JP2017020956A - 自動分析装置、自動分析方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】吸光度の高値が原因で検量線による濃度変換が行われなかった場合、再検時に確実に検量線による濃度変換を行う。【解決手段】自動分析装置の一態様は、検体の吸光度が検量線４１の測定可能範囲を超えている場合に、検量線４１を作成する際に用いられた濃度の異なる複数の標準検体の測定値から２点以上の測定値を抽出して仮想線４２を計算する。次に、該仮想線４２を用いて吸光度を予測濃度に変換し、該予測濃度を利用して検体の希釈倍率を求め、その希釈倍率で検体を希釈する。そして、希釈倍率で希釈された検体の吸光度を測定し、上記検量線４１を用いて希釈後に測定された吸光度を濃度に変換し、該濃度に希釈倍率を掛けて真の濃度を得る。【選択図】図５

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、自動分析方法及びプログラムに関する。

血液や尿等の検体（以下、「一般検体」ともいう。）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。自動分析装置の一つである生化学分析装置は、分析装置本体である測定機構（分析部）と、分析部を制御する計算機（操作部）とを備える。

生化学分析装置では、検体中の特定の成分の量を検出し、分析するために、分析部において検体に試薬を混ぜて反応させる。そして、試薬に反応した検体に光を照射して、吸光度を算出する。操作部は、吸光度に基づいて検体中の特定の成分（測定項目）の濃度を算出する。生化学分析装置は、濃度の算出に先立ち、予め特定の成分の濃度がわかっている標準検体を測定し、吸光度と濃度の関係を表す検量線を作成する。

一般検体の測定時、操作部の濃度演算モジュールは、分析部による測定で得られた検体の吸光度を、事前のキャリブレーション測定（校正作業）で得た検量線を用いて、濃度に変換する。検量線は、吸光度と濃度が比例関係にあれば直線となるが、測定項目によっては図１に示すグラフのように曲線となる。

図１は、一般的な検量線の例を示すグラフである。図１の縦軸は検体の測定項目の吸光度（ABS-RB）、横軸は濃度を表す。
図１の検量線は、多点検量線と呼ばれており、キャリブレーション測定時、項目ごとに試薬を加えた水と複数本の標準検体を測定して得られる。図１の検量線は、溶解物を含まない水（試薬ブランク）及び既知の濃度の標準検体（キャリブレータ）を例えば５検体測定し、得られた各吸光度と濃度の交点（測定点）を最小二乗法によりＮ次曲線又は対数曲線等に近似することで得られる。

多点検量線の場合、最大濃度のキャリブレータの吸光度を上限として、吸光度を濃度に変換できる。例えば、図１の検量線の吸光度の上限は、最大濃度のキャリブレータの吸光度とほぼ同じ１．２０である。この検量線は、濃度が大きくなるにつれて吸光度が上限に達してそれ以上に大きくならない。

仮に、一般検体の初回検査（初検）において、測定項目の吸光度が１．３０だった場合、この測定項目について図１の検量線を使用して測定結果の濃度は出力されず、濃度変換エラーとなる。初検で濃度変換エラーとなった測定項目については、オペレータの指示又は操作部の濃度演算モジュールの判断により自動で、再度検査（再検）が行われる。以下では、検量線において濃度変換が可能な吸光度及び濃度の範囲を「測定可能範囲」という。

再検では、操作部が一般検体の希釈倍率を分析部に指示し、分析部は指示された希釈倍率でこれから再検する一般検体を希釈する。なお、再検時の希釈倍率は、測定項目ごとに予め再検条件パラメータの一つとして、生化学分析装置の納入時等に設定される固定の値である。

一般検体が希釈された結果、希釈後の一般検体の吸光度が検量線の吸光度の上限以下（測定可能範囲）であれば、希釈された一般検体の濃度が得られる。操作部の濃度演算モジュールは、最後に、希釈された一般検体の濃度に希釈倍率を掛け、希釈前のオリジナルの一般検体の濃度を得る。

しかし、再検条件パラメータに基づいて一般検体を希釈しても、再検の吸光度が検量線の吸光度の上限を上回る場合、オペレータは生化学分析装置にセットする一般検体をさらに手で希釈し、不図示の依頼項目受付画面に希釈係数を入力する。

検体が再検で希釈され、さらにオペレータの手により希釈されたことにより、検体の濃度が得られた場合は、操作部の濃度演算モジュールは、希釈された検体の濃度に再検時の希釈倍率（固定値）及び依頼項目受付画面の希釈倍率をかけて、オリジナルの検体の濃度を得る。

非直線の検量線を使用して検体の濃度を求める場合、測定できる濃度範囲が標準試料（標準検体）の濃度範囲に限られる問題を解決するための技術が、特許文献１に開示されている。特許文献１には、標準試料の測定後、装置が最適な近似式を選択して、検量線を作成し、かつ、低濃度域、または、高濃度域の標準試料の希釈倍率を可変して吸光度を測定し、検量線を延長することにより、検体の測定可能範囲を拡大し、かつ、測定精度を向上することが記載されている。

特開２００１−８３０８１号公報

測定項目ごとの再検条件パラメータは、通常、施設に生化学分析装置を設置後、最初に設定され、その後変更されることのない固定の値である。よって再検時の検体の希釈倍率も固定である。

これは、初検においてある測定項目の吸光度が検量線の測定可能範囲の上限を上回った場合、如何なる吸光度であった場合でも、再検では固定の希釈倍率で一般検体が希釈されることを意味する。この場合、再検時の希釈された検体の吸光度が確実に検量線の測定可能範囲に収まる保障はない。

このため、吸光度が測定可能範囲を外れる高値の測定項目は、初検後に再検又は自動再検を行い、その後にオペレータの手による希釈を行って再々検を行う必要があり、測定結果を得るまでに時間と手間がかかっていた。

特許文献１に記載の技術は、装置の分析精度を左右する標準試料を希釈するために、分析精度の信頼性が低下する恐れがあった。

本発明は、上記の状況を考慮してなされたものであり、吸光度の高値が原因で検量線による濃度変換が行われなかった場合、再検時に確実に検量線による濃度変換を行うことを目的とする。

本発明の一態様に係る自動分析装置は、検体の吸光度を測定する光度計と、検量線を用いて検体の吸光度を濃度に変換する処理を行う濃度演算部と、検体の吸光度が検量線の測定可能範囲を超えている場合に、検量線を作成する際に用いられた濃度の異なる複数の標準検体の測定値から２点以上の測定値を抽出して仮想線を計算し、該仮想線を用いて吸光度を予測濃度に変換し、該予測濃度を利用して検体の希釈倍率を求める希釈倍率演算部と、検体をその希釈倍率で希釈する希釈部と、を備える。
そして、光度計は、上記希釈倍率で希釈された検体の吸光度を測定し、濃度演算部は、検量線を用いて希釈後に測定された吸光度を濃度に変換し、該濃度に希釈倍率を掛けて検体の真の濃度を算出する。

また、本発明の一態様に係る自動分析方法及びプログラムは、検体の吸光度を測定する処理と、検量線を用いて検体の吸光度を濃度に変換する処理を行う処理と、検体の吸光度が検量線の測定可能範囲を超えている場合に、検量線を作成する際に用いられた濃度の異なる複数の標準検体の測定値から２点以上の測定値を抽出して仮想線を計算し、該仮想線を用いて吸光度を予測濃度に変換し、該予測濃度を利用して検体の希釈倍率を求める処理と、検体をその希釈倍率で希釈する処理と、を含む。さらに、希釈倍率で希釈された検体の吸光度を測定する処理と、検量線を用いて測定された吸光度を濃度に変換し、該濃度に希釈倍率を掛けて検体の真の濃度を算出する処理と、を含む。

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、検量線で測定可能な吸光度の上限を超える濃度の検体を、精度の良い再検条件で測定することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

一般的な検量線の例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る自動分析装置を模式的に示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る計算機の構成例を示すブロック図である。 図３の計算機の制御部の内部構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る再検時における一般検体の希釈倍率の算出方法を説明するためのグラフである。 本発明の一実施形態に係る自動分析装置の再検時の濃度算出処理例を示すフローチャートである。 再検の希釈倍率の表示例を示す図である。

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。

＜１．一実施形態＞
［自動分析装置の構成］
図２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である。この生化学分析装置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。

図２に示す生化学分析装置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。サンプルターンテーブル２の内側には、キャリブレータ２ａ（標準検体）やコントローラ２ｂ（管理検体）が設置される。また、サンプルターンテーブル２の内側の部分（内側の２列）は、主にキャリブレータ２ａやコントローラ２ｂを一定温度以下に保持する目的で保冷されている。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が収容される。因みに、サンプルターンテーブル２を駆動するときは、内側と外側を同時に駆動することになる。

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３は、計算機３０の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、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（測定項目）を測定し、測定結果を計算機３０に出力する。制御部３１の内部構成については後に詳述する。

制御部３１は、一般検体の初検時、多波長光度計１６で測定された吸光度の高値が原因で検量線による濃度変換が行われなかった場合に、再検時に確実に検量線による濃度変換が行われるよう制御を行う。即ち制御部３１は、検量線による濃度変換が行われなかった場合、濃度を仮想的に予測するための線（仮想線）を算出する。そして、その仮想線と初検時の吸光度とを元に、再検時における当該一般検体の希釈倍率を自動で算出する。そして、再検時、測定対象の一般検体は算出された希釈倍率で希釈され、希釈後の一般検体の吸光度が測定される。

記録部３２は、例えば、ＨＤＤ（Hard disk drive）や半導体メモリ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、制御部３１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が実行するプログラム、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、検体の測定結果や濃度変換エラー等の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３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。

［制御部の内部構成例］
次に、計算機３０の制御部３１の内部構成を説明する。
図４は、計算機３０の制御部３１の内部構成例を示すブロック図である。
制御部３１は、検量線演算部３１１、濃度演算部３１２、及び希釈倍率演算部３１３を備える。制御部３１の各ブロックの機能は、ＣＰＵが記録部３２に格納されたプログラムを実行することにより実現される。

検量線演算部３１１は、濃度の異なる複数のキャリブレータ２ａの濃度情報と実測した吸光度に基づいて検量線を計算する。即ち、測定機構１Ａから出力される予め濃度が分かっている複数のキャリブレータ２ａの測定値（吸光度）に基づいて、一般検体に含まれる測定対象の成分（測定項目）の濃度を計算するための検量線を作成する。検量線演算部３１１は、濃度と吸光度を対応づけてキャリブレータ２ａ毎（測定ポイント毎）に記録部３２に記録し、これらの複数の測定ポイントを元に例えば最小二乗法によりＮ次曲線又は対数曲線等の検量線を作成する。

濃度演算部３１２は、測定機構１Ａから出力される一般検体の測定値（吸光度）に基づいて、一般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、濃度演算部３１２は、測定機構１Ａの多波長光度計１６から反応容器２６に収容された一般検体の吸光度を取得し、検量線演算部３１１で演算された検量線を用いて該吸光度を濃度に変換する。そして、濃度演算部３１２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。濃度演算部３１２は、吸光度が検量線の測定可能範囲内になく濃度変換を実施できなかった場合には、濃度変換エラーとして出力する。なお、濃度演算部３１２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。

また、濃度演算部３１２は、測定された一般検体の吸光度が高値であるために上記検量線を用いて吸光度を濃度に変換できない、即ち吸光度が検量線の測定可能範囲を超えている場合には、その旨を希釈倍率演算部３１３に通知する。希釈倍率演算部３１３で計算された希釈倍率を元に上記一般検体の希釈が行われる。そして、濃度演算部３１２は、新たな希釈倍率で希釈された一般検体の測定結果に基づいて濃度を算出する。ここで、濃度演算部３１２は、再検時に、上記検量線を用いて希釈後の吸光度を濃度に変換し、該濃度に新たな希釈倍率を掛けて一般検体の真の濃度を算出する。一般検体の真の濃度とは、検体容器２１に収容された希釈前の一般検体の測定項目の濃度である。

希釈倍率演算部３１３は、吸光度が検量線の測定可能範囲を超えている場合に、上記検量線演算部３１１で検量線を作成する際に用いられた濃度の異なる複数のキャリブレータ２ａの測定結果（測定点）を元に、再検時の一般検体の希釈倍率を計算する。このとき、希釈倍率演算部３１３は、複数の測定点から２点以上の測定点（２つ以上の異なる濃度のキャリブレータ２ａの測定点）を抽出して検量線の高濃度側に仮想線を計算する。そして、該仮想線を用いて初検時の測定可能範囲を超えた吸光度を濃度（予測濃度）に変換し、該予測濃度から一般検体の希釈倍率を求め、測定機構１Ａへ出力する。この仮想線は、検体の濃度が大きくなるにつれて吸光度が大きくなる直線又は曲線が望ましい。以下に述べる例では、仮想線として、複数のキャリブレータ２ａの吸光度と濃度の交点（測定点）を通る一次関数abs=f(conc)（図５参照）で表される直線を算出する。測定機構１Ａは、この希釈倍率に基づいて一般検体を希釈し、希釈後の一般検体の測定を行い、得られた吸光度を計算機３０へ出力する。この希釈倍率演算部３１３による希釈倍率の求め方の詳細は、後述する。

なお、上述した制御部３１が備える検量線演算部３１１、濃度演算部３１２、及び希釈倍率演算部３１３の各ブロックは、専用のマイクロプロセッサ等で構成される濃度演算モジュールにより実現してもよい。あるいは、多波長光度計１６が、制御部３１の各ブロックを備えていてもよい。

［希釈倍率の求め方］
次に、測定した吸光度が検量線の測定可能範囲を超えている場合における希釈倍率の算出方法について説明する。

図５は、再検時における一般検体の希釈倍率の算出方法の説明するためのグラフである。図５の縦軸は検体の測定項目の吸光度（ABS-RB）、横軸は濃度を表す。図５に示す曲線状の検量線４１（多点検量線）は、図１の検量線と同じである。

図５において、キャリブレーション測定で使用した最大濃度のキャリブレータ２ａの吸光度を“first abs”、次に濃度の高いキャリブレータ２ａの吸光度を“second abs”とし、その次に濃度の高いキャリブレータ２ａの吸光度を“third abs”とする。また、吸光度が“first abs”のときの濃度を“first conc”とし、“second abs”のときの濃度を“second conc”とする。希釈倍率演算部３１３は、“first abs”と“second abs”の２点を通る直線４２（仮想線の一例）を示す一次関数abs=f(conc)を、以下の式（１）により算出する。

abs=f(conc)
=(first abs - second abs)/(first conc - second conc) * conc + {first abs-((first abs-second abs)/(first conc - second conc)*first conc)} ・・・・・・（１）

この一次関数abs=f(conc)で表される直線４２は、いわば検量線４１を高濃度側に延長した場合の予測検量線である。

元々吸光度と濃度の関係に直線性がない検量線４１は、実際には、高濃度側に延長した検量線にも直線性はないはずである。ただし、検量線４１で測定可能な吸光度の上限を超える吸光度からおおよその濃度を予測する上では、前述の予測検量線としての直線４２は有効である。

希釈倍率演算部３１３は、５個のキャリブレータ２ａの吸光度と濃度の交点（測定点）のうち、少なくとも１点は最大濃度のキャリブレータ２ａから得られる測定点を使用する。さらに、希釈倍率演算部３１３は、最大濃度のキャリブレータ２ａの測定点（first abs）と、その次に濃度の高いキャリブレータ２ａの測定点（second abs）とを用いて、直線４２を算出することが望ましい。このように、最大濃度のキャリブレータ２ａの測定点と、次に濃度が高いキャリブレータ２ａの測定点とを利用することで、予測検量線としての直線４２の傾きを、検量線４１を高濃度側に延長した検量線により近づけることができる。即ち、直線４２の傾きの精度を上げることができる。なお、予測検量線としての直線を、上述のように２点の測定点ではなく、３点の測定点（例えばfirst abs、second abs、third abs）から作成してもよい。

続いて、初検で高値が原因で濃度変換を行えなかった吸光度を“high abs”(high abs>first abs)とした場合、希釈倍率演算部３１３は、前述の一次関数abs=f(conc)で表される直線４２を使用して、吸光度“high abs”から予測濃度“high conc”を求める。

最後に、検体をＮ倍に希釈した場合に、検体の濃度が１／Ｎになる物理法則を利用して、初検の濃度を“high conc”と仮定し、同検体の再検の濃度が、およそ最大濃度のキャリブレータ２ａの半分程度の濃度となるよう、再検時の希釈倍率“diluent factor”を、式（２）により算出する。

diluent factor = high conc / (first conc / 2.0) ・・・・・・（２）

再検時に、式（２）で算出された希釈倍率“diluent factor”で検体を希釈すれば、およそ再検時の測定項目の濃度は“fist conc”の半分程度の濃度となるはずである。測定対象の検体の濃度が“first conc”の半分程度の濃度となるよう希釈倍率“diluent factor”の値を決定することにより、希釈後の一般検体の吸光度に多少の誤差が発生しても、吸光度が検量線４１の測定可能範囲内に収まる可能性が高くなる。言い換えれば、希釈倍率“diluent factor”の値を、希釈倍率“diluent factor”で希釈された一般検体の吸光度を換算して得られる濃度が、検量線４１の濃度の測定可能範囲の中央付近となるような値に決定する。希釈倍率をこのような値とすることにより、再検時、希釈した一般検体の吸光度を、検量線を使用して確実に濃度変換することができる。

濃度演算部３１２は、再検時に希釈倍率“diluent factor”で希釈した一般検体の濃度に対し、“diluent factor”を掛けることで、測定対象の一般検体の測定項目の真の濃度を算出する。

なお、図５の例では、検体の再検の濃度が、およそ最大濃度のキャリブレータ２ａの半分程度の濃度となるよう、式（２）により再検時の希釈倍率“diluent factor”を算出したが、この例に限られない。

本実施形態において、検体の再検の吸光度が検量線４１の測定可能範囲内に収まるのであれば、検量線４１の形状等に応じて、式（２）における係数を適宜設定することができる。例えば、吸光度が検量線４１の測定可能範囲内であれば精度良く濃度変換することが可能であるが、最適な形態は検量線４１の接線の傾きが４５度付近において濃度変換を行うことである。したがって、図５の例では、検体の再検の濃度がおよそ１．０〜２．０となるよう、式（２）における係数を２．０よりも大きな値としてもよい。

［生化学分析装置の動作］
次に、生化学分析装置１の再検時の動作を、図６を参照して説明する。
図６は、生化学分析装置１の測定機構１Ａと計算機３０（濃度演算部３１２、希釈倍率演算部３１３）による濃度算出処理例を示すシーケンス図である。

図６に示すように、測定機構１Ａは、計算機３０における制御部３１の制御の下で、第１試薬又は第２試薬を選択し、測定対象の一般検体に対して測定項目を測定する（初検）（Ｓ１）。このとき多波長光度計１６は、測定対象の一般検体に対して測定項目の吸光度を測定し、計算機３０へ出力する。

計算機３０の濃度演算部３１２は、多波長光度計１６から入力された一般検体の吸光度から、検量線４１を用いて濃度を算出する処理を行う（Ｓ２）。

次に、濃度演算部３１２は、検量線４１を使用して吸光度から濃度への変換が行われたか否かを判定する（Ｓ３）。濃度変換が行われた場合には（Ｓ３のＹＥＳ）、濃度演算部３１２は、算出された濃度を記録部３２に記録するとともに出力部３３へ出力し、処理を終了する。

濃度変換が行われなかった場合には（Ｓ３のＮＯ）、濃度演算部３１２は、キャリブレーション測定で使用した複数のキャリブレータ２ａの測定点から、検量線４１の高濃度側において、式（１）の一次関数abs=f(conc)で示される直線４２（図５参照）を算出する（Ｓ４）。

次に、希釈倍率演算部３１３は、直線４２を使用して、初検の吸光度（high abs）から予測濃度（high conc）を算出する（Ｓ５）。そして、希釈倍率演算部３１３は、最大濃度のキャリブレータ２ａの吸光度（first abs）に対応する濃度と、予測濃度（high conc）と、式（２）により再検時の希釈倍率（diluent factor）を算出する（Ｓ６）。そして、希釈倍率演算部３１３は、希釈倍率を測定機構１Ａ及び濃度演算部３１２に出力し、再検に先立って希釈を指示する。

次に、計算機３０は、測定機構１Ａを制御し、初検で濃度変換できなかった一般検体の再検を行う。このとき測定機構１Ａのサンプル希釈ピペット７は、検体容器２１内に収容された一般検体を所定量吸引し、希釈倍率演算部３１３で算出された希釈倍率で希釈する（Ｓ７）。

次に、測定機構１Ａは、測定対象の一般検体に対して測定項目を測定する（再検）（Ｓ８）。多波長光度計１６は、測定対象の一般検体に対して測定項目の吸光度を測定し、計算機３０へ出力する。

次に、濃度演算部３１２は、多波長光度計１６から入力された一般検体の吸光度から、検量線４１を用いて濃度を算出する処理を行う（Ｓ９）。

そして、濃度演算部３１２は、検量線４１による濃度変換で得られた濃度に、上記希釈倍率を乗算し、測定対象の一般検体の真の濃度を算出する（Ｓ１０）。濃度演算部３１２は、一般検体の真の濃度を記録部３２に記録するとともに出力部３３へ出力し、処理を終了する。

図７は、再検の希釈倍率の表示例を示す。
図７に示すウィンドウ表示されたリアルタイムモニタ画面５０は、サンプルターンテーブル２に格納された一般検体についての情報を示す検体表示領域５１と、測定対象の一般検体の測定結果を示す測定結果表示領域５２を有する。

検体表示領域５１は、サンプルターンテーブル２上での一般検体の位置（番号）を示す“格納番号フィールド”、その位置に格納された一般検体の検体番号を示す“検体番号フィールド”を有する。また測定結果表示領域５２は、測定項目を示す“項目名フィールド５３”、一般検体の濃度を示す“濃度フィールド５４”、希釈倍率（diluent factor）を示す“Dil-Rateフィールド５５”、“ABS-RBフィールド５６”、及び“ABSフィールド５７を有する。ここでABSは、一般検体を測定した際の吸光度である。また、ABS-RBは、一般検体を測定した際の吸光度から、試薬ブランク（水）を測定した際の吸光度を減算した値である。言い換えると、ABS-RBは、試薬が持つ吸光度を減算して得られた、一般検体自身の吸光度を表す。

図７の例では、“UN”、“CRE”、“AST”及び“ALT”の各項目を測定時の希釈倍率は３・０倍であるが、“CRP”を測定時の希釈倍率は１５．５倍である。このように、出力部３３に測定時の希釈倍率が表示されることにより、オペレータは再検時の希釈倍率の条件を確認することができる。例えばオペレータは、希釈倍率の大小を確認することで、一般検体の項目ごとの検量線４１の測定可能範囲の適切度がわかる。

以上のように構成される本実施形態によれば、検量線で測定可能な吸光度の上限値を超える濃度の一般検体を、精度の良い再検条件（希釈倍率）で測定することができる。

また、従来オペレータが手で希釈していた一般検体も自動的に適切な希釈倍率で希釈されるため、再検により確実に濃度を検出（濃度変換）することができる。また、測定結果を得るまでの時間が大幅に短縮される。

また、オペレータの手による希釈の代わりに、測定機構１Ａ（サンプル希釈ピペット７）で希釈することにより、より正確な希釈が行われ、測定データの精度が向上する。

さらに、測定項目ごとの再検条件の一つである希釈倍率の設定が不要となり、施設に自動分析装置を導入した際のセットアップの手間を削減できる。

また、本実施形態は、従来例のようにキャリブレータ２ａを希釈することなく一般検体を希釈するため、キャリブレータ２ａの消費量が少ない。一般にキャリブレータは高価であることから個数に限りがある。本実施形態に係る自動分析方法を採用することでキャリブレータの消費を抑え、コストを削減できる。なお、本実施形態に係る自動分析装置による自動分析方法は、記録部３２に記録されたプログラムを改変するだけで容易に実現可能である。

＜２．その他＞
本実施形態において、再検前（例えば初検）の測定時に検体の希釈を実施してもよいし、実施しなくてもよい。その際の希釈倍率は、希釈倍率“diluent factor”に関係なく所定の希釈倍率である。

また、自動分析装置としては、生化学分析装置１の他に、再検時に検体を希釈する機能を有する分析装置、例えば免疫分析装置、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、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、本発明は上述した実施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、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成に置き換えることは可能であり、更にはある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成を加えることも可能である。また、ある実施形態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、７…サンプル希釈ピペット、１６…多波長光度計、３０…計算機、３１…制御部、３３…出力部、４１…検量線、４２…直線、３１２…濃度演算部、３１３…希釈倍率演算部

Claims (9)

1. 検体の吸光度を測定する光度計と、
   検量線を用いて前記検体の吸光度を濃度に変換する処理を行う濃度演算部と、
   前記検体の吸光度が前記検量線の測定可能範囲を超えている場合に、前記検量線を作成する際に用いられた濃度の異なる複数の標準検体の測定値から２点以上の測定値を抽出して仮想線を計算し、該仮想線を用いて前記吸光度を予測濃度に変換し、該予測濃度を利用して前記検体の希釈倍率を求める希釈倍率演算部と、
   前記検体を前記希釈倍率で希釈する希釈部と、を備え、
   前記光度計は、前記希釈倍率で希釈された前記検体の吸光度を測定し、前記濃度演算部は、前記検量線を用いて希釈後に測定された吸光度を濃度に変換し、該濃度に前記希釈倍率を掛けて前記検体の真の濃度を算出する
   自動分析装置。
2. 前記希釈倍率演算部は、前記希釈倍率を、該希釈倍率で希釈された前記検体の吸光度が前記検量線の測定可能範囲内となる値に決定する
   請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記希釈倍率演算部は、前記希釈倍率を、該希釈倍率で希釈された前記検体の吸光度を換算して得られる濃度が前記検量線の測定可能範囲の中央付近となる値に決定する
   請求項２に記載の自動分析装置。
4. 前記仮想線は直線である
   請求項１乃至３のいずれかに記載の自動分析装置。
5. 前記２点以上の測定値のうち、すくなくとも１点の測定値は最大濃度の標準検体の測定値である
   請求項１乃至４のいずれかに記載の自動分析装置。
6. 前記仮想線は、前記最大濃度の標準検体の測定値と、その次に濃度の高い標準検体の測定値を用いて計算される
   請求項５に記載の自動分析装置。
7. 前記検体の濃度とともに前記希釈倍率を表示する表示部、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. 自動分析装置が備える光度計により、検体の吸光度を測定するステップと、
   前記自動分析装置が備える濃度演算部により、検量線を用いて前記検体の吸光度を濃度に変換する処理を行うステップと、
   前記自動分析装置が備える希釈倍率演算部により、前記検体の吸光度が前記検量線の測定可能範囲を超えている場合に、前記検量線を作成する際に用いられた濃度の異なる複数の標準検体の測定値から２点以上の測定値を抽出して仮想線を計算し、該仮想線を用いて前記吸光度を予測濃度に変換し、該予測濃度を利用して前記検体の希釈倍率を求めるステップと、
   前記自動分析装置が備える希釈部により、前記検体を前記希釈倍率で希釈するステップと、
   前記希釈倍率で希釈された前記検体の吸光度を測定するステップと、
   前記濃度演算部により、前記検量線を用いて希釈後に測定された吸光度を濃度に変換し、該濃度に前記希釈倍率を掛けて前記検体の真の濃度を算出するステップと、を含む
   自動分析方法。
9. コンピュータに、
   検体の吸光度を測定する処理と、
   検量線を用いて前記検体の吸光度を濃度に変換する処理を行う処理と、
   前記検体の吸光度が前記検量線の測定可能範囲を超えている場合に、前記検量線を作成する際に用いられた濃度の異なる複数の標準検体の測定値から２点以上の測定値を抽出して仮想線を計算し、該仮想線を用いて前記吸光度を予測濃度に変換し、該予測濃度を利用して前記検体の希釈倍率を求める処理と、
   前記検体を前記希釈倍率で希釈する処理と、
   前記希釈倍率で希釈された前記検体の吸光度を測定する処理と、
   前記検量線を用いて希釈後に測定された吸光度を濃度に変換し、該濃度に前記希釈倍率を掛けて前記検体の真の濃度を算出する処理と、を実行させる
   プログラム。
   

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