JP2016057228A - 自動分析装置及び異常判定方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】連続した患者検体の測定項目の測定値が高め又は低めの値である場合に、検体に起因しない異常を判定する。【解決手段】本発明の自動分析装置の一態様は、複数の検体を連続して測定し、各検体の測定項目の測定値を出力する測定機構と、所定の条件と所定回数とが格納された設定テーブル40とを有する。さらに、測定機構から出力される測定値と設定テーブル40に格納された所定の条件とを比較し、測定値が所定の条件に合致する回数が所定回数連続した場合には異常であると判定する制御部を備える。【選択図】図4

Description

本発明は、検体に含まれる成分を分析する自動分析装置及び異常判定方法に関する。
自動分析装置として、血液や尿等の検体に含まれる各種成分を分析する生化学分析装置が知られている。この生化学分析装置は、標準検体(既知濃度の検体)の測定結果から検量線を作成し、検量線を用いて患者検体に含まれる分析対象成分の濃度を計算する。
ところで、患者検体を連続して測定した場合に、連続した患者検体で測定項目の測定値が異常(正常範囲外)ではないものの高め又は低めの値となることがある。この原因として、生化学分析装置の異常(分注不良、部品故障、部品取り替え等)や試薬不良(試薬劣化、液量違い、洗浄不足等)などが考えられる。このような装置異常や試薬不良など(以下「装置異常等」と総称する)により、連続する患者検体の測定項目の測定値の高め又は低めの値が連続して発生すると、その値によっては異常値と判定されてしまうことがある。即ち、患者検体に異常がないにもかかわらず、異常値と判定される。
特許文献1には、装置の処理や機能を複雑化することなく、気泡や異物による反応過程異常に由来する測定値の異常を検出可能な自動分析装置が開示されている。特許文献1に記載の自動分析装置は、光度検知器の同一試料に対する検出値から試料の濃度を演算し、演算した濃度の平均値からの変動幅を算出し、算出した変動幅が予め定めた許容変動幅以内か否かを判断する。そして、自動分析装置は、光度検知器の検出値から算出した濃度の変動幅が許容変動幅以内でない場合に、反応過程異常であることを上記表示部に表示させる。
特開2013−134139号公報
特許文献1に記載の自動分析装置は、高め又は低めの測定値が連続して発生した場合には、測定値の変動幅が許容変動幅以内であれば反応過程異常とは判定しない。しかし、この自動分析装置では、装置異常や試薬不良等により、連続して測定された測定値が許容変動幅以内で徐々に高め又は低めの値へ変化するような場合、検体に異常がなくても、測定値が最終的に許容変動幅を逸脱した時点で異常値と誤判定される可能性がある。
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、連続する検体の測定項目の測定値が高め又は低めの値である場合に、個別の検体における特異な測定値を直ちに異常と判断することなく、検体に起因しない異常を判定できるようにすることを目的とする。
本発明の一態様の自動分析装置は、複数の検体を連続して測定し、各検体の測定項目の測定値を出力する測定機構と、所定の条件と所定回数とが格納された設定テーブルとを有する。さらに、測定機構から出力される測定値と設定テーブルに格納された所定の条件とを比較し、測定値が所定の条件に所定回数連続して合致した場合には異常であると判定する制御部を備える。
上述のように、本発明の一態様では、連続した検体の測定対象の測定値(例えば濃度)と予め設定した所定の条件(例えば上限閾値、下限閾値)とを比較し、連続した測定値が所定の条件に所定回数連続して合致した場合に、異常であると判定する。それゆえ、個別の検体における特異な測定値を直ちに異常と判断することなく、検体に起因しない異常(装置異常や試薬不良など)を発見できる。
本発明の第1の実施の形態に係る自動分析装置を模式的に示す説明図である。 本発明の第1の実施の形態に係る計算機の内部構成例を示すブロック図である。 連続した測定データの判定処理を示すフローチャートである。 図4Aは判定値設定テーブルの一例を示す図であり、図4Bは測定結果の一例を示す図である。 図5Aは判定値設定テーブルの他の例を示す図であり、図5Bは測定結果の他の例を示す図である。 判定値設定テキストの一例である。 判定値設定画面の一例である。 2種の患者検体の測定項目の測定結果であり、測定ポイントと測定値との関係を示す図である。 2種の患者検体に対する判定処理を示すフローチャートである。 患者種分類を伴う2種の患者検体に対する判定処理を示すフローチャートである。 患者種が不明な検体に対する判定処理を示すフローチャートである。
以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
<1.第1の実施の形態>
[自動分析装置の構成]
図1に示す装置は、本発明の自動分析装置の一例として適用する生化学分析装置1である。生化学分析装置1は、血液や尿等の生体試料に含まれる特定の成分の量を自動的に測定する装置である。
図1に示すように、生化学分析装置1は、測定機構1Aと、計算機30とを備える。測定機構1Aは、サンプルターンテーブル2と、希釈ターンテーブル3と、第1試薬ターンテーブル4と、第2試薬ターンテーブル5と、反応ターンテーブル6と、を備えている。また、測定機構1Aは、サンプル希釈ピペット7と、サンプリングピペット8と、希釈撹拌装置9と、希釈洗浄装置11と、第1試薬ピペット12と、第2試薬ピペット13と、第1反応撹拌装置14と、第2反応撹拌装置15と、多波長光度計16と、恒温槽17と、反応容器洗浄装置18とを備えている。
サンプルターンテーブル2は、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されている。このサンプルターンテーブル2には、複数の検体容器21と、複数の希釈液容器22が収容されている。検体容器21には、血液や尿等からなる検体(サンプル)が収容される。希釈液容器22には、通常の希釈液である生理食塩水以外の特別な希釈液や、標準検体、管理検体、洗浄液等が収容される。
複数の検体容器21は、サンプルターンテーブル2の周方向に所定の間隔を開けて並べて配置されている。また、サンプルターンテーブル2の周方向に並べられた検体容器21の列は、サンプルターンテーブル2の半径方向に所定の間隔を開けて2列セットされている。
複数の希釈液容器22は、複数の検体容器21の列よりもサンプルターンテーブル2の半径方向の内側に配置されている。複数の希釈液容器22は、複数の検体容器21と同様に、サンプルターンテーブル2の周方向に所定の間隔を開けて並べて配置されている。そして、サンプルターンテーブル2の周方向に並べられた希釈液容器22の列は、サンプルターンテーブル2の半径方向に所定の間隔を開けて2列セットされている。
なお、複数の検体容器21及び複数の希釈液容器22の配列は、2列に限定されるものではなく、1列でもよく、あるいはサンプルターンテーブル2の半径方向に3列以上配置してもよい。
サンプルターンテーブル2は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回転可能に支持されている。そして、サンプルターンテーブル2は、不図示の駆動機構により、周方向に所定の角度範囲ごとに、所定の速度で回転する。また、サンプルターンテーブル2の周囲には、希釈ターンテーブル3が配置されている。
希釈ターンテーブル3、第1試薬ターンテーブル4、第2試薬ターンテーブル5及び反応ターンテーブル6は、サンプルターンテーブル2と同様に、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されている。希釈ターンテーブル3及び反応ターンテーブル6は、不図示の駆動機構により、その周方向に所定の角度範囲ずつ、所定の速度で回転する。なお、反応ターンテーブル6は、例えば一回の移動で半周以上回転するように設定されている。
希釈ターンテーブル3には、複数の希釈容器23が希釈ターンテーブル3の周方向に並べて収容されている。希釈容器23には、サンプルターンテーブル2に配置された検体容器21から吸引され、希釈された検体(以下、「希釈検体」という)が収容される。
第1試薬ターンテーブル4には、複数の第1試薬容器24が第1試薬ターンテーブル4の周方向に並べて収容されている。また、第2試薬ターンテーブル5には、複数の第2試薬容器25が第2試薬ターンテーブル5の周方向に並べて収容されている。そして、第1試薬容器24には、濃縮された第1試薬が収容され、第2試薬容器25には、第2試薬が収容される。
さらに、第1試薬ターンテーブル4、第1試薬容器24、第2試薬ターンテーブル5及び第2試薬容器25は、不図示の保冷機構によって所定の温度に保たれている。そのため、第1試薬容器24に収容された第1試薬と、第2試薬容器25に収容された第2試薬は、所定の温度で保冷される。
反応ターンテーブル6は、希釈ターンテーブル3と、第1試薬ターンテーブル4及び第2試薬ターンテーブル5の間に配置されている。反応ターンテーブル6には、複数の反応容器26が反応ターンテーブル6の周方向に並べて収容されている。反応容器26には、希釈ターンテーブル3の希釈容器23からサンプリングした希釈検体と、第1試薬ターンテーブル4の第1試薬容器24からサンプリングした第1試薬と、第2試薬ターンテーブル5の第2試薬容器25からサンプリングした第2試薬が注入される。そして、この反応容器26内において、希釈検体と、第1試薬及び第2試薬が撹拌され、反応が行われる。
サンプル希釈ピペット7は、サンプルターンテーブル2と希釈ターンテーブル3の周囲に配置される。サンプル希釈ピペット7は、不図示の希釈ピペット駆動機構により、サンプルターンテーブル2及び希釈ターンテーブル3の軸方向(例えば、上下方向)に移動可能に支持されている。また、サンプル希釈ピペット7は、希釈ピペット駆動機構により、サンプルターンテーブル2及び希釈ターンテーブル3の開口と略平行をなす水平方向に沿って回動可能に支持されている。そして、サンプル希釈ピペット7は、水平方向に沿って回動することで、サンプルターンテーブル2と希釈ターンテーブル3の間を往復運動する。なお、サンプル希釈ピペット7がサンプルターンテーブル2と希釈ターンテーブル3の間を移動する際、サンプル希釈ピペット7は、不図示の洗浄装置を通過する。
ここで、サンプル希釈ピペット7の動作について説明する。
サンプル希釈ピペット7がサンプルターンテーブル2における開口の上方の所定位置に移動した際、サンプル希釈ピペット7は、サンプルターンテーブル2の軸方向に沿って下降し、その先端に設けたピペットを検体容器21内に挿入する。このとき、サンプル希釈ピペット7は、不図示のサンプル用ポンプが作動して検体容器21内に収容された検体を所定量吸引する。次に、サンプル希釈ピペット7は、サンプルターンテーブル2の軸方向に沿って上昇してピペットを検体容器21内から抜き出す。そして、サンプル希釈ピペット7は、水平方向に沿って回動し、希釈ターンテーブル3における開口の上方の所定位置に移動する。
次に、サンプル希釈ピペット7は、希釈ターンテーブル3の軸方向に沿って下降して、ピペットを所定の希釈容器23内に挿入する。そして、サンプル希釈ピペット7は、吸引した検体と、サンプル希釈ピペット7自体から供給される所定量の希釈液(例えば、生理食塩水)を希釈容器23内に吐出する。その結果、希釈容器23内で、検体が所定倍数の濃度に希釈される。その後、サンプル希釈ピペット7は、洗浄装置によって洗浄される。
サンプリングピペット8は、希釈ターンテーブル3と反応ターンテーブル6の間に配置されている。サンプリングピペット8は、不図示のサンプリングピペット駆動機構により、サンプル希釈ピペット7と同様に、希釈ターンテーブル3の軸方向(上下方向)と水平方向に移動及び回動可能に支持されている。そして、サンプリングピペット8は、希釈ターンテーブル3と反応ターンテーブル6の間を往復運動する。
このサンプリングピペット8は、希釈ターンテーブル3の希釈容器23内にピペットを挿入して、所定量の希釈検体を吸引する。そして、サンプリングピペット8は、吸引した希釈検体を反応ターンテーブル6の反応容器26内に吐出する。
第1試薬ピペット12は、反応ターンテーブル6と第1試薬ターンテーブル4の間に配置され、第2試薬ピペット13は、反応ターンテーブル6と第2試薬ターンテーブル5の間に配置されている。第1試薬ピペット12は、不図示の第1試薬ピペット駆動機構により、反応ターンテーブル6の軸方向(上下方向)と水平方向に移動及び回動可能に支持されている。そして、第1試薬ピペット12は、第1試薬ターンテーブル4と反応ターンテーブル6の間を往復運動する。
第1試薬ピペット12は、第1試薬ターンテーブル4の第1試薬容器24内にピペットを挿入して、所定量の第1試薬を吸引する。そして、第1試薬ピペット12は、吸引した第1試薬を反応ターンテーブル6の反応容器26内に吐出する。
また、第2試薬ピペット13は、不図示の第2試薬ピペット駆動機構により、第1試薬ピペット12と同様に、反応ターンテーブル6の軸方向(上下方向)と水平方向に移動及び回動可能に支持されている。そして、第2試薬ピペット13は、第2試薬ターンテーブル5と反応ターンテーブル6の間を往復運動する。
第2試薬ピペット13は、第2試薬ターンテーブル5の第2試薬容器25内にピペットを挿入して、所定量の第2試薬を吸引する。そして、第2試薬ピペット13は、吸引した第2試薬を反応ターンテーブル6の反応容器26内に吐出する。
希釈撹拌装置9及び希釈洗浄装置11は、希釈ターンテーブル3の周囲に配置されている。希釈撹拌装置9は、不図示の撹拌子を希釈容器23内に挿入し、検体と希釈液を撹拌する。
希釈洗浄装置11は、サンプリングピペット8によって希釈検体が吸引された後の希釈容器23を洗浄する装置である。この希釈洗浄装置11は、複数の希釈容器洗浄ノズルを有している。複数の希釈容器洗浄ノズルは、不図示の廃液ポンプと、不図示の洗剤ポンプに接続されている。希釈洗浄装置11は、希釈容器洗浄ノズルを希釈容器23内に挿入し、廃液ポンプを駆動させて挿入した希釈容器洗浄ノズルによって希釈容器23内に残留する希釈検体を吸い込む。そして、希釈洗浄装置11は、吸い込んだ希釈検体を不図示の廃液タンクに排出する。
その後、希釈洗浄装置11は、洗剤ポンプから希釈容器洗浄ノズルに洗剤を供給し、希釈容器洗浄ノズルから希釈容器23内に洗剤を吐出する。この洗剤によって希釈容器23内を洗浄する。その後、希釈洗浄装置11は、洗剤を希釈容器洗浄ノズルによって吸引し、希釈容器23内を乾燥させる。
第1反応撹拌装置14、第2反応撹拌装置15及び反応容器洗浄装置18は、反応ターンテーブル6の周囲に配置されている。第1反応撹拌装置14は、不図示の撹拌子を反応容器26内に挿入し、希釈検体と第1試薬を撹拌する。これにより、希釈検体と第1試薬との反応が均一かつ迅速に行われる。なお、第1反応撹拌装置14の構成は、希釈撹拌装置9と同一であるため、ここではその説明は省略する。
第2反応撹拌装置15は、不図示の撹拌子を反応容器26内に挿入し、希釈検体と、第1試薬と、第2試薬とを撹拌する。これにより、希釈検体と、第1試薬と、第2試薬との反応が均一かつ迅速に行われる。なお、第2反応撹拌装置15の構成は、希釈撹拌装置9と同一であるため、ここではその説明は省略する。
反応容器洗浄装置18は、検査が終了した反応容器26内を洗浄する装置である。この反応容器洗浄装置18は、複数の反応容器洗浄ノズルを有している。複数の反応容器洗浄ノズルは、希釈容器洗浄ノズルと同様に、不図示の廃液ポンプと、不図示の洗剤ポンプに接続されている。なお、反応容器洗浄装置18における洗浄工程は、上述した希釈洗浄装置11と同様であるため、その説明は省略する。
また、多波長光度計16は、反応ターンテーブル6の周囲における反応ターンテーブル6の外壁と対向するように配置されている。多波長光度計16は、反応容器26内に注入され、第1薬液及び第2薬液と反応した希釈検体(標準検体を含む。)に対して光学的測定を行って、検体中の様々な成分の量を「吸光度」という数値データとした測定結果を出力し、希釈検体の反応状態を検出する。多波長光度計16には、計算機30が接続されている。
さらに、反応ターンテーブル6の周囲には、恒温槽17が配置されている。この恒温槽17は、反応ターンテーブル6に設けられた反応容器26の温度を常時一定に保持するように構成されている。
[計算機の構成例]
次に、計算機30の構成例を説明する。
図2は、計算機30の内部構成例を示すブロック図である。
計算機30は、バス36に接続された、制御部31と、記録部32と、出力部33と、入力部34と、インタフェース部35とを備える。
制御部31は、CPU(Central Processing Unit)等によって構成されており、生化学分析装置1内の各部の動作を制御する。制御部31は、濃度計算部31aと、異常値判定部31bと、健常値判定部31cと、連続測定値異常判定部31d、アラーム部31eとを備える。制御部31は、入力部34から入力された装置異常の判定指示に従って、測定機構1Aにより検体容器21に収容された検体の測定対象の成分を測定し、測定結果を計算機30に出力する。
濃度計算部31aは、測定機構1Aから出力される検体の測定結果(測定値)に基づいて、検体に含まれる測定対象の成分(測定項目)の濃度を計算する。即ち、濃度計算部31aは、測定機構1Aの多波長光度計16から検体(反応容器26)の吸光度を取得し、検量線を用いて該吸光度を濃度に変換する。そして、濃度計算部31aは、計算した濃度を検体毎(測定ポイント毎)に記録部32に記録する。なお、濃度計算部31aは、計算した濃度を一定の条件の下で補正する機能を備え、補正した濃度を記録部32に記録するようにしてもよい。
異常値判定部31bは、記録部32に記録された各検体の測定値(濃度)が異常値であるか否かを判定し、判定結果を記録部32に記録する。異常値判定部31bは、濃度が明らかに異常な値であるときは該当濃度を異常値であると判定する。
健常値判定部31cは、記録部32に記録された各検体の測定値(濃度)が健常値であるか否かを判定し、判定結果を記録部32に記録する。健常値判定部31cは、例えば濃度が異常ではないが注意を要する値であるときは該当濃度を健常値と判定する。
連続測定値異常判定部31dは、連続して測定された複数の検体の測定結果から生化学分析装置1が異常(装置異常)であるかどうかを判定する。連続測定値異常判定部31dは、後述する所定の条件と所定回数が格納された判定値設定テーブル(設定テーブルの一例)を参照して、測定機構1Aから出力される各検体の測定値と該所定の条件とを比較する。連続測定値異常判定部31dは、例えば記録部32に記録された各検体の測定値(濃度)若しくは測定値を基に算出される数値(例えば移動平均値)と所定の条件とを比較する。そして、連続測定値異常判定部31dは、各検体の測定値が所定の条件に所定回数連続して合致した場合に、異常(装置異常等)と判定する。連続測定値異常判定部31dは、異常と判定された検体の測定値を含む測定データに、装置異常のフラグ(異常を示す情報の一例)を付加する。判定値設定テーブルの詳細は後述する。
アラーム部31eは、連続測定値異常判定部31dによって装置異常と判定された検体の測定対象の成分(測定項目)を報知するために、警告メッセージ(アラーム情報)を出力部33に表示する。また、アラーム部31eは、連続測定値異常判定部31dによって装置異常と判定された検体(測定ポイント)自体を警告メッセージとして出力部33に表示するようにしてもよい。
記録部32は、例えば、HDD(Hard disk drive)等の大容量の記録装置によって構成されている。記録部32は、濃度計算部31aにより計算された各検体の測定項目の濃度又は該濃度を元に算出される数値等を記録する。また、記録部32は、制御部31のプログラム、パラメータ、異常(装置異常等)の判定結果、入力部34によってなされた入力操作等を記録する。
出力部33は、検体の測定結果やアラーム部31eが出力した警告メッセージを表示する。この出力部33には、例えば、液晶ディスプレイ装置等が用いられる。
入力部34は、ユーザによって行われる生化学分析装置1に対する操作入力を受け付け、入力信号を制御部31に出力する。この入力部34には、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル等が用いられる。
インタフェース部35は、多波長光度計16が測定した反応容器26の吸光度の測定結果が入力されると、制御部31に測定結果を渡す。なお、図2では、インタフェース部35に多波長光度計16だけを接続した例を示しているが、生化学分析装置1内の各部についても同様にインタフェース部35に接続され、計算機30による制御が行われる。
[生化学分析装置の動作]
次に、生化学分析装置1の制御部31の動作を、図3を参照して説明する。なお、図3は、連続した測定データの判定処理を示すフローチャートである。
図3に示すように、制御部31の濃度計算部31aは、測定機構1Aの多波長光度計16から測定データとして検体の測定対象の成分の吸光度を取得する(ステップS1)。
次いで、濃度計算部31aは、取得した吸光度に基づいて連続して測定された検体の測定対象の成分の濃度を計算する(ステップS2)。濃度計算部31aは、計算した濃度を記録部32に記録する。
次いで、濃度計算部31aは、計算した濃度を一定の条件の下で補正する(ステップS3)。例えば、検量線のずれ量がわかっているような場合には、濃度計算部31aは、計算した濃度をずれ量分だけ補正する。なお、このステップS3の補正処理は、濃度の補正が必要ない場合には省略してもよい。
次いで、異常値判定部31bは、記録部32に記録された各検体の濃度が異常値であるか否かを判定する(ステップS4)。異常値判定部31bは、判定結果を記録部32に記録する。
次いで、健常値判定部31cは、記録部32に記録された各検体の濃度が健常値であるか否かを判定する(ステップS5)。健常値判定部31cは、判定結果を記録部32に記録する。
次いで、連続測定値異常判定部31dは、連続して測定された検体の測定結果と所定の条件とを比較し、各検体の測定項目の測定値が所定の条件に合致することが何回連続して発生したかを判定する(ステップS6)。
次いで、連続測定値異常判定部31dは、ステップS6の判定処理を実行後、各検体の測定項目の測定値が所定の条件に合致した連続回数と所定回数を比較し、連続する測定値に異常があるかどうかを判定する(ステップS7)。連続する測定値に異常がない場合には(ステップS7のNO)、連続測定値異常判定部31dは、図3の一連の処理を終了する(ステップS8)。以下、連続する測定値に存在する異常を「連続測定値の異常」と表記する。
一方、連続測定値の異常がある場合には(ステップS7のYES)、アラーム部31eは、装置異常等であると判断して警告を行う(ステップS9)。
連続測定値の異常と判断された場合、制御部31は以下のような処理を行うようにする。
(イ)アラーム部31eは警告を行う。例えば出力部33に装置異常又は試薬不良等の警告メッセージを表示する(判定結果にマークなどの付加を行わない。)
(ロ)アラーム部31eは出力部33に警告メッセージを表示し、分析結果の該当箇所にマーク(例えば“*”など)を付与する。
(ハ)ユーザが警告内容を解決しない限り、定期的に警告を行う。
(ニ)警告が発生した項目のセレクトを無効にし、該当項目の分析を行わないようにする。
(ホ)警告が発生したら、新たな検体の分注を止め、生化学分析装置1は停止モードへ移行する。
上述したように、連続測定値異常判定部31dは、各検体の測定項目の測定値と所定の条件とを比較し、各検体の測定項目の測定値が所定の条件に合致することが所定回数連続した場合に、連続測定値の異常と判定する。測定値の異常の原因が検体そのものの異常であれば、測定値の異常は単発であるが、装置異常や試薬不良では、高め又は低めの測定値が連続して検出されることがある。したがって、異常な測定値が連続して発生する場合には、装置異常や試薬不良の可能性が高いと考えられる。それゆえ、上記フローチャートに記載の連続測定値を用いた異常判定方法は、装置異常や試薬不良を検出するのに有効である。
なお、ステップS4の異常値判定に用いる条件(閾値)とステップS5,S6の連続測定値の異常の判定に用いる条件(閾値)は同じであってもよいし、違っていてもよい。以下、連続測定値を用いた異常判定方法の具体例について図4及び図5を参照して説明する。
[判定値設定テーブルと測定結果の例]
図4は、第1の実施の形態に係る連続測定値の異常の判定について説明する図である。なお、図4Aは判定値設定テーブルの一例を示す図であり、図4Bは測定結果の一例を示す図である。
図4Aの判定値設定テーブル40は、「高値」フィールド、「低値」フィールド、「連続回数」フィールドを備える。「高値」は、検体の測定項目の濃度の上限閾値(所定の条件の一例)である。「低値」は、検体の測定項目の濃度の下限閾値(所定の条件の一例)である。「連続回数」は、複数の検体の測定項目の濃度が上限閾値以上又は下限閾値以下である状態が連続したときに、連続測定値異常判定部31dによって連続測定値の異常と判断される回数の閾値である。判定値設定テーブル40では、一例として項目Aの濃度の高値が100、低値が10、連続回数が3に設定されている。また、項目Bの濃度の高値が35、低値が20、連続回数が5に設定されている。また、項目Cの濃度の高値が7、低値が3、連続回数が5に設定されている。
図4Bに示す測定結果41では、測定項目Aの測定が検体1〜検体3、検体6〜検体8で行われた。測定された各検体の測定項目Aの濃度は、検体2、検体3及び検体6の順に3回連続で図4Aに示す高値“100”以上に該当する。即ち、測定項目Aは、検体6で連続測定値の異常と判定される。
また、測定項目Bの測定が検体1〜検体8で行われた。測定された各検体の測定項目Bの濃度は、検体4〜検体8の順に5回連続で図4Aに示す“20”以下に該当する。即ち、測定項目Bは、検体8で連続測定値の異常と判定される。
また、測定項目Cの測定が検体1〜検体4、検体6〜検体8で行われた。測定項目Cの濃度は、検体1〜検体6までは連続して高値だったが、検体7で高値と低値との間の値だったため、連続測定値の異常として判定されない。
上述した第1の実施の形態では、連続測定値異常判定部31dは、連続した検体の測定項目の測定値(濃度)と該所定の条件(高値、低値)とを比較し、各検体の測定項目の濃度が高値以上又は低値以下であることが所定回数連続したかを判定する。そして、各検体の測定項目の濃度が高値以上又は低値以下であることが所定回数連続した場合に、連続測定値の異常と判定する。
それゆえ、第1の実施形態は、連続した検体の測定項目の濃度が高め又は低めの値である場合における連続測定値の異常、即ち装置異常等を判定することができる。その結果、装置異常等を早期に発見することができ、異常な状態の生化学分析装置1による誤測定を防ぐことができる。また、第1の実施の形態は、連続する測定値から異常の有無を判定するため、健常者以外の個別の検体における特異な測定値を直ちに異常とは判断せず、個別の検体の測定値の異常と装置異常等とを分けて判定できる。
<2.第2の実施の形態>
第2の実施の形態は、所定の条件として、健常範囲内の所定値からの許容幅を用いる。許容幅として、例えば平均値からの標準偏差(SD:Standard Deviation)が用いられる。すなわち、判定値設定テーブル(図示略)に、平均値、該平均値からの標準偏差、及び所定回数を格納しておく。
本実施の形態に係る標準偏差を用いた判定方法としては以下の方法がある。
(イ) 第1の判定方法として、連続測定値異常判定部31dは、設定された平均値から±3SD以上離れた測定値が所定回数連続した場合には、連続測定値の異常と判断する。この場合、+3SDが第1の実施の形態における上限閾値、−3SDが第1の実施の形態における下限閾値に対応する。
(ロ) 第2の判定方法として、連続測定値異常判定部31dは、設定された平均値から±2SD以上離れた測定値が所定回数連続した場合には、連続測定値の異常と判断する。
(ハ) その他の方法として、連続測定値異常判定部31dは、まず平均値から±2SD以上離れている測定値を抽出し、次いで抽出した測定値の中から平均値から±3SD以上離れている測定値が所定回数連続した場合に、連続測定値の異常と判断するようにしてもよい。このようにした場合、まず所定の条件として±2SDを用いて測定値を粗く振るいにかけ、次いで±3SDを用いて詳細に連続測定値の異常の有無を判定することできる。
上述した第2の実施の形態によれば、所定の条件として標準偏差を用いて、連続した検体の測定項目の測定値(濃度)と該所定の条件(標準偏差)とを比較している。それゆえ、第2の実施の形態は、第1の実施の形態と同様に、連続した検体の測定項目の濃度が高め又は低めの値である場合における連続測定値の異常、即ち装置異常等を判定することができる。
<3.第3の実施の形態>
第3の実施の形態は、所定の条件として、測定された検体の測定項目の濃度の移動平均を用いる。移動平均とは、直近の複数の濃度の平均である。
[判定値設定テーブルと測定結果の例]
図5は、第3の実施の形態に係る連続測定値の異常の判定について説明する図である。なお、図5Aは判定値設定テーブルの他の例を示す図であり、図5Bは測定結果の他の例を示す図である。
図5Aの判定値設定テーブル50は、「高値」フィールド、「低値」フィールド、「指定検体数」フィールド、「連続回数」フィールドを備える。「高値」、「低値」及び「連続回数」は、図4Aと同じである。「指定検体数」は、移動平均値を算出するために用いられる検体の数、即ち測定値の数である。判定値設定テーブル50では、一例として項目Aの濃度の高値が100、低値が10、指定検体数が5、連続回数が3に設定されている。
本実施の形態に係る移動平均を用いた判定方法としては以下の方法がある。
(イ)連続して測定された検体の直近の指定検体数の測定項目の濃度の移動平均値を算出し、移動平均値が設定されている高値以上又は低値以下であった場合に、連続測定値の異常と判断する。
(ロ)連続して測定された検体の直近の指定検体数の測定項目の濃度の移動平均値を算出し、設定されている高値以上又は低値以下である移動平均値が所定回数連続した場合に、連続測定値の異常と判断する。
図5Bに示す測定結果51では、測定項目Aの測定が検体1〜検体10で行われた。指定検体数が5であるため、検体5を測定した後に直近の検体1〜検体5の濃度を用いて移動平均値が算出される。同様に、検体6〜検体10において直近の5個の検体の測定項目Aの濃度を用いて移動平均値が算出される。
上記(イ)の方法のとき、検体6及び検体7における測定項目Aの直近の5個の移動平均値は高値以上である状態が2回連続しているため、検体6及び検体7の測定項目Aの濃度は連続測定値の異常と判定される。
上記(ロ)の方法のとき、検体9における測定項目Aの直近の5個の移動平均値は単発で高値以上であるが、検体9の測定項目Aの濃度は連続測定値の異常と判定される。
上述した第3の実施の形態では、連続測定値異常判定部31dは、連続した検体の測定項目の測定値(濃度)の移動平均値と該所定の条件(高値、低値)とを比較し、各検体の測定項目の濃度の移動平均値が高値以上又は低値以下であることが所定回数連続したかを判定する。そして、各検体の測定項目の濃度の移動平均値が高値以上又は低値以下であることが所定回数連続した場合に、連続測定値の異常と判定する。
それゆえ、第3の実施の形態は、第1の実施の形態と同様に、連続した検体の測定項目の濃度の移動平均値が高め又は低めの値である場合に、連続測定値の異常、即ち装置異常を判定することができる。また、第3の実施の形態は、第1の実施の形態による効果に加えて、直近の指定検体数の測定項目の濃度の移動平均値を用いることにより、直近の指定検体数の測定項目の濃度の変動が反映されるため、装置内の部品変更や試薬ロットの違いなどにも対応できる。
<4.判定値設定例>
[判定値設定テキストの例]
図6は、判定値設定テキストの一例である。
図6に示す判定値設定テキスト60は、一例として「項目No.」、「検体種別A-Low value」、「検体種別A-High value」、「検体種別A consecutive number」、「検体種別B-Low value」、「検体種別B-High value」、「検体種別B consecutive number」を設定することが可能である。判定値設定テキスト60に判定項目と判定値を入力することにより、図4Aに示すような判定値設定テーブルが作成される。すなわち、出力部33に表示される判定値設定テキスト60に直接入力することで、図4Aのように、項目、検体種別Aの高値及び低値の閾値、検体種別Aの連続検体数(所定回数)、検体種別Bの高値及び低値の閾値、検体種別Bの連続検体数(所定回数)が設定される。連続測定値異常判定部31dは、判定値設定テキスト60に入力された内容に基づいて判定を行う。
このように、判定値設定テキスト60を使用することで、特別な設定画面を用意しなくても検体種別ごとに任意の項目の判定値を簡単に指定できる。なお、検体種別Aと検体種別Bは同じ設定でもよい。
[判定値設定画面の例]
図7は、判定値設定画面の一例である。
ユーザは、判定値設定画面70を利用して、例えば項目名A〜Cのそれぞれに対して血清の低値、高値及び連続検体数、尿の低値、高値及び連続検体数を設定することができる。例えば、判定値設定画面70中の血清は図6に示した判定値設定テキスト60中の検体種別Aに対応し、判定値設定画面70中の尿は判定値設定テキスト60中の検体種別Bに対応する。判定値設定画面70では、項目名A〜Cにのみ数値入力欄が表示され、ユーザが入力部34を操作して数値を入力できるようになっている。制御部31は、判定値設定画面70に入力された内容に基づいて、図4Aに示すような判定値設定テーブルを作成し、その判定値設定テーブルを記録部32に記録する。判定値設定画面70において、各入力欄のデフォルト値を“0”とする。連続測定値異常判定部31dは、判定値設定画面70の高値及び低値ともに“0”の場合又は連続検体数が“0”の場合には判定を行わない。
なお、設定した高値以上の測定値又は設定した低値以下の測定値が何検体発生したら警報を発生させるかを設定するパラメータを追加し、該パラメータを判定値設定テキスト60又は判定値設定画面70を利用して入力できるようにしてもよい。
<5.第4の実施の形態>
第4の実施の形態は、2種の患者検体に対する判定処理を行うものである。
検体の測定において、複数の条件(例えば性別/年齢等)の患者検体を同時に測定した場合、予め条件に対応する範囲を設定しておくことにより、その設定範囲を用いて混在する複数の患者検体の測定データの異常を正しく判定することができる。なお、各患者種(例えば性別/年齢等)の検体の測定項目の測定値の平均値は、固定ではなく、試薬ロット等の条件によって異なるため、移動平均値を使い中心値を設定する。
図8は、2種の患者検体の測定項目の測定結果であり、測定ポイントと測定値との関係を示す図である。患者A種は男性、患者B種は女性である。測定項目は例えばγ−GTPである。図8では、患者B種の検体を測定した連続する6点の測定ポイントと、その後に患者A種の検体を測定した連続する7点の測定ポイントを示している。検体測定正常範囲80(低値Lと高値Hの間)に、患者A種及び患者B種のほとんどの測定ポイントの測定値が含まれる。
患者A種のほとんどの測定ポイントの測定値は、患者A種の正常データ範囲81mに含まれるが、1点だけ正常データ範囲81mから外れた測定値(異常値)がある。患者A種の正常データ範囲81mは、直近の指定検体数の測定値の移動平均値82mを中心値として3σ(σ:標準偏差)の範囲である。患者A種の正常データ範囲81mの一点鎖線で示す上側境界が患者A種の高値の閾値(上限閾値)に相当し、間隔の短い破線で示す下側境界が患者A種の低値の閾値(下限閾値)に相当する。
同様に、患者B種のほとんどの測定ポイントの測定値は、患者B種の正常データ範囲81fに含まれるが、1点だけ正常データ範囲81fから外れた測定値(異常値)がある。患者B種の正常データ範囲81fは、直近の指定検体数の測定値の移動平均値82fを中心値とした3σ(σ:標準偏差)の範囲である。患者B種の正常データ範囲81fの間隔の短い破線で示す上側境界が患者B種の高値の閾値(上限閾値)であり、一点鎖線で示す下側境界が患者B種の低値の閾値(下限閾値)である。
図9は、2種の患者検体に対する判定処理を示すフローチャートである。
まず、判定処理が開始されると、制御部31(図2)は、ユーザの入力操作に応じて患者A種の判定条件を格納した判定値設定テーブル(不図示)を生成し、記録部32に保存する(ステップS11)。患者A種の判定条件を格納した判定値設定テーブルとして、例えば図4Aのような形態のテーブルが作成される。
また、制御部31は、ユーザの入力操作に応じて患者B種の判定条件を格納した判定値設定テーブル(不図示)を生成し、記録部32に保存する(ステップS12)。患者B種の判定条件を格納した判定値設定テーブルとして、例えば図4Aのような形態のテーブルが作成される。
次いで、制御部31は、患者A種と患者B種が混在する複数の検体の測定を開始する(ステップS13)。なお、検体容器21に収容された検体は、予め患者名及び種別などと対応づけられている。即ち、検体容器21に収容された検体は、患者A種か又は患者B種のいずれであるか識別可能である。検体と患者との対応関係を示す情報は、サンプル情報として例えば記録部32に記録される。
次いで、制御部31内の各ブロックは、患者A種と患者B種の両方に対して測定データの取得(ステップS14)、濃度計算(ステップS15)、異常値判定(ステップS16)、及び健常値判定(ステップS17)を行う。ステップS14〜S17の処理は、図3のステップS1,S2,S4,S5の処理に対応する。なお、ステップS15の濃度計算をした後に、図3のステップS3の濃度補正の処理を付加してもよい。
次いで、連続測定値異常判定部31dは、患者A種と患者B種の測定項目の測定値が各々の正常データ範囲内かどうかを判定する(ステップS18)。連続測定値異常判定部31dは、ステップS11で作成した判定値設定テーブルを参照して、患者A種の測定値が正常データ範囲81m内かどうかを判定する。また、連続測定値異常判定部31dは、ステップS12で作成した判定値設定テーブルを参照して、患者B種の測定値が正常データ範囲81f内かどうかを判定する。このステップS18の処理は、図3のステップS5,S6に対応する。
ステップS18の判定処理において患者A種と患者B種の測定項目の測定値が各々の正常データ範囲内である場合には(ステップS18のYES)、連続測定値異常判定部31dは、正常な測定を完了する(ステップS19)。
一方、ステップS18の判定処理において患者A種と患者B種の測定項目の測定値が各々の正常データ範囲内でない場合には(ステップS18のNO)、連続測定値異常判定部31dは、連続測定値の異常、即ち装置異常等と判断する(ステップS20)。アラーム部31eは、装置異常等が発生したと判断すると、例えば警告メッセージを出力部33に表示する。
上述した第4の実施の形態では、2種の患者検体のそれぞれに判定条件(判定値設定テーブル)を設定し、混在する2種の患者検体に対してそれぞれの判定条件を用いて判定処理を行う。例えば健常者(患者A種)の検体と薬服用などの条件がある患者(患者B種)の検体とでは、特定の測定項目の測定値が大きく異なるが、それぞれの検体に適した判定条件を用いることで、異なる条件の検体を測定することができる。
図8の例では、患者A種及び患者B種の正常データ範囲81m,81fを、第3の実施の形態に係る移動平均値(図5A)と第2の実施の形態に係る標準偏差を用いて設定したが、この例に限られない。例えば、第2の実施の形態に係る標準偏差、第3の実施の形態に係る移動平均値を単独で利用して、患者A種及び患者B種の正常データ範囲を設定するようにしてもよい。
なお、図9に示した例では2種の患者検体に対する判定処理を行うが、3種以上の判定条件により3種以上の患者検体に対する判定処理を行うようにしてもよい。
<6.第5の実施の形態>
図10は、患者種分類を伴う2種の患者検体に対する判定処理を示すフローチャートである。
図10の示すステップS31〜S39,S42の処理は、図9のステップS11〜S20の処理に対応するため説明を割愛する。ステップS39の処理が終了後、制御部31は、測定した検体のサンプル情報に基づいて、患者A種と患者B種が混在する複数の検体の測定データ(各判定の結果等)を、患者種ごとに分類する(ステップS40)。
次いで、制御部31は、分類した患者種別に測定データを出力する(ステップS41)。制御部31は、例えば患者種別に分類した測定データを出力部33に表示したり、記録部32に記録したりする。
上述した第5の実施の形態では、2種の患者検体のそれぞれに判定条件(判定値設定テーブル)を設定し、混在する2種の患者検体に対してそれぞれの判定条件を用いて判定処理を行うので、第4の実施の形態と同様の効果が得られる。また、測定データを患者種ごとに分類して出力するので、ユーザが患者種ごとに測定データを確認しやすくなるという効果がある。
<7.第6の実施の形態>
図11は、患者種が不明な検体に対する判定処理を示すフローチャートである。
第6の実施の形態は、患者種がわからない検体を測定した場合に、測定結果に異なる条件を適用して検体の患者種を特定する。
まず、制御部31は、患者種が不明な検体の測定を開始する(ステップS51)。次いで、制御部31内の各ブロックは、測定データの取得(ステップS52)、濃度計算(ステップS53)を行う。ステップS52,S53の処理は、図9のステップS14,S15の処理に対応する。
次いで、連続測定値異常判定部31dは、患者種が不明な検体の測定項目の測定値が、検体測定正常範囲(図8参照)内かどうかを判定する(ステップS54)。ここで、患者種が不明な検体の測定項目の測定値が検体測定正常範囲内でない場合には(ステップS54のNO)、連続測定値異常判定部31dは、連続測定値の異常、即ち装置異常等と判断する(ステップS60)。
次いで、患者種が不明な検体の測定項目の測定値が検体測定正常範囲内である場合には(ステップS54のYES)、連続測定値異常判定部31dは、患者種が不明な検体の測定項目の測定値が患者A種の判定条件(正常データ範囲)内かどうかを判定する(ステップS55)。ここで、患者種が不明な検体の測定項目の測定値が患者A種の正常データ範囲内である場合には(ステップS55のYES)、連続測定値異常判定部31dは、当該測定値を患者A種のものであるとして認識する(ステップS56)。
次いで、患者種が不明な検体の測定項目の測定値が患者A種の正常データ範囲内でない場合には(ステップS55のNO)、連続測定値異常判定部31dは、患者種が不明な検体の測定項目の測定値が患者B種の判定条件(正常データ範囲)内かどうかを判定する(ステップS57)。ここで、患者種が不明な検体の測定項目の測定値が患者B種の正常データ範囲内である場合には(ステップS57のYES)、連続測定値異常判定部31dは、当該測定値を患者B種のものであるとして認識する(ステップS58)。
そして、患者種が不明な検体の測定項目の測定値が患者B種の正常データ範囲内でない場合には(ステップS57のNO)、連続測定値異常判定部31dは、連続測定値の異常、即ち装置異常等と判断する(ステップS59)。
上述した第6の実施の形態では、患者種が不明な検体の測定結果に異なる判定条件(正常データ範囲)を適用して判定処理を行うことにより、判定結果に基づいて該検体の患者種を特定及び分類することができる。
<8.変形例>
なお、自動分析装置としては、生化学分析装置1の他に、免疫分析装置、尿分析装置等の様々な分析装置を用いることができる。
また、Na,K,Clなどのように電極の異常によって連続して高値及び低値(ばらつき)が発生しやすい項目は、パラメータを追加して客先で任意の値を設定できるようにするとよい。このようにした場合、制御部31は、試薬ロット毎に試薬精度及び判定結果を管理できる。
また、連続した測定値が設定された高値以上又は低値以下であるかを判定する機能(連続測定値の異常判定方法)を使用するかしないかを決めるパラメータを追加してもよい。例えば、このパラメータを判定値設定テキスト(図6)又は判定値設定画面(図7)を用いて設定できるようしておく。なお、測定値のばらつきが大きいときは、連続測定値の異常と判定されることが多くなるため、各実施の形態における連続測定値の異常判定方法を使用しないという選択も考えられる。
また、本明細書において、時系列的な処理を記述する処理ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)をも含むものである。
また、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の変形例、応用例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることは可能であり、更にはある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
1…生化学分析装置、1A…測定機構、 30…計算機、 31…制御部、 31a…濃度計算部、 31d…連続測定値異常判定部、 31e…アラーム部、 32…記録部、 33…出力部、 34…入力部、40…判定値設定テーブル、 41…測定結果、 50…判定値設定テーブル、 51…測定結果、 60…判定値設定テキスト、 70…判定値設定画面、 80…検体測定正常範囲、 81f…正常データ範囲、 81m…正常データ範囲、 82f…移動平均値、 82m…移動平均値、 H…高値、 L…低値

Claims (8)

  1. 複数の検体を連続して測定し、各検体の測定項目の測定値を出力する測定機構と、
    所定の条件と所定回数とが格納された設定テーブルと、
    前記測定機構から出力される前記測定値と前記設定テーブルに格納された前記所定の条件とを比較し、前記測定値が前記所定の条件に前記所定回数連続して合致した場合には異常であると判定する制御部と、を備える
    自動分析装置。
  2. 前記設定テーブルは、前記所定の条件として各検体の測定項目の濃度に対する少なくとも上限閾値又は下限閾値のいずれかの値を格納し、
    前記制御部は、
    前記測定機構から出力される前記測定値に基づいて、連続して測定された各検体の測定項目の濃度を計算する濃度計算部と、
    前記濃度計算部で計算された各検体の測定項目の濃度と前記設定テーブルに格納された前記上限閾値又は前記下限閾値とを比較し、各検体の測定項目の濃度が前記上限閾値以上又は前記下限閾値以下である回数が前記所定回数連続した場合には異常であると判定する連続測定値異常判定部と、を備える
    請求項1に記載の自動分析装置。
  3. 前記設定テーブルは、前記所定の条件として各検体の測定項目の濃度に対する閾値であって、健常範囲内の所定値からの許容幅の値を格納し、
    前記制御部は、
    前記測定機構から出力される前記測定値に基づいて、連続して測定された各検体の測定項目の濃度を計算する濃度計算部と、
    前記濃度計算部で計算された各検体の測定項目の濃度と前記設定テーブルに格納された前記許容幅とを比較し、各検体の測定項目の濃度が前記許容幅以上又は前記許容幅以下である回数が前記所定回数連続した場合には異常であると判定する連続測定値異常判定部と、を備える
    請求項1に記載の自動分析装置。
  4. 前記設定テーブルは、前記所定の条件として各検体の測定項目の濃度を元に算出される、直近の指定数の検体の前記濃度の移動平均値に対する少なくとも上限閾値又は下限閾値のいずれかの値を格納し、
    前記制御部は、
    前記測定機構から出力される前記測定値に基づいて、連続して測定された各検体の測定項目の濃度を計算する濃度計算部と、
    前記濃度計算部で計算された各検体の測定項目の濃度を元に直近の指定数の検体の前記濃度の移動平均値を算出し、該移動平均値と前記設定テーブルに格納された前記上限閾値又は前記下限閾値とを比較し、該移動平均値が前記上限閾値以上又は前記下限閾値以下である回数が前記所定回数連続した場合には異常であると判定する連続測定値異常判定部と、を備える
    請求項1に記載の自動分析装置。
  5. 前記測定機構は、前記検体として第1種の検体及び第2種の検体を同一種ごとに連続して測定し、各検体の測定項目の測定値を出力し、
    前記設定テーブルは、所定の条件として、連続して測定される前記第1種の検体に対する第1の条件と、前記第2種の検体に対する該第1の条件と異なる第2の条件とを格納し、
    前記制御部は、前記測定機構から出力される前記測定値と前記設定テーブルに格納された前記第1の条件又は前記第2の条件とを比較し、前記測定値が前記第1の条件又は前記第2の条件に合致する回数が前記所定回数連続した場合には異常であると判定する
    請求項1に記載の自動分析装置。
  6. 前記制御部は、前記検体の種別が不明である場合に、前記第1の条件に合致する検体を前記第1種の検体であると判定し、前記第2の条件に合致する前記検体を前記第2種の検体であると判定する
    請求項5に記載の自動分析装置。
  7. ユーザの操作に応じた入力信号を生成する入力部と、
    前記入力部で生成された前記入力信号に基づいて前記設定テーブルに格納される前記所定の条件又は前記所定回数を設定するための設定画面を表示する出力部と、を備える
    請求項1乃至6のいずれかに記載の自動分析装置。
  8. 複数の検体を連続して測定し、各検体の測定項目の測定値を出力する測定機構と、所定の条件と所定回数とが格納された設定テーブルと、前記測定値から出力される前記測定値の異常を判定する制御部とを備える自動分析装置の制御部が、前記測定機構から出力される前記測定値と前記設定テーブルに格納された前記所定の条件とを比較する処理と、
    前記測定値が前記所定の条件に合致する回数が前記所定回数連続した場合には異常であると判定する処理と、を含む
    異常判定方法。
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