JP4638546B2 - 臨床分析装置においてスループットを改善する方法 - Google Patents
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Description
分光測光法分析はヘモグロビン、アルブミン、脂質、及び他の多数の血清構成成分を確認することが可能であることは、例えば非特許文献1から明らかである。
吸引器プローブと、
1次収集容器から生物学的サンプル液を収集し、収集されたサンプル液の少なくとも一部を検査要素上へ又はその中へ分注するために、前記プローブに取り付けられるチップと、
前記プローブ及び前記チップ内に部分的な圧力又は部分的な真空を生じさせるための手段とを備え、
a)前記プローブに取り付けられるチップの1つに生物学的液体を吸引するステップと、
b)前記生物学的液体がチップ内にあり、チップがプローブに取り付けられている間に、近赤外及び近可視放射線波長の光に複数の波長でチップを透過させることによって、生物学的液体中の1つ又はそれ以上の標的物質を検出し、生物学的液体中の1つ又はそれ以上の標的物質の濃度と透過した光を相関させることによって、チップを透過した光の一部分を複数の波長で分光光度分析を行うステップとを含み、この相関させるステップは吸光度の1次導関数の値を波長の関数として計算するステップを含み、
c)チップから生物学的液体の一部を検査要素へ分注するステップと、
d)前記1つ又はそれ以上の標的物質以外の標的物質に関して、前記検査ステーションで生物学的液体を加えた検査要素を検査するステップとをさらに含み、前記1つ又はそれ以上の標的物質を前記検査ステーションで検査するのに必要とされなくなった時間の量によって、スループットを増加させる、臨床分析装置においてスループットを改善する方法が提供される。
さらにまた、本願で使用される「黄疸がある」は高水準のビリルビン及び/又はビリベルジンがサンプル中に存在する状態を意味する。
最大に効果が発揮される場合、検査ステーション82は、本願で定義されている、光を通さない効果があり、検出器へ通過する光は光ファイバ98からチップ48を通って透過される光の少なくとも90%となる。これが達成されることができる方法が幾つかある。
肩表面90へのチップ48の着座は効果的なシールとなるので、好適には、チップ48が挿入及び引き抜かれるときには上部部分86と下部部分88の間である種の空気抜きがなされる。これが図3の空気孔92の機能である。この空気孔は、気泡がチップの液体へ無理に押し通されて、液体の光走査を妨害する可能性がないように、チップが検査ステーション82へ挿入されるときに生じる圧力の増加を解放させる。同様に、光を走査された後で、チップ48が引き抜かれるときに、空気孔92は真空が生じるのを防止するが、この真空はサンプル液の一部をチップ48から吸引することがあり、次のチップ及びサンプルにとって検査ステーション82を汚染する。
使用においては、チップ48が、ホルダ116への挿入の前に検査ステーション82へ挿入される。検査ステーション82にある間に、上で定義されたNIR及び近可視波長の光線がチップ及び液体を通過させられ、透過した放射線が分光光度計110で分光光度分析されるようにする。次に、検出器によって生み出される信号が標的物質の濃度との相関関係を算定させられる。標的物質の好適な組は、サンプル特性を測定するもの、詳細には、以下の例で示されるようなヘモグロビン、脂質、ビリルビン(BR)、及びビリベルジン(BV)からなるグループから選択されるものである。しかしながら、吸収スペクトルによって分光光度検出が可能な標的物質はいずれも、本発明によって相関関係を算定されて検出されることができる。さらに詳細には、従来はスライド検査要素Eで行われてきた或る検定が以下で説明されるようにチップを通して分光測光法で行われることができる。
容易に明らかとなるように、本発明で使用されるチップ48はNIR及び近可視放射線、最も好適には475nmから1200nmである放射線を透過させることができ、ラベル貼付が1次容器19においてしか行われないので、好適にはラベルがない。この目的に有効な材料はポリプロピレン及びポリエチレンを含む。
部分109及び112は、矢印120で示されるチップ48Aの通過のために、垂直方向孔84に関して上で説明されたアスペクト比よりもかなり小さいアスペクト比のスロットをつくり出すので、分光光度測定のためにはスロット115を閉じた方がよい。このために、矢印136及び138で示されるように、閉鎖位置(不図示)へ旋回されたときにスロット115を閉鎖するに十分な幅の旋回する扉130、132が参照番号134で示される部分で部分109の両端部へ蝶番式に取り付けられている。(扉132が簡単化のためだけに仮想線で示されている)。扉を旋回するために、好適には蝶番134のピントルが従来のモータ136の回転駆動軸(不図示)に付設されている又は取り付けられている。
図5に示される光ファイバ98A及び検出器114のところでチップ48Aの矢印120で示されるような横方向の運動を精度良く止める補助をするために、好適には、ばね付勢されている移動止め210が面116に設けられ、この移動止め210は反対側の面116’にある固定されている突起212と協動する。読み取り後、矢印120の方向にスロット115からチップ48Aを移動させるときには、移動止め210がチップによって面116へ押し付けられる。前出の実施態様において述べられたように、チップ48Aは使用されるNIR及び近可視波長を透過させる。
検査の順番を逆にすることも考えられる、すなわち、NIR及び近可視波長でチップを通した測定を行う前に、サンプル液の一部を上述されたように検査スライドに置くこともできる。
図2の装置が使用され、この装置においては、以前は「エクタケム(Ektachem)」使い捨てチップとして知られていた商標「ビトロス(Vitros)」でジョンソン&ジョンソン・クリニカルダイガノスティックス社から販売されている使い捨てチップが使用された。光ファイバは0.2mmシングルファイバであり、これによってファイバ98及び98’を介して検査ステーション82を「TC2000」二重光線同期分光光度計へ接続しており、この分光光度計はCMEテレメトリクス(Telemetrix)から販売している検出器112としてタングステン−ハロゲン白熱電球光源110を使用している線形ダイオード配列検出器を使用している。580nmから1100nmまでの放射線のみを検出できるようにするために、検出器112では回折格子が使用された。(分光光度計の基準光線部分は明確化のために省略されている)。チップ48に吸引される液体の量は液体の高さが図2の通過矢印200の完全に上となるように50μLとした。実証された30μLのみを検査することが必要とされる。
1)Hb(g/L)=C1 (dA600 /dλ600 )−C2 (dA663 /dλ663 )−C3
2)IL(g/L)=C4 (dA874 /dλ874 )+C5
3)BV(mg/dL)=C6 (dA724 /dλ724 )−C(dA803 /dλ803 )+C8
ここで、A600 は600nmにおける吸光度、λ600 は600nmの波長、その他のA及びλの値に関しても同じであり、(dAi /dλi )は波長に対する吸光度の1次導関数、C1 、…C9 は好適には以下の値を有する定数である。
C2 =15.882 C6 =98.068
C3 =0.21 C7 =122.732
C4 =252.155 C8 =0.0685
図6の場合の回帰相関係数R2 は0.991であった。
また、記述されたスペクトルが評価されたが、今度の分析はBVに関するものであった。図10は較正の結果を示しており、図11はR2 の値が示されるようなものである予測の結果を示している。
4)BR(mg/dL)=C9 (dA495 /dλ495 )+C10(dA512 /dλ512 )+C11(dA578 /dλ578 )−C12
定数は以下のようになった。
C9 =−24.878
C10=201.61
C11=44.98
C12=6.475
液体の第四の組み合わせがビリルビンの値の予測に関する確認のために同様に用意され、その組み合わせは以下の表のように構成された。
4つの実験(Hb、IL、BV、及びBR)全てに関して、その結果は優れた相関を示し、その結果はスライド検査要素での検査に代わって使用するに十分であり、これらのいずれもが所望の検定と見なされるべきものである。いずれにしても、これらの結果は明らかに生物学的液体のサンプルの特性を確認することを可能にし、そのサンプルが許容可能な特性の範囲の外側にあると判定されたなら不合格とすることができるようにする。
2’)IL(g/L)=C13(dA999 /dλ999 )+C14(dA1051/dλ1051)−C15
ここで、C13=166.068、C14=92.352、C15=0.693である。この較正アルゴリズムが上述の第一及び第二の液体の組み合わせに関して用いられると、R2 は較正に関して0.988となり、予測に関して0.984となる。(実際のプロットは示されていない)。
3g/L以下には、上で示された式1)に類似の型の様々なアルゴリズムが有効である。3g/Lより上で式5)とかみ合うために、非常に好適な式は以下の式となる。
1’)Hb(g/L)=C19(dA593 /dλ593 )+C20(dA608 /dλ608 )+C21
ここで、C19は好適には−66.689、C20は好適には81.081、C21は好適には−0.25である。
図12は、実際にNIR及び近可視スペクトルにおける吸光度の一次導関数の値が、有効波長において、IL、BV、又はHb構成成分が存在するサンプルの独立した検出を可能にするのに十分に分離していることを示すプロットである。すなわち、曲線200はそれらの構成成分のいずれも有さないサンプル、曲線202は1.79g/LのHbのみを有するサンプル、曲線204は2.38g/LのILのみを有するサンプル、曲線206は3.95mg/dLのBVのみを有するサンプルである。したがって、Hbは主としてNIRの580〜605nmの領域に寄与し、ILは896〜1051nmの領域、好適には896〜939nmに寄与し、BVは680〜750nmの領域に寄与する。
さらに別な有利な特徴は、分光測光法での分析にインキュベーション時間が必要とされないことから、結果がより短い時間で得られることである。
18 分注ステーション
19 1次収集容器
46 吸引器プローブ
48 チップ
71 ポンプ
82 検査ステーション
Claims (3)
- 分注ステーションと、患者サンプル中のヘモグロビンを検出するための少なくとも一つの検査ステーションとを備える臨床分析装置においてスループットを改善する方法であって、
前記分注ステーションが、
吸引器プローブと、
一次収集容器から液体血清又は血漿を収集し、収集された液体血清又は血漿の少なくとも一部を検査要素上へ又はその中へ分注するために、前記プローブに取り付けられるチップと、
前記プローブ及び前記チップ内に部分的な圧力又は部分的な真空を生じさせるための手段と、
を備え、前記方法が、
a)前記プローブに取り付けられるチップの一つに液体血清又は血漿を吸引するステップと、
b)前記液体血清又は血漿が前記チップ内にあり且つ前記チップが前記プローブに取り付けられている間に、近赤外及び近可視放射線波長の光に593nm及び608nmの波長でチップを透過させることによって、前記液体血清又は血漿中の一つ又はそれ以上の標的物質を検出し、前記液体血清又は血漿中のヘモグロビンの濃度と透過した光とを相関させることによって、前記チップを透過した光の一部分を前記波長で分光光度分析を行うステップであって、前記相関が吸光度の一次導関数の値を波長の関数として計算することを含むステップと、
c)分光光度分析を行うステップに先立って、前記チップから前記液体血清又は血漿の一部を検査要素へ分注するステップと、
d)前記ヘモグロビン以外の標的物質に関して、前記検査ステーションで前記液体血清又は血漿を加えた前記検査要素を検査するステップと、
を含み、前記ヘモグロビンを前記検査ステーションで検査するのに必要とされなくなった時間量によってスループットを増加させ、
前記相関させるステップが、0から約3g/Lで用いられる一つの較正アルゴリズムと3g/L以上で用いられる他の較正アルゴリズムとの二つの較正アルゴリズムを使用して全範囲を網羅するようになっている、臨床分析装置においてスループットを改善する方法。 - 前記他の較正アルゴリズムは、波長に関する吸光度の第一次導関数の値からヘモグロビン濃度の自然対数を求める、請求項1に記載の臨床分析装置においてスループットを改善する方法。
- 前記二つの較正アルゴリズムは、
0から約3g/Lの範囲におけるヘモグロビン濃度についての式、
Hb(g/L)=−66.689(dA593/dλ593)+81.081(dA608/dλ608)−0.25、
3g/L以上の範囲におけるヘモグロビン濃度についての式、
Hb(g/L)=e[-17.38(dA593/dλ593)+9.96(dA608/dλ608)+0.37]
からなる、請求項2に記載の臨床分析装置においてスループットを改善する方法。
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