JP2008510162A - 検査サンプルの検体情報を決定するための測定システム - Google Patents

Abstract

検査サンプルの検体情報を決定するための測定システム2は、基準材料を含んでいるポータブルホルダ18の情報ユニットに保持されているデータを測定システム2へ読み取るための読取装置16を具備している。基準材料の検体情報の決定において、システム2内で使用される基準測定データを生成するために第１の測定方法にしたがって動作する測定機器10が設けられる。データプロセッサ12はこのように決定された基準材料の検体情報と、第２の異なる測定方法により生成され測定システム2へ読み取られるデータから得られる対応する予想される検体情報との比較を行い、その後測定システム2内で使用するように比較にしたがって信号を発生するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は測定システムに関し、特に未知の組成の検査サンプルの検体情報を決定するための測定システムに関する。

測定システムで使用される多くのタイプの測定機器では、その出力にランダムなドリフトが存在しやすい。このドリフトは典型的に経年変化、またはしばしば一時的な異常動作状態の結果として生じる可能性がある。それ故、このような測定機器は、その機器が使用される測定システムが与える検体情報の妥当性を確認するために定期的に制御されることが重要である。

例えばWO 04/027404号明細書には、同じタイプのスペクトル測定機器（いわゆる“衛星”機器）が同じタイプの単一の機器（いわゆる“マスター”機器）に対して標準化され、それによって任意の衛星機器で行われる測定はマスター機器で行われたかのように同じにされることが記載されている。これを実現するために、WO 04/027404号明細書では各衛星測定機器の標準化で使用されるポータブル装置が開示されている。そのポータブル装置はホルダが衛星機器中に導入されるとき、衛星機器により読み取られることのできる情報ユニットと同じ位置に配置される基準サンプルホルダを具備している。マスター測定機器によって基準サンブルで行われた測定に関するスペクトルを典型的に含んでいる情報は、情報ユニット中に保持され、自動的に衛星機器に転送される。この情報は、衛星機器による基準サンプルについての測定から得られた情報と共に、衛星機器の標準化モデルを生成するために使用される。標準化モデルはその後、未知のサンプルについて衛星機器により行われている測定をマスター機器で行われる測定へ数学的変換するために使用されることができる。

しかしながら、マスター装置への標準化が適切ではないが、機器を具備する測定装置によって行われた測定結果の正確性に対する信頼が依然として所望される多くの他のタイプの測定機器が存在している。

１つのこのようなタイプの機器は化学分析測定機器である。このタイプの機器は食品または投与サンプルまたは製薬サンプルのような未知の検査サンプルの通常の化学分析を行うためにしばしば、使用される。１つのこのような機器はケルダール法にしたがって動作し、例えば検査サンプル中の窒素の量についての情報、および随意選択的にこの情報からプロテインの量についての情報を提供するために使用される。例えばサンプルの脂肪または繊維の含有量を測定するために、良好に設定された測定方法にしたがって動作する他のこのような機器も知られている。

これらのタイプの測定機器は、同じタイプのマスター機器で行われた測定に対して通常は標準化されない。しかしながら、幾つかの方法で測定機器を較正することが依然として望ましい。そのため、組成が直接的に知られている化学量論的基準サンプルを提供することが知られている。この基準サンプルは予め検量された測定システムのユーザに対してアンプルで与えられることができ、またはユーザは基準サンプルを生成するために化学量論的材料を手作業で検量することを必要とされる。特定の化学分析測定機器によるこの基準サンプルの測定結果はその後、測定システムによって、そのサンプルに対して予想される測定結果を示す情報と相関される。この情報は典型的に基準サンプルとは別であり、サンプルの化学的組成、恐らくはその重量を識別するデータシートまたはその他の印刷された材料の形態である。この情報はその後、１以上の検体の予想される量を自動的に計算するように構成されることのできる測定システムへユーザによって手作業で入力される。

このプロセスにはかなりの潜在的エラーが存在し、即ち印刷物は失われ、または混同される可能性があり、或いは不正確なデータが偶然、システム中へ入力される可能性がある。

本発明の目的は、少なくとも幾つかの前述の問題を緩和することである。

したがって、本発明の請求項１に記載され特徴付けられた測定システムが提供される。ホルダがシステム中に受けられるときに、基準サンプルホルダの情報ユニットから読み取られるデータを処理するように動作可能なデータ処理手段を有することによって、第２の異なる、好ましくは直接的な測定方法を使用して得られた検体の組成及び重量又は予想される量のような基準サンプルについての情報は、迅速に、正確に、自動的にシステムへ転送されることができ、このシステムで、それは予想される検体情報とシステムを使用して得られた検体情報との比較に使用されることができ、例えば測定システムの正確な動作を確認することができる。

これら及び他の利点は、添付図面を参照して説明する本発明の例示的な実施形態を検討することにより明白になるであろう。
図１を参照すると、ケルダールタイプの測定システム２が概略的に示されている。このシステム２は本発明の実施形態のように別々であってもよく、または例えば単一のハウジングに含まれてもよい３つの機能ユニット４、６、８を具備するものとして示されている。ユニット４、６、８が配置されるときにはいつでも、これらは共に、データプロセッサ12に対して動作するように接続可能なケンダール測定機器10を形成する。このデータプロセッサ12もまた他のユニット４、６、８と同じハウジング内に含まれることができ、機器10と永久接続して設けられることができる。

第１のユニット４は前処理装置であり、ここではそれぞれが消化管を保持するための円筒形の穴14ａとして示されている典型的に２０個等の数の受け部を有する加熱ブロック14を有し、少なくとも穴の１つは図２に関して説明するタイプのものである。既知の重量の検査または基準サンプルを含む窒素はこのユニット４内でアンモニウムイオンに変換されることができる。典型的にこのユニット４はいわゆる“消化”により動作し、それによってサンプルは酸性の試薬および触媒が存在する消化管内に含まれ、その後約２時間までの期間、通常は３００−６００℃の温度で加熱ブロック14により加熱される。第２のユニット６は、消化されたサンプルが希釈、アルカリ付加、蒸気蒸留のような蒸留等の処理を受ける蒸留ユニットである。第３のユニット８は蒸留における検査又は基準測定データが、重量測定的、容積測定的、色層分析的、または本発明の例のようにいわゆる酸塩基滴定を使用する滴定的な方法のような多くの既知の測定方法の１つにより行われる決定ユニットである。

本発明のデータプロセッサ12は計算ユニット12ａ、スクリーン12ｂ、キーパッドのようなユーザ入力12ｃを具備し、測定システム２の一体的なユニットである。データプロセッサ12は、システム２とのデータ通信用のインターフェースを有して構成されている適切にプログラムされたパーソナルコンピュータによってのように複数の既知の、発明力を要しない方法で実現されることができることが認識されよう。計算ユニット12ａは本発明の実施形態では、検体情報として、滴定から得られた検査又は基準測定データを使用して、窒素含有量（％Ｎ）の計算のための数学的アルゴリズムに対して作業アクセスが与えられる。

これまで説明したようにシステム２は技術で良く知られており、スウェーデンのＦＯＳＳ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ＡＢ、Ｈｏｇａｎａｓから入手可能なＫｊｅｌＴｅｃ（商標名）製品の範囲のように市場で入手可能である。このようなシステム２の動作原理は例えばここで参考文献とされている米国特許第6,287,868号明細書にさらに詳しく記載されている。

本発明によるシステム２にはまた、図２に示されているポータブルホルダの情報ユニットから情報を読み取るための図１に示されている読取装置16として構成されている機能ユニットが含まれている。この読取装置16は本発明の実施例では、蒸留ユニット６と共に配置され、データプロセッサ12と接続されて動作し、それらの間のデータ転送を許容する。

図２を検討すると、ポータブルホルダ18はここでは、消化管20と管20の側壁に取付けられている情報ユニット22を具備するものとして示されている。この実施例では、管20には使用するまで、予め定められた量の既知の基準サンプル26を管20中に密封するための取り外し可能な蓋24が設けられている。これにより基準サンプル26の保存が容易になり、基準サンプル26の一体性を確実にする。情報ユニット22は第２の異なる測定方法により得られた基準サンプル26に関する検体の重量、組成又は予想される量のような検体情報データを保持するための遠隔的にアドレス可能なメモリ28を備えている。このメモリ28にはアンテナ30が結合され、それによってデータは無線周波数（ＲＦの）送信等によってメモリ28へまたはメモリ28から無線送信されることができる。

使用において、情報ユニット22は測定システム２の読取装置16から適切な無線送信を受信するときに付勢され、適切な無線送信の形態で読取装置16へデータを返送する。読取装置16はその後、この送信をデータ処理手段12によって使用可能なデータ信号へ変換するように動作する。

この実施形態によれば、基準サンプル26は既知の重量の化学量論的化合物を含んでいる。本発明の実施形態では、化合物のアイデンティティと基準サンプルの重量を示すデータは情報ユニット22へ送信され、送信機器10に対する許容可能な測定誤差と共にそのメモリ28中に記憶される。消化管20はその後、蓋24により密封され、較正が必要な測定システム２を有するエンドユーザへ輸送される。

較正手順の期間に、消化管20は開封され、測定システム２中に置かれる。例えば消化を含む解析手順全体が確認されるならば、基準サンプルはアミノ酸であってもよく、または蒸留及びその後の定量が確認されるだけであるならば、アンモニウム塩であってもよい。較正手順はユーザ入力12ｃにより測定システム２で開始されるか、情報ユニット22から読取装置16へ戻されたデータエレメントによって自動的に開始されてもよい。

測定システム２の決定ユニット８はその後、ここでは滴定によって解析を行うために動作される。決定ユニット８からの基準測定データは計算ユニット12ａへ送られ、計算ユニット12ａは検査サンプルについて、測定データを処理し、それによって基準サンプル24に存在する窒素の量として基準サンプル24の成分情報を決定するように動作する。

計算ユニット12ａはまた、この較正手順中に動作して、この実施形態では基準サンプル26の化学式と重量を示す情報を読取装置16から受信し、対応する予想される検体情報、ここでは基準サンプル26中に存在する窒素の予想される量を生成する。計算ユニット12ａにより決定されるとき、基本的に決定される予想される窒素の量は、予想される検体情報として情報ユニット22に直接記憶され、計算ユニット12ａによりアクセスされることができることが認識されよう。これはユニット12ａの処理負担を減少する役目を行う。

計算ユニット12ａはその後、決定された窒素の量と、予想される量との比較を行い、その間の数値的な差の指示を得るようにプログラムされる。それを指示する信号がその後発生される。この実施形態では、この信号はその後、読取装置16からの許容可能な測定誤差を示す信号と比較され、さらに信号がシステム２内で発生される。このさらに発生された信号はこの実施形態では、比較が許容可能な誤差外にある差を示すとき、検査および／または基準サンプルを測定するための測定システム２の将来の動作を禁止するために使用される。さらに発生された信号は、例えば、スクリーン12ｃ上に警告メッセージを発生し、検査サンプル中の窒素の量の決定を阻止するように計算ユニット12ａの動作をロックするために、データプロセッサ12内で使用されることができる。計算ユニット12ａは、基準サンプル26中の窒素の量の決定を可能にするために較正手順を示すユーザまたは情報ユニット22の入力に応答して、自動的に一時的にロックを解除することができる。

検査サンプルを測定するための測定システム２の動作は、その後の較正手順の結果が機器10の動作が許容可能な誤差内であることを示したとき復旧されることができる。

さらに又はその代わりに、計算ユニット12ａはさらに処理するために基準検体情報を記憶するように構成されてもよい。この情報は例えば予想される基準検体情報を、存在する異なる量の検体を有する多数の基準サンプルについてシステム２により決定されるような対応する実際の基準検体情報へ関連付ける較正機能へ自動的に変換されてもよい。この機能（または機能の自動計算で使用されることのできるデータ）はその後、システム２のその後の動作で使用するためにデータプロセッサ12に含まれるアドレス可能なメモリ中に記憶されることができる。このような使用には、例えば“補正された”検査結果を与えるために、較正機能にしたがって検査サンプル測定データの数学的変換を実行するための計算ユニット12ａの動作を含んでいてもよい。これはその後類似の測定システムのグループの全てのメンバーの自動標準化を有効に行う。

図３に示されているような本発明の第２の実施形態について検討すると、ここでは機能ブロック図は流動血球計算器型のセルカウンタ34の形態の測定機器を含む測定システム32を示している。この測定機器34はこの実施形態では機器34の単一のハウジング内に含まれて示されている３つの機能ユニット40、42、44を具備すると考えてもよい。第１のユニット40はピペットのようなサンプル吸入器36を含むサンプル処理ユニットおよび転送システム38である。サンプル吸入器36はバイアル、試験管又はその他の液体容器のようなサンプルホルダ48から機器34中へ液体量を移動するように動作可能である。基本的に、転送システム38は、検査サンプルを生成するためにカウントされる特別な細胞またはバクテリアを強調するように、液体量を蛍光マーカー染料と混合するように動作すると考えられることができる。システムはその後、加熱された検査サンプルを光学ユニット42へ提供する。その光学ユニット42は基本的に、蛍光を励起するための光源と、このように励起された蛍光の振幅を検出して検査測定データを発生するための協動検出器（どちらも図示せず）を具備している。解析及び制御ユニット44はデータプロセッサ46を含んでおり、これは検出器から検査測定データを受信し、ここでは検査サンプル中に存在する問題とする細胞又はバクテリアの数である検査サンプルの成分情報を決定するためにこれを処理するように構成されている。この第１の測定方法は、後に粒子数に関連される発光の全体量が測定されるので、問題とする粒子の数のいわゆる間接的な決定を行う。

これまで説明したように、このような測定機器34は技術で良く知られており、例えばＦＯＳＳＯＭＡＴＩＦ（商標名）として販売されているデンマークのＦＯＳＳ Ａ／Ｓ Ｈｉｌｌｅｒｏｄから市販されている。

本発明によるシステム32には図４に示されているポータブルホルダの情報ユニットから情報を読み取るための読取装置50が含まれており、これは図２のホルダ18に類似した方法で構成される。読取装置50は解析及び制御ユニット44に接続されて動作し、それらの間のデータ転送を許容し、前記データはデータプロセッサ46内で使用可能である。

図４を検討すると、ポータブルホルダ52の例示的な実施形態が基準液体64のコンテナ54を具備するとして示されている。この実施形態のコンテナ54は、液体64をコンテナ54から除去することのできる外部でアクセス可能な領域58を使用において設けるために、ハウジング56内に取り外し可能に位置されている。この実施形態では、ハウジング56は液体コンテナ54に対する物理的な保護を行うために設けられている。これは地理的に分散された位置間でホルダ52を輸送する期間には特に有効である。ハウジング56には遠隔的に読取可能な情報ユニット62が図２のそのユニットと機能的に類似して、固定して、又は取り外し可能に配置されることができるように凹部60が設けられている。

情報ユニット62は図３のシステム32の測定機器34で使用される測定方法とは異なる測定方法にしたがって決定されるように、基準液体64内の問題とする予想される細胞またはバクテリア数を示すデータを保持するように構成されている。この好ましい解決法では、この異なる測定方法は直接粒子数を決定し、顕微鏡の補助により肉眼で、または個々の細胞又はバクテリアを記録するデジタル化された画像のコンピュータ支援解析等のような、個々の細胞又はバクテリアのカウントが含まれている。

システム32の較正手順期間中、ポータブルホルダ52は測定機器34のピペット36の近くに置かれ、それによって基準液体量64が測定機器34に取り込まれることができる。ここでこれは適切な蛍光マーカーと混合され、前述の検査サンプルで使用される測定方法にしたがって、光学ユニット52中での測定のための基準サンプルを生成し、それによって基準測定データを発生する。データプロセッサ46は基準液体64中の問題とする細胞又はバクテリアの量を示すような基準検体情報を決定するためにこの基準測定データを処理するように構成されている。データプロセッサ46はその後、これを、ここでは細胞又はバクテリアの予想される数である基準サンプルの対応する予想される検体情報を示す情報ユニット62から与えられるデータと比較するように動作し、それによって、測定機器34が許容可能な方法で動作しているか否かを決定する。測定機器34のそれに続く動作は、前述の図１の測定機器10の制御および／または較正に類似して、この決定に従う方法で変更されることができる。

この実施形態では、サンプルは生物的材料を含んでいる。このような材料は典型的に限定された有効寿命を有し、その寿命後は細胞又はバクテリアの含有量は信頼性がなくなる。情報ユニット62中に保持されているデータには、例えば基準サンプル材料の有効寿命の指示を与えることのできる時間的なデータが含まれることが有効であろう。これは例えば基準サンプルが使用されるべき最後の日付（いわゆる“満了日”）を示す日付情報の形態であってもよい。データプロセッサ46はその後、較正手順を行うか否かを決定し、またはこの日付情報にしたがってこのような手順の結果を使用するようにプログラムされることができる。

勿論、このような時間的なデータは図１の測定システム２内で類似の方法で与えられ使用されることができる。

ポータブルホルダ18；52が問題とする特定の測定機器で使用するのに適した任意の形態を取ることができ、本発明の実施形態に示されている形態に限定されないことは当業者によって認識されるであろう。

他のデータが例えば測定機器10；34の動作の自動化において、システムにより使用されるように情報ユニット22；62中に保持されることができることも認識されるであろう。このような自動化はサンプルのタイプ又はクラスを識別するデータに全て基づいている１以上の適切なサンプル処理プロトコル、測定プロトコル、データ処理（例えば制御又は較正）プロトコルの自動選択を含むことができる。

さらに、１以上の機能ユニットの機能は請求されているように、他の機能ユニットと共有またはそこへ転送されることができ、或いは２以上の検体が本発明の技術的範囲を逸脱することなく、使用されることができる。

本発明による測定システムの第１の実施形態の概略図。 図１の測定システムで使用可能な基準サンプルの消化管の概略図。 本発明による測定システムの第２の実施形態の概略図。 図３のシステムで使用可能な本発明によるポータブルホルダの概略図。

Claims (8)

1. 基準サンプル（26；64）を含んでいるポータブルホルダ（18；52）の情報ユニット（22；62）中に保持されているデータを測定システム（２；32）へ読み取るように構成されている読取装置（16；50）と、
   検査サンプルの検査測定データを生成し、基準サンプル（26；64）の基準測定データを生成するために第１の測定方法にしたがって動作するように構成されている測定機器（10；34）と、
   基準サンプル（26；64）の検体情報を決定するために、生成された基準測定データを処理するように構成されたデータプロセッサ（12；46）とを具備している検査サンプルの検体情報を決定するための測定システム（２；32）において、
   前記データプロセッサ（12；46）はさらに、基準サンプル（26；64）の決定された検体情報を、第２の異なる測定方法により生成され測定システム（2；32）へ読み取られるデータから得られる基準サンプルの対応する予想される検体情報とを比較し、その比較にしたがって信号を発生するように構成されていることを特徴とする測定システム。
2. 検査サンプル（26；64）の検体情報を決定するために前記システム（２；32）の動作は信号にしたがって変化されることを特徴とする請求項１記載の測定システム。
3. データプロセッサ（12；46）は基準サンプルの決定された検体情報と、基準サンプルの対応する予想された検体情報との間の数値の差を表す差値として信号を発生するように構成されることを特徴とする請求項２記載の測定システム。
4. 検査サンプルの検体情報を決定するためのシステム（２；32）の動作は、差値が予め定められた許容誤差の範囲外にあるとき禁止されることを特徴とする請求項３記載の測定システム。
5. システム（２；32）はその後の検査測定データと、その後の検査サンプルの検体情報の一方又は両方を信号の結果で決定される数学変換関数にしたがって変更するように信号にしたがって動作するように構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の測定システム。
6. データプロセッサ（46）はさらに、情報ユニット（62）から測定システム（32）へ読み取られる基準サンプル（64）に関する時間的な情報を解析し、それにしたがって基準測定データの生成と処理の一方又は両方を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の測定システム。
7. 時間的なデータは基準サンプル（26；64）の満了日の指示をシステム（２；32）に提供するように構成されていることを特徴とする請求項６記載の測定システム。
8. システム（２；32）はさらに、基準材料（26；64）を含むコンテナ（20；54）と、それと同じ位置に配置される情報ユニット（22;62）とを有するポータブルホルダ（18；52）を具備し、前記ユニット（22;62）は読取装置（16；50）により読取可能な遠隔的にアドレスが可能なメモリ（28）を有し、データプロセッサ（12；46）により処理するため第２の異なる測定方法により得られる基準材料（26；64）の検体情報に関するデータを保持することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の測定システム。

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