JP2009002864A - 分析装置および分析方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】キャリブレーション処理を行なうことができない分析項目であっても、分析精度の高い分析結果を得ることができる分析装置および分析方法を提供すること。
【解決手段】この発明にかかる分析装置1は、測定対象の所望波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有し、2種以上の濃度を持つ特定用サンプルにおける濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きと、所望波長に対して予め求められた特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きとを用いて、分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度を補正するため、キャリブレーターを用いたキャリブレーション処理を行なうことができない分析項目であっても、分析精度の高い分析結果を得ることができる。
【選択図】 図1

Description

この発明は、検体と試薬との反応液の吸光度をもとに検体を分析する分析装置および分析方法に関する。
従来、血液や体液等の多数の検体に対する複数の分析項目に対して分析処理を同時に行なう装置として、試薬が分注された反応容器に検体を加え、反応容器内の試薬と検体の間で生じた反応液の吸光度などの光学的特性を測定し、この測定結果をもとに検体を分析する分析装置が知られている。このような分析装置においては、既知の結果を示すキャリブレーター(標準物質)を分析した分析結果をもとに測光処理の基準となる検量線を設定し、この検量線を用いて測定結果を補正して分析精度を確保していた(特許文献1参照)。
特開平8−262028号公報
しかしながら、全ての分析項目で精度の高いキャリブレーターが作り出されているわけではなく、たとえば所定の酵素を検出する分析項目においては、精度の高いキャリブレーターが存在しないため、キャリブレーション処理を行なうことができない。このため、キャリブレーション処理を行なうことができない分析項目においては、測光系における測定誤差を補正することができないため、出力される分析データの精度をキャリブレーション処理がある分析項目と同程度に高めることが難しく、また、各分析装置からそれぞれ出力される分析データの装置間差が大きいという問題があった。
本発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、キャリブレーション処理を行なうことができない分析項目であっても、分析精度の高い分析結果を得ることができる分析装置および分析方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる分析装置は、検体と試薬との反応液の吸光度をもとに前記検体を分析する分析装置において、測定対象の所望波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有する特定用試料であって2種以上の濃度を持つ特定用試料に対して各吸光度を測定するとともに、分析対象である検体と試薬との反応液の吸光度を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを演算する演算手段と、前記所望波長に対して予め求められた前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと前記演算手段によって演算された傾きとを用いて、前記測定手段によって測定された前記分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された吸光度をもとに前記分析対象の検体を分析する分析手段と、を備えたことを特徴とする。
また、この発明にかかる分析装置は、前記補正手段は、前記演算手段によって演算された傾きに対する前記基準傾きの比の値を、前記測定手段によって測定された前記分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度に乗算して、該分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度の補正値を求めることを特徴とする。
また、この発明にかかる分析装置は、前記特定用試料は、色素液であることを特徴とする。
また、この発明にかかる分析装置は、前記特定用試料は、光学フィルターであることを特徴とする。
また、この発明にかかる分析方法は、検体と試薬との反応液の吸光度をもとに前記検体を分析する分析方法において、測定対象の所望波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有する特定用試料であって2種以上の濃度を持つ特定用試料に対して各吸光度を測定する第1の測定ステップと、前記第1の測定ステップにおいて測定された前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを演算する演算ステップと、分析対象である検体と試薬との反応液の吸光度を測定する第2の測定ステップと、前記所望波長に対して予め求められた前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと前記演算ステップにおいて演算された傾きとを用いて、前記第2の測定ステップにおいて測定された前記分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度を補正する補正ステップと、前記補正ステップにおいて補正された吸光度をもとに前記分析対象の検体を分析する分析ステップと、を含むことを特徴とする。
また、この発明にかかる分析方法は、前記補正ステップは、前記演算ステップにおいて演算された傾きに対する前記基準傾きの比の値を、前記第2の測定ステップにおいて測定された前記分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度に乗算して、該分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度の補正値を求めることを特徴とする。
また、この発明にかかる分析方法は、前記特定用試料は、色素液であることを特徴とする。
また、この発明にかかる分析方法は、前記特定用試料は、光学フィルターであることを特徴とする。
本発明によれば、キャリブレーション処理によって得られる検量線ではなく、測定対象の所望波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有する特定用試料であって2種以上の濃度を持つ特定用試料における濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きと、所望波長に対して予め求められた特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きとを用いて、分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度を補正するため、キャリブレーターを用いたキャリブレーション処理を行なうことができない分析項目であっても、分析精度の高い分析結果を得ることができる。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である分析装置について、血液や尿等、液体である検体の吸光度をもとに検体を分析する分析装置を例に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
図1は、本実施の形態にかかる分析装置1の構成を示す模式図である。図1に示すように、分析装置1は、分析対象である検体および試薬を反応容器21にそれぞれ分注し、分注した反応容器21内で生じる反応を光学的に測定する測定機構2と、測定機構2を含む分析装置1全体の制御を行うとともに測定機構2における測定結果の分析を行う制御機構3とを備える。分析装置1は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の生化学分析を自動的に行う。
測定機構2は、大別して検体移送部11、検体分注機構12、反応テーブル13、試薬庫14、読取部16、試薬分注機構17、攪拌部18、測光部19および洗浄部20を備える。
検体移送部11は、血液や尿等、液体である検体を収容した複数の検体容器11aを保持し、図中の矢印方向に順次移送する複数の検体ラック11bを備える。検体移送部11上の所定位置に移送された検体容器11a内の検体は、検体分注機構12によって、反応テーブル13上に配列して搬送される反応容器21に分注される。
検体分注機構12は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアーム12aを備える。このアーム12aの先端部には、検体の吸引および吐出を行うプローブが取り付けられている。検体分注機構12は、図示しない吸排シリンジまたは圧電素子を用いた吸排機構を備える。検体分注機構12は、上述した検体移送部11上の所定位置に移送された検体容器11aの中からプローブによって検体を吸引し、アーム12aを図中時計回りに旋回させ、反応容器21に検体を吐出して分注を行う。
反応テーブル13は、反応容器21への検体や試薬の分注、反応容器21の攪拌、洗浄または測光を行うために反応容器21を所定の位置まで移送する。この反応テーブル13は、制御部31の制御のもと、図示しない駆動機構が駆動することによって、反応テーブル13の中心を通る鉛直線を回転軸として回動自在である。反応テーブル13の上方と下方には、図示しない開閉自在な蓋と恒温槽がそれぞれ設けられている。
試薬庫14は、反応容器21内に分注される試薬が収容された試薬容器15を複数収納できる。試薬庫14には、複数の収納室が等間隔で配置されており、各収納室には試薬容器15が着脱自在に収納される。試薬庫14は、制御部31の制御のもと、図示しない駆動機構が駆動することによって、試薬庫14の中心を通る鉛直線を回転軸として時計回りまたは反時計回りに回動自在であり、所望の試薬容器15を試薬分注機構17による試薬吸引位置まで移送する。試薬庫14の上方には、開閉自在な蓋(図示せず)が設けられている。また、試薬庫14の下方には、恒温槽が設けられている。このため、試薬庫14内に試薬容器15が収納され、蓋が閉じられたときに、試薬容器15内に収容された試薬を恒温状態に保ち、試薬容器15内に収容された試薬の蒸発や変性を抑制することができる。
試薬容器15の側面部には、試薬容器15に収容された試薬に関する試薬情報が記録された記録媒体が付されている。記録媒体は、符号化された各種の情報を表示しており、光学的に読み取られる。試薬庫14の外周部には、この記録媒体を光学的に読み取る読取部16が設けられている。読取部16は、記録媒体に対して赤外光または可視光を発し、記録媒体からの反射光を処理することによって、記録媒体の情報を読み取る。また、読取部16は、記録媒体を撮像処理し、撮像処理によって得られた画像情報を解読して、記録媒体の情報を取得してもよい。
試薬分注機構17は、検体分注機構12と同様に、検体の吸引および吐出を行うプローブが先端部に取り付けられたアーム17aを備える。アーム17aは、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う。試薬分注機構17は、試薬庫14上の所定位置に移動された試薬容器15内の試薬をプローブによって吸引し、アーム17aを図中時計回りに旋回させ、反応テーブル13上の所定位置に搬送された反応容器21に分注する。攪拌部18は、反応容器21に分注された検体と試薬との攪拌を行い、反応を促進させる。
測光部19は、所定の測光位置に搬送された反応容器21に光を照射し、反応容器21内の液体を透過した光を分光し、分析対象である検体と試薬との反応液に特有の波長の吸光度を測定する。この測光部19による測定結果は、制御部31に出力され、分析部33において分析される。また、測光部19は、測定対象の所望波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有する特定用サンプルであって2種以上の濃度を持つ特定用サンプルに対して各吸光度を測定する。なお、測光部19によって測定される特定用サンプルの濃度範囲は測光部19における受光感度特性に応じて決定される。言い換えると、測光部19によって測定される特定用サンプルの濃度範囲の上限は、測光部19における受光波長の半値全幅に応じて決定される。
洗浄部20は、図示しないノズルによって、測光部19による測定が終了した反応容器21内の混合液を吸引して排出するとともに、洗剤や洗浄水等の洗浄液を注入および吸引することで洗浄を行う。この洗浄した反応容器21は再利用されるが、検査内容によっては1回の測定終了後に反応容器21を廃棄してもよい。
つぎに、制御機構3について説明する。制御機構3は、制御部31、入力部32、分析部33、補正係数取得部34、記憶部35、出力部36および送受信部37を備える。測定機構2および制御機構3が備えるこれらの各部は、制御部31に電気的に接続されている。
制御部31は、CPU等を用いて構成され、分析装置1の各部の処理および動作を制御する。制御部31は、これらの各構成部位に入出力される情報について所定の入出力制御を行い、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行う。入力部32は、キーボード、マウス等を用いて構成され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。
分析部33は、測光部19によって測定された吸光度に基づいて検体の成分分析等を行う。分析部33は、測光部19によって測定された分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度を補正する吸光度補正部33aを備える。分析部33は、吸光度補正部33aによって補正された吸光度をもとに分析対象の検体を分析する。
補正係数取得部34は、測光部19によって測定された特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを演算する。そして、補正係数取得部34は、この演算した傾きに対する測定対象の所望波長に対して予め求められた特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きの比の値を、吸光度補正部33aにおける補正処理において使用される補正係数として取得する。吸光度補正部33aは、補正係数取得部34によって取得された補正係数を、測光部19によって測定された分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度に乗算して、該分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度の補正値を求める。言い換えると、吸光度補正部33aは、測定対象の所望波長に対して予め求められた特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと、補正係数取得部34によって演算された傾きとを用いて、測光部19によって測定された分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度を補正している。
さらに、補正係数取得部34は、測光部19が実際に測定する光の波長を特定する。補正係数取得部34は、測光部19によって測定された特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを求める。そして、補正係数取得部34は、特定用傾きと、演算した傾きとを比較し測光部19が実際に測定する光の波長を特定する。この特定用傾きは、一つ以上の波長に対して予め求められた特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである。特定用傾きは、所望波長を含む特定対象波長ごとにそれぞれ求められている。特定用傾きは、測光部19における受光感度よりも高い受光感度を有する測光装置によって波長ごとに測定された特定用サンプルの各濃度の吸光度をもとに求められる。補正係数取得部34は、各特定用傾きと、演算した傾きとの一致度をもとに測光機構が実際に測定する光の波長を特定する。
記憶部35は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、分析装置1が処理を実行する際にその処理にかかわる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成され、検体の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部35は、測定対象の所望波長に対して予め求められた基準傾きを記憶する。記憶部35は、一つ以上の波長に対して予め求められた特定用傾きを記憶していてもよい。記憶部35は、CD−ROM、DVD−ROM、PCカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えてもよい。
出力部36は、ディスプレイ、プリンタ、スピーカー等を用いて構成され、検体の分析結果を含む諸情報を出力する。出力部36は、補正係数取得部34によって特定された測光部19が実際に測定する光の波長を出力してもよい。送受信部37は、図示しない通信ネットワークを介して所定の形式にしたがった情報の送受信を行うインターフェースとしての機能を有する。
以上のように構成された分析装置1では、列をなして順次搬送される複数の反応容器21に対して、検体分注機構12が検体容器11a中の検体を分注し、試薬分注機構17が試薬容器15中の試薬を分注した後、測光部19が検体と試薬とを反応させた状態の検体の分光強度測定を行い、この測定結果を吸光度補正部33aが補正した後に分析部33が分析することで、検体の成分分析等が自動的に行われる。また、洗浄部20が測光部19による測定が終了した後に搬送される反応容器21を搬送させながら洗浄することで、一連の分析動作が連続して繰り返し行われる。
つぎに、図1に示す測光部19について説明する。測光部19は、図2に示すように、光を照射する光源191と、光源191から照射された光を反応容器21に対して集光するレンズ192と、反応容器21を通過した光をグレーティング195に対して集光するレンズ193,194と、レンズ193,194によって集光された光を分光するグレーティング195と、グレーティング195によって分光された光を波長ごとに絞るスリット部材196と、所定波長光の受光量をそれぞれ検出するフォトダイオード(以下、「PD」とする。)を1次元または2次元に配列しグレーティング195によって分光された各波長の光を受光するフォトダイオードアレイ(以下、「PDA」とする。)197とを備える。通常、血液や尿などの検体を生化学的に分析する分析装置においては、570nm帯域の波長光が測定光の一つとして用いられている。このため、本実施の形態においては、PDA197の各PDが受光する各波長のうち、所望波長が570nm光である場合を例に補正係数取得部34における補正係数取得処理および吸光度補正部33aにおける補正処理を説明する。
まず、570nm帯域の光に対する補正係数を取得するために用いる特定用サンプルについて説明する。ここで、分析装置1においては、測光部19が測定する570nm光は調整誤差により、所望波長から多少の誤差を生じる。たとえば、所望波長570nmに対し、570〜575nmの範囲の誤差が出る場合がある。そこで、分析装置1は、高い分析精度を維持するために、測光部19が実際に測定する波長光の吸光度を所望波長である570nm光の吸光度に補正した上で、分析部33における分析処理を行なっている。
本実施の形態においては、所望波長である570nm光の吸光度に補正するための補正係数を求めるための特定用サンプルとして、色素液であるアシッドレッドを用いる。図3に示すように、アシッドレッドは、所望波長を含む570nmとともに調整誤差範囲である570〜575nmの範囲において単調かつ急峻な傾斜をもった吸光度特性を有する。このため、アシッドレッドは、570nm〜575nmの範囲内であれば、吸収波長が1nmしか変化しなかった場合であっても、吸光度に大きな差が生じる。この結果、アシッドレッドの吸光度を用いることによって、アシッドレッドが吸収した光の波長変化を1nm以下の単位で把握することができる。また、アシッドレッドは、570nm〜575nmの範囲において高い吸光度を有するため、希釈した場合であっても測光部19において測定可能である程度に570nm〜575nmの波長の光を吸収できる。したがって、アシッドレッドを各濃度に希釈して570nm〜575nmの各波長の吸光度をそれぞれ測定した場合、波長ごとに濃度と吸光度との関係がそれぞれ求められる。
図4に、実際に所定濃度の原液を各希釈率で希釈したアシッドレッドの各濃度の吸光度を570nm〜575nmの波長光で測定した結果を示す。図4に示す測定結果は、希釈率を0〜1の間で0.1ずつ変化させて所定濃度の原液を希釈した11種の濃度の各アシッドレッドに対して、570nm〜575nmの各波長の吸光度を測定した場合に対応する。図4に示すように、各波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係は、1次関数によって表すことができる。図4に示す直線l570は、570nmの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線l571は、571nmの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線l572は、572nmの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線l573は、573nmの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線l574は、574nmの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線l575は、575nmの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示す。なお、これらのアシッドレッドの各濃度の吸光度は、測光部19の受光波長の半値全幅より狭い受光波長の半値全幅を有し高い受光感度を有する分光光度計によって測定されたものである。
図4の直線l570〜直線l575に示すように、570nm〜575nmの各波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示す直線は、それぞれ異なる傾きを有することが分かる。また、図4の直線l570〜直線l575に示すように、570nm〜575nmの各波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示す直線は、切片がほぼ0であるとみなせる。
図5は、図4に示す所望波長である570nmを含む570〜575nmの各波長に対応する直線における傾きaを演算した結果を示す図である。図5に示すように、570nm〜575nmの各波長によって、570nm〜575nmの各波長に対応する直線の傾きaはそれぞれ異なる値となる。この各波長に対応する傾きaの値は、分析装置1内の測光部19よりも高い受光感度を有する分光光度計による測定結果に基づくものであるため、各波長において固有のものとして扱ってもよいと考えられる。図5に示す各波長に対応するアシッドレッドの希釈率と吸光度との関係を示す直線の傾きaは、予め求められて記憶部35内に記憶されている。
分析装置1においては、吸光度と色素液であるアシッドレッドの各濃度との関係を示す直線の傾きの値が、各波長においてそれぞれ固有のものであることを利用して、分析装置1において実際に測定された吸光度を、所望波長で測定した場合の吸光度に補正する。
具体的に、図6を参照して、吸光度の補正処理に関して説明する。上述したように、測光部19が実際に測定する光の吸光度と色素濃度とは、この測光部19が実際に測定する光の波長に応じた傾きを有する1次関数の関係を有する。図6に示す傾きaeの直線leは、測光部19によって実際に測定された2種以上のアシッドレッドの希釈率と吸光度との関係を示す直線として得られたものである。すなわち、この直線leは、測光部19が実際に測定する吸光度と色素濃度との関係を示すものである。分析対象である検体は、各分析項目に対応する試薬と反応することによって、分析対象物の濃度に対応した濃さの色となり、測光部19に測定される各検体と試薬との反応液における吸光度は、この直線le上に現れることとなる。したがって、測光部19によって実際に測定された分析対象の検体の測定点Peも直線le上に現れる。この結果、測定点Prに対応する吸光度Aeは、直線leに示す関係を有するため、たとえば濃度Cに対しae×Cの値となる。
そして、所望波長である570nmに対して予め求められた特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線l570は、固有の傾きa570を有する。所望波長である570nm光によって分析対象の検体を測定した場合に得られる点Prの吸光度Arの値は、直線l570に示す関係を有するため、たとえば濃度Cに対しa570×Cの値となる。
測光部19において実際に測定された分析対象の検体における吸光度がAeである場合に対し、点Prにおける所望波長570nm光による吸光度Arを求めるには、実際に測定した吸光度AeをAr/Ae倍、つまり(a570×C)/(ae×C)倍、すなわち(a570/ae)倍すればよい。言い換えると、所望波長である570nm光によって測定した場合に得られる点Prの吸光度Arの値を求めるためには、実際に測光部19に測定された吸光度Aeに(a570/ae)を乗算すればよい。
したがって、測光部19によって実際に測定された吸光度を所望波長である570nm光による吸光度に補正するためには、測光部19によって実際に測定された2種以上の濃度のアシッドレッドの希釈率と吸光度との関係を示す直線の傾きに対する所望波長に対する基準傾きの比の値を補正係数として乗算すればよい。補正係数取得部34は、この比の値を補正係数として取得する。吸光度補正部33aは、測光部19によって測定された検体と試薬との反応液の吸光度に、補正係数取得部34によって取得された補正係数を乗じることによって、所望波長光による吸光度の値に補正する。
さらに、補正係数取得部34は、測光部19によって測定されたアシッドレッドの希釈率と吸光度との関係を示す直線の傾きを、図5に示す各波長に対応する直線の傾きaと比較することによって、測光部19が実際に測定する光の波長を特定することができる。
図7に示すように、希釈率0.3のアシッドレッドと希釈率0.4のアシッドレッドの吸光度を測光部19において測定した場合、補正係数取得部34は、図7の点P13に示す希釈率0.3のアシッドレッドの吸光度および点P14に示す希釈率0.4のアシッドレッドの吸光度をもとに、点P13および点P14を通る直線l1を求め、この直線l1の傾きaを演算する。補正係数取得部34は、直線l1の傾きaを演算した後、記憶部35内から図5に示す各波長の傾きを参照し、演算した傾きと一致する傾きを有する波長を測光部19が実際に測定する光の波長として特定する。この場合、補正係数取得部34は、直線l1の傾きが2.886であると演算したため、矢印Y1に示すように、直線l1は571nmの波長の光に対応すると判断し、測光部19が実際に測定する光の波長は、571nmであると特定する。
また、所定期間経過後において、希釈率0.2のアシッドレッド、希釈率0.3のアシッドレッド、希釈率0.4のアシッドレッドの吸光度を測光部19において測定した場合について説明する。この場合、補正係数取得部34は、図7の点P22に示す希釈率0.2のアシッドレッドの吸光度、点P23に示す希釈率0.3のアシッドレッドの吸光度および点P24に示す希釈率0.4のアシッドレッドの吸光度をもとに、点P22、点P23および点P24を通る直線l2を求め、この直線l2の傾きaを演算する。補正係数取得部34は、直線l2の傾きaを演算した後、記憶部35内から図5に示す各波長の傾きを参照し、演算した傾きに対応する波長を判断する。補正係数取得部34は、直線l2の傾きが2.563であるため、直線l2の傾きaと最も値が近い573nm〜574nmの範囲に対応すると判断し、演算した傾きaとの差および比などを演算することによって、矢印Y2に示すように、測光部19が実際に測定する光の波長は、573.5nmであると特定する。このように、分析装置1においては、測光部19が実際に測定する光の波長における所望波長からのずれ量を絶対的に取得することができる。
つぎに、図8を参照して、分析装置1における補正係数取得処理について説明する。図8に示すように、補正係数取得部34は、入力部32から入力された指示情報をもとに、補正係数の取得を指示されたか否かを判断する(ステップS2)。この補正係数取得の指示は、たとえば、操作者による入力部32の操作によって、出力部36を構成するディスプレイ画面上に表示されたメニュー欄から補正係数取得を指示する選択欄が選択された場合、入力部32から測光部19の波長の特定を指示する指示情報が制御部31に入力される。
補正係数取得部34は、補正係数の取得を指示されたと判断するまでステップS2の判断を繰り返し、補正係数の取得を指示されたと判断した場合(ステップS2:Yes)、各希釈率で希釈されたアシッドレッドなどの特定用サンプルの吸光度測定を測光部19に指示し、測光部19は、特定用サンプルの吸光度測定を行い(ステップS6)、測定結果を出力する。次いで、補正係数取得部34は、入力部32から入力された情報などをもとに、測光部19によって測定された特定用サンプルの各希釈率を取得する(ステップS8)。そして、補正係数取得部34は、特定用サンプルの希釈率と波長特定用サンプルの吸光度との関係を示す直線を取得し、この特定用サンプルにおける直線の傾きを演算する(ステップS10)。つぎに、補正係数取得部34は、たとえば図5に例示する、一つ以上の波長に対して予め求められた特定用サンプルの希釈率と吸光度との関係を示す各波長の直線の傾きを波長特定用情報として記憶部35内から取得する(ステップS12)。そして、補正係数取得部34は、ステップS10において取得した直線の傾きと、ステップS12において波長特定用情報として取得した各波長の傾きとの一致度をもとに、測光部19が実際に測定する光の波長を特定する(ステップS14)。
そして、補正係数取得部34は、所望波長に対して予め求められた特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きを記憶部35から取得し、ステップS10において演算した特定用サンプルにおける希釈率と吸光度との関係を示す各波長の直線の傾きに対する基準傾きの比の値を、補正係数として取得する(ステップS16)。次いで、補正係数取得部34は、取得した補正係数を分析部33における吸光度補正部33aに出力して(ステップS18)、補正係数取得処理を終了する。なお、分析装置1は、図8に示す補正係数取得処理を、分析装置1出荷前に行なってもよく、分析装置1設置後に定期的に行なってもよい。
次いで、図9を参照して、分析装置1における分析処理について説明する。図9に示すように、制御部31は、入力部32から入力された指示情報などをもとに、分析装置1の各構成部位に、分析対象である検体に対して、指示された分析項目に対応する分析処理を実行するように指示する(ステップS22)。分析装置1の各構成部位は、検体および指示された分析項目に対応する試薬を反応容器21内に分注し、攪拌した後、測光部19は、分析を指示された検体と試薬との反応液である分析指示サンプルの吸光度測定を行なう(ステップS24)。測光部19によって測光された分析指示サンプルの吸光度測定結果は、分析部33に出力される。
分析部33は、この分析指示サンプルに対して行なわれた分析項目においてキャリブレーション処理があるか否かを判断する(ステップS26)。分析部33が、この分析指示サンプルに対して行なわれた分析項目においてキャリブレーション処理がないと判断した場合(ステップS26:No)、吸光度補正部33aは、補正係数使用補正処理を行なう(ステップS28)。吸光度補正部33aは、補正係数使用補正処理において、補正係数取得部34によって取得された補正係数を、測光部19が測定した吸光度に乗算して、分析指示サンプルの吸光度に対する補正値を求める。
これに対し、分析部33が、この分析指示サンプルに対して行なわれた分析項目においてキャリブレーション処理があると判断した場合(ステップS26:Yes)、吸光度補正部33aは、検量線使用補正処理を行なう(ステップS30)。吸光度補正部33aは、キャリブレーション処理において作成した検量線をもとに、分析指示サンプルの吸光度に対する補正値を求める。
そして、吸光度補正部33aは、補正係数使用補正処理(ステップS28)または検量線使用補正処理によって求めた補正後の吸光度を出力し(ステップS32)、分析部33は、補正された吸光度に対し分析項目に応じた演算処理などを行なうことによって、分析指示サンプルを分析する分析処理を行なう(ステップS34)。そして、出力部36は、分析部33による分析結果を出力し(ステップS36)、分析処理を終了する。
このように、本実施の形態にかかる分析装置1は、測定対象の所望波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有する特定用サンプルであって2種以上の濃度を持つ特定用サンプルにおける濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きと、所望波長に対して予め求められた特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きとを用いて、測光部19が実際に測定する光の波長と所望波長とのズレによる測定誤差を補正している。すなわち、分析装置1においては、キャリブレーション処理によって得られる検量線を用いなくとも、測光部19が実際に測定する光の波長と所望波長とのズレによる測定誤差を補正できる。
このため、本実施の形態によれば、キャリブレーション処理が行なうことができない分析項目であっても、出力される分析データの精度をキャリブレーション処理がある分析項目と同程度に高めることが可能になるとともに、各分析装置からそれぞれ出力される分析データの装置間差を低減することが可能になり、分析精度の高い分析結果を得ることができる。
なお、本実施の形態においては、所望波長に対して予め求められた特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと、測光部19によって実際に測定された2種以上のアシッドレッドの希釈率と吸光度との関係を示す直線の傾きとが取得できれば補正係数を得ることができ、補正処理が行なえる。このため、分析装置1は、図8に示す波長特定処理(ステップS14)を必ずしも行なう必要がない。
また、補正係数取得部34の波長特定処理として、図5を参照し複数の波長における吸光度と濃度との関係を示す直線の傾きを用いて波長を特定した場合を例に説明したが、これに限らない。補正係数取得部34は、たとえば、所望波長である一つの波長における吸光度と濃度との関係を示す直線の傾きを参照し、この傾きと測光部19が実際に測定した特定用サンプルの吸光度と濃度との関係を示す直線の傾きとが一致するか否を判断することによって、測光部19が実際に測定する光の波長が、所望波長と一致、または、ずれているかを特定してもよい。
また、分析装置1においては、570nm〜575nmにおける特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の各傾きの値そのものをもとに波長特定処理を行なった場合を例に説明したが、これに限らず、各波長と各傾きとの関係を示す演算式を予め求め、この演算式を用いて、測光部19によって実際に測定された2種以上のアシッドレッドの希釈率と吸光度との関係を示す直線の傾きに対応する波長を測光部19が実際に測定する波長として求めてもよい。
また、本実施の形態においては、570nm帯域に対応する特定用サンプルとしてアシッドレッドを用いた場合を例に説明したが、もちろんこれに限らず、所望波長に応じて、帯域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有する色素液を特定用サンプルとして設定すればよい。
また、本実施の形態においては、アシッドレッドのような各濃度色素液を反応容器21内に注入した場合を例に説明したが、もちろんこれに限らない。分析装置1は、たとえば図10に示すように、特定用サンプルとして、アシッドレッドを注入した反応容器21に代えて、反応容器21と同形状の波長透過特性がそれぞれ異なる光学フィルター121を反応テーブル13内にセットし、この光学フィルター121の各透過率をもとに波長透過特性と透過率との関係を示す直線の傾きを演算して、反応液の吸光度を補正してもよい。この場合、測定対象の所望波長に対して予め各波長透過特性の光学フィルター121の透過率を測定し、分析装置1は、測定した各透過率と各波長透過特性との関係を示す直線の傾きを基準傾きとして記憶しておけばよい。また、分析装置1は、たとえば、図11に示すように、各波長透過特性の光学フィルター121を反応容器21にそれぞれセットして、この光学フィルター121および反応容器21における各透過率をもとに波長透過特性と透過率との関係を示す直線の傾きを演算して、反応液の吸光度を補正してもよい。この場合、測定対象の所望波長に対して予め各波長透過特性の光学フィルター121をセットした反応容器21における透過率を測定し、分析装置1は、測定した各透過率と各波長透過特性との関係を示す直線の傾きを基準傾きとして記憶しておけばよい。なお、透過率は光が物質を透過する度合いであることから出射光量と受光光量との割合である。そして、吸光度は、光を物質が吸収する度合いであることから、透過した光量をもとに求められた物質を吸収した光量と出射光量との割合であり、透過率と裏表の関係となることから、光学フィルターにおける透過率を用いた場合も色素液を用いた場合と同様に吸光度の補正が可能である。
また、上記実施の形態で説明した分析装置1は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。このコンピュータシステムは、所定の記録媒体に記録されたプログラムを読み出して実行することで分析装置の処理動作を実現する。ここで、所定の記録媒体とは、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MOディスク、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」の他に、コンピュータシステムの内外に備えられるハードディスクドライブ(HDD)などのように、プログラムの送信に際して短期にプログラムを保持する「通信媒体」など、コンピュータシステムによって読み取り可能なプログラムを記録する、あらゆる記録媒体を含むものである。また、このコンピュータシステムは、ネットワーク回線を介して接続した管理サーバや他のコンピュータシステムからプログラムを取得し、取得したプログラムを実行することで分析装置の処理動作を実現する。
実施の形態にかかる分析装置の要部構成を示す模式図である。 図1に示す測光部における要部を示す模式図である。 特定用サンプルであるアシッドレッドの吸光度特性を示す図である。 所定濃度の原液を各希釈率に希釈したアシッドレッドの各濃度の吸光度を570nm〜575nmの波長光で測定した結果を示す図である。 図4に示す570nm〜575nmの各波長に対応する直線における傾きaを演算した結果を示す図である。 図1に示す補正係数取得部における波長特定処理を説明する図である。 図1に示す補正係数取得部において使用される補正係数について説明した図である。 図1に示す分析装置における補正係数取得処理の処理手順を示すフローチャートである。 図1に示す分析装置における分析処理の処理手順を示すフローチャートである。 図1に示す測光部の要部の他の例を示す模式図である。 図1に示す測光部の要部の他の例を示す模式図である。
符号の説明
1 分析装置
2 測定機構
3 制御機構
11 検体移送部
11a 検体容器
11b 検体ラック
12 検体分注機構
12a,17a アーム
13 反応テーブル
14 試薬庫
15 試薬容器
16 読取部
17 試薬分注機構
18 攪拌部
19 測光部
20 洗浄部
21 反応容器
31 制御部
32 入力部
33 分析部
34 補正係数取得部
35 記憶部
36 出力部
37 送受信部
191 光源
192,193,194 レンズ
195 グレーティング
196 スリット部材
197 PDA

Claims (8)

  1. 検体と試薬との反応液の吸光度をもとに前記検体を分析する分析装置において、
    測定対象の所望波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有する特定用試料であって2種以上の濃度を持つ特定用試料に対して各吸光度を測定するとともに、分析対象である検体と試薬との反応液の吸光度を測定する測定手段と、
    前記測定手段によって測定された前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを演算する演算手段と、
    前記所望波長に対して予め求められた前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと前記演算手段によって演算された傾きとを用いて、前記測定手段によって測定された前記分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度を補正する補正手段と、
    前記補正手段によって補正された吸光度をもとに前記分析対象の検体を分析する分析手段と、
    を備えたことを特徴とする分析装置。
  2. 前記補正手段は、前記演算手段によって演算された傾きに対する前記基準傾きの比の値を、前記測定手段によって測定された分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度に乗算して、該分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度の補正値を求めることを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
  3. 前記特定用試料は、色素液であることを特徴とする請求項1または2に記載の分析装置。
  4. 前記特定用試料は、光学フィルターであることを特徴とする請求項1または2に記載の分析装置。
  5. 検体と試薬との反応液の吸光度をもとに前記検体を分析する分析方法において、
    測定対象の所望波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有する特定用試料であって2種以上の濃度を持つ特定用試料に対して各吸光度を測定する第1の測定ステップと、
    前記第1の測定ステップにおいて測定された前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを演算する演算ステップと、
    分析対象である検体と試薬との反応液の吸光度を測定する第2の測定ステップと、
    前記所望波長に対して予め求められた前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと前記演算ステップにおいて演算された傾きとを用いて、前記第2の測定ステップにおいて測定された前記分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度を補正する補正ステップと、
    前記補正ステップにおいて補正された吸光度をもとに前記分析対象の検体を分析する分析ステップと、
    を含むことを特徴とする分析方法。
  6. 前記補正ステップは、前記演算ステップにおいて演算された傾きに対する前記基準傾きの比の値を、前記第2の測定ステップにおいて測定された前記分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度に乗算して、該分析対象の検体と試薬との反応液の吸光度の補正値を求めることを特徴とする請求項5に記載の分析方法。
  7. 前記特定用試料は、色素液であることを特徴とする請求項5または6に記載の分析方法。
  8. 前記特定用試料は、光学フィルターであることを特徴とする請求項5または6に記載の分析方法。
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