CN105209888B

CN105209888B - 自动分析装置以及自动分析方法

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Publication number: CN105209888B
Application number: CN201480024039.5A
Authority: CN
Inventors: 足立作郎; 足立作一郎; 山崎创; 饭岛昌彦; 松原茂树
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2017-10-24
Anticipated expiration: 2034-06-05
Also published as: US9575082B2; EP3012618A4; EP3012618A1; CN105209888A; JP6134210B2; JP2015004534A; EP3012618B1; WO2014203741A1; US20160077119A1

Abstract

在使用了散射光测定的试样中的浓度测定中，如果在反应单元或其反应液等中有测定对象物质以外的干扰物质，则无法正确地对测定对象物质的浓度进行定量。因此，本发明的自动分析装置具备：分析部，其根据向分注试样之前的反应单元分注了水的状态下的第一光量测光时的测定值、向反应单元分注了上述试样和预处理试剂后的第二光量测光时的测定值、上述第二光量测光时的反应单元中的液量、在向反应单元分注反应试剂后且在上述反应试剂与测定对象物质产生反应之前的第三光量测光时的反应单元中的液量，修正上述第三光量测光时的散射光量以及上述反应试剂与上述测定对象物质产生反应后的第四光量测光时的散射光量，根据修正后的值计算测定对象物质的浓度。

Description

自动分析装置以及自动分析方法

技术领域

本发明涉及一种自动地测定包含在试样中的物质的浓度的自动分析装置及其分析方法。

背景技术

以下的自动分析装置正在被广泛使用，其根据在向混合试样和试剂所得的反应液照射光时得到的透射光量，依照比尔－朗伯定律(Beer–Lambert law)计算吸光度，根据一定时间内的其变化量对试样内的成分浓度进行定量。在这些装置中，沿着被旋转驱动的反应盘的圆周方向排列用于保持反应液的多个反应单元。在反应盘的周边配置有吸光度测定部，吸光度测定部在约10分钟中以大致15秒一次的间隔测定反应液的吸光度。将测定出的时序数据称为反应过程数据，根据一定时间内的变化量对试样内的成分进行定量。

通过自动分析装置测定的反应有使用了基质和酶的显色反应以及使用了抗原和抗体的免疫凝集反应2种。将通过显色反应定量浓度的方法称为生物化学分析，作为检查项目有LDH(乳酸脫氢酶)、ALP(碱性磷酸酶)、AST(天门冬氨酸氨基转移酶)等。将通过免疫凝集反应定量物质浓度的方法称为免疫分析，检查项目有CRP(C反应蛋白)、IgG(免疫球蛋白)、RF(类风湿因子)等。在通过免疫凝集反应测定的检查项目中，有时要求比较成分的血中浓度低并高灵敏度地检测。在这样的情况下，大多使用使乳胶粒子与抗体结合的乳胶试剂作为敏化剂。将这样的免疫凝集反应称为乳胶免疫凝集反应。在乳胶免疫凝集反应中，乳胶粒子之间经由成分而凝集，形成凝集体。成分浓度越高，则一定时间后的凝集体越大。因此，在试样测定中，向反应液照射光，测定一定时间内的光量变化量或吸光度变化量。接着，将测定值与对预先已知浓度的校准物质测定的校准测定结果进行比较，对成分浓度进行定量。为了进一步提高这样的乳胶免疫凝集反应的灵敏度，实验了测定散射光的方法。例如，提出了使用隔膜分离透射光和散射光，同时测量吸光度和散射光的系统等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2876253号公报

发明内容

发明要解决的课题

与透射光测定相比，散射光测定能够很大地取得因反应产生的光量变化。但是，在散射光测定中，如果在入射到受光器的光路上(例如反应单元或其反应液中等)，有测定对象物质以外的干扰物质，则存在测定结果容易受到光学影响的问题。测定物质例如是乳胶粒子或基于乳胶粒子的凝集块，干扰物质有反应单元的损伤或污染、包含在试样中的脂肪球或纤维蛋白块等。

在吸光度测定中，因包含在反应单元和试样中的干扰物质造成的吸光度基本没有变化。因此，在吸光度测定中，通过从整体的测定值减去干扰物质的影响量，能够修正干扰物质的影响。但是，在散射光测定中，不存在用于修正干扰物质的影响的具体方法，因此无法修正干扰物质的影响。因此，对于反应单元，需要使用污染或损伤少、能够无视它们的影响的反应单元，在包含很多干扰物质的试样中，必须在对试样进行稀释使得能够无视干扰物质的影响后进行测定。但是，这样的方法要需要很多时间，是麻烦的。

例如，在专利文献1的粒子直径分布测定装置中，采用了与散射光测定有关的数据处理方法。但是，专利文献1记载的处理方法是用于在测定对象物质的浓度高的情况下也求出准确的粒子直径的数据处理方法，并没有公开在反应单元污染了的情况下或在试样内存在测定对象物质以外的干扰物质的情况下也能够准确地求出来自测定对象物质的散射光量的数据处理方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述问题，本发明的自动分析装置具备：分析部，其根据向分注试样之前的反应单元分注了水的状态下的第一光量测光时的测定值、向反应单元分注了上述试样和预处理试剂后的第二光量测光时的测定值、上述第二光量测光时的反应单元中的液量、在向反应单元分注反应试剂后且上述反应试剂与测定对象物质产生反应之前执行的第三光量测光时的反应单元中的液量，修正上述第三光量测光时的散射光量以及上述反应试剂与上述测定对象物质产生反应后的第四光量测光时的散射光量，根据修正后的值计算测定对象物质的浓度。

发明效果

根据本发明，在使用散射光测定的试样中的测定对象物质的浓度测定中，在设想干扰物质的影响的情况下，也能够得到没有干扰物质的影响的定量结果。通过以下的实施方式的说明，能够进一步明确上述以外的问题、结构以及效果。

附图说明

图1是表示存在多个干扰物质时的模型的图。

图2是表示通常状态下的散射光测定的反应过程的图。

图3是表示用于表示计算值和浓度之间的关系的校准曲线的图。

图4是表示有干扰物质的状态下的散射光测定的反应过程的图。

图5是表示有干扰物质的状态下的散射光测定的反应过程的图。

图6是表示实施例的自动分析装置的整体结构例子的图。

图7是表示吸光度测定部的概要结构例子的图。

图8是表示散射光测定部的概要结构例子的图。

图9是表示分析设定画面的例子的图。

图10是表示实施例的自动分析装置所执行的数据处理步骤的流程图。

图11是表示干扰因素的影响大的测定中的清水测定时的散射光测定部的测定图像的图。

图12是表示干扰因素的影响大的测定中的S+R1测定时的散射光测定部的测定图像的图。

图13是表示干扰因素的影响大的测定中的S+R1+R2测定时的散射光测定部的测定图像的图。

图14是说明修正前的试样浓度值和修正后的试样浓度值之间的关系的图。

图15是表示实施例的测定结果的显示画面例子的图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。此外，本发明的实施方式并不限于后述的实施例，在其技术思想的范围内能够进行各种变形。

[数据处理的思路]

以下，说明在存在多个干扰物质(在也包含反应单元的损伤的意义上为干扰因素)的情况下也能够高精度地计算测定对象物质的浓度的数据处理功能的基本思路。此外，在以下的说明中，将具有该数据处理功能的生物化学自动分析装置简称为“自动分析装置”。

在此，使用层状地配置了多个散射体的模型来说明存在多个干扰物质的状态。在图1中表示将3种散射体置换为由A层、B层、C层构成的多层散射体的模型。

在此，考虑以下的模型，即：向图1所示的多层散射体照射I0光量的光，通过受光器(以下称为“散射光受光器”)接受相对于该光的前进方向以角度θ(≠0)的方向输出的散射光。在此，将散射光受光器最终接受的光量设为Isall。另外，将各层以单体地存在的情况下的透射率设为Ta、Tb、Tc，将通过散射光受光器接受的散射光量相对于照射光量的比例(散射效率)设为Sa、Sb、Sc。严格地说，认为每个层的到受光器的角度不同，但在此为了简化说明，假设在层间没有角度的不同。另外，假设2次以上的多重散射的光量降低而能够忽略。并且，各层中的θ方向的透射率因角度不同而光路长度不同，从而有可能与前进方向的透射率不同，但在此为了简化说明而不予考虑。

可以将在A层中产生的散射光量表示为照射光量乘以散射效率所得的值，即I0×Sa。该在A层中产生的散射光在到达散射光受光器之前分别在B层和C层中减光。因此，可以将最终在散射光受光器中接受的来自A层的散射光Isa的光量概算为I0×Sa×Tb×Tc。此外，可以将通过A层后入射到B层的透射光Ita的光量计算为I0×Ta。

可以将在B层中产生的散射光Isb的光量概算为透射光Ita的光量乘以散射效率所得的值，即I0×Ta×Sb。该在B层中产生的散射光在到达散射光受光器之前在C层中减光。因此，可以将最终在散射光受光器中接受的来自B层的散射光Isb的光量概算为I0×Ta×Sb×Tc。此外，可以将通过B层后入射到C层的透射光Itb的光量计算为I0×Ta×Tb。

可以将在C层中产生的散射光Isc的光量表示为透射光Itb的光量乘以散射效率所得的值，即I0×Ta×Tb×Sc。该在C层中产生的散射光不被减光，而被散射光受光器接受。

此外，可以将透射了A层、B层、C层的全部的透射光Itc的光量计算为I0×Ta×Tb×Tc，在透射光受光器中接受光。

在散射光受光器中最终接受的光的光量Isall是从A层、B层、C层产生的散射光的光量的总和，因此可以表示为以下公式。

[公式1]

Isall＝Isa+Isb+Isc

＝I0×(sa×Tb×Tc+Ta×Sb×Tc+Ta×Tb×Sc)

这样，即使照射光照射各层的顺序不同，也可以使用从A层、B层、C层的各层产生的散射光在不同的层中减光的计算方法来概算从A层、B层、C层产生的散射光整体的光量。

将上述模型应用于自动分析装置中的测定对象物质和干扰物质，将A层考虑为反应单元的污染(干扰物质)，将B层考虑为试样中的脂肪球(干扰物质)，将C层考虑为凝集的乳胶试剂(测定对象物质)。

在通常的状态下，在反应单元中没有污染和损伤，在试样中不包含干扰物质。因此，在通常的状态下，可以视为透射率Ta、Tb为“1”，散射效率Sa、Sb为“0”。

另一方面，在反应单元中有污染的情况下和/或试样是乳状状态的情况等存在干扰物质的情况下，透射率Ta、Tb为“1”以下的值，散射效率Sa、Sb为比“0”大的值。

在本说明书中提出的数据处理中，根据反应过程中的测定值概算来自各个干扰物质的散射光量和透射率，根据多个散射体整体的测定结果来计算测定对象物质的真正的散射光量。此外，可以通过照射光量乘以散射效率来计算在反应过程中测光的值中的散射光量，可以根据透射光量的比来计算透射率。

在图2中表示在自动分析装置上配置了能够测定散射光的散射光受光器的情况下的校准测定中某浓度下的散射光测定的反应过程的例子。在图3中表示乳胶凝集反应的校准曲线。

如图2所示，最初向反应单元分注水，三次测定散射光的光量(以下称为“清水测定”。CB1-3)。接着，从反应单元吸取水，并且向反应单元分注试样(sample)(S)和第一试剂(R1)并搅拌后，测光16次(从第一点到第16点)散射光的光量。接着，向反应单元分注作为第二试剂(R2)的乳胶试剂并搅拌，测光18次(从第17点到第34点)散射光的光量。在喷出第二试剂后，根据包含在试样中的成分的浓度作为测定对象物质的乳胶粒子凝集，散射光的光量增大。在自动分析装置中，计算分注乳胶试剂后的凝集反应前和凝集反应后的光量的差作为计算值ΔI，生成表示浓度和计数值ΔI之间的关系的校准曲线(图3)。

在测定校准曲线时，使用反应单元的污染、损伤小成能够忽略其影响，几乎不存在脂肪球等产生光学影响的干扰物质的校准器。因此，能够忽略反应单元、试样中的干扰物质，可以将透射率视为“1”，将散射效率视为“0”。

在自动分析装置的数据处理的计算上，将清水测定的第三次设为通常状态下的水光量测光，将散射光量设为Is0，将透射光量设为It0。

在图4和图5中表示在反应单元和试样中包含干扰物质的情况下的试样测定中的散射光测定和透射光测定的反应过程数据。分注和搅拌等工序与图2所示的校准测定的情况相同。

在图4和图5的情况下，照射光由于干扰物质而散射，因此清水测定时和S+R1测定时的散射光量的值比不包含干扰物质的校准测定时大。

在自动分析装置的数据处理的计算上，将清水测定的第三次设为第一光量测光，将这时的散射光量设为Is1，将透射光量设为It1。将S+R1测定的第15点设为第二光量测光，将这时的散射光量设为Is2，将透射光量设为It2。将S+R1+R2测定的第20点设为第三光量测光，将这时的散射光量设为Is3，将透射光量设为It3。将S+R1+R2测定的第34点设为第四光量测光，将这时的散射光量设为Is4，将透射光量设为It4。

在此，能够根据第一光量测光时的测光值，概算反应单元的透射率和散射光量。能够根据第二光量测光时的测光值，通过去除已经概算的反应单元的影响，来概算试样中的干扰物质的透射率和散射光量。能够根据第三和第四光量测光时的测光值，通过去除已经概算的反应单元和试样中的干扰物质的影响，来概算没有干扰物质的影响的状态下的来自测定对象物的测光值。

以下，说明自动分析装置在从该测光值概算上述的各值时所执行的数据处理的内容。

首先，说明在概算反应单元的透射率和散射光量时所执行的数据处理的内容。如果将存在于反应单元中的干扰因素(例如损伤、污染)的影响所造成的散射光量设为Scell，则作为试样测定中的第一光量测光时的测光值Is1和校准测定中的水光量测光时的测光值Is0之间的差分，如以下的公式那样给出Scell。

[公式2]

Scell＝Is1-Is0

在此，Is0也可以为“0”。另外，Is0表示没有干扰物质的通常状态的水测定光量，因此也可以使用在自动分析装置内存在许多的反应单元整体的清水测定的平均值。另外，也可以将Is0确定为从过去的测定数据中选择出的某个值。在如以上那样作为Is0使用代替值的情况下，计算的散射光量Scell的精度降低。但是，在使用代替值的情况下，能够不依赖于一次的校准测定结果地确定Is0的值，因此能够提高Is0的稳定性。其结果是能够提高最终概算的散射光量Scell的精度。

接着，如果将反应单元的透射率设为Tcell，则通过以下的公式给出Tcell。

[公式3]

Tcell＝It1/It0

也可以将上述Tcell作为反应单元中的减光的影响量，但为了准确地测定θ方向的散射光，散射光通过的光路比直行的透射光长1/tanθ的光路。因此，准确地概算θ方向的透射率Tcell(θ)并使用即可。但是，在此为了简化说明，将光路长度视为与直行方向相同。另外，也可以通过另外准备的吸光光度计等求出反应单元的吸光度Acell(光路长度L’时的吸光度)，并根据它计算透射率。在该情况下，将Acell表示为以下公式。

[公式4]

Acell＝A1-A0

在此，将A1设为第一光量测光时的吸光度，将A0设为校准测定中的通常状态的水光量测光时的吸光度。

如果使用公式4的吸光度Acell，则可以将反应单元的透射率Tcell表示为以下公式。

[公式5]

Tcell＝10^(-(Acell)×L/L’)

在此，L是实际测定时的反应液的光路长度，例如是5mm。另外，L’是计算吸光度时的光路长度，在自动分析装置的领域中使用10mm。

接着，说明在根据第二光量测光时的测光值估算试样中的干扰物质的透射率和散射光量时所执行的数据处理的内容。在此，将来自试样中的干扰物质的散射光量设为Ssample，将透射率设为Tsample。

来自反应单元的散射光量Scell由于包含在试样中的干扰物质而减光，另一方面，来自试样中的干扰物质的散射光Ssample由于反应单元而减光。因此，将第二光量测光时的散射光量Is2(图4)表示为以下公式。

[公式6]

Is2＝Scell×Tsample+Ssample×Tcell

如果针对试样的散射光量Ssample对该公式6进行变形，则如以下公式那样表示。

[公式7]

Ssample＝(Is2-Scell×Tsample)/Tcell

在此，Scell、Tcell是能够根据第一光量测光时的值通过公式2以及公式3、或公式5计算而得的值。

接着，说明试样的透射率Tsample的计算方法。如果使用清水测定时的透射光量It1、S+R1测定时的透射光量It2，则能够将试样的透射率Tsample计算为以下公式。

[公式8]

Tsample＝It2/It1

其结果是公式7的右边的值全部对齐，能够概算试样的散射光量Ssample。

另外，还能够根据另外准备的吸光光度计的第二光量测光时的吸光度A2和第一光量测光时的吸光度A1求出试样的透射率Tsample。在该情况下，能够根据以下的公式计算试样的吸光度Asample。

[公式9]

Asample＝A2-A1

如果使用公式9的吸光度Asample，则能够将试样的透射率Tsample计算为以下公式。

[公式10]

Tsample＝10^(-(Asample)×L/L’)

接着，说明用于从第三和第四光量测光时的测光值去除来自反应单元和试样的散射光量的影响并概算来自乳胶粒子的散射光量的数据处理的内容。

在第三和第四光量测光时，在反应单元中产生的散射光量Is3、Is4和反应单元的透射率不变化，另一方面，由于因分注第二试剂造成的反应液量的增大，存在于试样中的干扰物质的浓度下降。因此，因试样中的干扰物质造成的散射光量和透射率变化。

在此，如果将第二光量测光时的反应液量设为V2，将第三、第四光量测光时的反应液量设为V3，将液量系数K设为K＝V2/V3，则包含在试样中的干扰物质浓度被稀释为K倍。这时，将第三、第四光量测光时的来自试样中的干扰物质的散射光量Ssample’表示为以下公式。

[公式11]

Ssample’＝Ssample×K

接着，如果将第三、第四光量测光时的试样中的干扰物质的吸光度设为Asample’，则吸光度与浓度成正比，因此表示为以下公式。

[公式12]

Asample’＝Asample×K

在此，参考公式10，可以将第三、第四光量测光时的试样中的干扰物质的透射率Tsample’表示为以下公式。

[公式13]

Tsample’＝10^(-(Asample’)×L/L’)

＝10^(-(Asample)×K×L/L’)

＝10^(log(It2/It1)×K)

＝(It2/It1)^K

＝(It2/It1)^(V2/V3)

并且，如果将凝集反应前的来自乳胶粒子的散射光量设为Slatex3，将透射率设为Tlatex3，将凝集反应后的来自乳胶粒子的散射光量设为Slatex4，将透射率设为Tlatex4，则可以如以下公式那样表示。

[公式14]

Tlatex3＝It3/It2

[公式15]

Tlatex4＝It4/It2

此外，也可以与上述公式无关地，根据校准测定时的第二光量测光时的透射光量、第三光量测光时的透射光量和吸光度计算出Tlatex3、Tlatex4。

根据上式，可以如以下公式那样表示第三、第四光量测光时的散射光量Is3和Is4。

[公式16]

Is3＝Scell×Tsample’×Tlatex3

+Ssample’×Tcell×Tlatex3

+Slatex3×Tcell×Tsample’

[公式17]

Is4＝Scell×Tsample’×Tlatex4

+Ssample’×Tcell×Tlatex4

+Slatex4×Tcell×Tsample’

如果对公式16和公式17进行变形，求出来自作为测定对象物质的乳胶粒子的散射光量Slatex3、Slatex4，则如以下公式那样表示。

[公式18]

Slatex3＝(Is3-Scell×Tsample’×Tlatex3-Ssample’×Tcell×Tlatex3)/(Tcell×Tsample’)

[公式19]

Slatex4＝(Is4-Scell×Tsample’×Tlatex4-Ssample’×Tcell×Tlatex4)/(Tcell×Tsample’)

在此，计算Slatex4-Slatex3，计算干扰物质的影响大的情况下的修正计算值ΔI’，

[公式20]

ΔI’＝Slatex4-Slatex3

＝(Is4-Scell×Tsample’×Tlatex4-Ssample’×Tcell×Tlatex4-Is3+Scell×Tsample’×Tlatex3+Ssample’×Tcell×Tlatex3)/(Tcell×Tsample’)

如果将该计算值应用到校准曲线，则能够对乳胶粒子的浓度进行定量。

以下，表示简化上述计算的方法。通过使用简化后的计算公式，能够不对自动分析装置的数据处理部施加负担而根据测定值对乳胶粒子的浓度进行定量。

(简化例子1)

来自反应单元和试样中的干扰物质的散射光量与来自乳胶粒子的散射光量相比少，大多能够忽略。在该条件成立的情况下，可以视为Scell＝0、Ssample’＝0。在该情况下，例如能够如以下公式那样简化根据第三光量测光时的散射光量计算乳胶粒子的散射光量的公式18。

[公式21]

Slatex3＝Is3/(Tcell×Tsample’)

在此，如果将公式3和公式13应用于公式21，则可以将公式21表示为以下的公式。

[公式22]

Slatex3＝Is3/((It1/It0)×((It2/It1)^(V2/V3)))

当然，也能够用同样的公式表示第四光量测光时的散射光量Slatex4。

由此，能够如以下公式这样表示通过公式20给出的修正计算值ΔI’。

[公式23]

ΔI’＝(Is4-Is3)/((It1/It0)×((It2/It1)^(V2/V3))

(简化例子2)

另外，通过吸光光度计等管理反应单元，在出现一定以上的污染的情况下，大多不在试样测定中使用。因此，实际上大多情况下也能够忽略因反应单元造成的减光的影响。在该情况下，可以视为Tcell＝1、Scell＝0、Ssample’＝0。在该情况下，可以如以下公式那样简化公式18。

[公式24]

Slatex3＝Is3/((It2/It1)^(V2/V3))

当然，也可以将公式19简化为同样的形式。

在该情况下，可以如以下公式这样表示通过公式20给出的修正计算值ΔI’。

[公式25]

ΔI’＝(Is4-Is3)/((It2/It1)^(V2/V3))

(简化例子3)

一般，通过吸光光度计等管理反应单元的污染等，因此即使能够忽略因反应单元造成的减光和反应单元中的散射光的影响，在试样中包含干扰物质的可能性高的情况下，最好也修正其影响。在该情况下，可以视为Tcell＝1、Scell＝0，因此可以如以下公式那样简化公式7。

[公式26]

Ssample＝Is2

在该情况下，可以如以下公式那样简化公式18。

[公式27]

Slatex3＝(Is3-Ssample’×Tlatex3)/((It2/It1)^(V2/V3))

＝(Is3-Is2×(V2/V3)×It3/It2)/((It2/It1)^(V2/V3))

当然，也可以将公式19简化为同样的形式。

在该情况下，如以下公式这样表示用公式20给出的修正计算值ΔI’。

[公式28]

ΔI’＝(Is4-Is2×(V2/V3)×It4/It2-Is3+Is2×(V2/V3)×It3/It2)/((It2/It1)^(V2/V3))

在该情况下，能够不向自动分析装置的数据处理部施加负担而执行不忽略包含在试样中的干扰物质的影响的修正计算。

(简化例子4)

也可以不如上述那样修正计算值和光量，而更简单地根据测定值修正所定量的浓度。例如，如果是与公式21的情况相同的条件，则也可以使用根据没有修正的计算值ΔI求出的没有修正的浓度C，将修正后的浓度C’计算为以下公式。

[公式29]

C’＝C/(Tcell×Tsample’)

此外，也可以使用公式3和公式13，将公式29表示为以下公式。

[公式30]

C’＝C/{(It1/It0)×((It2/It1)^(V2/V3))}

其中，在校准曲线的切片接近0，并且计算值和浓度值可以视为大致成正比关系的浓度范围内，该修正计算有效。该计算方法具有计算的时间少、分析速度不花费时间的效果。

(总结)

如以上说明的那样，如果采用在本说明书中提出的上述数据处理方法，则即使在存在多个散射体的情况下，也能够概算来自各散射体的散射光量，计算测定对象物质的真正的散射光量。

[实施例1]

在本实施例中，说明具有在散射光测量中存在反应单元的污染或损伤、试样中的异物、乳状状态的脂肪球等测定对象物质以外的干扰物质时计算修正值的功能的自动分析装置的基本结构和修正方法的概要。

在图6中表示本实施例的自动分析装置的整体结构例子。本实施例的自动分析装置具备：试样盘3、试剂盘6、反应盘9的3种盘、在这些盘之间移动试样和试剂的分注机构、控制它们的控制电路23、测定反应液的吸光度的吸光度测定部电路24、测定来自反应液的散射光的散射光测定部电路25、对通过各测定部电路测定出的数据进行处理的数据处理部26、作为与数据处理部26的接口的输入部27和输出部28。

数据处理部26由数据存储部2601和分析部2603构成。在数据存储部2601中存储控制数据、测定数据、用于数据分析的数据、分析结果数据等。输入部27和输出部28在与数据存储部2601之间输入输出数据。在图6的例子中，表示输入部27是键盘的情况，但也可以是触摸屏、数字键其他输入装置。

在试样盘3的圆周上配置多个作为试样1的容纳容器的试样杯2。试样1例如是血液。在试剂盘6的圆周上配置多个作为试剂4的容纳容器的试剂瓶5。在反应盘9的圆周上配置多个作为混合试样1和试剂4所得的反应液7的容纳容器的反应单元8。

试样分注机构10是在从试样杯2向反应单元8移动一定量的试样1时所使用的机构。试样分注机构10例如由喷出或吸取溶液的喷嘴、将喷嘴定位或运送到预定位置的机器人、从喷嘴喷出或向喷嘴吸取溶液的泵构成。

试剂分注机构11是在从试剂瓶5向反应单元8移动一定量的试剂4时所使用的机构。试剂分注机构11例如也由喷出或吸取溶液的喷嘴、将喷嘴定位或运送到预定位置的机器人、从喷嘴喷出或向喷嘴吸取溶液的泵构成。

搅拌部12是在反应单元8内搅拌并混合试样1和试剂4的机构部。清洗部14是从结束了分析处理的反应单元8排出反应液7，然后清洗反应单元8的机构部。对于清洗结束后的反应单元8，再次从试样分注机构10分注下个试样1，从试剂分注机构11分注新的试剂4，而被用于其他反应处理。

在反应盘9中，将反应单元8浸渍在控制了温度和流量的恒温槽内的恒温流体15中。因此，反应单元8及其中的反应液7在反应盘9的移动中，其温度也保持为固定温度。在本实施例的情况下，作为恒温流体15使用水，通过控制电路23将其温度调整为37±0.1℃。当然，用作恒温流体15的介质、温度是一个例子。

在反应盘9的圆周上的一部分上配置吸光度测定部(吸光光度计)13和散射光测定部(光散射光度计)16。

在图7中表示吸光度测定部13的结构例子。图7所示的吸光度测定部13具有以下构造，即：向反应单元8照射从卤素灯光源31射出的光，通过衍射光栅33对透射了反应单元8的光(透射光32)进行分光，通过光电二极管阵列(吸光度测定用受光器34)接受光。通过光电二极管阵列(吸光度测定用受光器34)接受光的波长是340nm、405nm、450nm、480nm、505nm、546nm、570nm、600nm、660nm、700nm、750nm、800nm。这些受光器的受光信号通过吸光度测定部电路24后被发送到数据处理部26的数据存储部2601。在此，吸光度测定部电路24每隔一定期间取得各波长区域的受光信号，向数据处理部26输出所取得的光量值。

在图8中表示散射光测定部16的结构例子。在本实施例的情况下，光源41例如使用LED光源单元等。从LED光源单元射出的照射光42照射到位于其光路上的反应单元8，在透射光受光器46中接受透射了反应单元8的透射光44。对照射光的波长例如使用700nm。在本实施例中，作为光源41使用LED光源单元，但也可以使用激光光源、氙气灯、卤素灯等。

散射光测定部16通过散射光受光器45接受相对于照射光42或透射光44的光轴偏离了预定角度(例如在空气中为角度20°)的方向的散射光43。散射光受光器45例如由光电二极管构成。这些散射光受光器45的受光信号通过散射光测定部电路25后被发送到数据处理部26的数据存储部2601。

散射光受光器45被配置在与因反应盘9的旋转产生的反应单元8的移动的方向大致垂直的面内。在此，将受光角度的基准位置(散射的起点)设定在透射反应单元8内的光的光路的中央部。

在图8中，说明了将散射光受光器45配置为受光角度20°的情况，但也可以配置在内部保持多个受光器的单体的线性阵列，接受一部分散射光。通过使用线性阵列，能够增加受光角度的选择项。另外，也可以代替散射光受光器45配置光纤、透镜等光学系统，并将光导向配置在其他位置上的散射光受光器。

按照以下的步骤进行包含在试样1中的成分浓度的定量。首先，控制电路23在清洗部14中清洗反应单元8。接着，控制电路23通过试样分注机构10向反应单元8分注一定量的试样杯2内的试样1。接着，控制电路23通过试剂分注机构11向反应单元8分注一定量的试剂瓶5内的试剂4。

在分注各溶液时，控制电路23分别通过对应的驱动部，使试样盘3、试剂盘6、反应盘9旋转驱动。这时，试样杯2、试剂瓶5、反应单元8与各自所对应的分注机构的驱动定时对应地，被定位在预定的分注位置。

接着，控制电路23控制搅拌部12，搅拌分注到反应单元8内的试样1和试剂4，生成反应液7。通过反应盘9的旋转，容纳反应液7的反应单元8分别通过配置了吸光度测定部13的测定位置和配置了散射光测定部16的测定位置。在每次通过测定位置时，分别经由对应的吸光度测定部13和散射光测定部16测定来自反应液7的透射光或散射光。在本实施例的情况下，各测定时间是约10分钟。将吸光度测定部13和散射光测定部16的测定数据依次输出到数据存储部2601，而作为反应过程数据被积蓄。

在该反应过程数据的积蓄期间，根据需要，通过试剂分注机构11向反应单元8分注其他试剂4，通过搅拌部12进行搅拌，并测定一定时间。由此，将以一定的时间间隔取得的反应过程数据存储在数据存储部2601中。

反应过程数据的一个例子如图2、图4、图5所示。图2、图4、图5的横轴所示的测光点表示测定了反应过程数据的顺序。分析部2603计算通过未图示的分析设定画面所指定的一定时间内的光量变化作为计算值。在此，通过从测光点中指定计算开始点和计算结束点，来规定在计算值的计算中所使用的一定期间。此外，作为计算开始点的光量和计算结束点的光量之间的差分计算计算值。

在数据存储部2601中预先保存用于表示此处的计算值和被测定物质浓度之间的关系的校准曲线数据。分析部2603对计算出的计算值和校准曲线数据进行对照，对被测定物质的浓度进行定量。通过输出部28显示所定量的浓度值。

另外，分析部2603计算修正值并存储在数据存储部中。分析部2603在计算出的修正值不满足数据存储部的修正前的浓度值和预定的条件的情况下，判定为定量结果是包含异物反应的影响的测定异常。将判定结果也存储在数据存储部2601中。在该情况下，分析部2603将警报和定量值显示在用户界面画面中，将修正值显示为参考。

此外，从输入部27向数据存储部2601输入各部的控制/分析所需要的数据。通过输出部28将存储在数据存储部2601中的各种数据、测定结果、分析结果、警报等显示在用户界面画面中。

[分析设定画面]

在图9中表示作为用户界面画面之一的分析设定画面的一个例子。用户使用分析设定画面901，对每个测定项目902设定浓度测定角度903、分注条件904、计算条件905、修正计算条件906。图9表示测定项目902是PGI(胃蛋白酶原I)的情况。另外，图9表示浓度测定角度903为20°的情况下。另外，图9表示作为分注条件904试样量为2μL、第一试剂为180μL、第二试剂为60μL的情况。

另外，图9表示作为计算条件905，将计算开始点设定为第20个测定点、将计算结束点设定为第34个测定点的情况。因此，在图9的情况下，分析部2603根据伴随着从第20个测定点到第34个测定点的一定时间内的反应而测定的光量的变化，求出计算值。

另外，图9表示作为修正计算条件906，通过选中复选框能够选择只对试样的影响进行修正，或对试样的影响和反应单元的影响的双方进行修正。这是因为在大多情况下对反应单元进行管理。还可以设置能够选择只对反应单元的影响进行修正的复选框。在选择了对试样的影响和反应单元的影响的双方进行修正的情况下，计算修正试样的影响所得的值和修正反应单元的影响所得的值的双方并显示。在该情况下，能够显示是因试样造成的干扰因素的影响大还是因反应单元造成的干扰因素的影响大。也可以计算同时修正了试样的影响和反应单元的影响的双方所得的一个修正值并显示。

此外，也可以将对每个试剂由试剂制造商推荐的方法作为参考，由用户手动输入修正计算条件906。另外，也可以在自动分析装置侧设置自动地设定修正计算条件906的功能，对每个试剂自动地设定由试剂制造商推荐的设定。

此外，用户通过未图示的其他画面，指定希望测定的血液的试样编号与试样盘中的试样位置之间的对应关系及检查项目。

[自动分析装置的处理动作]

在图10中表示在本实施例的自动分析装置中所执行的处理动作的一个例子。图10表示出从自动分析装置的浓度的测定开始到显示定量结果为止的一连串的处理动作。

作为预处理，控制电路23判定是否设定了分析条件或检查项目。如果确认了分析条件或检查项目的设定，则控制电路23控制自动分析装置的各部，开始由用户指定的预定的试样浓度(测定对象物质的浓度)的测定。与测定的开始同时地，按照受光角度区别地测定散射光强度，将测定出的散射光强度作为时序数据(即，反应过程数据)保存到数据存储部2601中(步骤S1)。

然后，分析部2603例如依照由分析设定画面901的修正计算设定906所指定的设定条件，修正测定强度值(步骤S2)。在该情况下，分析部2603针对由分析设定画面901的计算条件905指定的区间取出数据(步骤S3)，根据所取出的数据计算浓度(步骤S4)。具体地说，将第三光量测光时的测光值和第四光量测光时的测光值之间的差分ΔI’应用于校准曲线，并计算浓度。也可以在针对修正测定强度值之前的测光值计算浓度C后，根据公式29来计算修正了干扰因素后的浓度C’。

接着，分析部2603判定修正前的值和修正后的值之间的差或比是否为阈值以下(步骤S5)。在修正后的值为阈值以上的情况下，分析部2603通过输出部28，将表示干扰物质的影响大的警报和修正值与定量结果一起显示在画面上(步骤S6)。

另一方面，在修正前的值和修正后的值为阈值以下的情况下，分析部2603将修正前的值(浓度值)作为定量结果进行画面显示(步骤S7)。此外，也可以同时对表示在定量结果中不包含异物反应的影响的信息和计算值比(散射光强度比)进行画面显示。

图11表示出在干扰影响大的测定中清水测定时的散射光测光部的概要。在清水测定的时刻，在反应单元8内只有水。因此，在散射光受光器45中接受来自反应单元的散射光。

图12表示出在干扰影响大的测定中S+R1测定时的散射光测光部的概要。在该情况下，在散射光受光器45中，在混合了从包含在反应单元和试样中的脂肪球等干扰物质所造成的从乳状状态的试样发出的光的情况下接受光。

图13表示出在干扰影响大的测定中S+R1+R2测定时的散射光测定部的概要。在该情况下，在散射光受光器45中，在混合了从包含在反应单元和试样中的脂肪球和乳胶试剂发出的光的情况下接受光。另外，在5分钟左右的时间发生凝集反应，因此根据该期间的光量变化对包含在试样中的测定对象物质的成分量进行定量。这些状态下的反应过程例子与图4和图5所示的相同。

在图14中表示定量值的修正结果例子。在图14中，其横轴表示包含在试样中的干扰物质浓度系列，其纵轴表示某测定对象物质的成分量。图中，◆(黑色菱形)是修正前的定量值，■(黑色四角形)是修正后的定量值。根据图14可知，即使包含在试样中的干扰物质浓度增大，只要使用在本说明书中提出的修正计算，则能够准确地对成分量进行定量。

在图15中表示实施例的显示在自动分析装置的输出部28的测定结果画面1501。在图15所示的测定结果画面1501中，显示检测体编号1502、检测体位置1503、定量结果1504。在本实施例的情况下，定量结果1504由检查项目、定量结果、修正后定量结果构成，对于有必要修正测定值的试样，可以在同一画面内确认修正前和修正后的定量结果。这样，通过能够在同一画面内同时确认修正前和修正后的定量结果，能够容易地比较修正前后的值。

[总结]

根据本实施例，在使用了散射光测定的试样中的浓度测定中，即使在反应单元有损伤或污染，和/或在试样中存在脂肪球或纤维蛋白块的情况下，也能够准确地计算来自作为测定对象物质的乳胶粒子的散射光，对其浓度进行定量。

[其他实施例]

本发明并不限于上述实施例，包含各种变形例子。例如，上述实施例为了容易理解地说明本发明而进行了详细的说明，并不一定必须具备所说明的全部结构。另外，可以将某实施例的一部分置换为其他结构，另外也可以向某实施例的结构追加其他结构。另外，还可以将某实施例的结构的一部分置换为其他结构。

另外，也可以例如作为集成电路以及其他硬件来实现上述各结构、功能、处理部、处理单元等的一部分或全部。另外，也可以通过由处理器解释并执行实现各个功能的程序，来实现上述各结构、功能等。即，可以作为软件来实现。可以将实现各功能的程序、表、文件等信息存储在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive，固态驱动器)等存储装置和IC卡、SD卡、DVD等存储介质中。

另外，控制线或信息线表示认为是说明上必要的部分，并不表示产品上所需要的全部控制线或信息线。实际上可以认为几乎全部结构相互连接。

符号说明

1：试样；2：试样杯；3：试样盘；4：试剂；5：试剂瓶；6：试剂盘；7：反应液；8：反应单元；9：反应盘；10：试样分注机构；11：试剂分注机构；12：搅拌部；13：吸光度测定部；14：清洗部；15：恒温流体；16：散射光测定部；23：控制电路；24：吸光度测定部电路；25：散射光测定部电路；26：数据处理部；2601：数据存储部；2603：分析部；27：输入部；28：输出部；31：光源；32：透射光；33：衍射光栅；34：吸光度测定用受光器；41：光源；42：照射光；43：散射光；44：透射光；45：散射光受光器；46：透射光受光器。

Claims

1.一种自动分析装置，其特征在于，具备：

散射光测定部，其测定从向反应单元中的试样的光照射得到的散射光的光量；

透射光测定部，其测定从向反应单元中的试样的光照射得到的透射光的光量；

数据存储部，其存储所测定的光量的数据；以及

分析部，其根据所测定的光量，针对检查项目计算包含在上述试样中的测定对象物质的浓度，

上述散射光测定部和上述透射光测定部进行如下测定，即：

在向分注上述试样之前的反应单元分注了水的状态下进行第一光量测光；

在向上述反应单元分注上述试样和预处理试剂后进行第二光量测光；

在向上述反应单元分注反应试剂后且在上述反应试剂和上述测定对象物质产生反应之前进行第三光量测光；以及

在上述反应试剂和上述测定对象物质产生反应后进行第四光量测光，

上述分析部根据上述第一和第二光量测光的测定值以及上述第二、第三光量测光的各个时刻的反应单元中的液量，来修正上述第三光量测光时的散射光量以及上述第四光量测光时的散射光量，并根据修正后的值计算上述浓度。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述分析部使用通过上述第一光量测光测定的透射光量It1、通过上述第二光量测光测定的透射光量It2、上述第二光量测光时的反应单元中的液量V2以及上述第三光量测光时的反应单元中的液量V3，根据下式修正通过上述第三光量测光测定的散射光量Is3，

Is3/((It2/It1)^(V2/V3))，

根据下式修正通过上述第四光量测光测定的散射光量Is4，

Is4/((It2/It1)^(V2/V3))。

3.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述分析部使用在能够忽略干扰因素的条件下向分注上述试样之前的反应单元分注了水的状态下测定的透射光量It0、通过上述第一光量测光测定的透射光量It1、通过上述第二光量测光测定的透射光量It2、上述第二光量测光时的反应单元中的液量V2以及上述第三光量测光时的反应单元中的液量V3，根据下式修正通过上述第三光量测光测定的散射光量Is3，

Is3/((It1/It0)×(It2/It1)^(V2/V3))，

根据下式修正通过上述第四光量测光测定的散射光量Is4，

Is4/((It1/It0)×(It2/It1)^(V2/V3))。

4.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述分析部使用通过上述第一光量测光测定的透射光量It1、通过上述第二光量测光测定的透射光量It2、通过上述第三光量测光测定的透射光量It3、通过上述第四光量测光测定的透射光量It4、通过上述第二光量测光测定的散射光量Is2、上述第二光量测光时的反应单元中的液量V2以及上述第三光量测光时的反应单元中的液量V3，根据下式修正通过上述第三光量测光测定的散射光量Is3，

(Is3-Is2×(V2/V3)×It3/It2)/((It2/It1)^(V2/V3))，

根据下式修正通过上述第四光量测光测定的散射光量Is4，

(Is4-Is2×(V2/V3)×It4/It2)/((It2/It1)^(V2/V3))。

5.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述分析部具备画面显示用户界面画面的功能，该用户界面画面包含用于将上述试样的影响和/或上述反应单元的影响作为修正对象而进行指示输入的复选框。

6.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述分析部具备在测定结果的显示画面内显示在计算上述浓度时所修正的影响是上述试样的影响和/或上述反应单元的影响的功能。

7.一种自动分析装置，其特征在于，具备：

数据存储部，其存储所测定的光量的数据；以及

上述散射光测定部和上述透射光测定部进行如下测定，即：

上述分析部根据上述第一和第二光量测光的测定值以及上述第二、第三光量测光的各个时刻的反应单元中的液量，来修正根据上述第三光量测光时的散射光量以及上述第四光量测光时的散射光量计算出的上述测定对象物质的浓度。

8.根据权利要求7所述的自动分析装置，其特征在于，

上述分析部使用在能够忽略干扰因素的条件下向分注上述试样之前的反应单元分注了水的状态下测定的透射光量It0、通过上述第一光量测光测定的透射光量It1、通过上述第二光量测光测定的透射光量It2、上述第二光量测光时的反应单元中的液量V2以及上述第三光量测光时的反应单元中的液量V3，根据下式修正由通过上述第三光量测光和上述第四光量测光得到的2个散射光量的差分值求出的浓度C，

C’＝C/{(It1/It0)×((It2/It1)^(V2/V3))}。

9.根据权利要求7所述的自动分析装置，其特征在于，

10.根据权利要求7所述的自动分析装置，其特征在于，

11.一种由自动分析装置所执行的自动分析方法，该自动分析装置具备：散射光测定部，其测定从向反应单元中的试样的光照射得到的散射光的光量；透射光测定部，其测定从向反应单元中的试样的光照射得到的透射光的光量；数据存储部，其存储所测定的光量的数据；以及分析部，其根据所测定的光量，针对检查项目计算包含在上述试样中的测定对象物质的浓度，该自动分析方法的特征在于，

上述散射光测定部和上述透射光测定部执行如下测定，即：

在向分注上述试样之前的反应单元分注了水的状态下执行第一光量测光；

在向上述反应单元分注上述试样和预处理试剂后执行第二光量测光；

在向上述反应单元分注反应试剂后且在上述反应试剂和上述测定对象物质产生反应之前执行第三光量测光；以及

在上述反应试剂和上述测定对象物质产生反应后执行第四光量测光，

12.根据权利要求11所述的自动分析方法，其特征在于，

Is3/((It2/It1)^(V2/V3))，

根据下式修正通过上述第四光量测光测定的散射光量Is4，

Is4/((It2/It1)^(V2/V3))。

13.根据权利要求11所述的自动分析方法，其特征在于，

Is3/((It1/It0)×(It2/It1)^(V2/V3))，

根据下式修正通过上述第四光量测光测定的散射光量Is4，

Is4/((It1/It0)×(It2/It1)^(V2/V3))。

14.根据权利要求11所述的自动分析方法，其特征在于，

(Is3-Is2×(V2/V3)×It3/It2)/((It2/It1)^(V2/V3))，

根据下式修正通过上述第四光量测光测定的散射光量Is4，

(Is4-Is2×(V2/V3)×It4/It2)/((It2/It1)^(V2/V3))。

15.根据权利要求11所述的自动分析方法，其特征在于，