JP2002181702A

JP2002181702A - 検体検査装置

Info

Publication number: JP2002181702A
Application number: JP2000382158A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Sudo; 政光須藤; Tomoyuki Yoshimura; 共之吉村; Junichi Kawanabe; 純一川那辺; Takeshi Ono; 剛小野
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】透過光に基づいて血液等の分析を行う検体検
査装置において、試験管に貼られたラベルが検査光の透
過を妨げる。【解決手段】搬送用ラック４に立てて保持されたチュ
ーブ状の子検体容器６に上下方向に検査光を透過させ
る。すなわち、子検体容器６の上部に光照射部２を配置
し、下向きに検査光を出射させる。子検体血清３０に上
方より入射した検査光は、下方に透過する。搬送用ラッ
ク４の子検体容器６が配置される位置には光透過孔１０
が設けられる。子検体血清３０からの透過光は、光透過
孔１０を通過して、搬送用ラック４の下方に配置された
透過光検知部８によって検知される。また、子検体血清
３０の分注量と子検体容器６の形状とに基づいて、透過
光の光路長が求められる。透過光の測定強度から求めた
吸光度と光路長とから子検体血清３０に含まれる溶血ヘ
モグロビン等の物質の濃度が測定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は検体検査装置に関
し、特に血液検体中の乳び等の被検物質を光学的に分析
する機能を有するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】血液中の血清を分析する検査は、被検者
の健康状態やアレルギー体質などを検査する検体検査の
分野で最も頻繁に使用される手法である。この血清の分
析では、採血された血液から遠心分離により血清が分離
され、その血清が分析項目ごとに分注され子検体が作成
される。そして、子検体が分析装置で分析される。この
とき、血清中にいわゆる妨害物質と呼ばれる溶血ヘモグ
ロビン、ビリルビン、乳びが存在すると、検査結果に誤
差を生じることが知られている。そのため、検体を分析
装置にかける前段階で、これら妨害物質の有無、濃度な
どを調べ、分析結果に反映する必要がある。

【０００３】従来、この分析前の処理は、検査者が目視
により行っていたが、処理速度に限界があり、例えば集
団検診等の大量の検体を迅速に処理することは難しい。
また目視検査は、検査者の違いや、同一検査者でも体調
や環境などの影響を受け得ることなどにより、判定レベ
ルの客観性、定量性を確保することが難しい。

【０００４】このような問題から特開平７−２８０８１
４号公報には、分析前処理での判定を目視ではなく自動
的に行う検体検査システムが提案されている。それに開
示される技術は、遠心分離された元血清が入っている採
血管の側面から光学測定を行うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、元血清が入れ
られる真空採血管や、それを分注し小分けした子検体容
器には、検体を識別するためのバーコード等を記載した
ラベルが病院や検査センタで作成され貼り付けられるた
め、側面からの光学測定は困難な場合が多いという問題
がある。前記先行技術においても、この点を考慮して、
わざわざバーコードラベルの貼られていない別容器に血
清を移し替えて側面から測定する方法が開示されてい
る。このような方法では、移し替えの余計な分注動作が
必要であり、また別容器が必要であるという点で、処理
速度が遅くなる、また検査コストが増大するという問題
が生じる。

【０００６】また、子検体の量は少量である場合も多
く、子検体容器内での子検体の高さが微小であり、側面
からの光学的な透過率測定が困難である場合がある。

【０００７】さらに、検体容器を搬送するラックには、
検体容器を２次元アレイ状に複数本、立てて保持するも
のがあり、その場合には、側方からの検査光の光路上に
複数の検体容器が存在して、個々の検体容器に対する測
定を行うことが不可能となる場合がある。

【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、多数の検体また微量の検体を迅速かつ
精度良く分析することができる血液検査装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る検体検査装
置は、柱状の検体容器内に収容された検体に上下方向に
検査光を入射する光照射部と、前記検体からの透過光を
検知する透過光検知部と、前記透過光に基づいて前記検
体を分析する分析部と、を有するものである。

【００１０】本発明によれば、検体は試験管のような縦
長のチューブ状の検体容器に収容され、その検体に対し
上下方向に検査光が透過される。透過方向は上から下
へ、及び下から上へのいずれでもよい。検体容器が柱状
である場合、一般にその上面及び底面は開口であったり
面積が小さいため、ラベル貼り付けなどのために利用さ
れず、光を透過可能に構成することが容易である。ま
た、検査光の照射位置や透過光の観察位置は、基本的に
検体の量に拘わらず検体容器の水平断面開口に定まり、
検体量に応じた観察位置の調節が不要である。

【００１１】他の本発明に係る検体検査装置において
は、前記分析部が、前記透過光に基づいて前記検体に含
まれる被検物質の濃度を求めるものである。

【００１２】本発明によれば、透過光を観察し、検査光
に対比した当該透過光での変化に基づいて被検物質の濃
度が求められる。本発明の好適な態様は、前記分析部
が、前記透過光に基づいて前記被検物質による吸光度を
求める吸光度決定手段と、前記吸光度に基づいて前記濃
度を求める濃度決定手段とを有する検体検査装置であ
る。さらに、本発明の好適な態様は、吸光度から濃度を
求める検体検査装置において、前記濃度決定手段が、前
記吸光度と前記濃度との関係を表す換算テーブルを有す
るものである。

【００１３】さらに他の本発明に係る検体検査装置は、
吸光度から濃度を求める検体検査装置において、前記分
析部が、前記検体容器の形状及び前記検体の分注量に基
づいて前記透過光の光路長を求める光路長決定手段を有
し、前記濃度決定手段は、前記吸光度及び前記光路長に
基づいて前記濃度を求めるものである。

【００１４】吸光度は吸収を生じる物質中での光路長に
依存する。一般に検体の量が多くなると、検体容器内で
の検体の高さが高くなる。その高さは、検体容器の収容
部の形状に依存する。本発明によれば、光が上下方向に
透過されるため、その光路長は基本的には検体容器内で
の検体の高さとなり、検体容器の形状及び検体の量から
検体容器内での検体の高さを求め、光路長が定められ
る。

【００１５】本発明に係る検体検査装置においては、前
記光照射部が、複数種類の波長の検査光を照射し、前記
透過光検知部が、前記各波長の透過光を検知し、前記分
析部が、前記各波長の透過光に基づいて、前記検体に含
まれる複数の被検物質を分析することを特徴とする。

【００１６】本発明によれば、１つの検体について複数
の波長に関する測定データが得られ、その複数波長の測
定データに基づいて検体中の複数の被検物質の例えば濃
度決定等の分析が行われる。例えば、光照射部では複数
波長を混合して１つの照射光として、透過光検知部が透
過光から各波長の光を弁別して検知するように構成する
ことができる。また反対に、光照射部で複数波長を別個
の照射光として出射し、透過光検知部でフィルタ等を用
いて波長弁別を行ってもよい。また、それぞれ異なる波
長に対応した光照射部及び透過光検知部を複数組、設け
てもよいし、１つの組で光照射部及び透過光検知部のい
ずれかの波長特性を時分割で変える構成とすることもで
きる。本発明の好適な態様である検体検査装置は、前記
複数の被検物質が、血液検体に含まれ得る溶血ヘモグロ
ビン、乳び、又はビリルビンを含むものである。

【００１７】本発明に係る検体検査装置においては、前
記検体容器が、搬送用ラックに複数並列配置され、前記
搬送用ラックは、前記検体容器の配置位置の上下方向に
光を通過可能に構成され、前記光照射部及び前記透過光
検知部は、前記検体容器及び前記搬送用ラックを挟んで
対向配置されることを特徴とする。

【００１８】本発明によれば、搬送用ラックが検体容器
の配置位置の上下方向に光を通過可能とするように、当
該位置に開口が設けられ、又は当該位置が透明部材で構
成される。これにより、それぞれ検体容器に保持された
複数の検体を、搬送用ラックに立てたまま分析すること
ができる。光照射部及び透過光検知部と搬送用ラックと
を相対的に移動させることにより搬送用ラックに保持さ
れた複数の検体に対する透過光の測定が行われる。光を
上下方向に透過させるため、搬送用ラックに検体容器が
２次元アレイ状に配列されている場合でも、光の透過が
他の検体容器によって遮られることがない。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態である血
液検査装置について図面を参照して説明する。本装置
は、試験管形状の子検体容器に分注された血清の子検体
を検査対象とし、血清に含まれ得る妨害物質である溶血
ヘモグロビン、ビリルビン及び乳びの濃度を測定するも
のである。

【００２０】本装置では、光学測定部が設けられた位置
へラックが搬送されると、ラックが光学測定部に対し、
子検体容器６を保持する試験管ホールのピッチずつ相対
移動され、ラックに配列された子検体容器が順にスキャ
ンされる。図１は、このスキャン方向に沿った平面上で
の光学測定部の断面図である。光学測定部は、血清検体
に検査光を入射する光照射部と、当該検査光が血清検体
を透過して得られる透過光を検知する透過光検知部とか
らなる。本装置では、検査光が検体に上下方向に沿って
入射される点が特徴的である。図１に示す例では、光照
射部２が搬送用ラック４に立てられる子検体容器６の上
方に配置され、下向きに検査光を出射する。透過光検知
部８は搬送用ラック４の下方に配置され、上方からの光
を検知する。搬送用ラック４の底面は、子検体容器が立
てられる位置に、光を透過可能な光透過孔１０が設けら
れる。光透過孔１０は、開口、又は透明部材で構成され
る。

【００２１】光照射部２はＬＥＤ（Light Emission Dio
de）２０、レンズ２２、アイリス２４，２６、及びレン
ズ２８を含んで構成される。ＬＥＤ２０からの光は、順
にレンズ２２、アイリス２４，２６、及びレンズ２８を
経て、鉛直下向きに集束される。集束された検査光は搬
送用ラック４に立設された子検体容器６の上部開口を経
て子検体容器６内に収容された子検体血清３０に入射
し、子検体血清３０及び子検体容器６の底面を通過して
透過光として出力される。透過光検知部８は、スキャナ
プレート４０、レンズ４２、フィルタ４４、光検出器４
６を含んで構成される。光検出器４６には、スキャナプ
レート４０でコリメートされ、レンズ４２で集束された
透過光が入射する。

【００２２】フィルタ４４は、透過光の特定の波長域を
選択的に透過させるものであり、その波長域は測定対象
とする妨害物質に応じて定められる。本装置では上述の
３種類の妨害物質の濃度を測定するために４種類の波長
で分析を行う。これに対応して光照射部２と透過光検知
部８とは４対設けられ、それぞれのＬＥＤ２０、フィル
タ４４の波長特性は受け持つ測定波長に対応したものと
される。４種類の波長に対応して設けられる４対の光照
射部２及び透過光検知部８は、搬送用ラック４と光学測
定部との相対運動方向に並べて配置される。これによ
り、搬送用ラック４と光学測定部とが相対移動すると、
各子検体は順次、これら４つの波長に関する測定を受
け、４つの測定波長それぞれについての受光信号が各子
検体ごとに得られる。

【００２３】搬送用ラック４の試験管ホールは、スキャ
ン方向に複数配列されると共に、スキャン方向と直交す
る方向にも複数配列され、子検体容器６は２次元アレイ
状に配列され得る。本装置では上述したように、検査光
の照射及びその透過光の検知を子検体容器６の上下方向
に行うため、水平面内で２次元アレイ状に複数配列され
た子検体に対する測定を個別に行うことが可能である。
図２は、搬送用ラックと光学測定部とを示す模式的な斜
視図である。図示する搬送用ラック４にはスキャン方向
に直交する方向に沿って５つの試験管ホールが設けられ
る。本装置はこれに対応して、スキャン方向と直交する
方向に、各測定波長の光照射部２及び透過光検知部８が
それぞれ５つ並列配置される。これにより、５本の子検
体容器６に対する測定を同時に行うことができ、スルー
プットが向上する。

【００２４】図３は本装置の概略のブロック構成図であ
る。本装置は、上述した光照射部２、透過光検知部８の
他に、光源駆動回路５０、ラック駆動回路５２、Ｉ−Ｖ
変換器５４、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）
５６、分析部５８、分注量入力部６０、出力部６２を含
んで構成される。分析部５８は、ＣＰＵ（Central Proc
essing Unit）６４、検量線テーブル６６、光路長テー
ブル６８を含んで構成される。

【００２５】光源駆動回路５０は光照射部２のＬＥＤ２
０を駆動させる回路であり、ＣＰＵ６４からの指示に従
ってＬＥＤ２０を点滅させる。

【００２６】ラック駆動回路５２は、搬送用ラック４を
移動させる駆動機構（図示せず）を動作させる回路であ
り、例えば、光学測定部の位置においては試験管ホール
のピッチずつ搬送用ラック４を移動させる。ＣＰＵ６４
は、光学測定部での検査光の照射及びその透過光の検知
を行う処理周期に同期して、搬送用ラック４を移動させ
るようにラック駆動回路５２に対し指示を与える。

【００２７】Ｉ−Ｖ変換器５４は透過光検知部８の光検
出器４６の出力電流信号を電圧信号に変換する。この電
圧信号はＡＤＣ５６によりデジタル信号に変換され、Ｃ
ＰＵ６４へ入力される。

【００２８】検量線テーブル６６には、測定対象とする
各妨害物質について、その濃度と吸光度との関係である
検量線データがあらかじめ測定され記憶されている。こ
の検量線データは、検査光が通過する検体中の光路長が
所定の基準光路長である場合のものである。

【００２９】測定される吸光度は実際の光路長に依存
し、その実際の光路長は子検体容器６に小分けされる分
注量と子検体容器６の形状に依存する。光路長テーブル
６８は、この関係を記憶したテーブルである。図４は、
光路長テーブル６８に格納される、分注量と検体内の光
路長との関係の一例を示すグラフであり、子検体容器６
が内径１０ｍｍの試験管である場合のグラフである。分
析部５８には、用いられる子検体容器６に応じた光路長
テーブル６８があらかじめ用意される。一方、各子検体
容器６の分注量の情報は、分注量入力部６０が分注装置
から取得してＣＰＵ６４へ入力する。ＣＰＵ６４は分注
量入力部６０から得られる分注量に対応する光路長を光
路長テーブル６８から読み出す。

【００３０】出力部６２は、ＣＰＵ６４により算出され
る妨害物質の濃度を数値表示したり、その濃度が所定の
異常判定閾値を超えた場合にアラーム出力するといった
機能を有する。

【００３１】次に、本装置の動作について説明する。ラ
ック駆動回路５２は、搬送手段により移動される搬送用
ラック４の先頭部分が、光照射部２及び透過光検知部８
が上下に対向配置される位置まで運ばれたことをセンサ
により検知すると、搬送用ラック４をその搬送方向に関
する試験管ホールの配列ピッチずつステップ駆動する。
このステップ駆動により、各試験管ホールに保持された
子検体容器６は、測定波長がそれぞれ異なる４対の光照
射部２及び透過光検知部８の間に順に移動され、透過光
強度の測定が行われる。

【００３２】搬送用ラック４の搬送方向に並んだそれぞ
れ異なる測定波長に対応する４対の光照射部２及び透過
光検知部８は、搬送用ラック４の搬送方向に並んだ４つ
の検体についての透過光測定を並列して行う。各検体に
ついての４種類の測定波長に関する透過光の測定結果は
時間差で得られる。ＣＰＵ６４は、この時間差で得られ
る各検体についての透過光の測定結果を１組のデータと
して取り扱う。

【００３３】ＣＰＵ６４は透過光の測定結果から各測定
波長での吸光度Ａを算出する。一般に、吸光度Ａは入射
光、透過光の強度をそれぞれＩ₀、Ｉとして、Ａ≡log₁₀
（Ｉ ₀／Ｉ）で算出される。

【００３４】次にＣＰＵ６４は、算出した吸光度をキー
にして検量線テーブル６６を検索し、当該テーブルに格
納された濃度データを取得する。この濃度データは、溶
血ヘモグロビン、ビリルビン及び乳びの３つの妨害物質
それぞれについて取得される。

【００３５】検量線テーブル６６に格納されている濃度
データは、所定の基準光路長に対するものであるため、
ＣＰＵ６４はこの濃度データを検体内の実際の光路長に
応じたものに換算する。ＣＰＵ６４は、分注装置から得
られる分注量データのうち、処理対象としている検体の
データを読み出す。そして、その分注量をキーとして光
路長テーブル６８を検索し、使用されている子検体容器
６に応じた実際の光路長を取得し、上記換算を行う。

【００３６】例えば、吸光度Ａと吸収層の厚さｄとの間
の関係として、Ａ＝εｃｄというランバート・ベールの
法則が知られている。ここでεは分子吸光係数、ｃは濃
度である。ＣＰＵ６４はこのような法則に基づいて、基
準光路長での濃度データから実際の光路長に応じた実際
の濃度への換算を行う。

【００３７】

【発明の効果】本発明の検体検査装置によれば、上下方
向に検査光を入射させるので、検体容器の側面にラベル
が貼られていたり、多数の検体容器が並列配置されてい
ても、透過光を測定することができ、当該透過光を用い
た検体の分析を容易に行うことができる。また、検体容
器に収容される検体の量が少なくても、検査光を検体に
入射させることが容易であり、この点でも検体の分析が
容易となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スキャン方向に沿った平面上での光学測定部
の断面図である。

【図２】搬送用ラックと光学測定部とを示す模式的な
斜視図である。

【図３】本発明の実施形態である血液検査装置の概略
のブロック構成図である。

【図４】光路長テーブルに格納される、分注量と検体
内の光路長との関係の一例を示すグラフである。

【符号の説明】

２光照射部、４搬送用ラック、６子検体容器、８
透過光検知部、１０光透過孔、３０子検体血清、６
６検量線テーブル、６８光路長テーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 35/04 Ｇ０１Ｎ 35/04 Ｈ (72)発明者川那辺純一東京都三鷹市牟礼６丁目22番１号アロカ株式会社内 (72)発明者小野剛東京都三鷹市牟礼６丁目22番１号アロカ株式会社内Ｆターム(参考） 2G045 AA13 AA16 BB39 CA25 CB03 DA51 DA53 DA80 FA13 FA29 GC10 HA17 JA01 JA07 JA08 2G058 CC14 CD21 CF09 GA02 GB03 GC05 GD02 2G059 AA01 BB04 CC16 CC18 DD12 EE01 EE11 GG02 GG03 JJ02 JJ11 JJ30 LL01 MM10 MM12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】柱状の検体容器内に収容された検体に上
下方向に検査光を入射する光照射部と、前記検体からの透過光を検知する透過光検知部と、前記透過光に基づいて前記検体を分析する分析部と、を有することを特徴とする検体検査装置。
【請求項２】請求項１記載の検体検査装置において、前記分析部は、前記透過光に基づいて前記検体に含まれ
る被検物質の濃度を求めることを特徴とする検体検査装
置。
【請求項３】請求項２記載の検体検査装置において、前記分析部は、前記透過光に基づいて前記被検物質による吸光度を求め
る吸光度決定手段と、前記吸光度に基づいて前記濃度を求める濃度決定手段
と、を有することを特徴とする検体検査装置。
【請求項４】請求項３記載の検体検査装置において、前記濃度決定手段は、前記吸光度と前記濃度との関係を
表す換算テーブルを有することを特徴とする検体検査装
置。
【請求項５】請求項３又は請求項４に記載の検体検査
装置において、前記分析部は、前記検体容器の形状及び前記検体の分注
量に基づいて前記透過光の光路長を求める光路長決定手
段を有し、前記濃度決定手段は、前記吸光度及び前記光路長に基づ
いて前記濃度を求めること、を特徴とする検体検査装置。
【請求項６】請求項１から請求項５のいずれかに記載
の検体検査装置において、前記光照射部は、複数種類の波長の検査光を照射し、前記透過光検知部は、前記各波長の透過光を検知し、前記分析部は、前記各波長の透過光に基づいて、前記検
体に含まれる複数の被検物質を分析すること、を特徴とする検体検査装置。
【請求項７】請求項６記載の検体検査装置において、前記複数の被検物質は溶血ヘモグロビン、乳び、又はビ
リルビンを含むことを特徴とする検体検査装置。
【請求項８】請求項１から請求項７のいずれかに記載
の検体検査装置において、前記検体容器は、搬送用ラックに複数並列配置され、前記搬送用ラックは、前記検体容器の配置位置の上下方
向に光を通過可能に構成され、前記光照射部及び前記透過光検知部は、前記検体容器及
び前記搬送用ラックを挟んで対向配置されること、を特徴とする検体検査装置。