段が算出した複数の標準偏差の各々が、均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する標準偏差判定手段と、前記標準偏差判定手段によって前記閾値より小さいと判定された標準偏差を有する前記複数の反応液の吸光度の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段が算出した複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する吸光度決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記吸光度決定手段は、前記複数の標準偏差が経時的に減少し、かつ、前記閾値より小さい標準偏差の数が２以上である場合に吸光度の決定を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記複数の標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定する異常特定手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記異常特定手段は、前記複数の標準偏差が経時的に減少し、かつ、前記閾値より小さい標準偏差が１以下である場合に前記反応容器の反応液が異常であると特定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる自動分析装置は、反応容器が反応テーブルの周回に伴って所定の領域を１回通過する間に測光部が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、反応容器が所定の領域を通過するごとに算出し、この算出した複数の標準偏差の各々が均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する。その後、閾値より小さいと判定された標準偏差を有する複数の反応液の吸光度の平均値を算出し、複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定するようにしているので、分析処理に適切な吸光度を有する反応液を用いた分析結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の自動分析装置にかかる好適な実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態にかかる自動分析装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、この発明の実施の形態にかかる自動分析装置１は、試薬と検体とを反応容器２０に分注し、試薬と検体とを反応容器２０内で反応させ、この反応液の吸光度を測定する測定機構２と、測定機構２を含む自動分析装置１全体の制御を行うとともに測定機構２における測定結果の分析を行う制御機構３とを備える。自動分析装置１は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の分析を自動的に行う。
【００１５】
まず、測定機構２について説明する。図１に示すように、測定機構２は、血液や尿等の検体を収容した複数の検体容器１１ａを保持する検体ラック１１ｂを図中の矢印方向に順次移送する検体移送部１１と、検体移送部１１の所定の位置で静止している検体容器１１ａが収容する検体を反応容器２０に分注する検体分注機構１２と、複数の反応容器２０を円周方向に沿って保持し、図中の矢印方向に周回することにより反応容器２０を所定の位置まで移送する反応テーブル１３と、反応容器２０内に分注される試薬が収容された試薬容器１５を複数収容する試薬庫１４と、試薬庫１４内の所定の位置で静止している試薬容器１５が収容する試薬を反応容器２０に分注する試薬分注機構１６と、反応容器２０に分注された検体と試薬とを攪拌する攪拌部１７と、反応容器２０に分注された液体の吸光度を測定する測光部１８と、測光部１８による測定が終了した反応容器２０を洗浄する洗浄部１９と、を備える。
【００１６】
つぎに、制御機構３について説明する。制御機構３は、制御部３１、入力部３２、分析部３３、決定部３４、記憶部３５、出力部３６および送受信部３７を備える。入力部３２、分析部３３、決定部３４、記憶部３５、出力部３６および送受信部３７は、制御部３１に電気的に接続されている。
【００１７】
制御部３１は、ＣＰＵ等によって実現され、自動分析装置１の各部の処理および動作を制御する。制御部３１は、自動分析装置１の各構成部から入力される情報について所定の処理を行い、かつ、これらの各構成部に所定の処理を行った情報を出力する。
【００１８】
入力部３２は、キーボード、マウス、入出力機能を備えたタッチパネル等によって実現され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。
【００１９】
分析部３３は、測光部１８によって測定された吸光度の測定結果に基づいて検体の成分分析等を行う。
【００２０】
決定部３４は、測光部１８によって測定された複数の吸光度のいずれかを検体の分析に用いる吸光度として決定する。決定部３４は、標準偏差算出部３４ａ、標準偏差判定部３４ｂ、平均値算出部３４ｃ、吸光度決定部３４ｄ、異常特定部３４ｅおよび報知処理部３４ｆを備える。標準偏差算出部３４ａは、反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、反応容器２０が測光部１８を通過するごとに算出する。標準偏差判定部３４ｂは、標準偏差算出部３４ａが算出した複数の標準偏差の各々が、均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する。平均値算出部３４ｃは、標準偏差判定部３４ｂによって均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいと判定された標準偏差を有する反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度の平均値を算出する。吸光度決定部３４ｄは、平均値算出部３４ｃが算出した複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する。異常特定部３４ｅは、標準偏差算出部３４ａが算出した反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定する。報知処理部３４ｆは、制御部３１を介して異常特定部３４ｅが特定した異常の原因を示す情報を出力部３６に出力する。
【００２１】
記憶部３５は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、自動分析装置１が処理を実行する際に、この処理にかかる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて実現され、検体の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部３５は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＰＣカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えてもよい。
【００２２】
出力部３６は、ディスプレイ、プリンタおよびスピーカ等によって実現され、各種情報を出力する。
【００２３】
送受信部３７は、図示しない通信ネットワークを介して所定の形式にしたがって情報の送受信を行うインターフェースとしての機能を有する。
【００２４】
以上のように構成された自動分析装置１では、反応テーブル１３上で順次移送される複数の反応容器２０に対して、試薬分注機構１６が試薬庫１４の試薬容器１５から試薬を分注した後、検体分注機構１２が検体吸引位置の検体容器１１ａから検体を分注する。その後、測光部１８が試薬と検体とを反応させた状態の反応液の吸光度を測定し、この測定結果をもとに分析部３３が分析することによって、検体の成分分析等が自動的に行われる。その後、洗浄部１９が測光部１８による測定が終了した後に搬送される反応容器２０を搬送させながら洗浄する。
【００２５】
つぎに、測光部１８および反応容器２０について説明する。図２は、測光部１８の概略構成を示す模式図である。図３は、反応容器の斜視図である。測光部１８は、図２に示すように、光源１８ａ、受光部１８ｂおよびＡ／Ｄコンバータ１８ｃを備える。光源１８ａおよび受光部１８ｂは、反応テーブル１３が保持する反応容器２０を挟んで向かい合う位置に配置される。光源１８ａは、反応テーブル１３の内周側に配置される。受光部１８ｂは、反応テーブル１３の外周側に配置される。光源１８ａは、ハロゲンランプ等によって実現され、分析用の光を反応容器２０に照射する。受光部１８ｂは、凹面回折格子等の回折格子と、回折格子によって分光された光を測定項目によって決まるスペクトルごとに測定し、この光量に対応する信号を出力する受光素子アレイ、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の受光センサとを有している。Ａ／Ｄコンバータ１８ｃは、受光部１８ｂから出力される信号をデジタル値に変換し、制御部３１に出力する。
【００２６】
反応容器２０は、図３に示すように、容量が数ｎＬ〜数ｍＬ程度の微少な容器であり、側壁２０ａ、側壁２０ｂおよび底壁２０ｃによって液体を保持する液体保持部２０ｄが形成され、液体保持部２０ｄの上部に開口部２０ｅを有する。反応容器２０は、測光部１８の光源１８ａから照射される分析光ＢＬ（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する透明素材、たとえば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器２０は、側壁２０ｂを反応テーブル１３の半径方向に向けて配置される。また、反応容器２０は、反応テーブル１３の回転に伴って測光部１８の光源が照射する分析光ＢＬを通過する際に、分析光ＢＬが透過する測光領域Ａｍとして側壁２０ｂの下部が利用される。
【００２７】
図４は、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに、測光部１８によって測定される吸光度の時間変化を示す図である。図４に示す曲線Ｌ１は、反応液を収容した反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに、測光部１８によって測定される吸光度の時間変化を示したものである。また、横軸は時間であり、縦軸は吸光度である。ここで、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過する時間を測光点Ｐｎ（ｎ＝０，１・・・，２７）として示す。
【００２８】
図４に示すように、測光部１８は、第１試薬の分注後の反応容器２０内の液体の吸光度を含め、検体の分注後および第２試薬の分注後を経て、１つの反応容器２０あたり吸光度を全部で２８回測定する。具体的には、測光点Ｐ０は第１試薬の分注直後の吸光度を示し、測光点Ｐ５は検体の分注直後の吸光度を示し、測光点Ｐ１４は第２試薬の分注直後の吸光度を示す。分析部３３は、反応容器２０に第２試薬が分注された時点の吸光度から所定時間経過後の吸光度をもとに検体を分析する。具体的には、図４に示すように、測光点Ｐ１４〜Ｐ２７の吸光度をもとに単位時間あたりの吸光度の傾き、または吸光度の変化量をもとに検体を分析する。
【００２９】
図５は、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す図である。図５に示す曲線Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４は、測光点Ｐ１４，Ｐ２１，Ｐ２４，Ｐ２７における時間変化をそれぞれ示しており、反応液Ｗの攪拌状態が良好な場合を例示している。なお、図５において、時間軸に記載されている時点ｔｎ（ｎ＝１，２，・・・，８）の間隔は全てΔｔで一定である。
【００３０】
図５に示すように、反応容器２０内の反応液Ｗは、反応テーブル１３の回転に伴って時点ｔ１から時点ｔ８までの間に測光部１８を通過する。この間に測光部１８が測定する吸光度は、側壁２０ａが通過するときに測光部１８が測定する吸光度よりも低くなり、ほぼ一定値を有している。また、曲線Ｌ２１〜Ｌ２４が示すように、各測光点における吸光度の変化は、ほぼ一定の変化を示し、時間が進むにつれて吸光度の値が減少する。なお、反応容器２０が測光部１８を通過する時間ｔ８−ｔ１＝７Δｔは、反応テーブル１３の回転の速さによって変わる。この反応テーブルの回転の速さは、Ａ／Ｄコンバータ１８ｃの能力に応じて定められる。
【００３１】
図６は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す図である。図６に示す曲線Ｌ３１〜Ｌ３４は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す。
【００３２】
図６に示すように、反応液Ｗの攪拌状態により検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する場合には、検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が分析光ＢＬを遮断または吸収するため、反応液Ｗを透過する光量が減少する。このため、曲線Ｌ３１〜Ｌ３４が示すように、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時間、具体的には、測光点Ｐ１４における曲線Ｌ３１の時間は時点ｔ５−ｔ７＝２Δｔ程度であり、この時間の吸光度が高い値を示す。その後、反応容器２０内の反応液Ｗは、反応テーブル１３の移動と停止とによって攪拌されるので、測光点が進むにつれて、検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が減少することにより、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに検体と試薬とが混ざり合ってない時間も徐々に減少する。具体的には、測光点Ｐ１４の曲線Ｌ３１と測光点Ｐ２７の曲線Ｌ３４とを比較した場合には、曲線Ｌ３１で検体と試薬とが混ざり合ってない時間は時点ｔ５−ｔ７＝２Δｔ程度である。これに対して、曲線Ｌ３４で検体と試薬とが混ざり合ってない時間は時点ｔ６−ｔ７＝Δｔ程度と短くなっている。この場合、時間の経過とともに検体と試薬とが混ざり合っていない時間が短くなっているものの、反応液Ｗが均一に混ざりあっているわけではない。このため、反応液Ｗの攪拌状態が良好ではない。
【００３３】
図７は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す図である。図７に示す曲線Ｌ４１およびＬ４２は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す。また、曲線Ｌ４３およびＬ４４は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が消失した後に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す。
【００３４】
図７に示すように、反応容器２０内の反応液Ｗは、反応テーブル１３の移動と停止とによって攪拌されることにより、検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が減少し、測定の途中で検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が消失する。このため、曲線Ｌ４３およびＬ４４に示すように、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに、測光点における吸光度の変化は、ほほ一定の変化を示し、反応液Ｗの攪拌状態が良好となる。
【００３５】
図８は、反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの時間変化を示す図である。図８に示す曲線Ｌ５１〜Ｌ５４は、反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定した反応液Ｗの時間変化を示す。
【００３６】
図８に示すように、反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する場合には、この傷Ｓ２が分析光ＢＬを反射または遮断するため、反応液Ｗを透過する光量が減少する。このため、曲線Ｌ５１〜Ｌ５４に示すように、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過する間に傷Ｓ２が存在する時間、具体的には、時点ｔ６−ｔ７＝Δｔ程度であり、この時間の吸光度が高い値を示す。この場合、反応容器２０の交換を行わない限り、傷Ｓ２が存在する時間が無くなることがなく、反応液Ｗの攪拌状態が良好であっても、吸光度が本来の値よりも高い値として測定される。
【００３７】
上述したどの場合であっても時間とともに吸光度は変化するが、変化の仕方が異なる。すなわち、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液Ｗの吸光度の標準偏差がそれぞれの場合で異なる。以下の説明においては、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液Ｗの吸光度の標準偏差を、単に吸光度の標準偏差という。
【００３８】
図９は、反応液Ｗの攪拌状態に応じた吸光度の標準偏差の時間変化を示す図である。図９において、曲線Ｌ６１は、反応液Ｗの攪拌状態が良好な場合（図５に対応）における吸光度の標準偏差の時間変化を示す。曲線Ｌ６２は、反応液Ｗの攪拌状態が測定の途中で良好となる場合（図７に対応）における吸光度の標準偏差の時間変化を示す。曲線Ｌ６３は、反応液Ｗの攪拌状態が不良な場合（図６に対応）における吸光度の標準偏差の時間変化を示す。曲線Ｌ６４は、反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する場合（図８に対応）における吸光度の標準偏差の時間変化を示す。また、横軸は時間であり、縦軸は標準偏差である。
【００３９】
図９に示すように、反応液Ｗの攪拌状態が良好な場合には、曲線Ｌ６１に示すように、各測光点の全ての吸光度の標準偏差は、閾値ＬＴより小さく、測光点Ｐ１４〜Ｐ２７まで一定値を維持する。反応液Ｗの攪拌状態が測定の途中で良好になる場合には、曲線Ｌ６２が示すように、各測光点の吸光度の標準偏差は、経時的に減少するとともに、測定の途中で閾値ＬＴより小さくなる。反応液Ｗの攪拌状態が不良な場合には、曲線Ｌ６３が示すように、各測光点の吸光度の標準偏差は、閾値ＬＴを超えたまま、経時的に減少する。反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する場合には、曲線Ｌ６４が示すように、各測光点の吸光度の標準偏差は、閾値ＬＴを超えるとともに、一定値を維持する。なお、閾値ＬＴは、均一に攪拌された反応液Ｗにおける複数の吸光度の標準偏差に基づいて設定される。
【００４０】
標準偏差算出部３４ａは、吸光度の標準偏差を、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに算出する。その後、標準偏差判定部３４ｂは、標準偏差算出部３４ａが算出した測光点Ｐ１４〜Ｐ２７の吸光度の標準偏差が、閾値ＬＴより小さいかか否かを判定し、平均値算出部３４ｃが閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差を有する反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定した反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度の平均値を算出する。その後、吸光度決定部３４ｄは、平均値算出部３４ｃが算出した複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する。具体的には、分析方法、分析項目、または試薬等により検体の分析を行う際の吸光度を決定する。また、異常特定部３４ｅは、吸光度の標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定する。具体的には、吸光度の標準偏差が閾値ＬＴを超えるとともに、測光点Ｐ１４〜２７にかけて減少する場合には、反応液Ｗの攪拌状態が不良と特定し、吸光度の標準偏差が閾値ＬＴを超えるとともに、測光点Ｐ１４〜２７にかけて一定値を維持する場合には、反応容器２０が異常と特定するようにしている。
【００４１】
ここで、図１０に示すフローチャートを参照して、自動分析装置１が行う吸光度決定処理について説明する。なお、以下では、反応容器２０に第２試薬分注後における一つの検体の吸光度決定処理を行う場合の一連の処理を説明する。
【００４２】
まず、測光部１８は、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度を複数回測定する測光処理を行う（ステップＳ１０１）。
【００４３】
その後、標準偏差算出部３４ａは、制御部３１を介して反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度を記憶部３５から取得し（ステップＳ１０２）、吸光度の標準偏差を算出する（ステップＳ１０３）。
【００４４】
その後、制御部３１は、測光部１８を通過する反応容器２０に対して、測光部１８による測光処理が所定回数であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。測光部１８による測光処理が所定回数でない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ移行する。一方、測光部１８による測光処理が所定回数である場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５へ移行する。
【００４５】
その後、標準偏差判定部３４ｂは、標準偏差算出部３４ａが算出した複数の吸光度の標準偏差の各々が閾値ＬＴより小さいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。複数の吸光度の標準偏差の各々が閾値ＬＴより小さい場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ移行する。一方、複数の吸光度の標準偏差の各々が閾値ＬＴより小さくない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０７へ移行する。
【００４６】
ステップＳ１０７において、異常特定部３４ｅは、標準偏差算出部３４ａが算出した複数の吸光度の標準偏差が経時的に減少するか否かを判定する（ステップＳ１０７）。複数の吸光度の標準偏差が経時的に減少する場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８へ移行する。一方、複数の吸光度の標準偏差が経時的に減少しない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０９へ移行し、報知処理部３４ｆは、制御部３１を介して出力部３６に反応容器２０が異常である旨を示す情報を出力させ（ステップＳ１０９）、本処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ１０８において、異常特定部３４ｅは、閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差の数が２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差の数が２以上である場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０へ移行する。一方、閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差の数が２未満である場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１１１へ移行する。
【００４８】
ステップＳ１１０において、異常特定部３４ｅは、閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差を有する測光点が検体の分析に用いる測光点であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差を有する測光点が検体の分析に用いる測光点である場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ移行する。一方、閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差を有する測光点が検体の分析に用いる測光点でない場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１１１へ移行し、報知処理部３４ｆは、制御部３１を介して出力部３６に反応液Ｗが異常である旨を示す情報を出力させ（ステップＳ１１１）、本処理を終了する。
【００４９】
ステップＳ１０６において、平均値算出部３４ｃは、標準偏差判定部３４ｂによって閾値ＬＴより小さいと判定された吸光度の標準偏差を有する測光点における複数の反応液の吸光度の平均値を算出する（ステップＳ１０６）。
【００５０】
その後、吸光度決定部３４ｄは、平均値算出部３４ｃが算出した複数の平均値を検体の分析に用いる吸光度として決定し（ステップＳ１１２）、本処理を終了する。
【００５１】
この発明の実施の形態では、測光部１８が、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度を複数回測定し、標準偏差算出部３４ａが吸光度の標準偏差を、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに算出し、標準偏差判定部３４ｂが吸光度の標準偏差の各々が閾値ＬＴより小さいか否かを判定する。その後、平均値算出部３４ｃが閾値ＬＴより小さいと判定された吸光度の標準偏差を有する複数の反応液Ｗの吸光度の平均値を算出し、吸光度決定部３４ｄが複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定することによって、分析処理に適切な吸光度を有する反応液Ｗを用いた分析結果を得ることができる。さらに、異常特定部３４ｅは、標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定するようにしているので、再度、分析を行う際に傷Ｓ２が生じた反応容器２０を用いることがないため、反応容器２０の傷Ｓ２によって生じる分析結果の異常値が防止でき、結果的に一連の分析処理の処理効率低下を防止することができる。
【００５２】
なお、上述した実施の形態では、閾値ＬＴより小さい標準偏差の数が２以上の場合に、閾値ＬＴより小さい標準偏差を有する反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定した反応液Ｗの吸光度の平均値のいずれかを検体の分析に用いる吸光度として決定していたが、分析方法、分析項目、または反応試薬等によって、閾値ＬＴ未満の数を可変とし、たとえば、閾値ＬＴより小さい標準偏差の数が１以上であってもよい。
【００５３】
また、上述した実施の形態では、第２試薬分注後に吸光度の標準偏差が閾値ＬＴより小さいか否かを判定していたが、分析方法、分析項目、または反応試薬等により、判定を行う時間を調整し、たとえば、第１試薬分注後から判定を行ってもよい。
【００５４】
さらに、上述した実施の形態では、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度の平均値を、検体の分析に用いる吸光度として決定していたが、これに限らず、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度の最大値、最小値、または複数の反応液の吸光度のいずれか一つの吸光度であってもよい。
【００５５】
また、上述した実施の形態では、異常特定部３４ｅは、閾値ＬＴを超えて、吸光度の標準偏差が一定値を維持する場合に、反応容器２０に傷Ｓ２が生じていると特定していたが、これに限らず、反応容器２０に付着した汚れ、反応液Ｗに混入した気泡、または反応液Ｗに混入した異物と特定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動分析装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る測光部の概略構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る反応容器の斜視図である。
【図４】反応容器が光源と受光部との間を通過するごとに、測光部によって測定される吸光度の時間変化を示す図である。
【図５】反応容器が光源と受光部との間を１回通過する間に測光部が複数回測定する反応液の吸光度の時間変化を示す図である。
【図６】反応液に検体と試薬とが混ざって合ってない部分が存在する時に反応容器が光源と受光部との間を１回通過する間に測光部が複数回測定する反応液の吸光度の時間変化を示す図である。
【図７】反応液に検体と試薬とが混ざって合ってない部分が存在する時に反応容器が光源と受光部との間を１回通過する間に測光部が複数回測定する反応液の吸光度の時間変化を示す図である。
【図８】反応容器の側壁に傷が存在する時に反応容器が光源と受光部との間を１回通過する間に測光部が複数回測定する反応液の吸光度の時間変化を示す図である。
【図９】反応液の攪拌状態に応じた吸光度の標準偏差の時間変化を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る自動分析装置の制御部および決定部が行う吸光度決定処理の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１ 自動分析装置
２ 測定機構
３ 制御機構
１１ 検体移送部
１１ａ 検体容器
１１ｂ 検体ラック
１２ 検体分注機構
１３ 反応テーブル
１４ 試薬庫
１５ 試薬容器
１６ 試薬分注機構
１７ 攪拌部
１８ 測光部
１８ａ 光源
１８ｂ 受光部
１８ｃ Ａ／Ｄコンバータ
１９ 洗浄部
２０ 反応容器
２０ａ，２０ｂ 側壁
２０ｃ 底壁
２０ｄ 液体保持部
２０ｅ 開口部
３１ 制御部
３２ 入力部
３３ 分析部
３４ 決定部
３４ａ 標準偏差算出部
３４ｂ 標準偏差判定部
３４ｃ 平均値算出部
３４ｄ 吸光度決定部
３４ｅ 異常特定部
３４ｆ 報知処理部
３５ 記憶部
３６ 出力部
３７ 送受信部
Ａｍ 測光領域
ＢＬ 分析光
Ｗ 反応液
Ｓ１ 固形物
Ｓ２ 傷
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体と試薬とを反応容器に分注し、この反応容器内で生じる反応液の吸光度を測定することによって検体を分析する自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検体と試薬とを反応容器に分注し、この反応容器内で生じる反応液の吸光度を測定することによって検体を分析する自動分析装置が知られている。この自動分析装置は、光源と受光部とを有する測光部を備えており、光源が反応液を収容した反応容器に光を照射した後、受光部が受光した反応容器内の反応液を透過した光量をもとに吸光度を算出することによって検体の分析を行っている。
【０００３】
ところで、吸光度を算出する方法の一つとして、反応容器が測光部を通過するごとに、測光部が反応容器上における複数の測定ポイントに対して光を連続照射し、反応液を透過した光をそれぞれ受光し、受光した光を平均化することによって反応液の吸光度を算出する方法がある。この方法は、測定ポイントごとの光量のばらつきを防止し、吸光度を算出することができる。しかし、検体と試薬との混ざり具合が不十分な測定ポイント、あるいは反応液に異物などが混入している測定ポイントが存在する場合、この測定ポイントによって反応液を透過する光が遮断されるため、この測定ポイントの光量が低くなり、吸光度が本来の値よりも高い値として算出される場合があった。
【０００４】
このため、複数の測定ポイント内で通常の化学反応の光量とは異なる突出した測定ポイントの光量を除外し、残りの測定ポイントの光量を平均化することによって吸光度を算出する自動分析装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９８７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の自動分析装置は、異常な光量を除外して残りの光量から吸光度を算出しているだけであるため、算出した吸光度から正確な分析結果が得られるとは限らなかった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、反応液の吸光度を測定する複数の測定ポイントの中に異常な測定ポイントが存在している場合であっても正確な分析結果を得ることができる自動分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、検体と試薬とを反応容器に分注し、該反応容器内で反応した反応液を用いることによって前記検体の分析を行う自動分析装置において、複数の前記反応容器を円周方向に沿って保持し、該円周方向に沿って周回可能な反応テーブルと、前記反応容器が前記反応テーブルの周回に伴って所定の領域を１回通過する間に前記反応容器内の反応液の吸光度を複数回測定し、前記反応容器が前記所定の領域を通過するごとに行う測光手段と、前記反応容器が前記所定の領域を１回通過する間に前記測光手段が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、前記反応容器が前記所定の領域を通過するごとに算出する標準偏差算出手段と、前記標準偏差算出手段が算出した複数の標準偏差の各々が、均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する標準偏差判定手段と、前記標準偏差判定手段によって前記閾値より小さいと判定された標準偏差を有する前記複数の反応液の吸光度の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段が算出した複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する吸光度決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記吸光度決定手段は、前記複数の標準偏差が経時的に減少し、かつ、前記閾値より小さい標準偏差の数が２以上である場合に吸光度の決定を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記複数の標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定する異常特定手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記異常特定手段は、前記複数の標準偏差が経時的に減少し、かつ、前記閾値より小さい標準偏差が１以下である場合に前記反応容器の反応液が異常であると特定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる自動分析装置は、反応容器が反応テーブルの周回に伴って所定の領域を１回通過する間に測光部が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、反応容器が所定の領域を通過するごとに算出し、この算出した複数の標準偏差の各々が均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する。その後、閾値より小さいと判定された標準偏差を有する複数の反応液の吸光度の平均値を算出し、複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定するようにしているので、分析処理に適切な吸光度を有する反応液を用いた分析結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の自動分析装置にかかる好適な実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態にかかる自動分析装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、この発明の実施の形態にかかる自動分析装置１は、試薬と検体とを反応容器２０に分注し、試薬と検体とを反応容器２０内で反応させ、この反応液の吸光度を測定する測定機構２と、測定機構２を含む自動分析装置１全体の制御を行うとともに測定機構２における測定結果の分析を行う制御機構３とを備える。自動分析装置１は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の分析を自動的に行う。
【００１５】
まず、測定機構２について説明する。図１に示すように、測定機構２は、血液や尿等の検体を収容した複数の検体容器１１ａを保持する検体ラック１１ｂを図中の矢印方向に順次移送する検体移送部１１と、検体移送部１１の所定の位置で静止している検体容器１１ａが収容する検体を反応容器２０に分注する検体分注機構１２と、複数の反応容器２０を円周方向に沿って保持し、図中の矢印方向に周回することにより反応容器２０を所定の位置まで移送する反応テーブル１３と、反応容器２０内に分注される試薬が収容された試薬容器１５を複数収容する試薬庫１４と、試薬庫１４内の所定の位置で静止している試薬容器１５が収容する試薬を反応容器２０に分注する試薬分注機構１６と、反応容器２０に分注された検体と試薬とを攪拌する攪拌部１７と、反応容器２０に分注された液体の吸光度を測定する測光部１８と、測光部１８による測定が終了した反応容器２０を洗浄する洗浄部１９と、を備える。
【００１６】
つぎに、制御機構３について説明する。制御機構３は、制御部３１、入力部３２、分析部３３、決定部３４、記憶部３５、出力部３６および送受信部３７を備える。入力部３２、分析部３３、決定部３４、記憶部３５、出力部３６および送受信部３７は、制御部３１に電気的に接続されている。
【００１７】
制御部３１は、ＣＰＵ等によって実現され、自動分析装置１の各部の処理および動作を制御する。制御部３１は、自動分析装置１の各構成部から入力される情報について所定の処理を行い、かつ、これらの各構成部に所定の処理を行った情報を出力する。
【００１８】
入力部３２は、キーボード、マウス、入出力機能を備えたタッチパネル等によって実現され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。
【００１９】
分析部３３は、測光部１８によって測定された吸光度の測定結果に基づいて検体の成分分析等を行う。
【００２０】
決定部３４は、測光部１８によって測定された複数の吸光度のいずれかを検体の分析に用いる吸光度として決定する。決定部３４は、標準偏差算出部３４ａ、標準偏差判定部３４ｂ、平均値算出部３４ｃ、吸光度決定部３４ｄ、異常特定部３４ｅおよび報知処理部３４ｆを備える。標準偏差算出部３４ａは、反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、反応容器２０が測光部１８を通過するごとに算出する。標準偏差判定部３４ｂは、標準偏差算出部３４ａが算出した複数の標準偏差の各々が、均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する。平均値算出部３４ｃは、標準偏差判定部３４ｂによって均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいと判定された標準偏差を有する反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度の平均値を算出する。吸光度決定部３４ｄは、平均値算出部３４ｃが算出した複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する。異常特定部３４ｅは、標準偏差算出部３４ａが算出した反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定する。報知処理部３４ｆは、制御部３１を介して異常特定部３４ｅが特定した異常の原因を示す情報を出力部３６に出力する。
【００２１】
記憶部３５は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、自動分析装置１が処理を実行する際に、この処理にかかる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて実現され、検体の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部３５は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＰＣカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えてもよい。
【００２２】
出力部３６は、ディスプレイ、プリンタおよびスピーカ等によって実現され、各種情報を出力する。
【００２３】
送受信部３７は、図示しない通信ネットワークを介して所定の形式にしたがって情報の送受信を行うインターフェースとしての機能を有する。
【００２４】
以上のように構成された自動分析装置１では、反応テーブル１３上で順次移送される複数の反応容器２０に対して、試薬分注機構１６が試薬庫１４の試薬容器１５から試薬を分注した後、検体分注機構１２が検体吸引位置の検体容器１１ａから検体を分注する。その後、測光部１８が試薬と検体とを反応させた状態の反応液の吸光度を測定し、この測定結果をもとに分析部３３が分析することによって、検体の成分分析等が自動的に行われる。その後、洗浄部１９が測光部１８による測定が終了した後に搬送される反応容器２０を搬送させながら洗浄する。
【００２５】
つぎに、測光部１８および反応容器２０について説明する。図２は、測光部１８の概略構成を示す模式図である。図３は、反応容器の斜視図である。測光部１８は、図２に示すように、光源１８ａ、受光部１８ｂおよびＡ／Ｄコンバータ１８ｃを備える。光源１８ａおよび受光部１８ｂは、反応テーブル１３が保持する反応容器２０を挟んで向かい合う位置に配置される。光源１８ａは、反応テーブル１３の内周側に配置される。受光部１８ｂは、反応テーブル１３の外周側に配置される。光源１８ａは、ハロゲンランプ等によって実現され、分析用の光を反応容器２０に照射する。受光部１８ｂは、凹面回折格子等の回折格子と、回折格子によって分光された光を測定項目によって決まるスペクトルごとに測定し、この光量に対応する信号を出力する受光素子アレイ、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の受光センサとを有している。Ａ／Ｄコンバータ１８ｃは、受光部１８ｂから出力される信号をデジタル値に変換し、制御部３１に出力する。
【００２６】
反応容器２０は、図３に示すように、容量が数ｎＬ〜数ｍＬ程度の微少な容器であり、側壁２０ａ、側壁２０ｂおよび底壁２０ｃによって液体を保持する液体保持部２０ｄが形成され、液体保持部２０ｄの上部に開口部２０ｅを有する。反応容器２０は、測光部１８の光源１８ａから照射される分析光ＢＬ（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する透明素材、たとえば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器２０は、側壁２０ｂを反応テーブル１３の半径方向に向けて配置される。また、反応容器２０は、反応テーブル１３の回転に伴って測光部１８の光源が照射する分析光ＢＬを通過する際に、分析光ＢＬが透過する測光領域Ａｍとして側壁２０ｂの下部が利用される。
【００２７】
図４は、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに、測光部１８によって測定される吸光度の時間変化を示す図である。図４に示す曲線Ｌ１は、反応液を収容した反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに、測光部１８によって測定される吸光度の時間変化を示したものである。また、横軸は時間であり、縦軸は吸光度である。ここで、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過する時間を測光点Ｐｎ（ｎ＝０，１・・・，２７）として示す。
【００２８】
図４に示すように、測光部１８は、第１試薬の分注後の反応容器２０内の液体の吸光度を含め、検体の分注後および第２試薬の分注後を経て、１つの反応容器２０あたり吸光度を全部で２８回測定する。具体的には、測光点Ｐ０は第１試薬の分注直後の吸光度を示し、測光点Ｐ５は検体の分注直後の吸光度を示し、測光点Ｐ１４は第２試薬の分注直後の吸光度を示す。分析部３３は、反応容器２０に第２試薬が分注された時点の吸光度から所定時間経過後の吸光度をもとに検体を分析する。具体的には、図４に示すように、測光点Ｐ１４〜Ｐ２７の吸光度をもとに単位時間あたりの吸光度の傾き、または吸光度の変化量をもとに検体を分析する。
【００２９】
図５は、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す図である。図５に示す曲線Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４は、測光点Ｐ１４，Ｐ２１，Ｐ２４，Ｐ２７における時間変化をそれぞれ示しており、反応液Ｗの攪拌状態が良好な場合を例示している。なお、図５において、時間軸に記載されている時点ｔｎ（ｎ＝１，２，・・・，８）の間隔は全てΔｔで一定である。
【００３０】
図５に示すように、反応容器２０内の反応液Ｗは、反応テーブル１３の回転に伴って時点ｔ１から時点ｔ８までの間に測光部１８を通過する。この間に測光部１８が測定する吸光度は、側壁２０ａが通過するときに測光部１８が測定する吸光度よりも低くなり、ほぼ一定値を有している。また、曲線Ｌ２１〜Ｌ２４が示すように、各測光点における吸光度の変化は、ほぼ一定の変化を示し、時間が進むにつれて吸光度の値が減少する。なお、反応容器２０が測光部１８を通過する時間ｔ８−ｔ１＝７Δｔは、反応テーブル１３の回転の速さによって変わる。この反応テーブルの回転の速さは、Ａ／Ｄコンバータ１８ｃの能力に応じて定められる。
【００３１】
図６は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す図である。図６に示す曲線Ｌ３１〜Ｌ３４は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す。
【００３２】
図６に示すように、反応液Ｗの攪拌状態により検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する場合には、検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が分析光ＢＬを遮断または吸収するため、反応液Ｗを透過する光量が減少する。このため、曲線Ｌ３１〜Ｌ３４が示すように、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時間、具体的には、測光点Ｐ１４における曲線Ｌ３１の時間は時点ｔ５−ｔ７＝２Δｔ程度であり、この時間の吸光度が高い値を示す。その後、反応容器２０内の反応液Ｗは、反応テーブル１３の移動と停止とによって攪拌されるので、測光点が進むにつれて、検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が減少することにより、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに検体と試薬とが混ざり合ってない時間も徐々に減少する。具体的には、測光点Ｐ１４の曲線Ｌ３１と測光点Ｐ２７の曲線Ｌ３４とを比較した場合には、曲線Ｌ３１で検体と試薬とが混ざり合ってない時間は時点ｔ５−ｔ７＝２Δｔ程度である。これに対して、曲線Ｌ３４で検体と試薬とが混ざり合ってない時間は時点ｔ６−ｔ７＝Δｔ程度と短くなっている。この場合、時間の経過とともに検体と試薬とが混ざり合っていない時間が短くなっているものの、反応液Ｗが均一に混ざりあっているわけではない。このため、反応液Ｗの攪拌状態が良好ではない。
【００３３】
図７は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す図である。図７に示す曲線Ｌ４１およびＬ４２は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す。また、曲線Ｌ４３およびＬ４４は、反応液Ｗに検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が消失した後に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの吸光度の時間変化を示す。
【００３４】
図７に示すように、反応容器２０内の反応液Ｗは、反応テーブル１３の移動と停止とによって攪拌されることにより、検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が減少し、測定の途中で検体と試薬とが混ざり合ってない部分Ｓ１が消失する。このため、曲線Ｌ４３およびＬ４４に示すように、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに、測光点における吸光度の変化は、ほほ一定の変化を示し、反応液Ｗの攪拌状態が良好となる。
【００３５】
図８は、反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応液Ｗの時間変化を示す図である。図８に示す曲線Ｌ５１〜Ｌ５４は、反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する時に反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定した反応液Ｗの時間変化を示す。
【００３６】
図８に示すように、反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する場合には、この傷Ｓ２が分析光ＢＬを反射または遮断するため、反応液Ｗを透過する光量が減少する。このため、曲線Ｌ５１〜Ｌ５４に示すように、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過する間に傷Ｓ２が存在する時間、具体的には、時点ｔ６−ｔ７＝Δｔ程度であり、この時間の吸光度が高い値を示す。この場合、反応容器２０の交換を行わない限り、傷Ｓ２が存在する時間が無くなることがなく、反応液Ｗの攪拌状態が良好であっても、吸光度が本来の値よりも高い値として測定される。
【００３７】
上述したどの場合であっても時間とともに吸光度は変化するが、変化の仕方が異なる。すなわち、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液Ｗの吸光度の標準偏差がそれぞれの場合で異なる。以下の説明においては、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液Ｗの吸光度の標準偏差を、単に吸光度の標準偏差という。
【００３８】
図９は、反応液Ｗの攪拌状態に応じた吸光度の標準偏差の時間変化を示す図である。図９において、曲線Ｌ６１は、反応液Ｗの攪拌状態が良好な場合（図５に対応）における吸光度の標準偏差の時間変化を示す。曲線Ｌ６２は、反応液Ｗの攪拌状態が測定の途中で良好となる場合（図７に対応）における吸光度の標準偏差の時間変化を示す。曲線Ｌ６３は、反応液Ｗの攪拌状態が不良な場合（図６に対応）における吸光度の標準偏差の時間変化を示す。曲線Ｌ６４は、反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する場合（図８に対応）における吸光度の標準偏差の時間変化を示す。また、横軸は時間であり、縦軸は標準偏差である。
【００３９】
図９に示すように、反応液Ｗの攪拌状態が良好な場合には、曲線Ｌ６１に示すように、各測光点の全ての吸光度の標準偏差は、閾値ＬＴより小さく、測光点Ｐ１４〜Ｐ２７まで一定値を維持する。反応液Ｗの攪拌状態が測定の途中で良好になる場合には、曲線Ｌ６２が示すように、各測光点の吸光度の標準偏差は、経時的に減少するとともに、測定の途中で閾値ＬＴより小さくなる。反応液Ｗの攪拌状態が不良な場合には、曲線Ｌ６３が示すように、各測光点の吸光度の標準偏差は、閾値ＬＴを超えたまま、経時的に減少する。反応容器２０の側壁２０ｂに傷Ｓ２が存在する場合には、曲線Ｌ６４が示すように、各測光点の吸光度の標準偏差は、閾値ＬＴを超えるとともに、一定値を維持する。なお、閾値ＬＴは、均一に攪拌された反応液Ｗにおける複数の吸光度の標準偏差に基づいて設定される。
【００４０】
標準偏差算出部３４ａは、吸光度の標準偏差を、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに算出する。その後、標準偏差判定部３４ｂは、標準偏差算出部３４ａが算出した測光点Ｐ１４〜Ｐ２７の吸光度の標準偏差が、閾値ＬＴより小さいかか否かを判定し、平均値算出部３４ｃが閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差を有する反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定した反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度の平均値を算出する。その後、吸光度決定部３４ｄは、平均値算出部３４ｃが算出した複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する。具体的には、分析方法、分析項目、または試薬等により検体の分析を行う際の吸光度を決定する。また、異常特定部３４ｅは、吸光度の標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定する。具体的には、吸光度の標準偏差が閾値ＬＴを超えるとともに、測光点Ｐ１４〜２７にかけて減少する場合には、反応液Ｗの攪拌状態が不良と特定し、吸光度の標準偏差が閾値ＬＴを超えるとともに、測光点Ｐ１４〜２７にかけて一定値を維持する場合には、反応容器２０が異常と特定するようにしている。
【００４１】
ここで、図１０に示すフローチャートを参照して、自動分析装置１が行う吸光度決定処理について説明する。なお、以下では、反応容器２０に第２試薬分注後における一つの検体の吸光度決定処理を行う場合の一連の処理を説明する。
【００４２】
まず、測光部１８は、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度を複数回測定する測光処理を行う（ステップＳ１０１）。
【００４３】
その後、標準偏差算出部３４ａは、制御部３１を介して反応容器２０が測光部１８を１回通過する間に測光部１８が測定した複数の反応液の吸光度を記憶部３５から取得し（ステップＳ１０２）、吸光度の標準偏差を算出する（ステップＳ１０３）。
【００４４】
その後、制御部３１は、測光部１８を通過する反応容器２０に対して、測光部１８による測光処理が所定回数であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。測光部１８による測光処理が所定回数でない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ移行する。一方、測光部１８による測光処理が所定回数である場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５へ移行する。
【００４５】
その後、標準偏差判定部３４ｂは、標準偏差算出部３４ａが算出した複数の吸光度の標準偏差の各々が閾値ＬＴより小さいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。複数の吸光度の標準偏差の各々が閾値ＬＴより小さい場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ移行する。一方、複数の吸光度の標準偏差の各々が閾値ＬＴより小さくない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０７へ移行する。
【００４６】
ステップＳ１０７において、異常特定部３４ｅは、標準偏差算出部３４ａが算出した複数の吸光度の標準偏差が経時的に減少するか否かを判定する（ステップＳ１０７）。複数の吸光度の標準偏差が経時的に減少する場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８へ移行する。一方、複数の吸光度の標準偏差が経時的に減少しない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０９へ移行し、報知処理部３４ｆは、制御部３１を介して出力部３６に反応容器２０が異常である旨を示す情報を出力させ（ステップＳ１０９）、本処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ１０８において、異常特定部３４ｅは、閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差の数が２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差の数が２以上である場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０へ移行する。一方、閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差の数が２未満である場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１１１へ移行する。
【００４８】
ステップＳ１１０において、異常特定部３４ｅは、閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差を有する測光点が検体の分析に用いる測光点であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差を有する測光点が検体の分析に用いる測光点である場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ移行する。一方、閾値ＬＴより小さい吸光度の標準偏差を有する測光点が検体の分析に用いる測光点でない場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１１１へ移行し、報知処理部３４ｆは、制御部３１を介して出力部３６に反応液Ｗが異常である旨を示す情報を出力させ（ステップＳ１１１）、本処理を終了する。
【００４９】
ステップＳ１０６において、平均値算出部３４ｃは、標準偏差判定部３４ｂによって閾値ＬＴより小さいと判定された吸光度の標準偏差を有する測光点における複数の反応液の吸光度の平均値を算出する（ステップＳ１０６）。
【００５０】
その後、吸光度決定部３４ｄは、平均値算出部３４ｃが算出した複数の平均値を検体の分析に用いる吸光度として決定し（ステップＳ１１２）、本処理を終了する。
【００５１】
この発明の実施の形態では、測光部１８が、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度を複数回測定し、標準偏差算出部３４ａが吸光度の標準偏差を、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を通過するごとに算出し、標準偏差判定部３４ｂが吸光度の標準偏差の各々が閾値ＬＴより小さいか否かを判定する。その後、平均値算出部３４ｃが閾値ＬＴより小さいと判定された吸光度の標準偏差を有する複数の反応液Ｗの吸光度の平均値を算出し、吸光度決定部３４ｄが複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定することによって、分析処理に適切な吸光度を有する反応液Ｗを用いた分析結果を得ることができる。さらに、異常特定部３４ｅは、標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定するようにしているので、再度、分析を行う際に傷Ｓ２が生じた反応容器２０を用いることがないため、反応容器２０の傷Ｓ２によって生じる分析結果の異常値が防止でき、結果的に一連の分析処理の処理効率低下を防止することができる。
【００５２】
なお、上述した実施の形態では、閾値ＬＴより小さい標準偏差の数が２以上の場合に、閾値ＬＴより小さい標準偏差を有する反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定した反応液Ｗの吸光度の平均値のいずれかを検体の分析に用いる吸光度として決定していたが、分析方法、分析項目、または反応試薬等によって、閾値ＬＴ未満の数を可変とし、たとえば、閾値ＬＴより小さい標準偏差の数が１以上であってもよい。
【００５３】
また、上述した実施の形態では、第２試薬分注後に吸光度の標準偏差が閾値ＬＴより小さいか否かを判定していたが、分析方法、分析項目、または反応試薬等により、判定を行う時間を調整し、たとえば、第１試薬分注後から判定を行ってもよい。
【００５４】
さらに、上述した実施の形態では、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度の平均値を、検体の分析に用いる吸光度として決定していたが、これに限らず、反応容器２０が光源１８ａと受光部１８ｂとの間を１回通過する間に測光部１８が複数回測定する反応容器２０内の反応液Ｗの吸光度の最大値、最小値、または複数の反応液の吸光度のいずれか一つの吸光度であってもよい。
【００５５】
また、上述した実施の形態では、異常特定部３４ｅは、閾値ＬＴを超えて、吸光度の標準偏差が一定値を維持する場合に、反応容器２０に傷Ｓ２が生じていると特定していたが、これに限らず、反応容器２０に付着した汚れ、反応液Ｗに混入した気泡、または反応液Ｗに混入した異物と特定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動分析装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る測光部の概略構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る反応容器の斜視図である。
【図４】反応容器が光源と受光部との間を通過するごとに、測光部によって測定される吸光度の時間変化を示す図である。
【図５】反応容器が光源と受光部との間を１回通過する間に測光部が複数回測定する反応液の吸光度の時間変化を示す図である。
【図６】反応液に検体と試薬とが混ざって合ってない部分が存在する時に反応容器が光源と受光部との間を１回通過する間に測光部が複数回測定する反応液の吸光度の時間変化を示す図である。
【図７】反応液に検体と試薬とが混ざって合ってない部分が存在する時に反応容器が光源と受光部との間を１回通過する間に測光部が複数回測定する反応液の吸光度の時間変化を示す図である。
【図８】反応容器の側壁に傷が存在する時に反応容器が光源と受光部との間を１回通過する間に測光部が複数回測定する反応液の吸光度の時間変化を示す図である。
【図９】反応液の攪拌状態に応じた吸光度の標準偏差の時間変化を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る自動分析装置の制御部および決定部が行う吸光度決定処理の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１ 自動分析装置
２ 測定機構
３ 制御機構
１１ 検体移送部
１１ａ 検体容器
１１ｂ 検体ラック
１２ 検体分注機構
１３ 反応テーブル
１４ 試薬庫
１５ 試薬容器
１６ 試薬分注機構
１７ 攪拌部
１８ 測光部
１８ａ 光源
１８ｂ 受光部
１８ｃ Ａ／Ｄコンバータ
１９ 洗浄部
２０ 反応容器
２０ａ，２０ｂ 側壁
２０ｃ 底壁
２０ｄ 液体保持部
２０ｅ 開口部
３１ 制御部
３２ 入力部
３３ 分析部
３４ 決定部
３４ａ 標準偏差算出部
３４ｂ 標準偏差判定部
３４ｃ 平均値算出部
３４ｄ 吸光度決定部
３４ｅ 異常特定部
３４ｆ 報知処理部
３５ 記憶部
３６ 出力部
３７ 送受信部
Ａｍ 測光領域
ＢＬ 分析光
Ｗ 反応液
Ｓ１ 固形物
Ｓ２ 傷
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体と試薬とを反応容器に分注し、該反応容器内で反応した反応液を用いることによって前記検体の分析を行う自動分析装置において、
複数の前記反応容器を円周方向に沿って保持し、該円周方向に沿って周回可能な反応テーブルと、
前記反応容器が前記反応テーブルの周回に伴って所定の領域を１回通過する間に前記反応容器内の反応液の吸光度を複数回測定し、前記反応容器が前記所定の領域を通過するごとに行う測光手段と、
前記反応容器が前記所定の領域を１回通過する間に前記測光手段が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、前記反応容器が前記所定の領域を通過するごとに算出する標準偏差算出手段と、
前記標準偏差算出手段が算出した複数の標準偏差の各々が、均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する標準偏差判定手段と、
前記標準偏差判定手段によって前記閾値より小さいと判定された標準偏差を有する前記複数の反応液の吸光度の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段が算出した複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する吸光度決定手段と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記吸光度決定手段は、前記複数の標準偏差が経時的に減少し、かつ、前記閾値より小さい標準偏差の数が２以上である場合に吸光度の決定を行うことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記複数の標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定する異常特定手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記異常特定手段は、前記複数の標準偏差が経時的に減少し、かつ、前記閾値より小さい標準偏差が１以下である場合に前記反応容器の反応液が異常であると特定することを特徴とする請求項３に記載の自動分析装置。
【請求項１】
検体と試薬とを反応容器に分注し、該反応容器内で反応した反応液を用いることによって前記検体の分析を行う自動分析装置において、
複数の前記反応容器を円周方向に沿って保持し、該円周方向に沿って周回可能な反応テーブルと、
前記反応容器が前記反応テーブルの周回に伴って所定の領域を１回通過する間に前記反応容器内の反応液の吸光度を複数回測定し、前記反応容器が前記所定の領域を通過するごとに行う測光手段と、
前記反応容器が前記所定の領域を１回通過する間に前記測光手段が測定した複数の反応液の吸光度の標準偏差を、前記反応容器が前記所定の領域を通過するごとに算出する標準偏差算出手段と、
前記標準偏差算出手段が算出した複数の標準偏差の各々が、均一に攪拌された反応液における複数の吸光度の標準偏差に基づいて定められる閾値より小さいか否かを判定する標準偏差判定手段と、
前記標準偏差判定手段によって前記閾値より小さいと判定された標準偏差を有する前記複数の反応液の吸光度の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段が算出した複数の平均値のいずれかを検体の分析を行う際の吸光度として決定する吸光度決定手段と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記吸光度決定手段は、前記複数の標準偏差が経時的に減少し、かつ、前記閾値より小さい標準偏差の数が２以上である場合に吸光度の決定を行うことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記複数の標準偏差の経時変化をもとに異常の原因を特定する異常特定手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記異常特定手段は、前記複数の標準偏差が経時的に減少し、かつ、前記閾値より小さい標準偏差が１以下である場合に前記反応容器の反応液が異常であると特定することを特徴とする請求項３に記載の自動分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１６０１１６（Ｐ２０１０−１６０１１６Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３９６２（Ｐ２００９−３９６２）
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン・コールター・インコーポレーテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン・コールター・インコーポレーテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
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