JP2000500578A - 血液分析器のための検体の迅速な分光光度法の予備検査鑑別方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 臨床分析器での検査に先立って、サンプルの品質評価を行うのに使用される方法と装置である。この方法と装置は、干渉物質を求めるために検体を正しく位置決めする目的で、必要に応じて血液サンプル中のゲルレベル、ゲルの上方の液体の高さ等のパラメーターを求める。干渉物質はヘモグロビン（Ｈｂ）、全ビリルビン、脂質を含む。これらの干渉物質は、血清又は血漿その他の検体中での異なる波長の吸光度を測定することによって求められ、その結果は、血清、血漿その他のタイプの検体中での各干渉物質の基準測定を用いた較正作業によって得られた値と比較される。検体の温度及び検体のタイプ、例えばその検体が尿か血清か血漿かを決めることも行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 血液分析器のための検体の迅速な分光光度法の予備検査鑑別方法及び装置 技術分野 本発明は、分光光度法（spectrophotometry）及び血液サンプル（blood sam-p les）の分光分析（spectrophotometric analysis）に関する。特に、本発明は、 吸光度（absorbance）又は反射率（reflectance）を測定することによって、血 液分析器（blood anzlyzer）に、血液サンプルの干渉物質の濃度（interfer-ent concentration）、検体のタイプ（specimen type）及び物理的性質の迅速な予 備検査測定結果（pre-test determination）を提供する方法及び装置に関する。 背景技術 血液全体の中の血清又は血漿についての臨床実験室の検査（clinical labora- tory test）は日常的に行われている。日常的な分析においては、赤血球は、遠 心分離によって血漿から分離されるか、又は、赤血球及び種々の血漿蛋白質が、 遠心分離の前に凝血によって血清から分離されている。 ヘモグロビン（Ｈｂ）、ビリルビン（Ｂｉｌｉ）及び脂質粒子等の光散乱物質 は、分光光度測定及びその他の血液分析測定に影響を及ぼす典型的な物質である 。このような物質は干渉物質（interferents）と呼ばれている。 血漿又は血清のサンプルについて行われる多くの検査では、一つ又は二つの波 長における分光光度測定による検出を容易にする発色団の発生後に終了する一連 の反応が採用されている。意味のある正確な検査結果を得るためには、こうした 検査を行う前に干渉物質を測定することが重要である。実際、サンプルが干渉物 質でひどく汚染されている場合には、テストを正常に行うことはできず、得られ た結果は信頼できないものである。 分析実験室においては、サンプルを識別するのにバーコードの使用が多くなっ てきており、この様な実験室は、日常的には、例えば、一般的には、血液及び尿 である種々の生物学的液体を分析している。 検体の完全性（specimen integrity）は、検査の結果の正確さに直接に影響を 与える。正しいサンプルを有している、例えば尿よりも血液であるとか、血液サ ンプルであれば、それは血清又は血漿であるかとか、血清又は血漿サンプル中に 干渉物質の存在、サンプルの容量、サンプルの温度、及びゲルが血清又は血漿を 凝固または凝結した血球から分離するのに使用される不活性物質である場合に、 血液サンプル中のゲルレベルとも言われているゲルバリアー（gel barrier）の 上面の位置とかなどの多くの因子によって、検体の完全性を損ない得る。最終的 に、検査されるサンプルはそのサンプルについて行われるすべての評価の結果に 適合していることが重要である。 品質保証及び検体の完全性のために用いられる最近の方法は、原理的には、検 体の視覚検査によるものであり、これには対象特性を評価するために参照チャー トと比較する場合としない場合とがある。サンプルの視覚検査は、テストの結果 と患者の臨床的状態との食い違いが生じた場合に、その違いを説明するための昔 ながらのやり方として採用されることもある。 血漿又は血清のサンプルは、通常、元のチューブから二次チューブに移し替え られる。これらの二次チューブは、感光性成分を保護するために琥珀色に着色さ れることがある。琥珀色に着色することにより、視覚検査が実際的に不可能とな る。場合によっては、ラベルがチューブの一部に貼られて、完全な視覚検査がで きないようになっている。更に、透明なチューブにおいても、尿と血漿又は血清 との区別が難しい場合もある。 視覚検査による検体の予備検査鑑別（pre-test screening）は、よくても高々 半定量的であって、非常に主観的なものであり、必要とされる品質保証を与える ものではない。 更に、検体の視覚検査による予備選別は、時間のかかる遅い方法である。その 結果、完全及び半自動化された実験室における現状紐にの血液分析器では、検体 の視覚検査を採用していない。しかし、直接サンプリング等の他の方法は余り迅 速ではなく、コストがかかり過ぎる。血漿又は血清のサンプルの測定を行うため には、測定前に検体の入ったチューブの蓋を外し、検体の直接サンプル（direct sample）を取り出し、希釈する必要がある。 発明の開示 従来技術の欠点は、サンプルを分析に供する前に、血液検体を検査する迅速且 つ正確な方法と装置を提供することによって解消される。 本発明の一態様によれば、検体用チューブ上のバーコードが解読されて検体が 識別され、該バーコードの解読と共に、検体のゲルレベルと該ゲルの上方の液体 高さが求められて検体容器をスペクトルデータが得られるように位置決めするた めの基礎データが提供される。このスペクトルデータは、分析用の検体に干渉物 質が含まれているか否か、もし干渉物質が含まれていた場合にはそれがどの程度 かを決めたり、検体のタイプが例えば尿か血漿か血清かを決めたり、又は検体の 温度を測定したりする新規な方法に使用される。 本発明の他の態様においては、Ａ．検体容器上のバーコードを解読して識別し 、検体の位置決めに関する情報を提供する装置、Ｂ．検体のゲルバリアの上面の 位置とゲルの上方の液体の高さを求める装置、及びＣ．検体を照射し、該検体か らの光を測定して、分析用の検体に干渉物質が含まれているか否か、もし含まれ ている場合にはどの程度か、そして検体のタイプと温度を求めるための分光測定 装置を組み込んだ装置が提供される。この装置は、検体の入ったサンプルチュー ブの外側表面にサンプル識別用のラベルが貼付されている場合に、これらの測定 を行うことができる。 本発明の別の態様においては、検体容器上に貼付されたバーコードを解読して 識別し、検体の位置決めに関する情報を提供し、検体のゲルバリアの上面の位置 とゲルの上方の液体の高さを求め、分析用の検体に干渉物質が含まれているか否 か、もし含まれている場合にはどの程度かを求め、検体のタイプを求め、そして 検体の温度を求めるための方法が提供される。本発明の方法によれば、検体の入 ったサンプルチューブの外面にサンプル識別用ラベルが貼付されている場合に、 これらの決定を行うことができる。 本発明の更に別の態様においては、分光測定器からの光又はその他の適宜な光 源からの光がラベル、容器及び検体を透過する場合に、前述の決定を行う装置と 方法が提供される。 一実施例においては、先ず、バーコードの解読と、ゲルレベルとゲル上方の液 体の高さとが求められる。これによって、引き続く測定のためのサンプルの適正 な位置決めに重要な情報がもたらされる。ヘモグロビン（Ｈｂ）、全ビリルビン （非結合ビリルビン、結合ビリルビン及びデルタビリルビンに対して較正された もの。これら３種の合計が全ビリルビンとなる）及び脂質等の干渉物質の濃度が 、血清又は血漿検体中の異なる波長の光の吸光度の測定によって求められ、次い で、血清又は血漿検体中の各干渉物質の基準測定を用いた補正を通じて得られた 値と比較される。サンプルの温度の決定に関してもこれと同様である。例えば検 体が尿、血清又は血漿であるか等の検体タイプの決定も行われる。この決定は、 異なるサンプルについてのスペクトルデータの記録とその統計的解析によって行 われ、スペクトルはサンプルのタイプによって分類されている。更に、バーコー ドの解読は、他のパラメーターの決定と同時、その前、又はその後のいずれに行 ってもよい。今、特定の測定のシーケンスについて概略を説明したが、当業者な らば、本発明の範囲から逸脱することなく、如何なる組合せのシーケンスでも可 能なことは明らかであろう。 他の実施例においては、バーコードの解読とゲルレベル及びゲル上方の液体の 高さが最初に求められる。この測定により、次の測定のためのサンプルの適正な 位置決めに重要な情報が提供される。ヘモグロビン（Ｈｂ）、全ビリルビン（非 結合ビリルビン、結合ビリルビン及びデルタビリルビンに対して較正されたもの 。これら３種の合計が全ビリルビンとなる）及び脂質等の干渉物質の濃度が、血 清又は血漿検体中の異なる波長の光の反射度の測定によって求められ、次いで、 血清又は血漿検体中の各干渉物質の基準測定を用いた補正を通じて得られた値と 比較される。サンプルの温度の決定に関してもこれと同様である。例えば検体が 尿、血清又は血漿であるか等の検体タイプの決定も行われる。この決定は、異な るサンプルについてのスペクトルデータの記録とその統計的解析によって行われ 、スペクトルはサンプルのタイプによって分類されている。更に、バーコードの 解読は、他のパラメーターの決定と同時、その前、又はその後のいずれに行って もよい。今、特定の測定のシーケンスについて概略を説明したが、当業者ならば 、本発明の範囲から逸脱することなく、如何なる組合せのシーケンスでも可能な ことは明らかであろう。 図面の簡単な説明 図１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び光源と共に使用されるサンプルホルダ ーの長手方向断面図である。 図２は、図１の完全なサンプルホルダーの上面図である。 図３は、レーザー及び光源と共に使用されるサンプルホルダーの長手方向断面 図である 。 図４は、図３の完全なサンプルホルダーの上面図である。 好適実施例の説明 作動中において、この装置は、先ずバーコードとチューブ上のその位置を検出 し、後者の検出に基づいて、バーコードが測定の邪魔にならないように、チュー ブを検体ホルダー２の所定位置に保持する。 ゲルレベルとゲル２４上の液体２６の高さを測定するために、検体は、図１の 検体ホルダー２に載せられる。該ホルダーは、チューブの一方の側にＬＥＤ（発 光ダイオード）１６の列を、他方の側にこれに対応するシリコン検出器２０の列 を具えている。ＬＥＤ１６は、電線６によって、電子駆動装置（electronic dri ver）４に接続されている。検出器２０は電線７によって出力を分析するマイク ロプロセッサー（図示しない）に接続されている。ＬＥＤと検出器の数はチュー ブの長さによって決められる。例えば、普通に使用されている長さ１０ｃｍのチ ューブの場合、完全に満たされたチューブから空のチューブまでを収容するのに 、５ｍｍ間隔で配置された２２個のＬＥＤと２０個の検出器が必要である。作動 において、柱の上部の第１検出器は、反対側の三つのＬＥＤ、即ち直ぐ正面と５ ｍｍ上と５ｍｍ下のＬＥＤが順次に発光するにつれて、それを検出する。これら のＬＥＤと検出器との間の測定距離は、チューブの直径を求めるのに使用される 。その測定は、電子的、機械的、光学的又はそれらの組合せによって行われ る。好適実施例においては、この測定は、機械及び電子作用の組合せによって行 われる。測定されたチューブの直径と測定されたゲルバリア上の液体の高さとに よって、液体の容量が計算される。 ゲルレベルと液体の高さを測定する別のやり方として、ダイオードレーザー２ ８が光源となり、一組のレンズ３０を経て集光され、サンプルのチューブの全長 にわたって光線３２を拡散させる。サンプルのチューブを通過した光線は、別の 一組のレンズ３４を通過してＰＤＡセンサー３６に向けられる。この装置によっ て、チューブは１ｍｍ毎に解析され、その結果が液体の高さ２６とゲルレベル２ ４に関係付けられる。いずれのやり方でも、血液サンプル中の血球成分率を求め ることができることは、容易に判る。これは、容器中の全血液サンプルを遠心分 離によって、血球と血清又は血漿の二つの相に分離することによって達成される 。次にこの容器は本発明によって検査され、各相が占有している容器の長さが求 められる。このデータによって、血球の相と血清又は血漿の相の長さの比が、血 球成分値に変換される。 上記の結果に基づいて、その後の測定のために液体区域の位置が最適とるるよ うに、チューブと光ファイバの相対位置は調節可能となっている。その結果、サ ンプルホルダー２と光ファイバ１０と１４との間に、このような調整を可能にす る空間１１が設けられている。 サンプルのタイプ、温度の決定、及び干渉物質の測定に関して、図２を参照し て説明する。サンプル２２は、図示しないハウジング内に設置された検体ホルダ ー２（長手方向を示す図１を参照のこと）に載せられる。４００ｎｍ〜２５００ ｎｍの範囲の光を放射する光源８が、光ファイバ１０によってサンプルに接続さ れている。吸光度を測定する場合には、光源はサンプルを透過するように向けら れ、光源の反対側に設置された光ダイオード（ＰＡＤ）の列であるセンサー１２ によって透過光線が検出される。反射度を測定する場合には、検出器は射出源（ 図示しない）の近くに設けられる。両方の場合共、検出器は光ファイバ１４その 他の適宜な手段によって光学的に接続されている。この装置においては、光源は 、サンプルをバイパスする基準ビームが存在するように分割されている。この装 置は、基準経路からのセンサー応答に対するサンプル経路からのセンサー応答を 、サンプル中の既知の物質の量と関連付ける手段を具えている。このハウジング はサンプルを受容する空間と、該空間を選択的に開閉する蓋とを具えている。光 源は光線ビームを放射するためのものであり、センサーは光線を受けて応答する 。 本発明は特定の実施例を参照して説明されたが、当業者であれば、本発明の精 神と範囲を逸脱することなく、種々の改変を行うことが可能なことは理解される であろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．検体が臨床分析に提供される以前に該検体を検査する装置であって、 ａ）検体容器を保持する手段であって、前記手段及び容器は長手方向の軸を有し ており、 ｂ）前記検体に光（radiation）を向けるように設置された第１の光源（radia-t ion source）、及び前記検体を透過した光又はそれから反射された光を収集可能 に設置された第１光検出器と、 ｃ）前記第１光源を電子駆動装置に接続する電気による手段（electrical means ）と、 ｄ）前記検体についての少なくとも一つのパラメーターを決定するために、該検 出器からの出力を解析する計算手段を、前記第１光検出器に接続する電気による 手段と、 ｅ）前記分析による結果に基づいて、前記ホルダーの前記軸上に前記容器を配置 する手段と、 ｆ）第２光源と、 ｇ）前記第２光源から光を前記検体に通過させる手段と、 ｈ）前記検体を透過し又はこれから反射された光を分光光度法的に検出する手段 と、 ｉ）前記検体中の少なくとも一つの干渉物質の濃度を測定するために、前記検出 された光を関連させる手段とを具えたことを特徴とする装置。 ２．前記検体が、血液、血清、血漿又は尿からなるグループの一つであることを 特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．前記第１光源が、前記容器の前記軸の一方の側に沿って配置されているＬＥ Ｄの直線状の列を備えており、前記第１光検出器が、透過光を収集するように、 容器の反対側にそれに対応するシリコン検出器の列を備えており、分光光度計は 第２光源と検出器を提供している、請求項１に記載の装置。 ４．更に、前記装置が、前記第１光源からの光を焦点に集め、これを前記容器の 軸を横切って拡散させる一つ以上のレンズを具え、更に前記装置が前記検体を透 過し又はこれに反射された光を収集して、前記分光測定器の光検出器に向ける一 つ以上の別のレンズを具えることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ５．前記検体容器が、その外面にサンプル識別ラベルを備えていることを特徴と する請求項３又は４に記載の装置。 ６．前記第１の光及び前記分光測定器からの光が、ラベル、容器及び検体を透過 させられることを特徴とする請求項３又は４に記載の装置。 ７．検体が臨床分析に提供される以前に該検体を監視する方法であって、 ａ）検体を検体容器中に入れ、 ｂ）該検体容器をホルダー手段に配置し、 ｃ）第１光源から光を前記検体に適用し、前記検体からの透過光又は反射光を収 集し、 ｄ）この収集された光を分析して、前記検体についての少なくとも一つのパラメ ーターを求め、 ｅ）前記一つ以上の測定から得られた結果に基づいて、さらに次のステップ、即 ち、 ｉ）第２光源から分光光度的に光を前記検体に適用して、前記検体からの透過 光又は反射光を検出し、 ii））分光光度的に検出された前記光に関連させて、前記検体中の少なくとも 一つの干渉物質の濃度を求めることからなる分析を行うために、前記容器を前記 ホルダー内に位置させることを特徴とする方法。 ８．前記容器が、長手方向軸を有し、前記第１光源からの前記光が一つ以上のレ ンズを通して焦点に集められ、前記光を前記容器の前記軸を横切って拡散させ、 前記光りは該容器を透過されたものであり、及びここで、前記容器からの反射さ れ又は透過された光は、一つ以上のレンズを通過して前記光検出器に向かうこと を特徴とする請求項７に記載の方法。 ９．前記容器が長手方向軸を有し、前記第１光源からの光は、前記容器の前記軸 の一方の側に設置されたＬＥＤの列から付与され、前記透過又は反射光は、前記 容器の反対側に設けられたこれに対応するシリコン検出器によって集められるこ とを特徴とする請求項７に記載の方法。 １０．前記検体が、血液、血清、血漿又は尿からなるグループの一つであること を特徴とする請求項８又は９に記載の方法。 １１．前記検体容器が、その外面にサンプル識別ラベルを具え、前記第１及び第 ２光源からの光が、前記ラベル、容器及び検体を透過することを特徴とする請求 項８又は９に記載の方法。 １２．前記容器にバーコードが付され、該バーコードは解読されて検体の識別が なされることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。 １３．決められるパラメーターが、ゲルレベル、ゲルの厚さ、ゲルの上方の液体 の高さ、ゲルの上方の液体の容量からなるグループの一つ又はそれ以上であるこ とを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。 １４．前記分光光度的に（spectrophotometrically）検出された光が、ヘモグロ ビン、全ビリルビン、非結合ビリルビン、結合ビリルビン、デルタビリルビン、 ビリベルジン，及び脂質からなるグループの一つ又はそれ以上の濃度を求めるの に使用されることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。 １５．前記分光測定的に検出された光が、前記検体の温度を求めるのに使用され る、請求項１４に記載の方法。 １６．前記分光測定的に検出された光が、前記検体のタイプを求めるのに使用さ れることを特徴とする請求項１４に記載の方法。 １７．検体が臨床分析に提供される以前に、検体容器中の血液検体を監視（moni toring）する方法であって、 ａ）前記容器上のバーコードを読み取り、 ｂ）前記検体のゲルレベルの位置及びゲルの上方の液体の高さを求め、 ｃ）この測定結果に基づいて、スペクトルデータが得られるように前記容器を位 置決めし、 ｄ）このスペクトルデータを解析して一つ又はそれ以上の干渉物質の濃度、検体 のタイプ及び検体温度を求める段階を備えることを特徴とする方法。 １８．前記容器がその外面にラベルを有し、前記測定がこのラベルを通じて行わ れる工程を特徴とする請求項１７に記載の方法。 １９．前記干渉物質が、ヘモグロビン、全ビリルビン、非結合ビリルビン、結合 ビリルビン、デルタビリルビン、ビリベルジン，及び脂質からなるグループから 選ばれることを特徴とする請求項１７に記載の方法。 ２０．血液サンプルの血球成分率を求める方法であって、 ａ）血液全体のサンプルを軸を有するチューブ内で遠心分離して、血球相と血清 又は血漿相の二つの相に分離し、 ｂ）この相を分離したまま、チューブ内のこれらの相をチューブの軸に沿って光 学的に検査し、各相が占有している前記軸の長さを求め、 ｃ）血球相と血清又は血漿相の軸の長さの比を計算し、 ｄ）この比を血球成分値に変換する段階を含むことを特徴とする方法。