JP2003066051A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】試料測定中に発生した不具合の摘出を、ユーザ
の知識や技術力に頼ることなく、特別な試料の測定など
の作業を追加せずに実現し、ユーザのレベルに関係なく
正確な測定結果を得ることができる自動分析装置を実現
する。 【解決手段】測定された反応過程吸光度について測定値
の算出に不適切な吸光度の有無を判定し、測定値の算出
に不適切な吸光度が複数成分または複数試料で検出され
たら、それらの測定条件について吸光度の測定に関与す
る部位の中で、共通する部位を検索する。共通する部位
がある場合は、操作部にある画面などから、不具合発生
および不具合発生部位をユーザに知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血液，尿等の生体
試料を自動分析する臨床検査用自動分析装置に係り、特
に異常の発生原因を容易に特定できる自動分析装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】試料中の成分を分析する自動分析装置に
おいて、試料中の成分を定量分析する場合には、経時的
に測定された複数の吸光度から吸光度変化率や吸光度変
化量を計算し測定結果の算出を行っている。（以下、経
時的に測定された複数の吸光度を反応過程といい、吸光
度変化率を用いて測定結果を算出することをレート分析
といい、吸光度変化量を用いて測定結果を算出すること
をエンド分析という。）一般に、自動分析装置を使用し
た測定では測定前にオペレータが装置を点検し不具合の
ないことを確認してから試料測定を行い、測定終了後に
再度装置の点検を行い、問題がなければ試料測定中に装
置不具合は発生しなかったと判断する。ただし、この不
具合が測定終了後の装置状態確認作業時まで継続してい
る場合は問題ないが、一時的な不具合で測定終了後の点
検時には正常な状態に戻ってしまった場合は点検作業で
は原因究明は不可能である。

【０００３】また、測定中の測定した吸光度の良否を確
認する方法として、特開平１１−９４７４６号公報に記
載されているように、測定した吸光度が測定値の算出に
適しているか否かを判別し、測定結果の算出において不
適切な吸光度を除外することで測定結果の正確性を向上
し、測定結果を出力するときに不適切な吸光度を除外し
たデータであることを知らせるといった方法がある。し
かし、反応過程に不適切な吸光度があったことを知らせ
ることはその発生原因を調査するための情報を与えるだ
けであり、ユーザに高度な技術力がなければ不具合部位
の判定はできなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動分析装置で
は装置の状態確認と試料分析の測定とは別の作業であっ
たため、試料分析のために吸光度を測定しているとき
に、装置に不具合が発生した場合、特に一時的に発生し
た場合には原因を究明することが困難であるという問題
点があった。これは、自動分析装置が測定を行っている
ときは各部位が動作中なので、点検時の接触によるけが
や動作停止の恐れがあり、また、測定動作を常時監視し
続けることは不可能なため、試料測定中の装置状態確認
作業ができないことが原因である。

【０００５】また、既知濃度試料のような正常な状態で
の反応過程の分かっている試料を測定し正常な状態の反
応過程と比較する方法もあるが、この既知濃度試料の吸
光度測定中に発生した不具合以外は検出できないため、
測定対象とするすべての試料について測定開始から終了
までの状態を監視することにはならない。

【０００６】本発明の目的は、試料測定時に発生した装
置の不具合を装置の不具合によって生じた測定値の算出
に不適切な吸光度を含む反応過程から推定することによ
り、試料測定中に発生した不具合を精度管理試料の測定
などの作業追加を必要とせず、ユーザの知識や技術力に
関係なく摘出することを実現し、正確な測定結果を得る
ことができる自動分析装置を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ためには、ユーザには確認できない試料の測定中に装置
状態の不具合を検出する必要がある。

【０００８】そこで、本発明では測定した反応過程吸光
度について装置に記憶した情報や分析条件から所定の関
係にない吸光度すなわち測定値の算出に不適切な吸光度
がないか調べ、検出された場合は不適切な吸光度を含む
反応過程としてデータベースに記憶する。そして、複数
の成分または試料でこのような反応過程が検出された場
合、記憶装置に記憶された情報，分析条件，反応過程吸
光度から、測定に使用した部位の中から不適切な吸光度
の発生した測定にのみ共通する部位を絞り込むことで、
その原因となった不具合部位を特定し、操作部にある画
面などから、不具合発生および不具合発生部位をユーザ
に知らせる。これにより、試料測定中の装置の不具合摘
出においてユーザの知識や技術力は無関係とすることが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を実施可能な生化学自動分
析装置の例を図１に示す。本装置は複数のサンプルカッ
プ１が架設でき採取位置に移動する機能を有するサンプ
ルディスク２，試料を所定量採取するサンプルプローブ
３を備えたサンプリング機構４，複数の試薬分注を行う
試薬ピペッティング機構５ａ，５ｂおよび試薬ボトルの
架設および分注位置に移動する機能を有する試薬ディス
ク６ａ，６ｂ，複数の直接測光用反応容器７を保持した
反応ディスク８，攪拌機構９ａ，９ｂ，反応容器洗浄機
構１０，光度計１１，機構系全体の制御を行わせるため
の中央処理装置（マイクロコンピュータ）１２などを主
要に構成されている。複数の反応容器を保持した反応デ
ィスク８は、反応容器を試料採取位置および試薬分注位
置への搬送と、反応容器内の反応液の吸光度を測定する
ために光度計１１の光軸上に移動するための回転動作を
行う。光度計１１は複数の検知器を有する多波長光度計
が用いられており、光源ランプ１３と相対し反応ディス
ク８が回転状態にあるとき反応容器７の列が光源ランプ
１３からの光束１４を通過するように構成されている。
光束１４の位置と試料吐出位置１５の間には反応容器洗
浄機構１０が配備されており、反応容器７を洗浄する。
さらに波長を選択するマルチプレクサ１６，対数変換増
幅器１７，Ａ／Ｄ変換器１８，プリンタ１９，ＣＲＴ２
０，試薬分注機構駆動回路２１などから構成され、これ
らはいずれもインターフェース２２を経て中央処理装置
１２に接続されている。この中央処理装置は機構系全体
の制御を含めた装置全体の制御と濃度あるいは酵素活性
値演算などのデータ処理も行う。

【００１０】上記の構成における動作原理を以下に説明
する。

【００１１】操作パネル２３にあるスタートスイッチを
押すと反応容器洗浄機構１０により反応容器７の洗浄が
開始され、さらに水ブランクの測定が行われる。この値
は反応容器７で以後測定される吸光度の基準となる。反
応ディスク８が反回転して一時停止すると試料吐出位置
１５まで進み、サンプルカップ１はサンプリング位置に
移動する。同様に２つの試薬ディスク６ａ，６ｂも試薬
ピペッティング位置に移動する。この間にサンプリング
機構４が動作し、サンプルカップ１から、例えば分析項
目Ａ測定用の試料をサンプルプローブ３で吸引しその
後、反応容器７に吐出する。試料の吐出が完了すると反
応ディスク８が半回転し停止する。一方試薬ピペッティ
ング機構はサンプリング機構が反応容器７に試料の吐出
を行っているとき、試薬ピペッティング機構５ａが動作
を開始し試薬ディスク６ａに架設した分析項目Ａの第一
試薬を試薬プローブ２４ａによって吸引する。反応ディ
スク８が停止すると試薬プローブ２４ａは反応容器７上
に移動して吸引した試薬を吐出した後、攪拌機構９ａが
作動して試料と試薬を攪拌する。試薬プローブ２４ａは
プローブ洗浄槽でプローブの内壁と外壁が洗浄され、次
の分析項目Ｂの第一試薬分注に備える。試薬の吐出が完
了すると反応ディスク８が半回転＋１反応容器分回転す
る。測光は反応ディスク８の回転時、反応容器７が光束
１４を横切ったときに行われる。第一試薬が添加されて
から反応ディスクが１回転＋１反応容器分回転すると攪
拌機構９ａが作動して試料と試薬を攪拌する。反応容器
７が試料分注位置から１０回転＋１０反応容器分回転し
た位置、すなわち第二試薬分注位置まで進むと第二試薬
が試薬プローブ２４ｂから添加されその後攪拌機構９ｂ
により攪拌が行われる。反応ディスク８によって反応容
器７は次々と光束１４を横切りそのつど吸光度が測定さ
れる。これらの吸光度は１０分の反応時間において計２
０回の測光が行われる。測光を終えた反応容器７は反応
容器洗浄機構１０により洗浄され次の試料の測定に備え
る。測定した吸光度は中央処理装置１２で濃度あるいは
酵素活性値に換算されプリンタ１９から分析結果が出力
される。

【００１２】このような生化学自動分析装置における本
発明の実施例を、生体試料５検体について分析項目Ａ，
Ｂ，Ｃの３項目を測定した場合を例に説明する。

【００１３】自動分析装置では、１回の試料分注で１項
目分の試料を分注する。よって、試料の分注は図２に示
す順番で行われる。反応ディスク８が１回転＋１セル分
回転する動作を１サイクルと数えると、１サイクル目に
試料番号１の分析項目Ａを測定するための試料を分注
し、第１試薬を分注し、攪拌を行い、測光ポイント１の
吸光度を測定する。２サイクル目は分析項目Ｂを測定す
るための試料を分注し、第１試薬を分注し、攪拌を行
い、測光ポイント１の吸光度を測定するとともに、試料
番号１の分析項目Ａの測定で測光ポイント２の吸光度を
測定する。この動作サイクルを繰り返し、分注した試料
ごとに１０分間の反応で吸光度を２０回測定する。よっ
て、各動作サイクルで測定する吸光度の測光ポイントは
図３のようになる。

【００１４】ここで、図３の測光ポイントのうち、試料
番号３の分析項目Ｂの測光ポイント１２および１６，試
料番号４の分析項目Ａの測光ポイント１５で、測定値の
算出に不適切な吸光度が検出されたと仮定したときの処
理方法について、図４の処理フローを用いて説明する。
まず測定を開始し、反応過程吸光度が出力されたら、Ｓ
１−１で不適切な吸光度の有無を判定する。Ｓ１−１で
不適切な吸光度なしの場合はＳ１−２で測定値の算出が
行われる。不適切な吸光度ありの場合は、Ｓ１−３で不
具合部位判定処理のためにその反応過程を記憶し、さら
にデータベースに記憶する（Ｓ１−４）。そして、Ｓ１
−５でデータベースで不適切な吸光度ありと判定された
反応過程が他にも登録されているかを検索する。他にな
い場合は、Ｓ１−６で不適切な吸光度を除外して測定値
を算出するが、他にも登録されている場合はＳ１−７で
不具合部位判定処理を行ったのち、不適切な吸光度を除
外して測定値を算出する。

【００１５】ここで、Ｓ１−１の判定において吸光度が
測定値の算出に適切か不適切かを判断する方法の例とし
て、生体試料中のＬＤ(乳酸脱水素酵素)の反応過程吸光
度を例に説明する。図１に示した自動分析装置で生体試
料中のＬＤを分析したときの反応過程例を図５に示す。
ＬＤの分析方法は、ＬＤが補酵素ＮＡＤ（β−ニコチン
アミドアデニンジヌクレオチド酸化型）の存在下で基質
である乳酸をピルビン酸に変換する反応を触媒すると
き、同時に、波長３４０ｎｍに吸収のないＮＡＤが還元
されて波長３４０ｎｍに吸収のあるＮＡＤＨ（β−ニコ
チンアミドアデニンジヌクレオチド還元型）に変換され
ることを利用し、３４０ｎｍの吸光度上昇速度を測定し
てＬＤの活性値を求める方法である。通常、分析試薬は
２試薬で構成されており、第１試薬には補酵素のＮＡＤ
が、第２試薬に基質の乳酸が含まれている。ＬＤの分析
は、第２試薬分注後の３４０ｎｍの吸光度上昇が一定速
度であることが前提となるレート分析の条件を利用して
いるので、図３の反応過程吸光度の内、第２試薬分注後
の測光ポイント１１〜２０までの吸光度は以下の条件１
を満たす。

【００１６】Ａ_i≦Ａ_i+1≦Ａ_i+2 …… 条件１(Ａは吸光
度値、ｉは測光ポイントを示す。) よって、測光ポイント１１〜２０の吸光度において、条
件１を満たさない吸光度は測定値の算出に不適切な吸光
度となる。このような判定方法によって測定した吸光度
が測定値の算出に適切か不適切かを判断する。

【００１７】図６に、不具合部位判定の処理フロー例を
示す。分析項目Ａ，Ｂ，Ｃの分析条件は図７に示す。

【００１８】ここで、この自動分析装置における吸光度
測定に関与する部位は、試料分注機構４，第１試薬分注
機構５ａ，攪拌機構９ａ，第２試薬分注機構５ｂ，攪拌
機構９ｂ，光源ランプ１３，検知器１１，マルチプレク
サ１６，対数変換増幅器１７，Ａ／Ｄ変換器１８があ
る。Ｓ２−１の判定では、分析項目ＡとＢは図３から測
定波長が異なるので検知器１１は除外される（Ｓ２−
２）。これは、分析項目Ａ，Ｂでは検知器１１はそれぞ
れの波長のものを使用するため共通部位ではないからで
ある。次にＳ２−３の判定では、図６にあるように測定
値の算出に不適切な吸光度が検出された動作サイクルが
異なっているため、光源ランプ１３は除外される(Ｓ２
−４）。これは、光源ランプ１３の不具合(光量変動な
ど）はその動作サイクルに測定した吸光度に共通に影響
するからである。次にＳ２−５では、不適切な吸光度の
ある反応過程が連続して検出されたかどうかを判定す
る。非連続の場合は、間に測定した不適切な吸光度のな
い測定で使用した部位に不具合はないので除外できる。
試料番号３の分析項目Ｂと試料番号４の分析項目Ａの間
に測定された試料番号３の分析項目Ｃでは測定値の算出
に不適切な吸光度がないことから、分析項目Ｃの測定で
使用する試料分注機構４，第１試薬分注機構５ａ，攪拌
機構９ａ，検知器１１，マルチプレクサ１６，対数変換
増幅器１７，Ａ／Ｄ変換器１８には不具合がなかったと
して除外される（Ｓ２−６）。Ｓ２−７では、不適切な
吸光度試料番号３の分析項目Ｂの測光ポイント１２およ
び１６，試料番号４の分析項目Ａの測光ポイント１５で
あることから除外される部位はない。よって、第２試薬
分注機構５ｂまたは攪拌機構９ｂに不具合が発生したこ
とが分かり、図７に示すようにＣＲＴ２０に不具合の発
生と発生部位が表示される（Ｓ２−８）。

【００１９】また、図６には記載しなかったが、不適切
な吸光度の発生した動作サイクルが同一の場合は、光源
ランプ１３の不具合が、特定の試料でのみ不適切な吸光
度が発生した場合は試料の問題が、特定の分析項目のみ
で不適切な吸光度が発生した場合は試薬の不具合が推定
されるので、これらを判定に加えることもできる。

【００２０】

【発明の効果】上記実施例のように、不具合が発生した
時点で不具合発生部位を判別し、ユーザに知らせること
で、ユーザが不具合発生部位を検索するという作業が不
要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能な生化学自動分析装置。

【図２】試料５検体の測定を行ったときの試料分注順
序。

【図３】生体試料５検体を測定するときの各動作サイク
ルで測定する吸光度のポイント一覧。

【図４】測定された反応過程吸光度の処理フロー例。

【図５】生体試料中のＬＤ（乳酸脱水素酵素）を測定し
たときの反応過程例。

【図６】不具合部位判定の処理フロー例。

【図７】各分析項目の分析条件。

【図８】不具合発生の告知例。

【符号の説明】

１…サンプルカップ、２…サンプルディスク、３…サン
プルプローブ、４…サンプリング機構、５…試薬ピペッ
ティング機構、６…試薬ディスク、７…直接測光用反応
容器、８…反応ディスク、９…攪拌機構、１０…反応容
器洗浄機構、１１…光度計、１２…中央処理装置（マイ
クロコンピュータ）、１３…光源ランプ、１４…光束、
１５…試料吐出位置、１６…マルチプレクサ、１７…対
数変換増幅器、１８…Ａ／Ｄ変換器、１９…プリンタ、
２０…ＣＲＴ、２１…試薬分注機構駆動回路、２２…イ
ンターフェース、２３…操作パネル、２４…試薬プロー
ブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 清孝 茨城県ひたちなか市大字市毛1040番地 株 式会社日立サイエンスシステムズ内 (72)発明者 三村 智憲 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 Ｆターム(参考） 2G058 CB03 CC03 CD03 GB08 GD01 GD05 GE09 GE10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料と試薬を混合し、試料中の目的成分と
   試薬を反応させ、該混合液を光学的に測定する手段を備
   え、かつ上記反応の経時変化を記憶する記憶部を備えた
   自動分析装置において、 前記記憶部に記憶された複数試料の反応の経時変化か
   ら、各試料の測定値に共通する異常値の有無を探索する
   探索手段を備え、該探索手段の探索結果に基づき、自動
   分析装置の異常原因を推定する推定手段を備えたことを
   特徴とする自動分析装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の自動分析装置において、前
   記推定手段で推定された異常原因を表示する表示手段を
   備えたことを特徴とする自動分析装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の自動分析装置にお
   いて、 前記探索手段により探索された共通の異常値を有する反
   応の経時変化を同時に表示する表示手段を備えたことを
   特徴とする自動分析装置。