JP4825033B2 - 尿分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、尿分析装置に関し、さらに詳しくは、尿中の細菌を染色して分析する尿分析装置に関する。

従来より、疾患の発見や感染の推定をするために、患者から採取した血液や尿等の検体を用いて細菌の検査が行われている。尿中に含まれる細菌等の有形成分の分析は、一般検査室で主として顕微鏡を用いた目視検査により行われている。この目視検査は、尿を遠心分離して濃縮し、その沈渣物を場合によっては染色後、顕微鏡スライド上に載置し、顕微鏡下で分類・計数を行うものである。尿中の有形成分の検査としては、上述の細菌の他、赤血球、白血球、上皮細胞及び円柱が一般的な測定項目とされている。

この顕微鏡を用いた検査は、まず１００倍の低倍率視野（ＬＰＦ）で尿中有形成分の有無、尿検体の状態を把握し、４００倍の高倍率視野（ＨＰＦ）で、各成分の分類が行われる。測定項目のうち、円柱は出現しても個数は非常に少ないが、その検出は臨床的に有用性が高いので、低倍率視野（ＬＰＦ）で検出することが行われている。他の有形成分は高倍率視野（ＨＰＦ）で分類され、赤血球、白血球は高倍率視野（ＨＰＦ）で個数を計数することが行われている。

このように尿中有形成分検査は、定性検査であり（細菌 ＋＋）、定量検査であり（赤血球 ５個／ＨＰＦ），形態検査である（変形赤血球を認む）といわれている。
尿中有形成分検査の自動化する装置として、自動顕微鏡装置が提案されている。フロー式自動顕微鏡装置ＵＡ−２０００（シスメックス社）は、尿検体を濃縮することなしに、扁平形のフローセルに流し、フローセルで流れている粒子を撮像してその撮像画像を記憶する。記憶された撮像画像は、粒子の大きさで仕分けられており、ユーザがその画像を見て、各有形成分に分類するように用いられる。

このような自動顕微鏡方式でも近年、有形成分を自動的に分類する装置が提案されているが、尿中有形成分は形態が多様であり、ダメージを受けた有形成分も多く、撮像画像を精度よく分類することは困難である。特に小型有形成分である赤血球（その中でも特に破砕赤血球）、細菌、結晶を精度よく分類することは難しく、ユーザが目視で確認して再分類を行う場合が多い。

自動化をさらに進めた自動分類装置として、フローサイトメータによる尿中有形成分測定装置が提案されている。この装置では尿中有形成分を染色試薬で染色して、フローセルに流した試料に光を照射して散乱光信号、蛍光信号を検出し、これらの散乱光信号及び蛍光信号を組み合わせて、赤血球、白血球、上皮細胞、円柱、細菌の分類を行うものである。

前述のように、尿中有形成分は形態も多様であり、ダメージを受けた有形成分も多く、散乱光信号と蛍光信号とを組み合わせるだけでは精度良く分類することは難しい。そこでこの装置では、尿中有形成分にダメージを与えることなく、膜染色で各有形成分を染色するように構成された染色試薬を用いており（特許文献１）、散乱光信号の強度とパルス幅及び蛍光信号の強度とパルス幅を組み合わせることによって、尿中有形成分を分類する（特許文献２）。これにより、尿中有形成分が自動的に分類することが可能となり、尿検査の自動化に大きな寄与を果たしている。また、このフローサイトメータによる尿中有形成分測定装置は、様々な工夫で尿中有形成分の分類、形態情報を提供するように構成されている。例えば、赤血球の散乱光信号を解析することによって、尿中赤血球の由来（糸球体由来または非糸球体由来）の情報を提供する（特許文献３）。

しかしながら、このように散乱光信号や蛍光信号を用いて解析したとしても、高い精度で測定することが困難な検体がある。その原因としては、尿中に含まれる細菌には非常に小さいものがあり、また大きさが非常に多様であることがあげられる。上述した尿中有形成分測定装置は、一度の測定で、大型有形成分（円柱、上皮細胞）、中型有形成分（白血球、赤血球）、小型有形成分（細菌）を測定するように構成されている。しかし、１μｍ〜数十μｍもの広い範囲を全体にわたって精度良く検出することは難しく、小型の細菌、すなわち集塊状でない球菌までの検出は困難であった。本装置を用いた尿中有形成分検査での細菌検査は、顕微鏡検査で確認できるほどの量の細菌が尿中に出現しているかを調べる検査であり、一般的に１０^４個／ｍｌ（尿中の有形成分の濃度が１０^４個／ｍｌのときに、尿中の細菌を分類測定することが可能な測定感度）程度の感度の検査である。球菌であれば増殖して集塊状になっていることが多いため、この感度であれば通常の尿中有形成分検査の要求は満たされるが、小型の球菌ばかりが出現している検体も見受けられ、このような場合には精度がよい測定結果が得られなかった。また、大型の細菌、すなわち集塊が大きくなった球菌や大型の桿菌が出現すると、赤血球や白血球の領域にまで入り込むことがあり、誤測定を起こすこともある。

一方、尿の細菌検査も、臨床目的によってはより高感度な検査を行うことが要求されている。その場合は、試料を培養して細菌を検査する培養検査が、尿中有形成分検査とは別途細菌質検査室で行われている。しかし、培養検査には培養する日数がかかるため、培養せずに高感度な細菌検査を行うことが要望されている。

フローサイトメータによる細菌分析、すなわち細菌を染色試薬で染色して、散乱光信号と蛍光信号とで細菌を測定する方法が提案されている。特許文献４では、細菌以外の夾雑物を溶解するようにカチオン性界面活性剤を含む染色試薬とすることで、細菌と同じ位の大きさの夾雑物が含まれている尿のような試料も精度良く測定する方法が記載されている。

特開平８−１７０９６０号公報 特開平５−３２２２８５号公報 特開平１１−２９５２０７号公報 特開２００１−２５８５９０号公報

上述のように、従来の尿中有形成分測定装置では、小型の細菌や大型の細菌が多く含まれる検体では十分な測定精度が得られなかった。また、検体中の細菌検査は、臨床目的によって求められる測定感度が異なり、各臨床目的に応じた測定感度で測定することが可能な自動分析装置が求められている。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、各臨床目的に応じた感度で細菌測定を行うことができる尿分析装置を提供することを目的とする。

本発明の尿分析装置は、尿検体に含まれる成分を分析する尿分析装置であって、
尿検体が収容された複数の検体容器を保持したラックを移送するラック移送部、
前記ラック移送部により移送された一の検体容器から分取された尿検体と、細菌を染色する染色試薬とを混和して細菌測定用の第１測定試料を調製する第１試料調製部、
前記一の検体容器から分取された尿検体と、尿中有形成分の測定用の試薬とを混和して、少なくとも白血球を含む尿中有形成分の測定用の第２測定試料を調製する第２試料調製部、
前記第１測定試料に光を照射して、染色された細菌から蛍光を受光し、前記第１測定試料に含まれる細菌を測定する細菌測定と、前記第２測定試料に光を照射して、前記第２測定試料に含まれる尿中有形成分を測定する有形成分測定とを実行する測定部、
所定量の第１測定試料に含まれる細菌を測定する標準モードと、前記所定量より多量の第１測定試料に含まれる細菌を測定する精査モードとのいずれかを選択する測定モード選択手段、及び、
前記標準モードが選択された場合には、前記測定部を標準モードで動作させ、精査モードが選択された場合には、前記測定部を精査モードで動作させる制御部、を備え、
当該尿分析装置は、検体容器から分取された尿検体の細菌測定および有形成分測定を、前記ラック移送部により移送されたラック内の複数の検体容器に対して順次行う連続測定を前記測定部に実行させることが可能であり、前記測定モード選択手段により選択された測定モードで前記測定部に連続測定を実行させることを特徴としている。

本発明の尿分析装置では、細菌を測定する際の測定モードを選択することができ、選択された測定モードに応じた細菌測定を行うので、多様な測定感度での細菌測定に対応することができる。しかも、精査モードでは、測定試料の量を標準モードの測定よりも多くすることにより、通常の測定感度のときよりも高い測定感度で測定を行うことができる。

前記測定モード選択手段が、所定量の第１試料に含まれる細菌を測定する標準モードと、前記所定量よりも多量の第１測定試料に含まれる細菌を測定する精査モードとのいずれかの選択を受け付けるように構成されており、且つ前記制御部が、標準モードが選択された場合には、前記測定部を標準モードで動作させ、精査モードが選択された場合には、前記測定部を精査モードで動作させるように構成されているので、ユーザは、例えば尿検査において標準的な感度（例えば１０^５個／ｍｌ）での細菌測定を行うときには標準モードを選択し、高感度（例えば１０^３個／ｍｌ）の細菌測定を行うときには精査モードを選択すればよく、ユーザが目的に応じた動作モードを選択するだけで、所望の測定を自動的に行うことができる。

前記制御部は、精査モードでの測定動作時間が標準モードでの測定動作時間よりも長くなるように、前記測定部の測定動作を制御するのが好ましい。標準モードよりも精査モードの動作時間を長くすることにより、測定部における分解能を大きくすることができ、高感度な測定に対応することができる。

本発明の尿分析装置は、前記制御部を、前記精査モードにおいて、標準モードで測定するときよりも多量の測定試料を使用した測定動作を前記測定部に実行させるように構成しているので、標準モードよりも精査モードで使用する測定試料の量を多くすることにより、細菌検出の機会を多く確保することができ、低濃度の細菌であっても、その濃度に応じて細菌を検出することができることから、高感度な測定に対応することができる。

本発明の尿分析装置は、前記検体が尿であり、
少なくとも白血球を含む尿中有形成分の測定が可能である。そのため、実質的に細菌を除く尿中有形成分の測定が可能となり、一般的な尿検査に対応することができ、装置の汎用性を高めることができる。なお、疾患により異なるが、尿中に含まれる有形成分としては、赤血球、白血球、上皮細胞、円柱、細菌、真菌、結晶及び粘液糸や、細胞の破砕片等の夾雑物等をあげることができる。本明細書では、明確化のために、これらの有形成分のうち、比較的大きな粒子である赤血球、白血球、上皮細胞、円柱を「尿中有形成分」といい、細菌は、この「尿中有形成分」には含まれないものとする。ただし、単に尿中の「有形成分」という場合、細菌は、この「有形成分」に含まれるものとする。

本発明の尿分析装置は、尿検体に前記染色試薬を混和して細菌測定用の第１試料を調製する第１試料調製部と、尿検体に尿中有形成分の測定用の試薬を混合して少なくとも白血球を含む尿中有形成分の測定用の第２試料を調製する第２試料調製部とを備え、
前記測定部は、前記第１試料に含まれる細菌を測定することが可能であると共に、前記第２試料に含まれる少なくとも白血球を含む尿中有形成分を測定することが可能である。そのため、細菌の測定と尿中有形成分の測定とを一つの測定部を用いて行うことができるので、製品のコストを低減させるとともに、装置の小型化を図ることができる。
本発明の尿分析装置は、前記測定部において標準モードで測定された測定試料の測定結果が所定の範囲にある場合、制御部が、自動的に前記測定試料を精査モードで再測定するよう前記測定部を制御してもよい。

本発明の尿分析装置によれば、標準的な感度での測定に加えて、高感度な細菌測定をリアルタイムで行うことができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の検体分析装置の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る検体分析装置の斜視説明図である。なお、図１では、分かり易くするために検体分析装置の構成要素を収容する筐体を部分的に省略している。

[装置の構成]
図１において、検体分析装置である尿分析装置Ｕは、試料を調製するための試料調製部２と、サンプルラック（試験管立て）３を移送するラックテーブル４と、試料から尿中有形成分や細菌の情報を検出するための光学検出部５と、回路部１４とを備えている。筐体側面にはアーム１５を介して支持台１６が取り付けられ、その上にパソコン１３が設置されている。パソコン１３は、尿分析装置Ｕの回路部１４とＬＡＮ接続されている。

本実施の形態では、主として前記光学検出部５及び回路部１４により、患者の臨床検体を測定する測定部が構成されてり、前記パソコン１３のディスプレイ１３ａにより、当該測定部による測定結果を出力する出力部（表示部）が構成されている。また、このパソコン１３は、例えば院内のホストコンピュータと接続されており、当該ホストコンピュータから、氏名、生年月日（年齢）、受診している診療科等の患者に関する患者情報を取得できるように構成されている。

前記パソコン１３は、より詳細には、以下の構成を備えている。
図２に示されるように、パソコン１３は、ＣＰＵ１０４ａと、ＲＯＭ１０４ｂと、ＲＡＭ１０４ｃと、ハードディスク１０４ｄと、読出装置１０４ｅと、入出力インタフェース１０４ｆと、通信インタフェース１０４ｇと、画像出力インタフェース１０４ｈとを含んでおり、ＣＰＵ１０４ａ、ＲＯＭ１０４ｂ、ＲＡＭ１０４ｃ、ハードディスク１０４ｄ、読出装置１０４ｅ、入出力インタフェース１０４ｆ、及び画像出力インタフェース１０４ｈは、バス１０４ｉによってデータ通信可能に接続されている。

ＣＰＵ１０４ａは、ＲＯＭ１０４ｂに記憶されているコンピュータプログラム及びＲＡＭ１０４ｃにロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。そして、後述するようなアプリケーションプログラム１４０ａを当該ＣＰＵ１０４ａが実行することにより、パソコン１３がシステムとして機能する。
ＲＯＭ１０４ｂは、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等によって構成されており、ＣＰＵ１０４ａに実行されるコンピュータプログラムおよびこれに用いるデータ等が記録されている。

ＲＡＭ１０４ｃは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等によって構成されている。ＲＡＭ１０４ｃは、ＲＯＭ１０４ｂ及びハードディスク１０４ｄに記録されているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ１０４ａの作業領域として利用される。
ハードディスク１０４ｄは、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、ＣＰＵ１０４ａに実行させるための種々のコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。後述するアプリケーションプログラム１４０ａも、このハードディスク１０４ｄ にインストールされている。

読出装置１０４ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等によって構成されており、可搬型記録媒体１４０に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。また、可搬型記録媒体１４０には、パソコン１３を本発明のシステムとして機能させるためのアプリケーションプログラム１４０ａが格納されており、パソコン１３が当該可搬型記録媒体１４０から本発明に係るアプリケーションプログラム１４０ａを読み出し、当該アプリケーションプログラム１４０ａをハードディスク１０４ｄにインストールすることが可能である。

なお、前記アプリケーションプログラム１４０ａは、可搬型記録媒体１４０によって提供されるのみならず、電気通信回線（有線、無線を問わない）によってパソコン１３と通信可能に接続された外部の機器から前記電気通信回線を通じて提供することも可能である。例えば、前記アプリケーションプログラム１４０ａがインターネット上のサーバコンピュータのハードディスク内に格納されており、このサーバコンピュータにパソコン１３がアクセスして、当該コンピュータプログラムをダウンロードし、これをハードディスク１０４ｄにインストールすることも可能である。
また、ハードディスク１０４ｄには、例えば米マイクロソフト社が製造販売するＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）等のグラフィカルユーザインタフェース環境を提供するオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、本実施の形態に係るアプリケーションプログラム１４０ａは当該オペレーティングシステム上で動作するものとしている。

入出力インタフェース１０４ｆは、例えばＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃ等のシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルインタフェース、およびＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。入出力インタフェース１０４ｆには、キーボードやマウスなどからなる入力デバイス（入力手段）１３ｂが接続されており、ユーザが当該入力デバイス１３ｂを使用することにより、パソコン１３にデータを入力することが可能である。
画像出力インタフェース１０４ｈは、ＬＣＤまたはＣＲＴ等で構成されたディスプレイ１３ａに接続されており、ＣＰＵ１０４ａから与えられた画像データに応じた映像信号をディスプレイ１３ａに出力するようになっている。ディスプレイ１３ａは、入力された映像信号にしたがって、画像（画面）を表示する。

図３は前記試料調製部２及び光学検出部５の概略機能構成を示す図である。図において、試験管Ｔに入った尿（検体）は、吸引管１７を用いて図示しないシリンジポンプにより吸引され、検体分配部１によって試料調製部２へ分注される。本実施の形態における試料調製部２は試料調製部（第１試料調製部）２ｕと試料調製部（第２試料調製部）２ｂとで構成されており、試料調製部２ｕは、赤血球、白血球、上皮細胞、円柱等の比較的大きい尿中有形成分を分析するための沈渣系のアリコート（第１のアリコート）を収容し、他方、試料調製部２ｂは細菌のような比較的小さい有形成分を分析するための細菌系のアリコート（第２のアリコート）を収容する。

各試料調製部２ｕ、２ｂの尿は、希釈液１９ｕ、１９ｂによってそれぞれ希釈され、その後、染色液（染色試薬）１８ｕ、１８ｂが混合されて当該染色液（染色試薬）１８ｕ、１８ｂに含まれる色素によりそれぞれ染色が施され、有形成分の懸濁液となる。試料調製部２ｕにより、少なくとも白血球を含む尿中有形成分を測定するための第１の試料が調製され、一方、試料調製部２ｂにより、細菌を測定するための第２の試料が調製される。

以上のようにして調製された２種類の懸濁液（試料）は、先に試料調製部２ｕの懸濁液（第１の試料）が光学検出部５に導かれ、シースフローセル５１においてシース液に包まれた細い流れを形成し、そこに、レーザ光が照射される。その後同様に、試料調製部２ｂの懸濁液（第２の試料）が光学検出部５に導かれ、シースフローセル５１において細い流れを形成し、レーザ光が照射される。このような動作は、後述のマイクロコンピュータ１１（制御装置）の制御により、図示しない駆動部や電磁弁等を動作させることにより、自動的に行われる。

図４は、光学検出部５の構成を示す図である。図において、コンデンサレンズ５２は、光源である半導体レーザ５３から放射されたレーザ光をシースフローセル５１に集光し、集光レンズ５４は尿中の有形成分の前方散乱光を散乱光受光部であるフォトダイオード５５に集光する。また、他の集光レンズ５６は前記有形成分の側方散乱光と側方蛍光とをダイクロイックミラー５７に集光する。ダイクロイックミラー５７は、側方散乱光を散乱光受光部であるフォトマルチプライヤ５８へ反射し、側方蛍光を蛍光受光部であるフォトマルチプライヤ５９の方へ透過させる。これらの光信号は、尿中の有形成分の特徴を反映したものとなっている。そして、フォトダイオード５５、フォトマルチプライヤ５８及びフォトマルチプライヤ５９は光信号を電気信号に変換し、それぞれ、前方散乱光信号（ＦＳＣ）、側方散乱光信号（ＳＳＣ）及び側方蛍光信号（ＳＦＬ）を出力する。これらの出力は、図示しないプリアンプにより増幅された後、次段の処理に供される。

図５は、尿分析装置Ｕの全体構成を示すブロック図である。図において、尿分析装置Ｕは、前述した検体分配部１、試料調製部２及び光学検出部５と、この光学検出部５の出力をプリアンプにより増幅したものに対して増幅やフィルタ処理等を行うアナログ信号処理回路６と、アナログ信号処理回路６の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ７と、ディジタル信号に対して所定の波形処理を行うディジタル信号処理回路８と、ディジタル信号処理回路８に接続されたメモリ９と、アナログ信号処理回路６及びディジタル信号処理回路８と接続されたマイクロコンピュータ１１と、マイクロコンピュータ１１に接続されたＬＡＮアダプタ１２とを備えている。外部のパソコン１３は、このＬＡＮアダプタ１２を介して尿分析装置ＵとＬＡＮ接続されており、このパソコン１３により、尿分析装置Ｕで取得したデータの解析が行われる。前記アナログ信号処理回路６、Ａ／Ｄコンバータ７、ディジタル信号処理回路８及びメモリ９は、光学検出部５の出力する電気信号に対する信号処理回路１０を構成している。

図６は本実施の形態に係る尿分析装置の定量機構及び試料調製部の斜視説明図であり、図７はその説明図である。本実施の形態では、所定量の尿検体を試料調製部（第１試料調製部）２ｕと試料調製部（第２試料調製部）２ｂとに分配する定量機構として、常用されているサンプリングバルブ３０が採用されている。このサンプリングバルブ３０は、２枚の円盤状の固定素子と、両固定素子に挟まれた可動素子とからなっており、前記可動素子はモータ３１により回動操作される。

前記サンプリングバルブ３０は、互いに重ねあわされた２枚のアルミナセラミック製の円盤３０ａ、３０ｂを備えている。円盤３０ａ、３０ｂの内部には試料を流通するための流路が形成されており、一方の円盤３０ｂがその中心軸を回転中心として回転することにより前記流路が分断され、内部に試料用の流路３２を有する流体カセット３３を介して前記試料調製部２ｂと一体的に構成されている。すなわち、サンプリングバルブ３０、流体カセット３３及び試料調製部２ｂは、熱的に一体となるように、互いに密着した状態で配設されており、サンプリングバルブ３０の温度が、試料調製部２ｂの温度と略等しくなるように構成されている。これに対し、試料調製部２ｕは、筐体に固定された取付プレート３４に所定のクリアランスＳを設けてボルト３５で固定されており、このため試料調製部２ｕは、前記サンプリングバルブ３０や試料調製部２ｂとは、熱的に略隔離された状態となっている。

前記試料調製部２ｕ及び試料調製部２ｂは、それぞれ温度調節部を構成するヒータ３６ｕ、３６ｂによって加熱されるが、少なくとも白血球を含む尿中有形成分を測定するための第１の試料を調製する試料調製部２ｕの温度を第１の温度に調節するとともに、細菌を測定するための第２の試料を調製する試料調製部２ｂの温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度に調節している。具体的には、試料調製部２ｕは３５±２℃程度になるように、試料調製部２ｂは、これよりも高い４２±２℃程度になるように調節される。試料の温度を高くするほど、当該試料に含まれる赤血球や細菌等の所定部位（膜や核）を速く染色することができ、測定時間を短縮することができるが、一方、赤血球は、高温によりダメージを受け易く、温度を高くしすぎると正確な測定を行うことができなくなる。そこで、他の尿中有形成分に比べて耐熱性の高い細菌を測定するための第２の試料の温度を尿中有形成分を測定するための第１の試料の温度よりも高くなるように調節することにより、換言すれば、試料調製部２ｕと試料調製部２ｂとをそれぞれ測定に適した温度に調節することにより、赤血球を含む尿中有形成分及び細菌をともに高精度に測定することができる。なお、試料調製部２ｕと試料調製部２ｂの温度は、例えばサーミスタにより測定することができる。そして、この測定結果に基づいて前記ヒータ３６ｕ、３６ｂをオンオフ制御することにより、試料調製部２ｕ及び試料調製部２ｂを前記所定範囲の温度に調節することができる。

また、サンプリングバルブ３０と試料調製部２ｂとを熱的に一体となるように構成することにより、サンプリングバルブ３０にて温度調節された試料が試料調製部２ｂに供給される際に冷えるのを防止することができることから、温度調節のロスを低減させることができる。この場合、試料調製部２ｂよりも低温に保たれる試料調製部２ｕに供給される試料については、サンプリングバルブ３０から供給される際に、前記クリアランスＳを試料の流路が通るようにすることで自然に低下させることができる。

[測定モードの選択]
本発明では、前記試料調製部２ｂにより調整された第２の試料を用いて細菌を測定するに際し、当接細菌の測定感度を選択することができる。すなわち、前記尿分析装置は、細菌測定の感度を入力する測定感度入力手段と、入力された測定感度に応じて、前記測定部により測定される測定試料の量を制御する制御部とを備えており、細菌を測定する際の測定感度を選択することができ、選択された測定感度に応じた細菌測定を行うので、多様な測定感度での細菌測定に対応することができる。しかも、この細菌測定は制御部により自動で行うことができ、したがって、標準的な感度での測定に加えて、高感度な細菌測定をリアルタイムで行うことができる。

前記測定感度入力手段としては、例えばパソコン１３の入力デバイスであるキーボードやマウス等とすることができ、この場合、パソコン１３の出力部（表示部）であるディスプレイ１３ａに設定画面を表示し、この設定画面上の所定のボタンをクリックすることで前記選択を行うようにすることができる。また、前記制御部としては、例えば前述したマイクロコンピュータ１１とすることができる。

また、前記測定感度入力手段を、標準の感度での測定を行う標準モードと、この標準モードよりも高感度な測定を行う精査モードとのいずれかの選択を受け付けるように構成し、且つ前記制御部を、標準モードが選択された場合には、前記測定部を標準モードで動作させ、精査モードが選択された場合には、前記測定部を精査モードで動作させるように構成することができる。この場合、ユーザは、例えば尿検査において標準的な感度（例えば１０^５個／ｍｌ）での細菌測定を行うときには標準モードを選択し、高感度（例えば１０^３個／ｍｌ）の細菌測定を行うときには精査モードを選択すればよく、ユーザが目的に応じた動作モードを選択するだけで、所望の測定を自動的に行うことができる。

従来の細菌測定（標準モード）の場合、測定試料の量は、通常１μＬ程度であるが、この量を例えば６μＬとすることにより、精査モードでの測定を行うことができる。標準モードよりも精査モードで使用する測定試料の量を多くすることにより、細菌検出の機会を多く確保することができ、低濃度の細菌であっても、その濃度に応じて細菌を検出することができることから、高感度な測定に対応することができる。具体的には、１０^３個／ｍｌの低密度の細菌の場合、１μＬの測定試料の量であると、この１μＬ中に１個存在するかしないという程度のサンプル量であることから、測定結果の信頼性は非常に低いものとなるが、測定試料の量を例えば６μＬとすると、確率分布からして、高い確率で実際の濃度に相当する測定結果を得ることができる。

また、前記制御部は、精査モードでの測定動作が標準モードでの測定動作よりも動作時間が長くなるように、前記測定部の測定動作を制御するのが好ましい。標準モードよりも精査モードの動作時間を長くすることにより、測定部における分解能を大きくすることができ、高感度な測定に対応することができる。

[分析手順]
つぎに、図８〜９に示されるフローチャートに従って、本実施の形態の尿分析装置を用いた尿の分析手順について説明する。
まず、ホストコンピュータで管理されている検体番号や、当該検体番号と関連付けられた患者の氏名、年齢、性別、診療科等の患者情報や、測定項目等の検体情報を予め当該ホストコンピュータから取得しておく（ステップＳ１）。ついで、測定実行の指示が、前述したパソコン１３のキーボードやマウスからなる入力デバイス１３ｂによりなされる（ステップＳ２）。このとき、測定実行の指示に先立って、測定モードの選択が前記入力デバイス１３ｂによりおこなわれる。そして、制御部である前記マイクロコンピュータ１１は、標準モードが選択された場合には、前記測定部を標準モードで動作させ、精査モードが選択された場合には、前記測定部を精査モードで動作させる。具体的には、標準モードが選択された場合には、測定試料の量を例えば１μＬとし、精査モードが選択された場合には、測定試料の量を例えば６μＬとする。

前記測定実行の指示を受けて、試料入りの試験管Ｔが立てられたサンプルラック３がラックテーブル４により所定の吸引位置の移送される（ステップＳ３）。この吸引位置において、前記試験管Ｔが回転させられ、当該試験管Ｔの外周面に貼付されたＩＤラベルのバーコードが読み取られる（ステップＳ４）。これにより、試料の検体番号を知ることができ、この検体番号をステップＳ１において取得した検体情報と照合させることにより、当該試料の測定項目を特定することができる。

ついで、吸引管１７が下降して試験管Ｔ内の試料中に当該吸引管１７の先端部が挿入され、この状態で前記試料を軽く吸引及び吐出することを繰り返すことにより、試料が攪拌される（ステップＳ５）。攪拌後、所定量（８００μＬ）の試料が吸引され、サンプリングバルブ３０によって、少なくとも白血球を含む尿中有形成分（ＳＥＤ）を測定するための試料を調製する試料調製部２ｕと、尿中に含まれる細菌（ＢＡＣ）を測定するための試料を調製する試料調製部２ｂとにそれぞれ１５０μＬ及び６２．５μＬずつ分注される（ステップＳ７及びステップＳ１１）。

試料調製部２ｕには、前記試料とともに所定量の染色液（染色試薬）及び希釈液が定量されて分注される（ステップＳ８及びステップＳ９）。一方、試料調製部２ｂにも同様にして、前記試料とともに所定量の染色液（染色試薬）及び希釈液が定量されて分注される（ステップＳ１２及びステップＳ１３）。試料調製部２ｕ及び試料調製部２ｂは、それぞれヒータ３６ｕ、３６ｂによって所定温度になるように加温されており、この状態でプロペラ状の攪拌具（図示せず）により試料の攪拌が行われる（ステップＳ１０及びステップＳ１４）。なお、ステップＳ９において試料調整部２ｕに分注される希釈液には界面活性剤が含まれており、これにより細菌膜にダメージが与えられ、細菌の核を効率よく染色することが可能となる。

ついで、光学検出部５のシースフローセル５１にシース液が送液され（ステップＳ１５）、その後、まず尿中有形成分（ＳＥＤ）測定用の試料が光学検出部５に導かれ、前記シースフローセル５１においてシース液に包まれた細い流れ（シースフロー）が形成される（ステップＳ１６）。そして、このようにして形成されたシースフローに半導体レーザ５３からのレーザビームが照射される（ステップＳ１７）。尿中有形成分の測定を先に行うのは、細菌測定用試料には界面活性剤が含まれることから、細菌を測定した後に尿中有形成分の測定を行うと、試料のキャリーオーバにより尿中有形成分測定用の試料に界面活性剤が混入し、赤血球を含む尿中有形成分の膜にダメージを与え当該尿中有形成分の測定に影響を与えることがあるからである。

前記レーザビームの照射により生じる尿中有形成分の前方散乱光、蛍光及び側方散乱光は、それぞれフォトダイオード５５、フォトマルチプライヤ５９及びフォトマルチプライヤ５８により受光されて電気信号に変換され、前方散乱光信号（ＦＳＣ）、蛍光信号（ＦＬ）及び側方散乱光信号（ＳＳＣ）として出力される（ステップＳ１８〜２０）。これらの出力は、プリアンプにより増幅される（ステップＳ２１〜２３）。

一方、尿中有形成分（ＳＥＤ）測定用の試料による測定が終了すると、引き続いてステップＳ１４で調製された試料を用いて尿中の細菌が測定される。この場合、尿中有形成分の測定で用いた光学検出部５により、前記ステップＳ１５〜２３と同様にして前方散乱光信号（ＦＳＣ）及び蛍光信号（ＦＬ）が出力され、且つ増幅される。

増幅された前記前方散乱光信号（ＦＳＣ）、蛍光信号（ＦＬ）及び側方散乱光信号（ＳＳＣ）は、前記信号処理回路１０（図６参照）においてディジタル信号に変換されるとともに所定の波形処理が施され（ステップＳ２４〜２７）、ＬＡＮアダプタ１２を介してパソコン１３に送られる。なお、ステップＳ２５における「ＦＬＨ」は、蛍光信号（ＦＬ）を高いゲインで増幅したものであり、ステップＳ２６「ＦＬＬ」は同じく蛍光信号（ＦＬ）を低いゲインで増幅したものである。

そして、パソコン１３において尿中有形成分（ＳＥＤ）の生データが作成される（ステップＳ２８）とともに、このデータに基づいてスキャッタグラムが作成される（ステップＳ２９）。ついで、アルゴリズム解析により作成したスキャッタグラムのクラスタリングが行われ（ステップＳ３０）、各クラスタ毎に粒子の計数が行われる（ステップＳ３１）。

また、細菌についても同様にして、増幅された前記前方散乱光信号（ＦＳＣ）及び蛍光信号（ＦＬ）は、前記信号処理回路１０においてディジタル信号に変換されるとともに所定の波形処理が施される（ステップＳ３２〜３４）。なお、ステップＳ３２における「ＦＳＣＨ」は、前方散乱光信号（ＦＳＣ）を高いゲインで増幅したものであり、ステップＳ３３「ＦＳＣＬ」は同じく前方散乱光信号（ＦＳＣ）を低いゲインで増幅したものである。

そして、ＬＡＮアダプタ１２を介してパソコン１３に送られる。そして、パソコン１３において細菌（ＢＡＣ）の生データが作成される（ステップＳ３５）とともに、このデータに基づいてスキャッタグラムが作成される（ステップＳ３６）。ついで、アルゴリズム解析により作成したスキャッタグラムのクラスタリングが行われ（ステップＳ３７）、各クラスタ毎に粒子の計数が行われる（ステップＳ３８）。
以上のようにして得られる測定結果は、パソコン１３の表示手段であるディスプレイ上に表示される（ステップＳ３９）。

以上の実施の形態では、細菌と尿中有形成分の両方の測定を同じ光学検出部を用いて行っているので、製品のコストを低減させるとともに、装置の小型化を図ることができる。また、現状においては、細菌と尿中有形成分の両方の測定結果が求められるケースが多いことから、前記制御部を、標準モードが選択された場合には、前記測定部を標準モードで動作させるとともに、少なくとも白血球を含む尿中有形成分の測定動作を当該測定部に実行させ得るように構成することができる。この構成によれば、標準モードが選択された場合に、標準モードによる細菌測定と、実質的に細菌を除く尿中有形成分の測定との両方を実行することにより、当該標準モードにて一般的な尿検査に対応することができ、装置の汎用性を高めることができる。

なお、本実施の形態では、細菌について標準モードか精査モードのいずれかのモードでのみ測定を行っているが、標準モードでの測定結果による症状等の判断が難しい場合に、精査モードでの再測定を自動的に行うようにすることもできる。図１０は、かかる場合のフローチャートを示しており、前述したステップにより標準モード（１μＬ）で細菌の測定が行われ（ステップＳ１０１）、ついで得られた測定結果が所定のカットオフ値付近であるか否かの判断がなされる（ステップＳ１０２）。例えば、尿路感染症の場合、当該尿路感染症である疑いが強いか否かの判断基準となるカットオフ値は１．０×１０^４（個／ｍＬ）であるが、得られた測定結果が５×１０^３（個／ｍＬ）の場合に再測定を行うようにすることができる。そして、カットオフ値付近である場合は、標準モードを精査モードに変更して、再度細菌の測定が行われる（再検）（ステップＳ１０３）。
また、前記実施の形態に係る尿分析装置は、細菌と尿中有形成分の両方が測定可能であるが、細菌のみ測定可能な装置とすることもできる。

本発明の臨床検査装置の一実施の形態である尿分析装置の斜視説明図である。 図１に示されるパソコンのハードウェア構成を示すブロック図である。 尿分析装置の試料調製部及び光学検出部の概略機能構成を示す図である。 光学検出部の構成を示す図である。 図１に示される尿分析装置の全体構成を示すブロック図である。 尿分析装置の定量機構及び試料調製部の斜視説明図である。 尿分析装置の定量機構及び試料調製部の説明図である。 本発明の尿分析装置を用いた尿の分析手順を示すフローチャート（前半部）である。 本発明の尿分析装置を用いた尿の分析手順を示すフローチャート（後半部）である。 標準モード後に精査モードを実行する場合のフローチャートである。

符号の説明

１ 検体分配部
２ 試料調製部
３ サンプルラック
４ ラックテーブル
５ 光学検出部
１３ パソコン
１５ アーム
１６ 支持台
１７ 吸引管
１８ 染色液
１９ 希釈液
３０ サンプリングバルブ
３１ モータ
３２ 流路
３３ 流体カセット
３４ 取付プレート
３６ ヒータ
Ｕ 尿分析装置
Ｔ 試験管
Ｓ クリアランス

Claims (3)

1. 尿検体に含まれる成分を分析する尿分析装置であって、
   尿検体が収容された複数の検体容器を保持したラックを移送するラック移送部、
   前記ラック移送部により移送された一の検体容器から分取された尿検体と、細菌を染色する染色試薬とを混和して細菌測定用の第１測定試料を調製する第１試料調製部、
   前記一の検体容器から分取された尿検体と、尿中有形成分の測定用の試薬とを混和して、少なくとも白血球を含む尿中有形成分の測定用の第２測定試料を調製する第２試料調製部、
   前記第１測定試料に光を照射して、染色された細菌から蛍光を受光し、前記第１測定試料に含まれる細菌を測定する細菌測定と、前記第２測定試料に光を照射して、前記第２測定試料に含まれる尿中有形成分を測定する有形成分測定とを実行する測定部、
   所定量の第１測定試料に含まれる細菌を測定する標準モードと、前記所定量より多量の第１測定試料に含まれる細菌を測定する精査モードとのいずれかを選択する測定モード選択手段、及び、
   前記標準モードが選択された場合には、前記測定部を標準モードで動作させ、精査モードが選択された場合には、前記測定部を精査モードで動作させる制御部、を備え、
   当該尿分析装置は、検体容器から分取された尿検体の細菌測定および有形成分測定を、前記ラック移送部により移送されたラック内の複数の検体容器に対して順次行う連続測定を前記測定部に実行させることが可能であり、前記測定モード選択手段により選択された測定モードで前記測定部に連続測定を実行させることを特徴とする尿分析装置。
2. 前記制御部は、精査モードでの測定動作時間が標準モードでの測定動作時間よりも長くなるように、前記測定部の測定動作を制御する請求項１に記載の尿分析装置。
3. 前記測定部において標準モードで測定された測定試料の測定結果が所定の範囲にある場合、制御部は、自動的に前記測定試料を精査モードで再測定するよう前記測定部を制御する請求項１又は２に記載の尿分析装置。

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