CN102216784B - 自动分析装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种精度高的自动分析装置,使宽的浓度范围的测定和低浓度下的高灵敏度化两者都能实现。来自光源(40)的基于微小粒子的光吸收的感度高的多个波长(λ1)到(λ12)的信号由分光光度系统(检测器)(41)变换为吸光度。使用事前定义的变换表(54)把吸光度变换为消除了噪声部分的二次参数,根据该二次参数用运算部(计算单元)(53)计算被测定物质(预定成分)的浓度。由此,即使在低浓度下也能抵抗噪声而且直到高浓度进行分析。
Description
技术领域
本发明涉及自动地分析血液等的成分的自动分析装置。
背景技术
作为在血液的自动分析中广泛使用的方法之一,公知吸光光度法。在该吸光光度法中,在反应容器内使生物体试样与试药混合,向调制后的反应液照射光,测定作为特定波长的光的衰减的吸光度,从吸光度和浓度的关系计算分析对象的成分的浓度。该成分的浓度和吸光度,在多数情况下成立直线的比例关系。
在吸光光度法中,作为降低起因于反应容器内的气泡等的噪声对于分析结果的影响的技术,公知在特定波长的吸光度之外测定副波长的吸光度,使用两者的吸光度的差或者比来计算浓度。
另外,在吸光光度法中,特别作为为分析微量成分使用的方法,公知根据通过乳胶凝集法或者免疫比浊法等的凝集物的光吸收进行测定的方法。例如,在免疫比浊法中,关于特性成分和将其作为抗原的抗体的免疫复合体的粒子凝集的程度,通过测定吸光度进行分析,计算特定成分的浓度。在乳胶凝集法中,使用包含在表面上涂敷了把特定成分作为抗原的抗体的乳胶粒子的试药,关于乳胶粒子凝集的程度,通过测定吸光度进行分析,计算特定成分的浓度。
即使在这些方法中也多通过使用以两个波长测定的吸光度的差或者比来谋求降低噪声的影响。但是,在这种情况下因为成分的浓度和吸光度成为直线关系的范围窄,所以为测定宽范围的浓度,选择适合的粒子尺寸、浓度、波长,校准线也不是直线,例如使用仿样函数。
在专利文献1中,提出了在免疫比浊法中,为降低分析成本,预先用多个波长求直线关系的校准线,通过浓度进行切换使选择不发生前区效果的最短的波长的方法。根据该方法,具有即使在免疫比浊法中也能够使用直线的校准线这样的效果。
在专利文献2中,提出了为降低噪声的影响,利用3个以上的波长的吸光度的测定值同时测定多个项目的技术。由此,防止具有血清色调等的波长依从性的噪声成分影响分析结果。
在专利文献3中,提出了在乳胶凝集法中为提高测定精度通过最小二乘法从基准测量点的吸光度求阈值范围内的测定点的吸光度的变化的技术。由此,即使不能测定受检体的吸光度也可能进行精度高的测定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-75740号公报
专利文献2:日本特开平2-85745号公报
专利文献3:日本特开平8-219984号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述现有技术中,在用乳胶凝集法进行分析的情况下,当使直到被测定成分的高的浓度都能够进行测定那样设定试药、波长进行测定时,因为低浓度下的吸光度的变化小而易受噪声的影响,所以存在在宽浓度范围下的高灵敏度化困难的问题。
在专利文献1的提案中,因为根据浓度切换使用的波长,所以在某种程序上能够展宽浓度范围,但是在浓度的不连续处产生校准线的间隙等,实用化中有问题。另外,低浓度下的噪声降低不充分。
在专利文献2的提案中,虽然通过使用3个以上的波长能够降低具有波长依存性的噪声的影响,但是因为在信号成分的测定中主要起作用的波长是一个,所以在乳胶凝集法中在宽的浓度范围内不能实现高灵敏度的测定。
在专利文献3的提案中,使用最小二乘法计算吸光度的变化,但是因为波长固定所以不能在宽的浓度范围内实现高感度。
本发明鉴于上述课题做出,其目的是提供一种高精度的自动分析装置,使宽的浓度范围的测定和低浓度下的高灵敏度化两者都能实现。
本发明的上述以及其他的目的和新的特征可从本说明书的记述以及附图中明确。
用于解决课题的手段
在本申请公开的发明中,如下简单地说明代表的发明的概要。
本发明之一的自动分析装置具有:多个反应容器;试样探针,其向所述反应容器喷出试样;试药探针,其向喷出有所述试样的所述反应容器喷出试药;光源,其对于喷出有所述试样和所述试药的所述反应容器照射光;检测器,其检测来自所述光源的、透过了所述反应容器的多个波长的光;以及计算单元,其根据二次参数和所述试样中的预定成分的浓度的关系来计算所述浓度,所述二次参数是使用所述检测器的所述多个波长的信号并且使用事前定义的变换表或者变换式变换后的二次参数。
优选所述多个波长的信号在被变换为吸光度后,被变换为使用所述多个波长的吸光度的值计算的所述二次参数。
优选所述吸光度的波长依存性用表示信号成分的波长依存性的函数和表示噪声成分的波长依存性的函数的合成表示。
优选所述合成通过表示所述信号成分的波长依存性的函数和表示所述噪声成分的波长依存性的函数的线性结合进行表示,各个表示所述波长依存性的函数的系数用最小二乘法求。
优选所述信号成分的波长依存性用所述波长的系数是负的指数函数表示。
优选所述系数根据测定的种类设定为不同的值。
优选所述噪声成分的波长依存性对于所述波长用定值表示。
优选在所述预定成分的浓度的计算中不使用所述吸光度比预定的值高的波长的测定值。
优选对于从所述多个波长的吸光度的值中减去预定的波长的吸光度的值的吸光度差,使用依存于所述多个波长的增益函数以及加权函数计算二次参数。
优选所述加权函数这样变化,在所述吸光度分别是相对大的波长以及小的波长时变小,在所述吸光度是所述大的波长和所述小的波长之间的波长时变大。
优选所述增益系数用波长的指数函数表示。
优选所述波长的系数根据测定的种类设定为不同的值。
优选在所述反应容器内的反应进行的过程中进行多次的测定,预先研究在各次测定中得到的所述二次参数的值、变化量或者变化的斜率与所述浓度的关系,根据其关系计算所述试样中的预定成分的浓度。
优选对于每个分析项目区分通过所述计算单元进行分析的项目和不通过所述计算单元进行分析的项目。
优选通过所述计算单元进行分析的项目是根据基于包含有所述预定成分的凝集物的光吸收而测定所述规定成分的浓度。
另外,本发明的另外的自动分析装置具有:多个反应容器;试样探针,其向所述反应容器喷出试样;试药探针,其向喷出有所述试样的所述反应容器喷出试药;光源,其对于喷出有所述试样和所述试药的所述反应容器照射光;检测器,其检测来自所述光源的、透过了所述反应容器的多个波长的光;和计算单元,其使用基于包含有所述预定成分的凝集物的光吸收的所述多个波长的吸光度和反映噪声成分的波长的吸光度,计算所述试样中的预定成分的浓度。
优选在所述预定成分的浓度的计算中不使用所述吸光度比预定的值高的波长的测定值。
发明效果
在本申请公开的发明中,如下简单地说明通过代表性的发明能够得到的效果。
亦即,根据二次参数和浓度的关系来计算试样中的预定成分的浓度,所述二次参数是使用检测器的多个波长的信号并且使用事前定义的变换表或者变换式变换后的二次参数。亦即因为组合微小粒子的感度高的多个波长的信号运算浓度,所以从低浓度到高浓度都能够高精度地进行分析。
由此能够制作实现宽浓度范围的测定和低浓度下的高灵敏度化两者的高精度的自动分析装置。
附图说明
图1是表示本发明的自动分析装置的一种实施方式的概略的概略立体图。
图2是说明图1的自动分析装置的信号处理部的结构的结构说明图。
图3是表示测定使用乳胶凝集法时的各波长的吸光度的变化的结果的图。
图4是表示测定使用免疫比浊法时的各波长的吸光度的变化的结果的图。
图5是表示对于图3的从试药添加开始经过100秒后的数据应用向h(λ)的变换的结果的图。
图6是表示研究在实际的分析中应用实施方式1的情况下的噪声降低效果的结果的图。
图7是表示研究在实际的分析中应用实施方式2的情况下的噪声降低效果的结果的图。
具体实施方式
以下根据附图详细说明本发明的实施方式。此外,在用于说明本实施方式的全部附图中具有相同功能的部件原则上附以相同符号,尽可能省略其重复的说明。
(实施方式1)
图1是表示本发明的自动分析装置的一种实施方式的概要的概要立体图。图2是说明图1的自动分析装置的信号处理部的构成的构成说明图。
如图1所示,自动分析装置10具有可装载多个保持试样的样本容器11的样本盘12;可装载多个分别保持第一试药或者第二试药的试药容器13a、13b的第一试药盘14以及第二试药盘15;和沿圆周方向配置有多个反应容器16的反应盘17。
在反应盘17和样本盘12之间设置向反应容器16分注(喷出)从样本容器11中吸引的试样的样本探针(试样探针)20。
在反应盘17和第一试药盘14以及第二试药盘15之间,分别设置向反应容器16分注从第一试药盘14内的试药容器13a吸引的试药的第一试药探针(试药探针)21、和向反应容器16分注从第二试药盘15内的试药容器13b吸引的试药的第二试药探针(试药探针)22。
在反应盘17的周围,在反应盘17的旋转方向上依次设置在第一试药分注后以及第二试药分注后分别搅拌反应容器16内的液体的两个搅拌装置30、使光通过反应容器16的光源40、和清洗反应容器16的容器清洗机构31。
在隔着反应盘17与光源40相对的位置设置分光光学系统(检测器)41,在其附近设置处理来自分光光学系统41的信号的信号处理电路42。另外,该信号处理电路42连接计算机43。另外,自动分析装置10具有控制装置整体的动作、进行与外部的数据交换的控制器44。
如图2所示,在分光光学系统41的内部设置衍射光栅45和由12个光接收元件组成的阵列传感器46,从阵列传感器46有多条信号线连接到信号处理电路42。在信号处理电路42的内部存储多个对数放大器50、多个AD(模拟/数字)变换器51、变量变换部52、运算部(计算单元)53、变换表54以及校正用数据55。计算机43具有记录部56和显示部57。
自动分析装置10如下动作。在样本容器11中装入血液等检查对象的试样,在样本盘12上设置。把各个试样中必要的分析的种类输入控制器44。
通过样本探针20采取试样,以一定量分注到在反应盘17上排列的反应容器16内。在分注有试样的反应容器16内,通过第一试药探针21从在第一试药盘14上设置的试药容器13a分注一定量的第一试药。另外,根据需要通过第二试药探针22从在第二试药盘15上设置的试药容器13b分注一定量的第二试药。然后,使用搅拌装置30搅拌在反应容器16内分注的试样以及试药。
反应盘17周期地重复旋转、停止,在反应容器16通过光源40前的定时,使从光源40向反应容器16通过光进行测光。在试样分注后10分钟间的反应时间期间内重复测光,其后用容器洗净机构31进行反应容器16中的反应液的排出以及清洗。其间在别的反应容器16内并行进行使用了别的试样、试药的动作。
来自光源40的光包含从紫外线到红外光宽范围的波长。通过了反应容器16的光在分光光学系统41内通过衍射光栅45进行波长分离,由阵列传感器46检测。从阵列传感器46的各光接收元件输出从λ1到λ12的每一波长的光电流,用信号处理电路42中的对数放大器50进行对数变换。各个对数放大器50都具有在反应容器16中没有光吸收时的光电流值作为基准值,其输出与吸光度成比例。亦即,从λ1到λ12的波长的信号被变换为吸光度,这里,所谓吸光度是光量的衰减率的对数,取在10毫米长度上的光的透过率的常用对数上乘以负1的值,作为单位用ABS表示。对数放大器50的输出用AD变换器51变换为与吸光度成比例的数字值。
用AD变换器51变换为数字值的输出,在变量变换部52中使用事前定义的变换表54变换为二次参数。这里,在本发明中,所谓二次参数指使用多个吸光度的值计算的一个参数。
具体说,在变量变换部52中,如下式所示,把吸光度的波长依存性作为表示信号成分的波长依存性的函数f(λ)和表示噪声成分的波长依存性的函数g(λ)的合成,变换为用线性结合表示的函数h(λ)。
f(λ)=exp(-kλ)
g(λ)=一定值
h(λ)=A·f(λ)+B·g(λ)
式中的k是表示通过凝集的吸收的波长依存性的斜率的系数,对于每一分析项目设定为不同的值,预先在变换表54中存储。A、B是未定的系数。
使从AD转换器51输入的从波长λ1到λ12的吸光度的值和h(λ)的差成为最小那样,用加权最小二乘法决定A和B的值,把A的值作为二次参数向运算部53输出。在加权最小二乘法中使用的加权系数W作为依存于波长λ和吸光度ABS的值在变换表54中存储。作为简单的例子,把预定的吸光度上限ABSmax作为基准,在吸光度在ABSmax以上的情况下把W的值设为0,在不到ABSmax的情况下把W的值设为1,吸光度比预定的值高的波长的测定值在浓度的计算中不使用。
运算部53使用预先研究并且存储有反应过程的特定的定时的二次参数的值、二次参数的变化量、或者二次参数的变化的斜率、与被测定物质(规定成分)的浓度的关系的校正用数据55,根据其关系变换为浓度的值后输出(算出)。所谓特定的定时的二次参数例如是在反应容器内的反应进行的过程中进行多次测定,在各次测定中得到的参数。另外,与浓度的关系,有直线关系的情况,也有仿样函数那样的曲线的关系。输出的浓度的值,在计算机43的记录部56中记录,在显示部57上显示。
二次参数,因为f(λ)以波长的对数函数给出,所以在像乳胶凝集法或者免疫比浊法那样测定微粒子的凝集的情况下,亦即在根据通过包含有关物质的凝集物的光吸收测定被测定物质的浓度的项目中合适地使用。图3以及图4表示这样的合适的处理的数据的例子。
图3是表示使用积水医药股份有限公司的作为乳胶凝集法的试药的ナノピアCRP时测定的各波长的吸光度的变化的结果的图。横轴表示波长,纵轴以对数刻度表示吸光度。如图3所示,对数刻度的吸光度对于波长是朝向右下的曲线,添加试药后,随着反应的进行而上升为大致平行。波长长的部分斜率平缓,不过那是在吸光度小的范围内的检测误差或者噪声的影响。
图4是表示使用积水医药股份有限公司的作为免疫比浊法的试药的ピユアオ一トS IgG时测定的各波长的吸光度的变化的结果的图。在图4中,和图3的情况一样,吸光度对于波长是朝向右下的曲线,添加试药后,随着反应的进行而上升为大致平行。与图3的情况相比,整体吸光度高,相对于波长的斜率也不同。在波长短的一方中,可以看到吸光度有偏离直线的倾向,不过那是由于检测范围的限制或者前带现象等引起。
关于这些的数据之一,实际上尝试向h(λ)的变换。结果在图5中表示。顺便说,图5是表示对于图3的从试药添加开始经过100秒后的数据应用向h(λ)的变换的结果的图。
如图5所示,可知通过各吸光度的值的变换得到的函数h(λ)的线性结合非常接近各吸光度的值的标绘图,精度高。
这样,在实施方式1中,因为使用多个波长的吸光度的值计算二次参数,所以能够进行精度高的浓度分析。亦即虽然认为在各波长的吸光度的值中混有噪声,但是通过使用多个波长的吸光度的值计算二次参数,能够减小各个噪声的影响,能够进行精度高的浓度分析。
另外,在实施方式1中,因为用最小二乘法求表示信号的函数f(λ)的系数A和表示噪声的函数g(λ)的系数B,所以即使例如在气泡进入反应容器16内的情形下等,在全体波长的信号内包含附加的噪声的情况下,在使用二次参数的A的值中噪声的影响小,能够进行精度高的浓度分析。特别因为在该种情况下g(λ)作为定值,所以由大的气泡等引起的光吸收的波长特性一致,能够有效地除去噪声的影响。
进而,在实施方式1中,因为对于吸收率高的波长的吸光度使用减小加权函数的加权最小二乘法,所以即使在被测定物质的浓度高、在一部分波长中由于检测上限或者前区效果等而不能正确地测定吸光度的情况下,受那些波长的影响也小,能够直到浓度高的范围进行高精度的分析。
进而,在实施方式1中,即使在浓度低、长的波长的吸光度小的情况下,因为利用吸光度大的短的波长的信号,所以能够进行灵敏度高的分析,在低浓度下也能够以高的灵敏度进行分析。
进而,在实施方式1中,因为用系数是负的指数函数给出表示信号的函数f(λ),所以与用光散射的米式散射理论等计算的、因粒径比光波长小的粒子引起的光衰减的波长特性一致。因此,与基于凝集粒子的吸光度的波长分布匹配,能够再现性良好地计算二次参数。另外,因为能够预先对于每个项目分别决定其时的系数,所以对于凝集粒子的粒径或者浓度不同的系统也能够应对,能够在各种分析中以高的精度进行宽测定范围的分析。
进而,在实施方式1中,因为不是对于各个波长的吸光度而是对于二次参数求对于已知浓度的校准线的校正用数据55,所以不仅求校准线的作业简单,而且能够得到中途不切换、有连贯性的校准线,能够进行精度高的浓度分析。
进而,在实施方式1中,因为使用对于一个二次参数的校准线,所以不限于直线关系也能够简单地利用仿样函数等的曲线关系的校准线,能够应对利用各种反应的分析。另外,能够正确地进行从低浓度到高浓度的宽浓度范围的分析。
进而,在实施方式1中,因为能够用一次测定进行从低浓度到高浓度的宽浓度范围的分析,所以不需要因为浓度不同而改变试药或者改变分注量,能够减少分析次数,用低的成本进行分析。
在以上说明的实施方式1中,虽然把表示噪声的函数g(λ)作为定值,但是这与因成为噪声源的气泡等引起的光的衰减根据米式散射理论等在粒径比波长的数倍大的情况下没有波长依存性的事实对应。因此,也可以把g(λ)设定为不是定值的、例如设定为引入了血清色调的波长依存性的函数,或者也可以同时使用多个引入了波长依存性的函数。
另外,在实施方式1中,因为以波长的对数函数给出f(λ),所以容易适合像乳胶凝集法或者免疫比浊法那样测定微粒子的凝集的情况,但是不限于此。例如在使用酵素反应等的呈色反应的分析中,通过把与该呈色反应的吸光度的波长特性一致的函数作为f(λ)使用,即使在呈色反应中也能够进行噪声影响小的高精度分析。
进而,在呈色反应的分析中,也能够使用现有的二波长中的吸光度的差。在那种情况下,只要把二波长中的吸光度的差作为二次参数使用即可。
(实施方式2)
本发明的实施方式2,因为与实施方式1除变量变换部52中的运算方法不同外其他都相同,所以对于同样的事项尽可能省略说明。
在实施方式2中,在变量变换部52中,使用用各波长λ的吸光度ABS(λ)与最长波长λ12的吸光度ABS(λ12)的差定义的函数D(λ,λ12)、和加权函数W(λ)、增益函数G(λ),如下计算二次参数Pa2。
Pa2=W(λ1)G(λ1)D(λ1,λ12)+W(λ2)G(λ2)D(λ2,λ12)+...+W(λ11)G(λ11)D(λ11,λ12)
式中,设
D(λi,λj)=ABS(λi)-ABS(λj)
W(λ1)+W(λ2)+...+W(λ11)=1
G(λ1)=C·exp(kλ)。C为常数。
W(λ)的值也依存于吸光度,在吸光度分别是相对大的波长以及小的波长时变小、在吸光度是大的波长和小的波长之间的波长时变大那样变化。亦即在吸光度是超过设定的上限的波长时取小的值,在不超过上限的范围内波长越短取值越大,使用变换表54决定。k的值也对于每一测定项目作为不同的值在变换表54中存储。运算部53的以下的处理与实施方式1相同。
这样,在实施方式2中,因为通过用别的波长的吸光度的值减去各波长的吸光度的值,消除了在各波长的吸光度的值中混入的噪声,所以能够进行噪声影响小的高精度分析。
另外,在实施方式2中,因为为消除噪声而使用基于凝集粒子的光吸收为最小的最长波长的吸光度,所以能够有效地仅消除噪声部分的吸光度,信号部分的吸光度损失小,能够进行高精度的分析。此外,不用说也可以根据装置的波长特性或者测定项目的特性选择不是最长波长的别的波长。
进而在实施方式2中,因为吸光度超过上限的波长的加权函数被减小,所以即使在高浓度下包含被测定物质的凝集物的量多,也能够减小因检测界限或者前区效果引起的误差,能够直到高的浓度范围进行高精度的分析。
进而在实施方式2中,因为吸光度在上限以下的波长增大灵敏度高的短波长的加权函数的值,所以即使在低浓度的测定中也能够进行高灵敏度的分析。
进而在实施方式2中,因为用作为基于比光的波长小的波长的粒子所吸收的波长特性的倒数的函数给出增益函数G(λ),所以凝集物的浓度和二次参数的关系对于哪个波长都成为相同的斜率,与加权函数的分配无关地、凝集物的浓度和二次参数成比例关系。亦即,因为根据波长倾斜度不同,所以当相同地平均时,斜率不同。因此,通过利用斜率是指数函数的事实,作为依存于要修正斜率那样的波长的函数乘G(λ),使成为相同斜率那样地进行修正,能够得到一条校正曲线。由此,能够在宽范围内以高的精度进行使用二次参数的浓度运算。
进而在实施方式2中,通过对多个波长的吸光度的数据使用加权函数求和,得到二次参数,所以具有对混入各波长的噪声进行平均并削减的效果,能够进行噪声影响小的高精度的分析。
进而在实施方式2中,因为能够使增益函数的系数k与项目一致进行调整,所以能够在包含乳胶凝集法和免疫比浊法的宽范围的对象中有效地利用。
进而在实施方式2中,因为二次参数的计算像最小二乘法那样不复杂而简单,所以变量变换部52中的运算量少,能够进行高速处理。
在以上说明的实施方式2中,即使在用主波长λi、副波长λj的现有的二波长差分析中,通过使W(λi)为1,使其他的W(λ)为0也能够应用,能够应对包含呈色反应的宽的测定项目。
到此,根据实施方式1和2具体说明了本发明者做出的发明,但是本发明不限于上述实施方式,不用说可在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。
例如,在上述实施方式1和2中,根据与二次参数的关系计算被测定物质的浓度,但是如果使用基于凝集物的光吸收的多个波长的吸光度和反映噪声成分的波长的吸光度计算浓度,则也可以不根据二次参数。具体说,也可以通过神经网络,不计算中间参数,从输入的波长的吸光度的值直接计算浓度。
另外,在上述实施方式1和2中,在被测定物质的浓度的计算中使用的波长是从λ1到λ12的12波长,但是如果例如是3波长等多个波长,则比12波长少也可以,多也可以。
进而在上述实施方式1和2中,在信号处理电路42中内置变量变换部52、运算部53、变换表54、校正用数据55,也可以不在信号处理电路42内内置它们,而在计算机43内部使用变换式变换成二次参数,以软件方式实现功能。在信号处理电路42内内置的情况下,具有减少向计算机43传送的信号量和计算机43的必要的运算量这样的优点。在用计算机43进行的情况下,具有信号处理电路42的结构简单、容易变更运算算法等优点。
实施例
以下根据实施例进一步说明本发明。另外,这些实施例并不限定本发明。
图6是标绘通过在试药中使用积水医药股份有限公司的ナノピアCRP、在试样中给予CRP的低浓度的管理血清的情况的现有方法、以及实施方式1的方法的分析结果的图。横轴是试样的浓度,纵轴是分析结果。在现有方法中,作为主波长570nm、副波长800nm的二波长差,使用反应开始后45秒和300秒两次测定中的差,使用用浓度0mg/dL和0.05mg/dL的已知试样校准过的值换算为浓度。
实施方式1中需要决定k的值和加权系数W,但是用两种组合尝试。测定波长λ是340、405、450、480、505、546、570、600、660、700、750、800nm的12个波长。在实施例1a中,k=0.088,对于340nm以外的各波长以exp(kλ)给予加权系数W。在实施例1b中,相对于实施例1a的加权系数W,使405、700、800nm的波长的加权进一步增大。在这些情况下,也和现有方法同样,在反应开始后45秒和300秒进行两次测定,使用各次计算的二次参数的差,使用用浓度0mg/dL和0.05mg/dL的已知试样校准过的值换算为浓度。
测定实验对于从0开始到0.05mg/dL的11种浓度的试样各进行5次。为把握噪声的影响,在反应容器外形成很多气泡漂浮的环境,在数据上附加提取出的噪声成分。在图6的图中表示标绘分析结果的曲线。用实线表示各浓度下的平均值,用虚线表示标准偏差值。如从图表中所知,与现有方法相比,平均值的直线性良好,标准偏差值也小,不容易受噪声的影响。在该数据中,标准偏差值的平均,相对于现有方法中的0.0071mg/dL,在实施例1a中是0.0043mg/dL,在实施例1b中是0.0034mg/dL,对于现有方法的噪声影响的降低效果,在实施例1a中是39%,在实施例1b中是55%。
在实施例1a的情况下,使加权系数W与在各波长下期待的吸光度的倒数成比例。由此,因为在用最小二乘法计算A的值时避免用大的权重计算吸光度大的波长的数据,以相等的效果处理多个波长的数据,所以能够增大降低噪声影响的效果。
另外,在实施例1a以及1b的情况下,因为由于光量小而使对于噪声大的波长340nm的数据的加权系数为0,所以不受噪声大的波长的影响,能够进行高精度的分析。
进而在实施例1b的情况下,因为进一步增大噪声影响特别小的波长的加权系数,所以与实施例1a相比进一步降低噪声的影响,能够进行高灵敏度的分析。
图7是对于在图6中使用的测定标绘通过现有方法以及实施方式2的方法的分析结果的图表。在实施方式2中需要决定k的值、加权函数W(λ)、增益函数G(λ)、和常数C,但是这些通过两种组合尝试。亦即在实施例2a中,k=0.088,加权函数W(λ)对于340nm以外的波长都以1进行给予。在实施例2b中,加权函数W对于每一波长都以不同的值进行赋予。在这些情况下,也和现有方法同样,在反应开始后45秒和300秒进行两次测定,使用各次计算的二次参数的差,使用用浓度0mg/dL和0.05mg/dL的已知试样进行了校准的结果进行换算。
观看图7可知,与现有方法比较直线性良好,标准偏差值也小,不容易受噪声影响。在该数据中,标准偏差值的平均,相对于现有方法中的0.0071mg/dL,在实施例2a中是0.0061mg/dL,在实施例2b中是0.0031mg/dL,相对于现有方法的噪声影响的降低效果,分别在实施例2a中是14%,在实施例2b中是56%。
在本实施例2a以及2b的情况下,因为二次参数的计算是简单的算术计算,所以能够用少的计算量实现噪声的降低,能够使用低成本的二次参数变换器。
本发明可用于自动分析血液等的成分的自动分析装置。
Claims (9)
1.一种自动分析装置,其特征在于,具有:
多个反应容器;
试样探针,其向所述反应容器喷出试样;
试药探针,其向喷出有所述试样的所述反应容器喷出试药;
光源,其对于喷出有所述试样和所述试药的所述反应容器照射光;
检测器,其检测来自所述光源的、透过了所述反应容器的多个波长的光;以及
计算单元,其根据二次参数和所述试样中的预定成分的浓度的关系来计算所述浓度,所述二次参数是使用所述检测器的所述多个波长的信号并且使用事前定义的变换表或者变换式变换后的二次参数,
所述多个波长的信号在被变换为多个波长的吸光度后,被变换为使用所述多个波长的吸光度的值计算出的一个参数、即所述二次参数,所述多个波长的吸光度是基于通过乳胶凝集法或者免疫比浊法得到的含有预定成分的凝集物的光吸收的吸光度,
在变换所述二次参数的过程中,所述吸光度的波长依存性用表示信号成分的波长依存性的函数和表示噪声成分的波长依存性的函数的合成进行表示,
所述信号成分的波长依存性用所述波长的系数是负的指数函数进行表示,所述指数函数的表达式是f(λ)=exp(-kλ),其中λ表示波长,而k表示通过凝集的吸收的波长依存性的斜率的系数,
所述噪声成分是起因于气泡的噪声成分,该噪声成分的波长依存性对于所述波长用定值表示。
2.根据权利要求1所述的自动分析装置,其特征在于,
所述合成通过表示所述信号成分的波长依存性的函数和表示所述噪声成分的波长依存性的函数的线性结合进行表示,各个表示所述波长依存性的函数的系数用最小二乘法来求,所述二次参数是表示所述波长依存性的函数的系数。
3.根据权利要求2所述的自动分析装置,其特征在于,
所述系数根据测定的种类设定为不同的值。
4.根据权利要求1所述的自动分析装置,其特征在于,
在所述预定成分的浓度的计算中不使用所述吸光度比预定的值高的波长的测定值。
5.根据权利要求1所述的自动分析装置,其特征在于,
使用从所述多个波长的吸光度的值中减去预定的波长的吸光度的值的吸光度差定义的函数、增益函数以及加权函数来计算二次参数,其中所述增益函数依存于所述多个波长的、作为表示所述信号成分的波长依存性的函数的倒数的函数。
6.根据权利要求5所述的自动分析装置,其特征在于,
所述加权函数依存于所述吸光度并以如下的方式进行变化:在所述吸光度分别是相对大的波长以及小的波长时,所述加权函数变小,在所述吸光度是所述大的波长和所述小的波长之间的波长时,所述加权函数变大。
7.根据权利要求5所述的自动分析装置,其特征在于,
所述增益函数用波长的指数函数进行表示。
8.根据权利要求7所述的自动分析装置,其特征在于,
所述波长的系数根据测定的种类设定为不同的值。
9.根据权利要求1所述的自动分析装置,其特征在于,
在所述反应容器内的反应进行的过程中进行多次的测定,预先调查在各次测定中得到的所述二次参数的值、变化量或者变化的斜率与所述浓度的关系,根据其关系计算所述试样中的预定成分的浓度。
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