JP4856993B2 - Self-diagnosis type automatic analyzer - Google Patents

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Description

本発明は、血液や尿等の生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置に係わり、特にサンプルの物性変化を時系列に測定する機能を備えた自動分析装置において、反応過程のチェック機構と、その反応過程を実現している動作機構やシステムとをチェックする機能を備えた自動分析装置に関する。   The present invention relates to an automatic analyzer that performs qualitative and quantitative analysis of biological samples such as blood and urine, and particularly in an automatic analyzer that has a function of measuring changes in physical properties of a sample in time series, Further, the present invention relates to an automatic analyzer having a function of checking an operation mechanism or a system that realizes the reaction process.

臨床検査用自動分析装置は、例えば生化学分析装置ではサンプル中の特定成分と反応して色が変わる試薬を用い、色の変化を吸光度変化により定量的に測定することにより、該特定成分の定性・定量分析を行うのものが一般的である。このような自動分析装置は、反応過程での吸光度変化を保存したり、画面上でプロットする機能を備えたものがある。装置のオペレータは測定結果に異常が見られた時に、本当にそのサンプルが異常であるのか、或いは装置の異常により、たま異常な結果がでたのかを吸光度変化のプロットを検証することによりチェックできる可能性がある。臨床自動分析検査の過程では、分析装置に起因するプロゾーン・チェック異常,サンプリング異常,試薬分注異常,攪拌機構の異常,粘度の高い試薬のボタ落ちや飛散,試薬の組み合わせの関係によるノズルの汚染や結晶析出等により分析検査が正常に行われない恐れがあるが、反応過程データの解析により、これらの異常が検出できる可能性がある。   For example, in a biochemical analyzer, an automatic analyzer for a clinical test uses a reagent that changes color by reacting with a specific component in a sample, and quantitatively measures the change in color based on a change in absorbance, thereby qualitatively determining the specific component.・ Those that perform quantitative analysis are common. Some of such automatic analyzers have a function of storing a change in absorbance during a reaction process or plotting it on a screen. When an abnormality is found in the measurement result, the operator of the instrument can check whether the sample is really abnormal or whether the abnormal result is occasionally caused by the abnormality of the instrument by examining the plot of the absorbance change. There is sex. In the process of clinical automatic analysis and inspection, abnormalities in the nozzle due to prozone check abnormalities, sampling abnormalities, reagent dispensing abnormalities, stirring mechanism abnormalities, dripping or scattering of high-viscosity reagents, and reagent combinations Although there is a risk that analysis and inspection may not be performed normally due to contamination, crystal precipitation, or the like, these abnormalities may be detected by analysis of reaction process data.

しかし、反応過程データ(吸光度変化データには限らない)の変化は分析項目やサンプルの特定等により多様であるため、反応過程に異常があったかどうかを自動的に判別する機能を実現することは難しく、それを実現したものは無かった。このため、反応過程データから反応過程の異常を調べるためには、大量のデータを保存する必要があり、また分析装置に異常な原因が考えられる場合には、反応過程データと装置の分析シーケンスとを詳細につき合わせて原因を特定する必要があり、更には人手によって1件ずつ個々の反応過程データを調べる必要があったため、時間とコストが掛かっていた。   However, since changes in reaction process data (not limited to absorbance change data) vary depending on analysis items and sample identification, it is difficult to realize a function that automatically determines whether or not there was an abnormality in the reaction process. No one realized it. For this reason, in order to investigate reaction process abnormalities from reaction process data, it is necessary to store a large amount of data, and when an abnormal cause is considered in the analyzer, the reaction process data and the analysis sequence of the apparatus It was necessary to specify the cause of each item in detail, and further, it was necessary to examine individual reaction process data one by one manually, which took time and cost.

特許第328087号Japanese Patent No. 328087 品質工学学会誌 第3巻 No.1:「多次元情報による総合評価とSN比」Journal of Quality Engineering Vol.3 No.1: "Comprehensive evaluation and SN ratio by multidimensional information" MTシステムにおける技術開発:日本規格協会、品質工学応用講座Technology development in MT system: Japanese Standards Association, Quality Engineering Application Course

臨床自動分析検査における測定結果は、最終結果を評価しているに過ぎないため、測定値が設定範囲内であれば分析装置はアラームを発することなく、異常な反応があっても検出は不可能であった。また、測定値が異常であっても、本当にそのサンプルが異常であるかどうか、或いは装置内部の機構部の劣化や異常動作によるものなのかを、迅速に判別する手段がなかった。   The measurement result in the clinical automatic analysis test only evaluates the final result, so if the measured value is within the set range, the analyzer does not issue an alarm and detection is not possible even if there is an abnormal reaction Met. Moreover, even if the measured value is abnormal, there is no means for quickly determining whether the sample is actually abnormal or whether the sample is due to deterioration or abnormal operation of a mechanism part inside the apparatus.

現在の自動分析装置において反応過程での異常の有無の迅速判断ができないのは上記の通り、反応過程での異常の多様性によるものが大きい。   The reason why current automatic analyzers cannot quickly determine the presence or absence of abnormalities in the reaction process is largely due to the variety of abnormalities in the reaction process, as described above.

一方、近年では、多変量のデータ解析の手法としてマハラノビス距離にて、所定の空間を形成し、データが異常であるかどうかを総合的に判断する手法(MT法;マハラノビス−タグチメソッド)が活用されている。例えば非特許文献1には、健康人のデータに基づき基準となるマハラノビス空間(基準空間)を作成し、健康かどうか不明な被験者に対するマハラノビス距離を算出した値がある閾値(例えば4)より小さければ、健康人の集団に属し、「健康」と識別し、そうでなければ「健康でない」或いは「異常」と判断する方法である。かかる方法は適用範囲が広く、種々の分野で公開されている。例えば、特許文献1や非特許文献2内に、種々の事例がある。   On the other hand, in recent years, as a method of multivariate data analysis, a method (MT method; Mahalanobis-Taguchi method) that forms a predetermined space at Mahalanobis distance and comprehensively determines whether the data is abnormal is used. Has been. For example, in Non-Patent Document 1, if a Mahalanobis space (reference space) serving as a reference is created based on healthy person data and the Mahalanobis distance calculated for a subject whose health is unknown is smaller than a certain threshold value (for example, 4). This is a method of belonging to a group of healthy people and discriminating as “healthy”, otherwise judging as “unhealthy” or “abnormal”. Such a method has a wide range of applications and has been published in various fields. For example, there are various examples in Patent Document 1 and Non-Patent Document 2.

この方法を反応過程での異常の有無判断に適用できれば、異常でないデータを異常と判断してしまうことや、異常なサンプルを正常と判定してしまう可能性を低くすることができると考えられる。しかし、反応過程データのような時系列データは、各データ間の相関が強い(測定誤差内で一定値、勾配が同じ)データ群となっているため、それぞれの時点でのデータをパラメータとしてマハラノビス空間を作成しようとしても相関行列の逆行列が算出できない。このため、相関の強いデータ間(又は計測項目間)の一方を削除する等の更なるデータ加工を必要とし、再度前述の基準となるマハラノビス空間の再構成に時間を要し、処理効率が低下する等の問題が潜在している。   If this method can be applied to the determination of the presence / absence of an abnormality in the reaction process, it is considered possible to reduce the possibility that data that is not abnormal is determined to be abnormal or that an abnormal sample is determined to be normal. However, time-series data such as reaction process data is a data group in which the correlation between each data is strong (a constant value within the measurement error and the slope is the same), so the data at each time point is used as a parameter for Mahalanobis. The inverse matrix of the correlation matrix cannot be calculated even when creating a space. For this reason, further data processing such as deleting one of the strongly correlated data (or between measurement items) is required, and it takes time to reconstruct the Mahalanobis space, which is the above-mentioned standard, and the processing efficiency is reduced. There is a potential problem.

本発明は、反応過程データを予備的に処理することによりデータ解析にMT法を適用することを可能にしたことで、反応過程での、装置内の動作異常や劣化等に起因する異常等を含んで、反応過程の異常の有無判断(装置内の動作異常等を含む)を可能にし、測定データの信頼性向上と反応過程に付随する機構部或いはサブシステムの信頼性の向上をした自動分析装置を提供することを目的とする。   The present invention makes it possible to apply the MT method to data analysis by preliminarily processing reaction process data, so that abnormalities caused by abnormal operation or deterioration in the apparatus during the reaction process can be detected. In addition, it is possible to determine the presence or absence of abnormalities in the reaction process (including abnormalities in the operation of the device, etc.), and to improve the reliability of measurement data and the reliability of the mechanism or subsystem associated with the reaction process An object is to provide an apparatus.

上記目的を達成するため、本発明では検査結果の検証を実現するため、反応過程における光度計の値を計測し、反応過程データから分析測定結果を検証する。更に、前記光度計や、各反応過程に付随している機構部やシステム等の動作異常や劣化による異常等をも考慮して、分析結果を検証する。   In order to achieve the above object, the present invention measures the value of a photometer in the reaction process and verifies the analytical measurement result from the reaction process data in order to realize verification of the test result. Furthermore, the analysis results are verified in consideration of abnormalities due to abnormalities and deterioration of the photometer and the mechanism and system associated with each reaction process.

前述の反応過程とは、前記分析装置の最終分析結果に至るまでの、前記装置の処理シーケンスに対応した処理であり、かつ各処理シーケンスに付随している機構部やシステムの動作・稼動状態である。また、そのデータ群とは連続性のある時系列データである。ここで、測定開始から測定終了までのデータ点数をk個とし、その過程で成される処理数(装置動作等)をniとし、そのデータ数をxiすると、
k=x1n1+x2n2++xini
でありその区分数はnである。
(x1,x2,x3,,,xiのデータ構成は「光度計の計測値」と「装置の動作・稼動指標値」で構成する。「装置の動作・稼動指標値」は処理シーケンスに対応して、必要であれば追加し、不要であれば「光度計の計測値」のみとする。)
このnは当該過程の反応時間や処理時間に対応している。以下にデータ構成を示す。
(1)測定が正常に終了したk個のデータから、基準となるマハラノビス空間を作成する。このk個のデータには、各過程で動作・稼動する装置の状態を示した指標値である、例えばマハラノビス距離そのものを作成しておく。
(2)(1)項のk個のデータを所定の時間間隔或いはni毎に区分して新たなマハラノビス空間を過程進行と連動してni−1個作成する。例えば、前記n1区とn4区に装置の動作・稼動指標値(●)を追加する場合は、k3個と(k−(k1))個の内、各1個が動作・稼動指標値となっている。

Figure 0004856993
The aforementioned reaction process is a process corresponding to the process sequence of the apparatus up to the final analysis result of the analyzer, and the operation / operating state of the mechanism unit and system associated with each process sequence. is there. The data group is continuous time series data. Here, if the number of data points from the start of measurement to the end of measurement is k, the number of processes (device operation etc.) performed in the process is ni, and the number of data is xi,
k = x1n1 + x2n2 +++ ini
And the number of sections is n.
(The data structure of x1, x2, x3,, xi consists of “photometer measurement value” and “apparatus operation / operation index value”. “Apparatus operation / operation index value” corresponds to the processing sequence. If necessary, add it, and if it is unnecessary, use only the “photometer measurement value”.)
This n corresponds to the reaction time and processing time of the process. The data structure is shown below.
(1) A standard Mahalanobis space is created from k pieces of data that have been measured successfully. In the k pieces of data, for example, the Mahalanobis distance itself, which is an index value indicating the state of the device that operates and operates in each process, is created.
(2) The k data of item (1) is divided into predetermined time intervals or every ni, and new Mahalanobis spaces are created in conjunction with the process progress. For example, when the operation / operation index value (●) of the device is added to the n1 and n4 areas, one of k3 and (k− (k1)) is the operation / operation index value. ing.
Figure 0004856993

(3)過程の測定終了時点で当該マハラノビス距離を算出する。例えば、n1の終了時
(t1)なら、そのデータが収集完了した時点でk3個の基準空間へデータを宛がい、マハラノビス距離MD1を算出する。
(4)(3)項を測定終了まで繰り返すと、区分毎のマハラノビス距離の時間的な変化がわかる。つまり、下表の如く、マハラノビス距離MD1,Md2,MD3,MD4(例えば4区分の場合)が算出され、その時間的な変化がわかる。

Figure 0004856993
(3) The Mahalanobis distance is calculated at the end of the process measurement. For example, if n1 ends (t1), the data is addressed to the k3 reference spaces when the data collection is completed, and the Mahalanobis distance MD1 is calculated.
(4) By repeating the item (3) until the end of the measurement, the temporal change in the Mahalanobis distance for each category can be seen. That is, as shown in the table below, Mahalanobis distances MD1, Md2, MD3, and MD4 (for example, in the case of four divisions) are calculated, and the temporal change is known.
Figure 0004856993

正常過程で終了したマハラノビス距離は通常0〜4(その閾値を4とした場合)であるから、各過程における何れかのマハラノビス距離が4を超えると、何らかの異常がその過程で発生していることが判る。上表の例示では、区間n1,n3,n4区間に異常が発生している。処理過程はシーケンシャルのため、n1区間のみ着目すると、その異常は「光度計の計測値」と「装置の動作・稼動指標値」のいずれかの一方の寄与分の高い方が主要因であると判断できる。もし、「光度計の計測値」の方の寄与分が高いなら、この過程での装置機構やシステムは正常に動作しているにも係わらず、何らかの他の要因(例えば、反応容器の劣化や汚れ等)で計測値が異常であると判断する。   The Mahalanobis distance that ended in the normal process is usually 0-4 (when the threshold is set to 4), so if any Mahalanobis distance in each process exceeds 4, some abnormality has occurred in the process. I understand. In the example of the above table, an abnormality has occurred in the sections n1, n3 and n4. Since the process is sequential, when focusing only on the n1 interval, the abnormality is mainly due to the higher contribution of either the “photometer measurement value” or “apparatus operation / operation index value”. I can judge. If the contribution of the “photometer measurement value” is higher, some other factors (for example, deterioration of the reaction vessel or It is determined that the measured value is abnormal due to dirt or the like.

更には、各過程での各基準空間は上表の如く、そのマハラノビス距離は0〜4の範囲であり、且つn過程ある。このため、各過程で算出されたマハラノビス距離を計測完了まで蓄え、その各値を一つの総合判断のデータとすることにより、より総合的な判断が可能である。(この時の基準空間は、n過程の各基準空間作成時の閾値を加味したマハラノビス距離の集合体である。上表では、4区間の正常時のMD2であり、0〜4のマハラノビス距離である。)
さらに反応過程に関するデータベースを構築するために当該自動分析装置(検査項目)で測定したデータと、分析条件が異なり、結果が一定の許容範囲内の(一致している)測定結果を取得する演算部を備える。
Further, each reference space in each process has a Mahalanobis distance in the range of 0 to 4 and n processes as shown in the above table. For this reason, it is possible to make a more comprehensive judgment by storing the Mahalanobis distance calculated in each process until the completion of measurement and using each value as one comprehensive judgment data. (The reference space at this time is an aggregate of Mahalanobis distances taking into account the thresholds at the time of creating each reference space of n processes. In the above table, MD2 is normal in four sections, and is a Mahalanobis distance of 0-4. is there.)
In addition, a calculation unit that obtains measurement results that are different from the data measured by the automatic analyzer (inspection item) and have analysis conditions within a certain tolerance (matched) to build a database on reaction processes Is provided.

かかる演算部では、前述のマハラノビス距離を計算する基本データ群が格納されている。そのデータ群とは、各測定時間又は特定の区間における平均値(k個)、標準偏差(k個)と相関係数行列から算出された固有ベクトル(kxk)行列とその最大必要軸数である。   In such a calculation unit, a basic data group for calculating the Mahalanobis distance is stored. The data group is an eigenvector (kxk) matrix calculated from an average value (k), standard deviation (k) and correlation coefficient matrix in each measurement time or a specific section, and the maximum required number of axes.

前述の如く、かかるデータでは各データ間に強い相関がある。このため、マハラノビス距離を算出過程で使用する相関係数行列の逆行列が算出できなくなる。このため、本法では、相関係数行列の固有値と固有ベクトルを求め、その寄与度にて、その軸数(モード)を決定して、マハラノビス距離を算出する演算処理を行う。かかる演算処理では、相関係数行列から逆行列式を一切求める必要がなく、相関係数が“1.0”であっても、マハラノビス距離を算出することができる。   As described above, such data has a strong correlation between the data. For this reason, the inverse matrix of the correlation coefficient matrix used in the process of calculating the Mahalanobis distance cannot be calculated. For this reason, in this method, an eigenvalue and an eigenvector of the correlation coefficient matrix are obtained, and the number of axes (mode) is determined based on the degree of contribution, and arithmetic processing for calculating the Mahalanobis distance is performed. In this calculation process, it is not necessary to obtain any inverse determinant from the correlation coefficient matrix, and the Mahalanobis distance can be calculated even if the correlation coefficient is “1.0”.

さらに、上記において異なる条件の測定において異なる結果が得られた測定結果を用いて、判定論理の最適化を行う演算処理部を備えた。   Furthermore, an arithmetic processing unit for optimizing the determination logic is provided using the measurement results obtained by different results in the measurement under different conditions.

前述の如く、前記「装置の動作・稼動指標値」は各過程での検証用データの一つとして利用しているが、単独にても、「装置の動作・稼動動態監視や管理指標」として適用する。   As described above, the “apparatus operation / operation index value” is used as one of the verification data in each process, but it can be used alone as “apparatus operation / operation dynamic monitoring and management index”. Apply.

これは、装置内に具備される機構部やサブシステム内には、有寿命品もあり、また機構には劣化もある。このため、かかる状態変化を所定の間隔で追跡して監視・記録することにより、装置の保全計画を有効に行うための情報を創出することができる。   This is because there is a limited-life product in the mechanism unit and subsystem included in the apparatus, and the mechanism is also deteriorated. For this reason, by tracking and monitoring / recording such a state change at a predetermined interval, information for effectively performing the maintenance plan of the apparatus can be created.

本発明によれば次の効果がある。   The present invention has the following effects.

検査の信頼性と装置の信頼性が向上する。特に、反応過程において異常が発生していても、測定データが正常値の範囲に収まる異常な測定結果を検知することが可能となる。また、検査結果が正常値の範囲外であっても、反応過程データに異常が見られなければ正しく測定されたことになるため、無駄な再検査が不要になる。   Inspection reliability and device reliability are improved. In particular, even if an abnormality occurs in the reaction process, it is possible to detect an abnormal measurement result in which the measurement data falls within the normal value range. Even if the inspection result is out of the normal value range, if the reaction process data is not abnormal, it is measured correctly, so that unnecessary re-inspection is unnecessary.

更に、反応過程において異常が検出された場合でも、その原因が装置内の内因的要因であるのか、外因的要因であるのかを迅速に判断して処理できるので、検査効率が向上する。   Furthermore, even when an abnormality is detected in the reaction process, it is possible to quickly determine whether or not the cause is an intrinsic factor in the apparatus or an extrinsic factor, thereby improving the inspection efficiency.

検体に対する検査項目に対して、測定異常に関する信頼性が向上するため、無駄な再検査を削減でき、自動分析装置の検査についてのランニング・コスト(即ち、検査試薬や洗浄液等の消耗品)を低減できる。また、検査時間を短縮することができる。   Improved reliability of measurement items for specimens, reducing unnecessary retests and reducing running costs (ie consumables such as test reagents and cleaning fluids) for automated analyzer testing it can. In addition, the inspection time can be shortened.

また、反応過程データの保存を測定異常データのみにすることができるため、データ記憶にかんするコストを抑制することができる。   Further, since the reaction process data can be stored only for the measurement abnormality data, the cost for data storage can be suppressed.

本発明は反応過程における「測定値」と「装置の動作・稼動指標値」とを利用して、検査が適切に行われたか否かを判定する手段を提供し、1日に数千から数万テストが計測される中においても異常反応を示す項目の見落としを防止することを目的とする。   The present invention provides means for determining whether or not an inspection has been properly performed by using “measured values” and “apparatus operation / operation index values” in a reaction process, and provides thousands to several days a day. The purpose is to prevent oversight of items that show abnormal reactions even when 10,000 tests are measured.

かかる方法として、前述の従来例の如く、時系列データから基準となるマハラノビス空間を形成し、当該データをその空間に宛がい、その距離にて判断を行えば良い。しかし、前述の如く、かかる分析装置では測定データに起因するプロゾーン・チェック異常,サンプリング異常,試薬分注異常,攪拌機構の異常,粘度の高い試薬のボタ落ちや飛散,試薬の組み合わせの関係によるノズルの汚染や結晶析出等は、時系列データから構成される。このため、各装置の時系列な動作に対応できる異常検出法が重要である。   As such a method, a Mahalanobis space serving as a reference is formed from time-series data as in the above-described conventional example, the data is addressed to the space, and the determination is made based on the distance. However, as described above, in such an analyzer, the prozone / check error, sampling error, reagent dispensing error, stirring mechanism error, high-viscosity reagent dropout and scattering, and reagent combination caused by measurement data Nozzle contamination, crystal precipitation, etc. are composed of time series data. For this reason, an abnormality detection method that can cope with the time-series operation of each device is important.

従来の方法では、「測定値」のみよる総合判定のため、その基準となる空間は、測定開始から測定終了までの時系列データを使用して構成するのが一般的であるため、測定完了時点での総合判断である。よって、分析過程のどの部位が異常であったかを判断するのは難しい。又その原因は装置の内的要因(動作部の劣化等)なのか、外的要因(他の機構部の部品の汚染、劣化等や仕様外動作等)なのかを迅速に判断できていなかった。更に、この時系列データは、各データ間の相関が強い(測定誤差内で一定値、勾配が同じ)データ群となっているため、マハラノビス距離の算出に工夫が必要である。更には、前記マハラノビス距離の方向性と、それらの構成要素である計測項目のパターン差を判別するのに好適な指標の算出に工夫が必要である。   In the conventional method, since it is a comprehensive judgment based only on “measured values”, the reference space is generally configured using time series data from the start of measurement to the end of measurement. It is a comprehensive judgment. Therefore, it is difficult to determine which part of the analysis process was abnormal. Moreover, it was not possible to quickly determine whether the cause was an internal factor of the device (deterioration of the operating part, etc.) or an external factor (contamination, deterioration, etc. of parts of other mechanism parts, operation outside the specifications, etc.) . Furthermore, since this time series data is a data group in which the correlation between each data is strong (a constant value within the measurement error and the same gradient), it is necessary to devise a Mahalanobis distance calculation. Furthermore, it is necessary to devise in calculating an index suitable for discriminating the directionality of the Mahalanobis distance and the pattern difference of measurement items that are constituent elements thereof.

以下にどのように工夫してMT法を反応過程の解析に適用したかを実施例を用いて説明する。図1に自動分析装置の構成例を示す。自動分析装置の主な機構系としては検体ディスク2,反応ディスク1,試薬ディスク3から構成されている。   Hereinafter, how the MT method was applied to the analysis of the reaction process will be described using examples. FIG. 1 shows a configuration example of the automatic analyzer. The main mechanism of the automatic analyzer is composed of a specimen disk 2, a reaction disk 1, and a reagent disk 3.

検体ディスクには分析処理を開始する前に、予め幾つかの検体が架設される。分析が開始されると検体分注機構(検体分注機構)4によって所定量の検体が吸引され、反応ディスクの所定の位置に吐出される。反応ディスク上の検体は例えば、図3に示すように予め装置内に組み込まれた所定の分析のシーケンスによって分析が行われる。   Before starting the analysis process, several samples are installed in advance on the sample disk. When analysis is started, a predetermined amount of sample is aspirated by the sample dispensing mechanism (sample dispensing mechanism) 4 and discharged to a predetermined position on the reaction disk. For example, the specimen on the reaction disk is analyzed by a predetermined analysis sequence incorporated in the apparatus in advance as shown in FIG.

反応ディスク1を中心とした各機構部の動作位置を図1に示す。反応ディスクの内周には検体の吸光度を測定するための光源ランプ20(図2参照)が設けられており、その外周には光度計ユニット7が設置されている。光源と光度計の間に反応ディスク上の反応容器12(図2参照)が通過するたびに、吸光度が測定される。吸光度の測定は反応ディスクの回転が開始し、一定速度になるまで加速されてから行われる。反応ディスクは毎サイクル、一定の角度で回転と停止を繰り返しており、所定の反応時間において、何度も測定されることになる。   FIG. 1 shows the operating position of each mechanism section with the reaction disk 1 as the center. A light source lamp 20 (see FIG. 2) for measuring the absorbance of the specimen is provided on the inner periphery of the reaction disk, and a photometer unit 7 is installed on the outer periphery thereof. Each time the reaction vessel 12 (see FIG. 2) on the reaction disk passes between the light source and the photometer, the absorbance is measured. The absorbance is measured after the reaction disk starts rotating and is accelerated to a constant speed. The reaction disk rotates and stops at a constant angle every cycle, and is measured many times during a predetermined reaction time.

これらの機構系の制御は主に制御部11と呼ばれる計算機ユニットで実行されるが、検体情報や試薬管理情報および検査依頼受付などを行うための操作用計算機15が接続されており、各々が協調して動作している。   The control of these mechanical systems is mainly executed by a computer unit called a control unit 11, and an operation computer 15 for receiving sample information, reagent management information, examination request reception, and the like is connected. And is working.

本実施例で用いている光度計ユニット7の構造を図2に示す。本実施例で用いている光度計ユニットは後分光多波長光度計と呼ばれている。すなわち光源ランプ20から発せられる光は検体の入った反応容器12を透過した後に、入射スリット21で線状光線として凹型回折格子22に入射する。ここで多波長に分光され、12波長の光度計23によって検体を透過した光の光度が測定される。
1.1 分析シーケンス
本実施例で行う検体の分析のフロー図を図3に示す。
The structure of the photometer unit 7 used in this embodiment is shown in FIG. The photometer unit used in this embodiment is called a post-spectral multiwavelength photometer. That is, the light emitted from the light source lamp 20 passes through the reaction vessel 12 containing the specimen, and then enters the concave diffraction grating 22 as a linear light beam through the entrance slit 21. Here, the luminous intensity of the light that has been split into multiple wavelengths and transmitted through the specimen is measured by a photometer 23 with 12 wavelengths.
1.1 Analysis Sequence FIG. 3 shows a flow chart of sample analysis performed in this example.

検体としては血液(白血球など)や髄液・尿などが用いられ、予め検体ディスク2上の1つの検体容器13(図1)に設置されている。この検体を反応ディスク1上の反応容器12に分注して分析を行う。検体を分注する前の準備として反応ディスク上の反応容器が洗浄され(A01)、水ブランクの測定が行われる(A02)。水ブランクとは検体吸光度の0点調整を行うために水の吸光度を測定することである。すなわち、この反応容器に分注された検体の吸光度値は水ブランクの吸光度値との差によって求められる。水ブランクの測定が終了すると、反応容器内の水は吸引され、廃棄される(A03)。この反応容器に所定の検体が分注(サンプリング)される(A04)。その後、所定の時刻にR1試薬(A05),R2(A07)試薬,R3試薬(A09),R4試薬(A11)が予め決められている分量だけ反応容器に加えられ、撹拌(A06,A08,A10,A12)が行われる。ここで分析項目によってはR4,R3あるいはR2の分注が行われない検査項目もある。一般的には、その反応過程は3分反応,4分反応,5分反応,10分反応があり、それぞれ反応ディスクが反応時間に対応する回数だけ回転した時点での吸光度を測定値とする。通常は10分反応が行われることが多い。所定の反応時間が経過し、全測光が終了すると(A13)、反応容器は次の分析のために洗浄される(A01)。   Blood (white blood cells, etc.), cerebrospinal fluid, urine, or the like is used as the specimen, and is previously installed in one specimen container 13 (FIG. 1) on the specimen disc 2. This sample is dispensed into the reaction vessel 12 on the reaction disk 1 for analysis. As preparation before dispensing the specimen, the reaction container on the reaction disk is washed (A01), and a water blank is measured (A02). The water blank is to measure the absorbance of water in order to adjust the specimen absorbance to zero. That is, the absorbance value of the sample dispensed in the reaction container is obtained by the difference from the absorbance value of the water blank. When the measurement of the water blank is completed, the water in the reaction vessel is sucked and discarded (A03). A predetermined specimen is dispensed (sampled) into the reaction container (A04). Thereafter, R1 reagent (A05), R2 (A07) reagent, R3 reagent (A09), and R4 reagent (A11) are added to the reaction vessel in a predetermined amount at a predetermined time, and stirring (A06, A08, A10) is performed. , A12). Here, depending on the analysis item, there is an inspection item in which R4, R3, or R2 is not dispensed. In general, the reaction process includes a 3-minute reaction, a 4-minute reaction, a 5-minute reaction, and a 10-minute reaction, and the absorbance when each reaction disk rotates by the number of times corresponding to the reaction time is used as a measured value. Usually, the reaction is often carried out for 10 minutes. When a predetermined reaction time has elapsed and all photometry is completed (A13), the reaction vessel is washed for the next analysis (A01).

濃度演算吸光度の説明
このようにして得られた吸光度の典型的な分析方法を図4に示す。吸光度から濃度演算には1ポイント分析法,2ポイントレート分析法,2ポイント分析法,3ポイント2項目分析法などが用いられている。1ポイント分析法では試薬添加から一定時刻経過後の吸光度から検査対象成分の濃度を計算している。2ポイントレート分析法では、試薬添加から定められた2つの時刻t1およびt2(t2>t1)における吸光度の差分を(t2−
t1)で割った吸光度変化の時間比率から濃度を計算している。2ポイント分析法では試薬添加から定められた2つの時刻t1およびt2(t2>t1)における吸光度を測定し、t1における吸光度から、t2における吸光度に対して定数ファクタをかけた値を差し引いたものから濃度を計算している。
Description of Concentration Calculated Absorbance FIG. 4 shows a typical method for analyzing the absorbance thus obtained. For the concentration calculation from the absorbance, a 1-point analysis method, a 2-point rate analysis method, a 2-point analysis method, a 3-point 2-item analysis method, or the like is used. In the one-point analysis method, the concentration of the component to be examined is calculated from the absorbance after a certain time has elapsed since the addition of the reagent. In the two-point rate analysis method, the difference in absorbance at two times t1 and t2 (t2> t1) determined from reagent addition is expressed as (t2−
The concentration is calculated from the time ratio of absorbance change divided by t1). In the two-point analysis method, the absorbance at two times t1 and t2 (t2> t1) determined from the reagent addition is measured, and the absorbance at t1 is subtracted from the absorbance at t2 multiplied by a constant factor. The concentration is calculated.

いずれの場合にしても反応ディスク上の検体が光度計を横切るたびに吸光度が測定され、その測定値の一部分を使って演算処理によって検査対象成分の濃度を決定している。すなわち、反応過程において測定された吸光度の大部分(あるいは一部)は、従来の分析方法では捨てられていた。   In any case, the absorbance is measured every time the specimen on the reaction disk crosses the photometer, and the concentration of the test target component is determined by arithmetic processing using a part of the measured value. That is, most (or part) of the absorbance measured in the reaction process has been discarded in the conventional analysis method.

反応過程データの異常検知アルゴリズム
図5,図6は本発明に関わる反応過程の異常検知の全体の処理フローとその詳細を示した図である。
Reaction Process Data Abnormality Detection Algorithm FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the overall processing flow of reaction process abnormality detection according to the present invention and the details thereof.

先ず、各過程での異常を検知するために、予め決定された各過程毎の検査・測定シーケンスと合致してデータ収集を行う。   First, in order to detect an abnormality in each process, data collection is performed in accordance with a predetermined inspection / measurement sequence for each process.

例えば、図3に示すA01〜A02の反応過程においては、その過程の異常を検知するために、最初に判定を行う検査に対する反応過程データ一式(光度計23の出力データ群)を計算機に取り込む(S1)。又、このとき、前記光度計23の出力値以外に別途、このシステムが動作している環境温度や光度計23の出力を増幅・基準化する増幅回路(図示せず)の値を取り込む(S41)。前記過程は検体吸光度の0点調整を行うために、水の吸光度を測定している。前記反応容器12(図2)には、以後の処理シーケンス(図3)にて分注された検体の吸光度値が計測され、この吸光度値は前記水ブランクの吸光度値との差によって求められる。前記過程内での前記光度計23を含むシステム(光源ランプ
20,入射スリット21,凹型回折格子22で構成している計測系)の再現性や信頼性は重要である。しかし、前記反応容器12に劣化や汚染等が発生した場合や、反応容器の洗浄(図3のA0)が不十分である場合や、何らかの原因で動作温度や周囲温度が変化した場合や、更には他の電気部品等の劣化が急速に加速した場合等は、前記計量値である水の吸光度値は変化するので分注された検体の吸光度値も変化する。このため、前記光度計
23の出力値に、システムの動作状況や状態変化を示す指標値を付加して、A01〜A02過程全体を検証している。
For example, in the reaction process of A01 to A02 shown in FIG. 3, a set of reaction process data (output data group of the photometer 23) for the test to be determined first is taken into the computer in order to detect abnormality of the process ( S1). At this time, in addition to the output value of the photometer 23, the ambient temperature at which this system is operating and the value of an amplification circuit (not shown) for amplifying and standardizing the output of the photometer 23 are taken in (S41). ). In the process, the absorbance of water is measured in order to adjust the absorbance of the specimen to zero. In the reaction container 12 (FIG. 2), the absorbance value of the sample dispensed in the subsequent processing sequence (FIG. 3) is measured, and this absorbance value is obtained by the difference from the absorbance value of the water blank. The reproducibility and reliability of the system including the photometer 23 in the process (measurement system including the light source lamp 20, the entrance slit 21, and the concave diffraction grating 22) is important. However, when the reaction vessel 12 is deteriorated or contaminated, when the reaction vessel is not sufficiently cleaned (A0 in FIG. 3), when the operating temperature or the ambient temperature changes for some reason, When the deterioration of other electrical components or the like accelerates rapidly, the absorbance value of water, which is the measurement value, changes, and the absorbance value of the dispensed sample also changes. For this reason, the entire process of A01 to A02 is verified by adding an index value indicating the operating state of the system and a change in state to the output value of the photometer 23.

反応過程群データを取り込むタイミングは、予め決定された各過程毎の測定シーケンスと合致する。或いは、反応過程において、逐次測定される吸光度データを取り込み、後で一連の時系列データ群としても良い。   The timing of capturing the reaction process group data matches the predetermined measurement sequence for each process. Alternatively, absorbance data that is sequentially measured in the reaction process may be taken in and a series of time-series data groups may be obtained later.

また、前述のシステムの動作状況や状態変化の指標値は、図3に示す測定シーケンスに付随した反応過程内の機構部やサブシステムに対応して、逐次追加される。前記動作状況や状態変化の指標値とは、例えば、図5,図6に示すように多数の計測項目から算出されるマハラノビス距離である(S42)。   In addition, the above-described system operation state and state change index values are sequentially added corresponding to the mechanism units and subsystems in the reaction process associated with the measurement sequence shown in FIG. The index value of the operation state or state change is, for example, a Mahalanobis distance calculated from a large number of measurement items as shown in FIGS. 5 and 6 (S42).

次に、上記より得られた反応過程データについて、マハラノビス距離を求める(S2)。この時のデータは前記光度計23の出力値データ群と前記光度計23を含むシステムの動作状況や状態変化を総合的に検証した指標値データ(マハラノビス距離)から構成される。   Next, the Mahalanobis distance is calculated | required about the reaction process data obtained from the above (S2). The data at this time is composed of an output value data group of the photometer 23 and index value data (Mahalanobis distance) that comprehensively verifies the operation status and state change of the system including the photometer 23.

ここで、マハラノビス距離は多変量解析の一手法であり、ある被検査対象が基準となる集団(以下、基準空間と称する)に属するかを測る尺度となる。   Here, the Mahalanobis distance is a method of multivariate analysis, and it is a scale for measuring whether a certain test object belongs to a reference group (hereinafter referred to as a reference space).

本発明では、分析が正常に行われた時の反応過程データ群から基準空間を構成し、その情報は予め、図5,図6に示すようにデータベース:DBに収納されている。マハラノビス距離および基準空間の求め方については後述する。   In the present invention, a reference space is formed from a group of reaction process data when analysis is normally performed, and the information is stored in a database DB as shown in FIGS. How to obtain the Mahalanobis distance and the reference space will be described later.

次に、前記光度計23の出力値データ群と前記光度計23を含むシステムの動作状況や状態変化を総合的に検証した指標値データ(マハラノビス距離)から算出されたマハラノビス距離から、収集されたデータ群(被検体サンプル)が異常か正常かを判断する。分注が正常に実施されたときのマハラノビス距離は1値を示すのに対し、異常であった場合はその距離が1.0(平均値) より極めて大きな値をとる。これを利用して、閾値判定により分注の正常・異常の判定をより総合的に行う(S3)。   Next, it was collected from the Mahalanobis distance calculated from the output value data group of the photometer 23 and the index value data (Mahalanobis distance) that comprehensively verified the operating status and state change of the system including the photometer 23. Determine whether the data group (subject sample) is abnormal or normal. The Mahalanobis distance when the dispensing is carried out normally shows one value, whereas when it is abnormal, the distance takes an extremely larger value than 1.0 (average value). Utilizing this, determination of normality / abnormality of dispensing is performed more comprehensively by threshold determination (S3).

一方、前記光度計23を含むシステムの動作状況や状態変化を総合的に検証した指標値データ(マハラノビス距離)は、かかるシステムの時間的な動作状況変化や状態変化を示したものであるから、前述と同様に、異常か正常かを判定・判断することも可能となっている。システムが正常に動作・稼動しているときのマハラノビス距離は1.0(平均値) を示すのに対し、システム以外の外的要因、例えば前記容器12の汚染や有寿命部品の急激な進行等)が発生した場合は、その距離が1.0(平均値) より極めて大きな値をとる。これを利用して、反応過程に対応した機構部やシステムの正常・異常の判定(S43)とその進行状況の監視を行う(S44)。又、最終的な判定時には、前記総合判定した値s3と該機構部の判定結果の値s43とを合致させて判定しても良い。   On the other hand, the index value data (Mahalanobis distance) that comprehensively verifies the operating status and state change of the system including the photometer 23 indicates the temporal operating status change and status change of the system. As described above, it is also possible to determine and determine whether an abnormality is normal or normal. While the Mahalanobis distance is 1.0 (average value) when the system is operating and operating normally, external factors other than the system, such as contamination of the container 12 and rapid progress of parts with a limited life, etc. ) Occurs, the distance is much larger than 1.0 (average value). Utilizing this, the normality / abnormality of the mechanism or system corresponding to the reaction process is determined (S43) and the progress is monitored (S44). In the final determination, the overall determination value s3 may be matched with the determination result value s43 of the mechanism unit.

本実施例における、反応過程データについて、そのデータ構造と基準空間について図7,図8,図9を使って説明する。   Regarding the reaction process data in this embodiment, the data structure and the reference space will be described with reference to FIGS.

図7は図3に示すA01〜A02の反応過程データの取得方法を、1波長について示したものである。被検体サンプルは測光ポイントを通過するたびに検体の吸光度が計測され、計算機に逐次蓄積されて行き(図6参照)、最終的には、図8のように予め定められたk個(時系列)の吸光度が取込まれ、n個の吸光度(サンプル数)が取込まれる(S1)。この時、前記光度計23を含むシステムの動作状況や状態変化は、被検体サンプルは測光ポイントを通過するたびに前記、検体の吸光度の計測に同期して、図7に示すように、予め定められた前記光度計23の12波長の出力値(光電流)と、本システムが動作している周囲温度と変換回路の定数等がks個取り込まれる。このks個のデータからマハラノビス距離s42を算出し、算出されたマハラノビス距離「md11」が、最終的には、図8のように予め定められたk個(時系列)のデータに付加され、n個の吸光度(サンプル数)データの一つとして取込まれる(S1)。   FIG. 7 shows a method for obtaining the reaction process data A01 to A02 shown in FIG. 3 for one wavelength. Each time the specimen sample passes through the photometric point, the absorbance of the specimen is measured and sequentially accumulated in a computer (see FIG. 6). Finally, the predetermined number k (time series) as shown in FIG. ) Is taken in, and n absorbances (number of samples) are taken in (S1). At this time, as shown in FIG. 7, the operating state and state change of the system including the photometer 23 are determined in advance in synchronization with the measurement of the absorbance of the specimen every time the specimen sample passes the photometric point. The output values (photocurrents) of the 12 wavelengths of the photometer 23, the ambient temperature at which this system is operating, the conversion circuit constants, and the like are captured. The Mahalanobis distance s42 is calculated from the ks pieces of data, and the calculated Mahalanobis distance “md11” is finally added to k pieces of data (time series) determined in advance as shown in FIG. One piece of absorbance (number of samples) data is taken in (S1).

前記、k個のデータの内、本実施例では、最初の4点が前記A01〜A02過程のデータであり、そのうち3ケは前記光度計23からのセルブランク値の吸光度、すなわち吸光度のゼロ点である。一方他の1ケは前記光度計23を含むシステムの動作・稼動状態の指標値であるマハラノビス距離「md11」:s42の値である。又、本実施例では5個目以降は水の吸引から試薬投入後の吸光度の時間的変化をトレースしたデータ群(反応過程)であるが、第4区間では前述と同様に、最終反応過程での機構部或いはサブシステムの動作・稼動の指標値「md12」:s42′値から構成している。   Among the k data, in this embodiment, the first four points are the data of the A01 to A02 processes, and three of them are the absorbance of the cell blank value from the photometer 23, that is, the zero point of the absorbance. It is. On the other hand, the other one is the value of Mahalanobis distance “md11”: s42 which is an index value of the operation / operation state of the system including the photometer 23. In this example, the fifth and subsequent samples are a data group (reaction process) obtained by tracing the temporal change in absorbance after the introduction of the reagent from the suction of water, but in the fourth section, as described above, in the final reaction process. The operation / operation index value “md12”: s42 ′ value of the mechanism unit or subsystem.

セルブランク値の計測ポイント数は機構系および制御方式によって決定され、実際の分析では、例えば12波長などの多波長についての吸光度が計測されるため、第10の波長の吸光度データを1からk番目、第2の波長の吸光度を(k+1)番目から2k番目、以下同様にして12番目の波長の吸光度を(11k+1)番目から12k番目として、12k個の吸光度データが取得される。これらすべて、あるいは一部の波長に関する吸光度を使うことによって、より確度の高い反応過程異常の検知が実現可能となるが、本実施例では簡単のために、セルブランク値の計測値に関しては、1波長についてのみ記述している。   The number of measurement points for the cell blank value is determined by the mechanism system and the control method, and in the actual analysis, for example, the absorbance for multiple wavelengths such as 12 wavelengths is measured. The absorbance of the second wavelength is changed from the (k + 1) th to the 2kth, and similarly, the absorbance of the twelfth wavelength is changed from the (11k + 1) th to the 12kth, and 12k absorbance data are acquired. By using the absorbance for all or a part of the wavelengths, it is possible to detect the reaction process abnormality with higher accuracy. However, for the sake of simplicity in this example, the measurement value of the cell blank value is 1 Only the wavelength is described.

また各波長についての測光ポイントについては一定間隔で計測されているが、光度計を複数設置することによって吸光度データを増やしても良く、また反応過程の異常が起こりやすい箇所では多くの測光ポイントにおいて吸光度データを取込み、反対に異常がほとんど生じない箇所では吸光度データを間引いて取込んだりすることがあっても良く、必ずしも等間隔である必要は無い。   The photometric points for each wavelength are measured at regular intervals, but the absorbance data may be increased by installing multiple photometers, and the absorbance at many photometric points where reaction process abnormalities are likely to occur. On the other hand, the absorbance data may be thinned and fetched at a location where there is almost no abnormality, and it is not always necessary to have the same interval.

又、本実施例では、前述の如く、ブランク過程と反応過程に大別し、その途中の過程を2分割し、最終的に4区分に分割して例示しているが、その区分を測定シーケンスに合致して、より詳細に分割しても良い。更に、前述の反応過程に対応した機構部やサブシステムの動作・稼動の指標値「Md11」,「Md12」は、各反応過程に対応して、任意に追加出来ると共に、必要でなければ不採用として良い。   In the present embodiment, as described above, the blank process and the reaction process are roughly divided into two, and the process in the middle is divided into two and finally divided into four sections. May be divided in more detail in accordance with Furthermore, the index values “Md11” and “Md12” of the operation and operation of the mechanism and subsystem corresponding to the above-described reaction process can be arbitrarily added corresponding to each reaction process, and are not adopted unless necessary. As good.

上記の通り取得した反応過程データ(本実施例では、その過程を4つとしている)は、図8ようにまとめられる。ここで、各測光ポイントにおける吸光度と動作・稼動の指標値は、それぞれマハラノビス距離を求める際の項目として利用する。   The reaction process data acquired as described above (in this embodiment, four processes are included) are summarized as shown in FIG. Here, the absorbance at each photometric point and the index value of operation / operation are used as items for obtaining the Mahalanobis distance.

前記操作を、計測結果が正常に終了したものと判断された反応過程データ群に対して行えば、基準となる反応過程データ群を得ることができる。図8は、正常な分注をn回行ったときに得られた各反応過程データ群をまとめたもので、これはn事象k項目であり、第1と第4区に動作・稼動の指標値を各1つ含んだ基準空間としている。   If the above operation is performed on a reaction process data group for which the measurement result is determined to have been completed normally, a reference reaction process data group can be obtained. FIG. 8 summarizes each reaction process data group obtained when normal dispensing is performed n times. This is an n event k item, and an index of operation / operation in the first and fourth zones. The reference space includes one value.

ここでいうn個の正常な反応過程データ群とは、当該の自動分析装置において測定結果が精度を保証する範囲内となる検体に対し、再現性のある結果が得られた時の反応過程であり、且つ各過程での機構部やサブシステム等の動作・稼動状態が正常時の反応過程である。   The n normal reaction process data groups referred to here are reaction processes when a reproducible result is obtained for a sample whose measurement result is within a range in which accuracy is guaranteed in the automatic analyzer. In addition, this is a reaction process when the operation / operation state of the mechanism unit and the subsystem in each process is normal.

例えば、プロゾーン現象や検体・試薬の分注などの異常が発生した場合には、これらは偶発的な現象によるものであるため、前記装置内の機構部やサブシステム等の動作・稼動状態が正常であっても再現性がない。すなわち装置、時刻、試薬や検体の分注量などを変えて再現測定を行っても、同じ結果はえられないので正常な反応過程ではない。   For example, if abnormalities such as the prozone phenomenon or sample / reagent dispensing occur, these are due to accidental phenomena. Even if it is normal, there is no reproducibility. That is, even if reproducible measurement is performed by changing the apparatus, time, reagent and sample dispensing amount, etc., the same result cannot be obtained, so this is not a normal reaction process.

又、n個のデータ群を使用し、それらのデータ群から基準空間を作成する際の留意点として、単なる統計データの収集ではなく、上記の通り正常な場合の統計データの収集であるから、異常なデータが入ることがあってはならない。しかし、例えば検体特性(測定値)のばらつきや光度計のばらつきや、各機構部や各サブシステムの許容動作内のばらつきのように、装置が測定精度を保証する範囲内でばらつきが存在するものであれば、積極的にばらつかせてデータを得ることが望ましく、そうすることによって異常検知の精度が向上する。   In addition, since n data groups are used and a reference space is created from these data groups, it is not just the collection of statistical data, but the collection of statistical data when normal as described above. There must be no abnormal data. However, there are variations within the range in which the instrument guarantees measurement accuracy, such as variations in specimen characteristics (measurement values), variations in photometers, and variations in the allowable operation of each mechanism and subsystem. If this is the case, it is desirable to actively disperse and obtain data, and by doing so, the accuracy of abnormality detection is improved.

基準空間の事象数nについては、多い方が異常検知の精度が向上するので好ましいが、必要以上に多くすると、得られる情報より経済的コストの方がかかってしまう。そこで、検知の精度および経済的コストを勘案しながら決定するのが良い。ただし、事象数nが項目数kより小さい場合、後述する相関行列が求められないため、必ずnはkより大きくなるようにする必要がある。   As for the number n of events in the reference space, a larger number is preferable because the accuracy of abnormality detection is improved. However, if the number is larger than necessary, the economic cost is higher than the obtained information. Therefore, it is preferable to make a decision in consideration of detection accuracy and economic cost. However, when the number of events n is smaller than the number of items k, a correlation matrix to be described later cannot be obtained, so that n must be larger than k.

なお、上記のように得られた反応過程データ群および基準空間は、その分析項目とそれに対応した各反応過程での機構部やサブシステムに限るものとし、各分析項目ごとに反応過程データ群および基準空間を用意しなければならない。これは反応項目によって分析時間や、機構部やサブシステムの動作や、使用する試薬の種類および量が異なり、吸光度の時間変化パターンが大きく異なるためである。   It should be noted that the reaction process data group and the reference space obtained as described above are limited to the analysis part and the mechanism part or subsystem in each reaction process corresponding to the analysis item, and the reaction process data group and the reference space for each analysis item. A reference space must be prepared. This is because, depending on the reaction item, the analysis time, the operation of the mechanism part and subsystem, the type and amount of the reagent used vary, and the time change pattern of absorbance varies greatly.

図8のような反応過程データp1,p2,…,pk についての、マハラノビス空間(基準空間)の算出方法について以下にその詳細を説明する。 Details of the method of calculating the Mahalanobis space (reference space) for the reaction process data p 1 , p 2 ,..., P k as shown in FIG.

更に、図9には被検出体のデータ収集入力時のマハラノビス距離の算出フローを示す。   Furthermore, FIG. 9 shows a calculation flow of the Mahalanobis distance at the time of data collection input of the detected object.

図8のようなn事象k項目(測光ポイント)の基準空間を構成する反応過程データについて、各項目(測光ポイントと動作・稼動の指標値)毎に平均値

Figure 0004856993
About the reaction process data composing the standard space of n events k items (photometry points) as shown in Fig. 8, the average value for each item (photometry points and index values of operation / operation)
Figure 0004856993

および標準偏差σ1,σ2,…,σk を求め、式(1)の演算を行い正規化する。 Then, standard deviations σ 1 , σ 2 ,..., Σ k are obtained, and normalized by performing the calculation of equation (1).

Figure 0004856993
Figure 0004856993

一方、基準空間をn行k列の行列として、この行列の相関行列を求めるとk×kの行列Aが得られる。この行列Aの逆行列をA-1とすれば、マハラノビス距離D2 は式(2)のように表すことができる。 On the other hand, when the reference space is a matrix of n rows and k columns, and a correlation matrix of this matrix is obtained, a k × k matrix A is obtained. If the inverse matrix of the matrix A is A −1 , the Mahalanobis distance D 2 can be expressed as in equation (2).

Figure 0004856993
Figure 0004856993

なお、これらの計算のうち、各検査項目における基準空間の各項目(測光ポイント動作・稼動の指標値)毎の平均および標準偏差や、基準空間の相関行列の逆行列は予め計算しておき、その結果をパラメータとして持っている(図5,図10参照)。繰り返しマハラノビス距離を算出する場合、これらの計算を何度も行う手間が省け、計算処理上有利である。   Of these calculations, the average and standard deviation for each item of the reference space (photometric point operation / operation index value) and the inverse matrix of the correlation matrix of the reference space are calculated in advance. The result is included as a parameter (see FIGS. 5 and 10). When the Mahalanobis distance is repeatedly calculated, it is possible to save time and effort for performing these calculations many times, which is advantageous in calculation processing.

ここで、反応過程データp1,p2,…,pkが正常なものならば、マハラノビス距離D2は1.0近傍の値となり、異常なものであれば一般的に1.0と比べて大きな値を採ることになる。マハラノビス距離D2によって正常と異常を判別するには、予め、あるしきい値xを設けておき、
2<xならば正常、
2≧xならば異常
として判別する。
Here, if the reaction process data p 1 , p 2 ,..., P k are normal, the Mahalanobis distance D 2 is a value near 1.0, and if it is abnormal, it is generally compared with 1.0. Take a large value. In order to discriminate between normal and abnormal based on the Mahalanobis distance D 2 , a certain threshold value x is set in advance,
Normal if D 2 <x,
If D 2 ≧ x, it is determined as abnormal.

前述の図8に示した時系列データ群では、その性質上、各データ間の相関が強い場合が多々あり、前述の式(2)を算出する過程で、逆行列が求めらない場合が発生する。   In the time series data group shown in FIG. 8 described above, there are many cases where the correlation between the data is strong due to the nature thereof, and there is a case where the inverse matrix is not obtained in the process of calculating the above equation (2). To do.

かかる場合の対応法としては、一般的には相関の強い項目の何れか一方のデータを逐次、削除すれば良い。しかし、かかる方法、その処理法では更なるデータ加工とその処理タスクを新たに追加搭載しなければならないので、その処理能力が低下するとともに、データ点数の減少によりその信頼性も低下する。このため、本発明では、各データ間の相関が強い場合でも、収集されたデータ群のさらなる加工を一切すること無い処理タスクを考案し、適用している。以下、その内容について詳細に説明する。   As a countermeasure in such a case, in general, any one of items with strong correlation may be deleted sequentially. However, in this method and its processing method, further data processing and its processing task must be additionally installed, so that its processing capability is reduced and its reliability is also reduced due to a reduction in the number of data points. For this reason, in the present invention, a processing task is devised and applied without any further processing of the collected data group even when the correlation between the data is strong. Hereinafter, the contents will be described in detail.

前述の如く、マハラノビス距離を算出する方法として前記式(2)による方法と、シュミットの直交展開法(文献:MTシステムにおける技術開発)や、主成分分析を活用してデータ群を直交化し相関行列を特異分解する処理法や逆行列をそもそも求めない余因子行列を適用した種々の算出方法が提案されている。いずれの方法もその特質があり、発展途上でもあり、本発明の如くリアルタイム性を重視するシステムへの適用には時間を要する。このため、本発明では種々の実験と検証の結果により、主成分分析型をベースにした新たなマハラノビス距離の処理法を見出した。
以下、その処理フローの概要を図9を参照しながら、その処理内容を以下に記す。
As described above, as a method of calculating the Mahalanobis distance, the method according to the above equation (2), the Schmitt orthogonal expansion method (document: technical development in MT system), and the principal component analysis are used to orthogonalize the data group and to create a correlation matrix. Various calculation methods that apply a cofactor matrix that does not obtain an inverse matrix in the first place and a processing method that singularly decomposes s. Each method has its characteristics and is still developing, and it takes time to apply it to a system that emphasizes real-time performance as in the present invention. Therefore, in the present invention, a new Mahalanobis distance processing method based on the principal component analysis type has been found based on various experiments and verification results.
Hereinafter, the outline of the processing flow will be described below with reference to FIG.

相関行列(k*k行列)と固有ベクトルを求める。(kは項目数)
固有値の寄与率とその必要数knを算出する。(最大でもk個。)
(2)項の結果から、kn<kなら、その個数をkn個,kn+1個のみを使用し、前記(1)項で求めた固有ベクトルからマハラノビス距離(MD2)を算出する。
A correlation matrix (k * k matrix) and eigenvector are obtained. (K is the number of items)
The contribution rate of the eigenvalue and the required number kn are calculated. (Maximum k)
From the result of the term (2), if kn <k, only kn and kn + 1 are used, and the Mahalanobis distance (MD2) is calculated from the eigenvector obtained in the term (1).

kn=kなら、k個を使用し、前記(1)項で求めた固有ベクトルからマハラノビス距離算を算出する。或いは、kn=kとして、前記寄与率が1.0になるkn番目以降の固有値を誤差範囲内の値で変更し、前記(1)項で求めた固有ベクトルからマハラノビス距離算を算出する。   If kn = k, k pieces are used, and the Mahalanobis distance calculation is calculated from the eigenvector obtained in the item (1). Alternatively, assuming that kn = k, the knth and subsequent eigenvalues at which the contribution rate is 1.0 are changed within the error range, and the Mahalanobis distance calculation is calculated from the eigenvectors obtained in the item (1).

更に本発明では、前述の(3)項の算出過程においては、2つのベクトルが容易に算出される(図9の(4)−1と(4)−2)。一つは前記マハラノビス距離を算出するベクトル(yva)であり、他はそれに直交したベクトル(xva)である。ここで、前記マハラノビス距離(MD2)は、図9に示すように、Md2=Σyva(i)^2/kn
(図9の(5))である。(i=1〜kn、knは計測項目数)
一方、前記xva(i)は、前記マハラノビス距離を決定している計測項目の横位置
(yva(i))点での縦方向(直交方向)における計測項目の挙動を示している。よって、Σ{yva(i)*Σxva(i)}は、計測項目全体の総合的な挙動を示しており、基準空間作成時の各計測項目の挙動に対しての対象事象の各計測項目毎の寄与度や全体的な挙動の差(パターンの相違)を知らしめる指標となる。
Furthermore, in the present invention, two vectors are easily calculated in the calculation process of the above item (3) ((4) -1 and (4) -2 in FIG. 9). One is a vector (yva) for calculating the Mahalanobis distance, and the other is a vector (xva) orthogonal thereto. Here, as shown in FIG. 9, the Mahalanobis distance (MD2) is Md 2 = Σyva (i) ^ 2 / kn.
((5) in FIG. 9). (I = 1 to kn, kn is the number of measurement items)
On the other hand, xva (i) indicates the behavior of the measurement item in the vertical direction (orthogonal direction) at the horizontal position (yva (i)) of the measurement item that determines the Mahalanobis distance. Therefore, Σ {yva (i) * Σxva (i)} indicates the overall behavior of the entire measurement item, and for each measurement item of the target event with respect to the behavior of each measurement item when creating the reference space. It becomes an index to inform the contribution degree and the overall behavior difference (pattern difference).

このため、例えば、ハード上の制限により、計測項目数に限りがある場合は、前述の指標にて、それらの寄与度を吟味して取捨選択を行い、前記マハラノビス距離の感度とばらつきを維持したままで、項目数の縮減化を可能としている。   For this reason, for example, when the number of measurement items is limited due to hardware limitations, the degree of contribution was examined and selected with the above-mentioned index, and the sensitivity and variation of the Mahalanobis distance were maintained. This makes it possible to reduce the number of items.

更には、例えば、前述の動作・稼動の指標値の基準空間は、装置の据付時や稼動開始日に形成するのが一般的であるから、装置の動作・稼動時間が増加するに伴って、マハラノビス距離も単調増加を示す。しかし、装置の稼動状況の監視・管理上や保全計画上、その平均的な動作・稼動状態(例えば有効連続使用期間が5年なら2.5 年の稼動期間時)を基準空間にする場合もある。かかる場合、その基準空間が“0点”であり、もし有寿命である部品を交換した場合は、交換時その距離は良好方向に推移し、時間の経過に伴って、この“0点”を通過して、悪化の方向になる。かかる場合でも、前述のΣ{yva(i)*Σxva(i)}の指標を考慮することにより、前記マハラノビス距離に方向性を持たせることが可能となっている。かかる前記指標の内容に関しては後述する。   Furthermore, for example, since the reference space for the above-mentioned index values for operation / operation is generally formed at the time of installation of the device or on the operation start date, as the operation / operation time of the device increases, Mahalanobis distance also shows a monotonous increase. However, there may be cases where the average operation / operation state (for example, when the effective continuous use period is 5 years, during the operation period of 2.5 years) is used as the reference space for monitoring / management of the operation status of the equipment and maintenance plan. is there. In such a case, if the reference space is “0 point” and a part with a limited life is replaced, the distance will change in a favorable direction at the time of replacement, and this “0 point” will change as time passes. Pass through and get worse. Even in such a case, the Mahalanobis distance can be given directionality by considering the index of Σ {yva (i) * Σxva (i)}. The contents of the index will be described later.

かかる過程においては、収集されたデータ群を一切追い加工することがない。又、各項目間に強い相関があっても、相関行列の固有値を先ず最初に算出するので、k個の固有値(直交軸)とその寄与度が算出される。その寄与度により、いずれかの軸数を適用すれば良いかが判断できるため、不要な軸を容易に削除でき、マハラノビス距離の算出時の誤差を最小化できる。更に、項目間にその相関係数が“1.0”(全く同じデータ)の強い相関があっても、一方の項目を削除するというデータ加工を一切行わなくてもマハラノビス距離を算出できることを確認した。   In such a process, there is no additional processing of the collected data group. Even if there is a strong correlation between items, the eigenvalues of the correlation matrix are calculated first, so k eigenvalues (orthogonal axes) and their contributions are calculated. Since it is possible to determine which number of axes should be applied based on the degree of contribution, unnecessary axes can be easily deleted, and errors in calculating the Mahalanobis distance can be minimized. Furthermore, even if there is a strong correlation between the items with a correlation coefficient of “1.0” (exactly the same data), it is confirmed that the Mahalanobis distance can be calculated without any data processing of deleting one item. did.

更に、項目間での相関係数が比較的小さくかつ式(2)で項目の削除を行わなくともその逆行列が求まるデータを用いて本処理(上述の算出過程)と前述の式(2)により算出した結果とを比較したところ、算出されたマハラノビス距離には大差がなかった(数値の誤差内)。本処理の妥当性と信頼性とを確認している。   Furthermore, this processing (the above calculation process) and the above equation (2) are performed using data in which the correlation coefficient between items is relatively small and the inverse matrix can be obtained without deleting the item in equation (2). As a result of comparison with the result calculated by (3), the calculated Mahalanobis distance was not significantly different (within the numerical error). The validity and reliability of this process are confirmed.

図10は、図6の反応過程の判別論理を組み込んだ機能ブロック図である。分析制御部31は制御部(制御用計算機ユニット11)上に実装される機能であり、その他の機能およびデータは操作用計算機15上に実装される。   FIG. 10 is a functional block diagram incorporating the discrimination logic of the reaction process of FIG. The analysis control unit 31 is a function implemented on the control unit (control computer unit 11), and other functions and data are implemented on the operation computer 15.

分析要求受付部30は、操作者が検体に対してどのような分析検査を行うかの設定を行うためのものであり、CRTなどの画面とキーボードやマウスなどの入力機器を用いて行われる。入力された情報から分析制御部31に対して制御命令を送る。分析制御部31では図1に示した機構を制御して分析を実行し、検体ディスク2上の検体を反応ディスク1上に分注して反応を行う。1つの検体に対して分析が終了するとその時の反応過程データ34と分析結果データ32がデータベースに保存される。反応過程データ34は反応過程評価部35において異常か否かが判定される。この時、基準空間データ33を参照して評価を行うが、この基準空間は分析項目ごとに用意されており、更に反応過程評価部には分析項目と、その反応過程に対応した機構やサブシステムの動作・稼動に対応した基準空間だけを参照する。   The analysis request receiving unit 30 is for setting what kind of analysis test the operator performs on the sample, and is performed using a screen such as a CRT and an input device such as a keyboard and a mouse. A control command is sent to the analysis control unit 31 from the input information. The analysis control unit 31 executes the analysis by controlling the mechanism shown in FIG. 1, and dispenses the sample on the sample disk 2 onto the reaction disk 1 to perform the reaction. When the analysis is completed for one sample, the reaction process data 34 and the analysis result data 32 at that time are stored in the database. Whether or not the reaction process data 34 is abnormal is determined by the reaction process evaluation unit 35. At this time, the evaluation is performed with reference to the reference space data 33. This reference space is prepared for each analysis item, and the reaction process evaluation unit further includes analysis items and mechanisms and subsystems corresponding to the reaction process. Refer only to the reference space corresponding to the operation / operation.

反応過程評価部35において反応過程が異常と判断された場合には、分析制御部31に対して同検体に対して同じ検査項目を再検査するよう指示が出される。或いは、該過程の機構部又はサブシステムの動作・稼動の異常の寄与度が大きい場合にはその旨の情報も付加される。また、保存された分析結果データ32に対して反応過程に異常があった旨の情報が付加される。   When the reaction process evaluation unit 35 determines that the reaction process is abnormal, the analysis control unit 31 is instructed to reexamine the same test item for the same sample. Alternatively, if the contribution of abnormalities in the operation / operation of the mechanism unit or subsystem in the process is large, information to that effect is also added. Further, information indicating that there is an abnormality in the reaction process is added to the stored analysis result data 32.

装置保全情報部36においては、反応過程評価部35において反応過程が正常或いは異常と判断された場合の装置の過程毎(プロセス)の計測値情報と各過程毎に対応して動作した機構部やサブシステムの指標値が時系列的にデータ−として保存されて行く。   In the device maintenance information unit 36, the measurement value information for each process of the device (process) when the reaction process is determined to be normal or abnormal in the reaction process evaluation unit 35, and the mechanism unit that operates corresponding to each process, Subsystem index values are stored as data in time series.

かかる情報により、例えば、ある過程での収集されたデータから算出されたマハラノビス距離と装置の稼動経過時間とを監視し、装置内部の部品劣化等の内的要因による時間的な変遷や劣化状況、或いは突発的な外的な要因で発生したものかを監視することができる。これらのトレンドデータは装置自身の保全情報として役に立つ。   With such information, for example, the Mahalanobis distance calculated from data collected in a certain process and the elapsed operation time of the device are monitored, and the temporal transition and deterioration status due to internal factors such as component deterioration inside the device, Alternatively, it can be monitored whether it is caused by a sudden external factor. These trend data are useful as maintenance information for the device itself.

図11−A(基準空間作成時)には正常に終了した反応過程のデータ群(サンプル数:110ケ,項目数30ケ)の例を示す。   FIG. 11-A (at the time of creating the reference space) shows an example of a data group (sample number: 110 items, item number: 30 items) of the reaction process that has been normally completed.

図11−Bには前記正常反応過程データ群とは別に、被検出体から収集したデータ群
(サンプル数:34ケ)の例を示す。
FIG. 11-B shows an example of a data group (number of samples: 34 samples) collected from the detected object separately from the normal reaction process data group.

図12には、前記図11−Aのデータ群から基準空間を作成し、前記図11−Bの各データを前記基準空間に宛がった場合の代表的な結果の例(s−5,s−7,s−13,s−18,s−24,s−29)を、反応過程毎に対応した区分毎(反応過程の時間経過区分)に示す。尚、本例では、前述の如く、その区分を4区分とし、その区間における閾値は各区間とも4.5 に設定している。   FIG. 12 shows an example of a typical result when a reference space is created from the data group of FIG. 11-A and each data of FIG. 11-B is addressed to the reference space (s-5, s-7, s-13, s-18, s-24, s-29) are shown for each category corresponding to each reaction process (time course of reaction process). In this example, as described above, the section is set to four sections, and the threshold value in the section is set to 4.5 in each section.

前述の被検出体のデータの内s−24,s−29はいづれの区間においても、マハラノビス距離が時間の経過(反応過程の進行)に無関係に、閾値内であり“正常終了”と判断される。   The s-24 and s-29 of the data of the detected object are determined to be “normal end” because the Mahalanobis distance is within the threshold regardless of the passage of time (progress of reaction process) in any section. The

一方、s−18,s−13,s−5は初期区分(初期の反応過程域)の段階で閾値を超えており、時間経過と共に、そのマハラノビス距離値が増加する傾向である。これは、区間1の過程(プロセス)で何らかの異常が発生しており、その影響が反応過程全域に渡って継続して影響しており、“異常終了”であると判断できる。或いは、区間1の計測終了時に“異常”のアラームを発生し、以後計測しない又は別途新しいサンプル準備するという処置や、シーケンスの変更を自動的に行うことも可能である。   On the other hand, s-18, s-13, and s-5 exceed the threshold at the stage of the initial division (initial reaction process region), and the Mahalanobis distance value tends to increase with time. This is because some abnormality has occurred in the process (process) of section 1, and the influence continues throughout the entire reaction process, and it can be determined that the process is “abnormal end”. Alternatively, an “abnormal” alarm is generated at the end of the measurement in the section 1, and a procedure for not measuring or preparing a new sample separately, or a sequence change can be automatically performed.

この時、前述の如く、装置保全情報部36においては、反応過程評価部35において反応過程が正常或いは異常と判断された場合の装置の過程毎(プロセス)の計測値情報と各過程毎に対応して動作した機構部やサブシステムの指標値が時系列的にデータ−として保存されている。その開示結果の例を図13に示す。   At this time, as described above, the device maintenance information unit 36 responds to the measurement value information for each process of the device and the process when the reaction process evaluation unit 35 determines that the reaction process is normal or abnormal. The index values of the mechanisms and subsystems that have been operated are stored as data in time series. An example of the disclosure result is shown in FIG.

かかる検体のかかる過程(第1区間)における前記光度計23を含むシステムの動作・稼動状態の指標値は(図中丸印P部)ほぼ4.0 であり、基準空間作成時のマハラノビス距離の空間内に位置していた。しかし、前記光度計23を含むシステム情報(図7のS41)のうち、周囲温度,変換回路の定数は許容以内であったが、12波長内λ3,λ4,λ6のみが許容値の限界近傍であった。かかる指標値より、その主要因はこの過程で使用した反応容器12の劣化や汚染による外的要因の可能性が高いものと判断でき、該当する反応容器のみを速やかに交換するか、再検査の指示を速やかに行う等の処理を実施することが可能となっている。   The index value of the operating / operating state of the system including the photometer 23 in this process (first section) of the specimen is approximately 4.0 (circle P portion in the figure), and the Mahalanobis distance space when creating the reference space Was located within. However, among the system information including the photometer 23 (S41 in FIG. 7), the ambient temperature and the conversion circuit constants were within the allowable range, but only λ3, λ4, and λ6 within the 12 wavelengths were near the limit of the allowable value. there were. From this index value, it can be judged that the main factor is highly likely to be an external factor due to deterioration or contamination of the reaction vessel 12 used in this process. It is possible to perform processing such as promptly giving instructions.

上述の如く、反応過程の異常の原因には、サンプリングや試薬分注,撹拌などの異常が生じることがある。例えばR2試薬の添加時に吐出した試薬が反応セルの側壁に付着し、反応過程の途中になって検体と混じったために結果が真値よりも高値となってしまうことがある。さらに粘度の高い試薬を使用した場合に、吐出した試薬が表面張力によって分注ノズルの先端に水滴として留まったり、試薬の組合せによってノズルを汚染したり、結晶析出などの問題が生じることになる。   As described above, abnormalities such as sampling, reagent dispensing, and stirring may occur as the cause of the abnormality in the reaction process. For example, the reagent discharged during the addition of the R2 reagent may adhere to the side wall of the reaction cell and mix with the sample in the middle of the reaction process, so the result may be higher than the true value. In addition, when a reagent having a higher viscosity is used, the discharged reagent remains as a water droplet at the tip of the dispensing nozzle due to surface tension, the nozzle is contaminated by a combination of reagents, and crystal precipitation occurs.

通常は1回の分析検査における測定結果(濃度値)は1つの実数だけであり、ある一定範囲がの測定値が得られると自動的に再検査を実行するなどの機能を分析装置に実装して、再現性を確認している。測定値に異常があった場合には、反応過程における吸光度を調べれば、異常か否かを判断できる場合もあるが、測光ポイントが50ポイントのシステム構成において12波長の反応過程データをすべて保存するには1回の測定で600個のデータを保存する必要があった。このため、反応過程に異常があっても、測定値が正常範囲となった場合には、その異常が見落される恐れがあった。更には、それらの主要因を分析できる情報が無かったので、その異常を見落す恐れもあった。   Normally, the measurement result (concentration value) in one analytical test is only one real number, and when the measured value in a certain range is obtained, a function such as automatically performing a retest is implemented in the analyzer. Reproducibility is confirmed. If there is an abnormality in the measured value, it may be possible to determine whether it is abnormal or not by examining the absorbance in the reaction process. However, in the system configuration with 50 photometry points, all the reaction process data of 12 wavelengths are stored. It was necessary to store 600 pieces of data in one measurement. For this reason, even if there is an abnormality in the reaction process, if the measured value falls within the normal range, the abnormality may be overlooked. Furthermore, since there was no information that could analyze these main factors, the anomaly could be overlooked.

反応過程データから異常が検知された反応過程では、その反応過程データを解析することによって異常原因がなんであるかを判断する情報が含まれていることが多い。したがって、反応過程データにおいて異常を検知した場合についてのみ、その反応過程データを保存しておけば、ハードディスクなどの保存用メモリ容量が小さくて済み、また一旦異常が検知されればその反応過程データから原因究明を行うことができる。反応過程データの異常原因には分析装置自体の異常の可能性も考えられるため、各反応過程に付随した装置の機構部の情報やサブシステムの情報や制御系情報とを収集することにより、異常現象の解析が迅速に行われる。   The reaction process in which an abnormality is detected from the reaction process data often includes information for determining what is the cause of the abnormality by analyzing the reaction process data. Therefore, if the reaction process data is saved only when an abnormality is detected in the reaction process data, the memory capacity for storage such as a hard disk can be reduced, and once an abnormality is detected, the reaction process data can be used. The cause can be investigated. The cause of the abnormality in the reaction process data may be an abnormality in the analyzer itself. Therefore, by collecting information on the mechanism part of the device, subsystem information, and control system information that accompanies each reaction process, Phenomenon analysis is performed quickly.

前記反応過程評価部35においては、前述の如く、反応過程に異常が発生した場合、その当該過程での有無と当該過程における装置の機構部又はサブシステムの動作・稼動の状態変化を知らしめる。これによって、異常現象の解析や後処理の迅速化に寄与している。   As described above, in the reaction process evaluation unit 35, when an abnormality occurs in the reaction process, the presence / absence in the process and the change in the operation / operation state of the mechanism unit or subsystem of the apparatus in the process are notified. This contributes to the analysis of abnormal phenomena and the speed of post-processing.

前記状態変化や異常の有無の判断指標としては、前述の如く、マハラノビス距離であるが、本発明では更に、異常現象の解析等をより迅速化するため、新たな工夫を実施している。以下その内容について説明する。   As described above, the Mahalanobis distance is used as an indicator for determining whether there is a change in the state or whether there is an abnormality. However, in the present invention, a new contrivance is implemented in order to further speed up the analysis of the abnormal phenomenon. The contents will be described below.

図14に、2変数(x1,x2)の場合の点A,B,C、Dの位置とそのマハラノビス距離を示す。図示の如く、前記点A,B,C,Dのマハラノビス距離は全く同じであり、その出現確率も全く同じである。しかし、その各位置は相違している。つまり、マハラノビス距離は同じであっても、座標(x1,x2)の配置パターンが相違しているので、このパターン差を加味した判断を実施すればより確度の高い判別が出来ることになる。しかし、従来のマハラノビス距離を適用した評価や判別では、この種の課題(マハラノビス距離方向性,計測項目のパターン差識別)に対応できる好適な指標が得られていなかった。   FIG. 14 shows the positions of points A, B, C and D and their Mahalanobis distance in the case of two variables (x1, x2). As shown in the figure, the Mahalanobis distances of the points A, B, C, and D are exactly the same, and their appearance probabilities are also exactly the same. However, their positions are different. In other words, even if the Mahalanobis distance is the same, the arrangement pattern of the coordinates (x1, x2) is different. Therefore, if a judgment is made in consideration of this pattern difference, a judgment with higher accuracy can be made. However, in the conventional evaluation and discrimination using the Mahalanobis distance, a suitable index that can cope with this kind of problem (Mahalanobis distance directionality, pattern difference identification of measurement items) has not been obtained.

本発明では、図14に示すように、前記点A,B,C,Dに対して、特徴量1,2を別途算出し、その符号の組み合わせにより、マハラノビス距離に符号を付加している。更に、特徴量3にて、計測項目の寄与度を判断できるようにしている。   In the present invention, as shown in FIG. 14, feature quantities 1 and 2 are separately calculated for the points A, B, C, and D, and a code is added to the Mahalanobis distance by a combination of the codes. Further, the contribution amount of the measurement item can be determined from the feature amount 3.

その算出過程を図15に示す。本発明では、マハラノビス距離の算出過程において(図9参照)、マハラノビス距離を算出するベクトル:Yva((4)−1)は勿論であるが、その直交成分であるベクトル:Xvaも同時に算出される。前記ベクトル:Yvaはkケの計測項目から成り、その各点はマハラノビス距離を決定している計測項目の総合挙動の位置(パターン決定位置)を示している。一方、Yvaの直交成分であるXvaは各計測項目の挙動(項目毎の変動値)そのものを示している。かかる2つのベクトルから、前述のマハラノビス距離の方向性と計測項目のパターン差の判定や識別を可能にする特徴量を算出している。
マハラノビス距離の方向性を算出するための特徴量と識別
特徴量1:図15の(6)−1
前記Yva(図9−2参照)から、方向性(+,−)を加味した変動エネルギの総和値の算出する。この時、その総和が+(正)であれば、本事象(例えばA,B点)は基準事象に対して、“+”側に偏っているとする。
The calculation process is shown in FIG. In the present invention, in the process of calculating the Mahalanobis distance (see FIG. 9), not only the vector Yva ((4) -1) for calculating the Mahalanobis distance, but also the vector Xva that is an orthogonal component thereof is calculated simultaneously. . The vector: Yva is composed of k measurement items, and each point indicates the position (pattern determination position) of the total behavior of the measurement item for which the Mahalanobis distance is determined. On the other hand, Xva, which is an orthogonal component of Yva, indicates the behavior of each measurement item (variation value for each item) itself. From these two vectors, feature quantities that enable determination and identification of the directionality of the Mahalanobis distance and the pattern difference of the measurement item are calculated.
Feature amount and identification for calculating directionality of Mahalanobis distance Feature amount 1: (6) -1 in FIG.
From the Yva (see FIG. 9-2), the total value of the fluctuating energy taking the directionality (+, −) into consideration is calculated. At this time, if the sum is + (positive), it is assumed that this event (for example, points A and B) is biased toward the “+” side with respect to the reference event.

特徴量2:図15の(6)−2
前記マハラノビス距離を決定している計測項目の総合挙動の位置(パターン決定位置:Yva)と、各計測項目の挙動(項目毎の変動値:Xva)の積和の総合値を算出する。この時、その総和値が“+”であれば、本事象(例えばA,C)は基準事象に対して“+”側に偏っているとする。この指標値は前述の如く、計測項目の総合挙動の位置とその点における各計測項目の挙動の積和であるから、各計測項目のエネルギ変動とその方向性とをより総合的に示唆している。かかる指標は種々の実験とその検証結果から見出した指標である。
Feature amount 2: (6) -2 in FIG.
The total value of the sum of products of the position of the total behavior of the measurement item that determines the Mahalanobis distance (pattern determination position: Yva) and the behavior of each measurement item (variation value for each item: Xva) is calculated. At this time, if the total value is “+”, it is assumed that this event (for example, A, C) is biased toward the “+” side with respect to the reference event. As described above, this index value is the product-sum of the position of the total behavior of the measurement item and the behavior of each measurement item at that point, so it suggests more comprehensively the energy fluctuation and directionality of each measurement item. Yes. Such an index is an index found from various experiments and verification results.

前記、(1),(2)項の特徴量から、従来のマハラノビス距離や前述の図9の(5)によって算出されたマハラノビス距離は、4つの方向性を有した距離に分解される。(この実施例の結果は図16−1に示す)
計測項目のパターン差の識別のための特徴量:図15の(7)−1,(7)−2
前述の(1)項のうち、特徴量2の算出過程においては、サンプル毎に各計測項目の総合挙動の位置とその点における各計測項目の挙動の積和が計測項目毎に算出されている。即ち、この計測項目毎の算出値は計測項目毎の総合的な挙動を示すものであるので、その挙動の大小を比較又は順位付けを行うことにより、そのパタ−ン差や寄与度が判別・判断できる。つまり、基準空間の作成時の各計測項目の変動に対して、その変動が大きいものは算出されたマハラノビス距離に対して、その寄与度が大きく、パターンの差を引き起こす主要因である。他方、基準空間の作成時の変動内或いは≒0であればその寄与度が小さく、パターンの差を引き起こす主要因ではない((7)−1)。
The conventional Mahalanobis distance and the Mahalanobis distance calculated by (5) of FIG. 9 described above are decomposed into distances having four directions from the feature quantities of the items (1) and (2). (The results of this example are shown in FIG. 16-1)
Features for identifying pattern differences of measurement items: (7) -1 and (7) -2 in FIG.
Among the above-mentioned items (1), in the calculation process of the feature amount 2, for each sample, the position of the total behavior of each measurement item and the product sum of the behavior of each measurement item at that point are calculated for each measurement item. . That is, since the calculated value for each measurement item indicates the overall behavior for each measurement item, the pattern difference or contribution is determined by comparing or ranking the behavior. I can judge. In other words, a large variation of each measurement item at the time of creating the reference space has a large contribution to the calculated Mahalanobis distance, which is a main factor causing a pattern difference. On the other hand, if it is within the fluctuation at the time of creating the reference space or ≈0, the contribution is small and it is not the main factor causing the pattern difference ((7) -1).

更に、突発的な変動(k項目の内1つが極端に反対方向に動いている事象)の影響を除くため、前述の値((7)−1)の値(推定値ではなく実測データから生成した値)に対して、各項目の分散値(σ(i)2)と全項目の分散値(Σσ(i)2)の比率により、重みを付け、評価指標としている。(この実施例の結果は図16−2に示す)
図16には、前記図11に例示した反応過程のデータに対して、前述の計算にて、再計算した結果を示す。表中のサンプルS−33は、基準空間の作成時のデータであり、且つその値が平均近傍のサンプルであり、そのマハラノビス距離(Mdx2欄)は≒0である。他方、サンプルS−23,S−24のマハラノビス距離は86.5と87.5あり、又サンプルS−25,S−26のマハラノビス距離は346.4と348.9の異常データである。かかる距離から、S−25,S−26の異常度合いはS−23,S−24に比して、そのマハラノビス距離が大きいので、異常度合が大きいことが判る。しかし、従来ではその内容やその原因系については不明であるが、本法によれば、表中の欄「方向」に示すように、又図6−1に示すように、その符号が相違し、明確に4つの指標に区分されている。
Furthermore, in order to eliminate the influence of sudden fluctuations (events in which one of the k items is moving in the opposite direction), the value of the above-mentioned value ((7) -1) (generated from actually measured data, not estimated values) The weight is given to the distribution value (σ (i) 2 ) of each item and the dispersion value (Σσ (i) 2 ) of all items to obtain an evaluation index. (The results of this example are shown in FIG. 16-2)
FIG. 16 shows the result of recalculation of the data of the reaction process exemplified in FIG. 11 by the above calculation. Sample S-33 in the table is data at the time of creation of the reference space, and its value is a sample in the vicinity of the average, and its Mahalanobis distance (Mdx2 column) is ≈0. On the other hand, the Mahalanobis distances of samples S-23 and S-24 are 86.5 and 87.5, and the Mahalanobis distances of samples S-25 and S-26 are abnormal data of 346.4 and 348.9. From this distance, it can be seen that the degree of abnormality in S-25 and S-26 is larger than that in S-23 and S-24, and therefore the degree of abnormality is large. However, the contents and the causal system are unknown in the past, but according to this method, the signs are different as shown in the column “direction” in the table and as shown in FIG. It is clearly divided into four indicators.

つまり、S−23とS−24では、マハラノビス距離は同等であるが、その計測個目の挙動パターンが相違し、S−23は基準空間作成時の項目変動に対して、“+”側に異常であり、S−24は、S−23に対して概ね90度位相が進んだ位置のパターンを呈していると判断・識別できる。   That is, although the Mahalanobis distance is the same in S-23 and S-24, the behavior pattern of the measurement item is different, and S-23 is on the “+” side with respect to the item variation at the time of creating the reference space. It is abnormal, and it can be determined and identified that S-24 exhibits a pattern of a position that is approximately 90 degrees in phase with respect to S-23.

更に、図16−2に示すように、前述の特徴量3により、その項目毎の変動パターンを見ると、項目No.19とNo.21の挙動のみが反転していることが明白であり、計測項目No.19とNo.21に関連したシステムの動作の異常や或いは計測系や反応過程上の何らかの異常が発生したものと判断できる。   Furthermore, as shown in FIG. 16-2, when the variation pattern for each item is seen according to the feature amount 3 described above, it is clear that only the behaviors of the items No. 19 and No. 21 are inverted. It can be determined that an abnormality in the operation of the system related to the measurement items No. 19 and No. 21 or an abnormality in the measurement system or reaction process has occurred.

一方、サンプルS−25はサンプルS−23とその方向性が同じであるが、マハラノビス距離が大きくなっている分だけ、計測項目No.19とNo.21に関連したシステムの動作の異常や或いは計測系や反応過程上の何らかの異常度が大きくなっているものと判断できる(原因系の主要因は同じであるが、その異常度がより進行している)。   On the other hand, the sample S-25 has the same directionality as the sample S-23, but the operation of the system related to the measurement items No. 19 and No. 21 is increased by the increase of the Mahalanobis distance or It can be determined that some degree of abnormality in the measurement system or reaction process is large (the main cause of the cause system is the same, but the degree of abnormality is more advanced).

図17には、図16の反応過程のデータに対して、前述の特徴量3(図16(7)−1,(7)−2)を用いた項目の寄与度を選択・判別した例を示す。図中、上図には全体の結果を示し、下図にはそのスケールを拡大した図を示してある。   FIG. 17 shows an example in which the contribution level of an item using the above-described feature amount 3 (FIG. 16 (7) -1, (7) -2) is selected and determined with respect to the reaction process data of FIG. Show. In the figure, the upper figure shows the overall result, and the lower figure shows an enlarged scale.

尚、本来なら、かかる操作或いは処置は、マハラノビス距離がほぼ同じで且つ、その方向性が同じサンプルを収集したnケの集団間でのパターンの差を迅速に見出すのに役立てることを主体としているが、本事例では、サンプル全部を対象とした場合について例示している。これは、例えば、計測項目にハード上の制限によりその数が縮小される場合や、センサの数の制限される場合に該当し、その場合でも、マハラノビス距離の感度とばらつきを低下させないための計測の項目数の決定と選択が必要となる場合が多々あるためである。   In addition, originally, such an operation or treatment is mainly used to quickly find a pattern difference between n groups of samples having the same Mahalanobis distance and the same directionality. However, in this example, the case where all samples are targeted is illustrated. This is the case, for example, when the number of measurement items is reduced due to hardware limitations or when the number of sensors is limited. Even in such cases, measurement is performed to prevent the sensitivity and variation of the Mahalanobis distance from decreasing. This is because it is often necessary to determine and select the number of items.

図17には、前述の(7)−1,(7)−2により算出した項目毎(30ケ)の結果を示す。尚、各項目の変動値は基準空間作成時の各項目の変動値を基準として、その倍率
(応答倍率)で示してある。
FIG. 17 shows the results for each item (30 items) calculated by the above (7) -1 and (7) -2. Note that the variation value of each item is indicated by its magnification (response magnification) based on the variation value of each item when the reference space is created.

図から明かなように、4つの項目(項目No.3,24,25)の応答倍率が変動していないことが判る。このため、かかる項目No.はパターン差を発生する要因ではなく、不要な項目であると判断できる。   As is apparent from the figure, it can be seen that the response magnification of the four items (items No. 3, 24, 25) is not changed. Therefore, it can be determined that the item No. is not a factor that causes a pattern difference but is an unnecessary item.

図18は、前述の図17の結果から項目No.3,24,25を削除した場合のマハラノビス距離と、削除しなかった場合のマハラノビス距離の算出結果の比較を示す。   18 shows a comparison between the Mahalanobis distance when the items No. 3, 24, and 25 are deleted from the result of FIG. 17 and the calculation result of the Mahalanobis distance when the items are not deleted.

図に示すように、項目を削除した場合としない場合のマハラノビス距離の相関係数は
0.9995 であり、項目を削除しても何ら問題ないことが明白である。つまり、本指標の妥当性とその有効性とを再確認できた。
As shown in the figure, the correlation coefficient of the Mahalanobis distance when the item is deleted and when it is not deleted is 0.9995, and it is clear that there is no problem even if the item is deleted. In other words, we were able to reconfirm the validity and effectiveness of this indicator.

以上、具体的な例を用いて詳細に説明したように、本発明による指標によれば、異常が発生した場合でも、そのマハラノビス距離の発生要因を迅速に判別・識別できるので、異常現象の解析や後処理の迅速化を達成できる。更には、そのマハラノビス距離の値の確度が向上するので、装置の信頼性の維持と向上にも十分に役立てることができる。   As described above in detail using specific examples, according to the index according to the present invention, even when an abnormality occurs, the cause of the Mahalanobis distance can be quickly identified and identified, so that the analysis of the abnormal phenomenon And speeding up post-processing. Furthermore, since the accuracy of the value of the Mahalanobis distance is improved, it can be sufficiently used for maintaining and improving the reliability of the apparatus.

前述の装置保全情報部36(図10)においては、反応過程が正常或いは異常と判断された場合の装置の過程毎(プロセス)の計測値情報と各過程毎に対応して動作した機構部やサブシステムの指標値が時系列的にデータとして保存されて行くので、収集されたデータから算出されたマハラノビス距離の時間的変化を監視することにより、装置自身の保全情報の一つとして適用していた。図19は、前述の装置自身の保全情報をより総合的に役立てるための実施例を示したものである。前述の実施例(図5〜8)の説明内容と相違している点は、前記装置に具備された各反応過程に付随する機構部やサブシステムの動作・稼動状況やその状態変化等を、新たに、統合して監視できるようにしていることである。   In the device maintenance information section 36 (FIG. 10), the measurement value information for each process (process) of the apparatus when the reaction process is determined to be normal or abnormal, and the mechanism section that operates corresponding to each process, The index values of the subsystem are stored as data in time series, so by monitoring temporal changes in the Mahalanobis distance calculated from the collected data, it is applied as one piece of maintenance information for the equipment itself. It was. FIG. 19 shows an embodiment for more comprehensively using the above-mentioned maintenance information of the device itself. The difference from the description of the above-described embodiment (FIGS. 5 to 8) is that the operation / operation status of the mechanism unit and subsystem associated with each reaction process provided in the apparatus, the state change thereof, etc. Newly, it can be integrated and monitored.

前記装置内に具備される種々の機構部やサブシステム(前述の反応過程部に付随している機構部やサブシステムを含む)では、種々の有寿命部品や磨耗等の劣化もあり、又その推奨稼動期間も相違している。又、万一推奨稼動期間内で突発的な不具合により、部品を交換しなければならない場合もある。更に、装置の定期点検時には前記有寿命部品や劣化部品は交換される。このため、装置としての信頼性の確保や維持を目的として、より総合的に装置の稼動部の監視や動作状況の推移を追跡・開示することは重要である。   The various mechanical parts and subsystems (including the mechanical part and subsystems associated with the above-described reaction process part) included in the apparatus also have various life-long parts and wear and deterioration. The recommended operating period is also different. In the unlikely event of a sudden failure within the recommended operating period, parts may need to be replaced. In addition, at the time of periodic inspection of the apparatus, the above-mentioned limited-life parts and deteriorated parts are replaced. For this reason, for the purpose of ensuring and maintaining the reliability of the apparatus, it is important to more comprehensively monitor the operating part of the apparatus and track and disclose the transition of the operation status.

従って、図19に示すように、別途、装置具備される前記反応過程に付随した機構部やサブシステムのs41データとそのマハラノビス距離s42データを取り込みと同時に、他の機構部やサブシステム:S51,S61データとマハラノビス距離S52,S62データを収集して、書式s7に示すような、より統合した形態にて装置保全データ36(図10参考)に格納する。かかるデータ:s7に対して、定期的或いは所定の時間間隔にてマハラノビス距離を算出し、その結果を開示または格納することにより、装置全体での一環したより総合的な監視が可能である。前記開示例を図19−1に示す。   Accordingly, as shown in FIG. 19, the s41 data of the mechanism unit and subsystem and the Mahalanobis distance s42 data associated with the reaction process separately provided in the apparatus are taken in simultaneously with other mechanism units and subsystems: S51, S61 data and Mahalanobis distances S52 and S62 data are collected and stored in the apparatus maintenance data 36 (see FIG. 10) in a more integrated form as shown in format s7. By calculating the Mahalanobis distance for such data: s7 periodically or at predetermined time intervals and disclosing or storing the result, it is possible to perform more comprehensive monitoring as a part of the entire apparatus. The disclosed example is shown in FIG.

図19−1に示す開示例では、そのマハラノビス距離による判定の基準値(閾値)を
“平均が0で−2〜+2の範囲域としている。かかる開示例の基準空間は、装置の初期稼動時や定期的な点検時に作成する基準空間ではなく、ある期間稼動した各機構部のデータ群から形成している。即ち、各機構部や有寿命部品の平均的な推奨期間や劣化状態におけるデータから基準空間を形成しているため、各機構部がより正常なら−側の値を示し、一方、より悪化なら+側の値を示すようにし、平均的な稼動状態を“0”として“−”から“+”方向に推移するようにしている(符号の付与は前述の図15により、任意であり
“+”→“−”に反転するしても良い)。前記各機構部やサブシステムの何れかに突発的な異常が発生した場合には、その値は突発的な“+”値を示し、或いは推奨期間を超えた場合には、その値は“+”側への単調増加を示す。その際、前述のs7の情報から該当機構部の判別や識別が可能であることは、前述の説明で明白である。
In the disclosure example shown in FIG. 19A, the reference value (threshold value) for the determination based on the Mahalanobis distance is set to “average range of 0 to −2 to +2. The reference space of the disclosed example is the initial operation time of the apparatus. It is not based on the standard space created during periodic inspections, but is formed from data groups of each mechanism part that has been operating for a certain period of time, that is, from the average recommended period of each mechanism part and components with a limited life span and data on the deterioration state. Since the reference space is formed, if each mechanism section is more normal, a value on the − side is shown. On the other hand, if it is worse, a value on the + side is shown. (Addition of a sign is optional according to FIG. 15 and may be reversed from “+” to “−”). If there is a sudden abnormality in any of them, the value If it shows a sudden “+” value, or if the recommended period is exceeded, the value indicates a monotonous increase toward the “+” side. It is clear from the above description that this is possible.

かかるデータ処理フローと前述の評価指標の適用によれば、定期点検時の部品交換や稼動部の校正や或いは有寿命品の部品時に、その効果を確認できると共に、部品の交換時や機構部の校正時に改めて基準空間を変更・再構成する等の付加作業を削除(不要)とすることができる。よって、装置の稼動開始日から廃棄されるまでの生涯データを連続的に得ることが可能であり、装置自身の保守情報として大いに役立てることができる。   According to this data processing flow and the application of the above-mentioned evaluation index, the effect can be confirmed at the time of parts replacement at regular inspections, calibration of operating parts, or parts with a limited life, Additional work such as changing or reconfiguring the reference space again at the time of calibration can be deleted (unnecessary). Therefore, it is possible to continuously obtain lifetime data from the start date of operation of the apparatus until it is discarded, and it can be greatly useful as maintenance information of the apparatus itself.

以上、本発明による実施例を詳細に説明したが、前述の各反応過程毎に付随する機構部或いはサブシステムの動作指標データ(図7,図8のS42)は、各反応過程毎に付随している機構部やサブシステムであれば、その反応過程内に任意に追加,削除が可能であることは明白である。   As described above, the embodiment according to the present invention has been described in detail. However, the operation index data (S42 in FIGS. 7 and 8) of the mechanism unit or subsystem associated with each reaction process described above is associated with each reaction process. It is clear that any mechanism or subsystem can be added or deleted arbitrarily in the reaction process.

例えば、図3の実施例では、新たにA04:「検体のサンプリング」過程では、検体を分注する分注機構4(図1参照)が付随しているので、その動作・稼動指標をS42と同様な書式にて追加できる。又、前述の図19に示した監視データの一つとしても追加が可能である。   For example, in the embodiment of FIG. 3, since the dispensing mechanism 4 (see FIG. 1) for dispensing the sample is additionally provided in the process of A04: “sample sampling”, the operation / operation index is S42. Can be added in a similar format. Further, it can be added as one of the monitoring data shown in FIG.

更には、かかるデータの追加・削除によって、従来では再度それらのデータの並び替えや寄与度の高い順番に並び替える作業を実施する事例が一部開示〔非特許文献2〕されているが、前述の図9「マハラノビス距離算出フロー」と図15に示す(6)−1,(6)−2,(7)−1,(7)−2によって算出される特徴量を採用することにより、前述の付加作業や処置は一切必要でなく、且つその距離の方向性の指標や特徴量の変更する処置をも必要としないのは明白である。   Furthermore, some cases have been disclosed [Non-Patent Document 2] in which, in the past, such data addition / deletion is performed again to rearrange those data and rearrange them in order of high contribution (Non-Patent Document 2). By adopting the feature quantity calculated by FIG. 9 “Mahalanobis distance calculation flow” and (6) -1, (6) -2, (7) -1, (7) -2 shown in FIG. Obviously, no additional work or treatment is required, and no indication of the directionality of the distance or treatment for changing the feature quantity is required.

自動分析装置の概略機構図。Schematic mechanism diagram of an automatic analyzer. 後分光多波長光度計の構成と光度計の出力例。Configuration of post-spectral multiwavelength photometer and output example of photometer. 分析の流れ。Analysis flow. 反応タイムコースの例。Example of reaction time course. 全体処理フロー例。Example of overall processing flow. 処理フローの詳細例。Detailed example of processing flow. 反応過程データS1,S2,S41の構成例。The structural example of reaction process data S1, S2, S41. 反応過程データの全体構成とその区分例。Overall structure of reaction process data and its classification example. マハラノビス距離の算出フロー。Mahalanobis distance calculation flow. システムのデータフロー図。Data flow diagram of the system. 反応過程のデータ例。Example data of reaction process. 被測定データにて異常反応が出現した例。An example of an abnormal reaction appearing in the measured data. 機構部或いはシステムのマハラノビス距離の時間推移例。Example of time transition of Mahalanobis distance of mechanical part or system. マハラノビス距離の方向性とその特徴量とを説明する図。The figure explaining the directionality of Mahalanobis distance, and its feature-value. マハラノビス距離の方向性とその特徴量とを算出するフロー図。The flowchart which calculates the directionality of Mahalanobis distance, and its feature-value. マハラノビス距離の方向付けと項目のパターン差例。Example of Mahalanobis distance direction and item pattern difference. 計測項目毎のパターン差(応答値,寄与度)の例。Example of pattern difference (response value, contribution) for each measurement item. 計測項目数を縮小した場合のマハラノビス距離比較。Comparison of Mahalanobis distance when the number of measurement items is reduced. 装置内の複数の機構部或いは他のサブシステムを総合的に監視・追跡するためのデータフローとその開示例。A data flow for comprehensively monitoring and tracking a plurality of mechanical units or other subsystems in the apparatus, and a disclosed example thereof.

符号の説明Explanation of symbols

1…反応ディスク、2…検体ディスク、3…試薬ディスク、4…サンプル分注機構、5…試薬分注機構、6a…検体分注ノズル洗浄部、6b…試薬分注ノズル洗浄部、7…光度計ユニット、11…制御部(制御用計算機ユニット)、12…反応容器、13…検体容器、14…試薬容器、15…操作用計算機、20…光源ランプ、21…スリット、22…凹面回折格子、23…多波長光度計、30…分析要求受付部、31…分析制御部、32…分析結果データ、33…基準空間データベース、34…反応過程データ、35…反応過程評価部、36…装置保全データ。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reaction disk, 2 ... Specimen disk, 3 ... Reagent disk, 4 ... Sample dispensing mechanism, 5 ... Reagent dispensing mechanism, 6a ... Specimen dispensing nozzle washing part, 6b ... Reagent dispensing nozzle washing part, 7 ... Luminous intensity Total unit, 11 ... control unit (control computer unit), 12 ... reaction container, 13 ... sample container, 14 ... reagent container, 15 ... operation computer, 20 ... light source lamp, 21 ... slit, 22 ... concave diffraction grating, DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 ... Multi-wavelength photometer, 30 ... Analysis request reception part, 31 ... Analysis control part, 32 ... Analysis result data, 33 ... Reference | standard space database, 34 ... Reaction process data, 35 ... Reaction process evaluation part, 36 ... Apparatus maintenance data .

Claims (10)

測定が正常に終了した反応過程の、光度計の計測値の時系列データから基準となるマハラノビス空間を作成するステップにおいて、前記反応過程の時系列データを予め定めた複数の過程毎に区分して、区分した時点までの前記反応過程の時系列データから複数の新たなマハラノビス空間を作成するステップと、
新たに計測される光度計の計測値の時系列データから、前記区分した時点毎に、対応する新たなマハラノビス空間とのマハラノビスの距離を算出するステップと、
前記予め定めた複数の過程毎に、マハラノビスの距離に基づき異常の有無を判定するステップと、
を含む測定反応過程の異常の有無判定方法であって、
前記基準となるマハラノビス空間を作成するステップは、測定結果が正常と判断された反応過程の、光度計の計測値の時系列データと、反応過程に対応した機構部或いはそのシステムの動作・稼動の指標値の少なくとも一つと、をデータとして含んだ上で、基準となるマハラノビス空間を作成することを特徴とする測定反応過程の異常の有無判定方法。
Measurement of the terminated reaction process normally, in the step of creating a Mahalanobis space as a reference a time series Retsude over data of the measurement values of the photometer, for each of a plurality of processes the time-series data determined in advance of the reaction process Dividing and creating a plurality of new Mahalanobis spaces from the time series data of the reaction process up to the time of the division ,
Calculating the Mahalanobis distance from the corresponding new Mahalanobis space for each of the time points from the time series data of the newly measured photometer ,
Determining the presence or absence of an abnormality based on the Mahalanobis distance for each of the plurality of predetermined processes;
A method for determining whether there is an abnormality in a measurement reaction process including:
Step, measurement results of the reaction process determined as normal, the time series data of the measurement values of the photometer, the operation-operation of the mechanism or the system corresponding to the reaction process of creating a Mahalanobis space of the reference at least one and, the on containing as data, abnormality existence determination method of measuring the reaction process, characterized by creating a Mahalanobis space as a reference index value of.
請求項1記載の測定反応過程の異常の有無判定方法において、
前記予め定めた複数の過程が終了した時点毎に異常の有無を逐次判定するステップを含むことを特徴とする測定反応過程の異常の有無判定方法。
In the method for determining the presence or absence of abnormality in the measurement reaction process according to claim 1,
A method for determining the presence / absence of an abnormality in a measurement reaction process, comprising the step of sequentially determining the presence / absence of an abnormality at each time point when the plurality of predetermined processes are completed.
請求項1記載の測定反応過程の異常の有無判定方法において、
前記マハラノビスの距離の算出時に、前記マハラノビス距離を算出するための情報データ(情報データ1)と、前記情報データ1と直交するもう一つの新たなデータ(情報データ2)とを形成し、前記二つ情報データから、前記マハラノビス距離を正負に区分できる特徴量を形成し、前記特徴量にて前記マハラノビス距離に区分或いは方向性の指標を付与していることを特徴とする測定反応過程の異常の有無判定方法。
In the method for determining the presence or absence of abnormality in the measurement reaction process according to claim 1,
When calculating the Mahalanobis distance, information data (information data 1) for calculating the Mahalanobis distance and another new data (information data 2) orthogonal to the information data 1 are formed, and the two From the information data, a feature quantity capable of classifying the Mahalanobis distance into positive and negative is formed, and a classification or direction index is given to the Mahalanobis distance by the feature quantity. Presence judgment method.
請求項1記載の測定反応過程の異常の有無判定方法において、
前記マハラノビスの距離の算出時に、前記マハラノビス距離を算出するための情報データ(情報データ1)と、前記情報データ1と直交するもう一つの新たなデータ(情報データ2)とを形成し、前記二つ情報データから、前記マハラノビス距離の構成要素である各計測項目の挙動或いは変動を表現できる特徴量を形成し、前記特徴量にて前記各計測項目の寄与度又は応答倍率或いは順位付けを行い、前記マハラノビス距離に各項目のパターン差情報を付与していることを特徴とする測定反応過程の異常の有無判定方法。
In the method for determining the presence or absence of abnormality in the measurement reaction process according to claim 1,
When calculating the Mahalanobis distance, information data (information data 1) for calculating the Mahalanobis distance and another new data (information data 2) orthogonal to the information data 1 are formed, and the two Forming a feature quantity that can represent the behavior or variation of each measurement item that is a constituent element of the Mahalanobis distance from one piece of information data, and performing the contribution or response magnification or ranking of each measurement item with the feature quantity, A method for determining the presence or absence of abnormality in a measurement reaction process, wherein pattern difference information of each item is given to the Mahalanobis distance.
請求項1記載の測定反応過程の異常の有無判定方法において、
前記マハラノビスの距離の算出時に、前記マハラノビス距離を算出するための情報データ(情報データ1)と、前記情報データ1と直交するもう一つの新たなデータ(情報データ2)とを形成し、前記二つ情報データから、前記情報データ1と直交するもう一つの新たなデータ(情報データ2)とを形成し、前記二つ情報データから、前記マハラノビス距離を正負に区分できる特徴量を形成し、前記特徴量にて前記マハラノビス距離に区分或いは方向性の指標を付与するステップと、
前記マハラノビス距離の構成要素である各計測項目の挙動或いは変動を表現できる特徴量を形成し、前記特徴量にて前記各計測項目の寄与度又は応答倍率或いは順位付けを行い、前記マハラノビス距離に各項目のパターン差情報を付与するステップと、
を含むことを特徴とする測定反応過程の異常の有無判定方法。
In the method for determining the presence or absence of abnormality in the measurement reaction process according to claim 1,
When calculating the Mahalanobis distance, information data (information data 1) for calculating the Mahalanobis distance and another new data (information data 2) orthogonal to the information data 1 are formed, and the two From the two pieces of information data, another new data (information data 2) orthogonal to the information data 1 is formed, and from the two pieces of information data, a feature quantity capable of classifying the Mahalanobis distance into positive and negative is formed, Providing an index of classification or directionality to the Mahalanobis distance by a feature amount;
A feature amount that can represent the behavior or variation of each measurement item that is a component of the Mahalanobis distance is formed, and the contribution amount, response magnification, or ranking of each measurement item is performed with the feature amount, and each Mahalanobis distance is Adding pattern difference information of items;
A method for determining the presence or absence of abnormality in a measurement reaction process, comprising:
請求項1記載の測定反応過程の異常の有無判定方法において、
前記測定において、濃度が既知の基準サンプルの測定結果が各々の濃度と一致した時に、且つ前記反応過程に対応した機構部或いはそのシステムの動作・稼動状態が正常或いは許容使用範囲内でのデータとを、その時の反応過程データを正常データ群として作成することを特徴とする測定反応過程の異常の有無判定方法。
In the method for determining the presence or absence of abnormality in the measurement reaction process according to claim 1,
In the measurement, when the measurement result of a reference sample with a known concentration matches each concentration, and the operation / operation state of the mechanism unit or the system corresponding to the reaction process is normal or within the allowable use range The method for determining the presence or absence of abnormality in the measurement reaction process, characterized in that the reaction process data at that time is created as a normal data group.
請求項5記載の測定反応過程の異常の有無判定方法において、
前記反応過程に対応した機構部或いはそのシステムの動作・稼動状態が正常或いは許容使用範囲内でのデータから算出されるマハラノビス距離にて、その指標値としていることを特徴とする測定反応過程の異常の有無判定方法。
In the method for determining the presence or absence of abnormality in the measurement reaction process according to claim 5,
Abnormality in the measurement reaction process characterized by the Mahalanobis distance calculated from the data in the normal or allowable usage range of the operation / operation state of the mechanism unit or the system corresponding to the reaction process. Whether or not there is
請求項1〜6のいずれかに記載の測定反応過程の異常の有無判定方法において、
反応過程における異常が検知された場合は、異常が検知された測定データに識別情報を付加することを特徴とする測定反応過程の異常の有無判定方法。
In the method for determining the presence or absence of abnormality in the measurement reaction process according to any one of claims 1 to 6,
A method for determining the presence or absence of an abnormality in a measurement reaction process, wherein identification information is added to measurement data in which an abnormality is detected when an abnormality in the reaction process is detected.
請求項1〜6のいずれかに記載の測定反応過程の異常の有無判定方法を実行するプログラムを記憶した記憶手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。   An automatic analyzer comprising storage means for storing a program for executing the method for determining the presence or absence of abnormality in a measurement reaction process according to any one of claims 1 to 6. 請求項1〜6のいずれかに記載の測定反応過程の異常の有無判定方法を実行するプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。   A storage medium storing a program for executing the abnormality determination method for a measurement reaction process according to any one of claims 1 to 6.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9297820B2 (en) * 2008-02-13 2016-03-29 Hitachi High-Technologies Corporation Automatic analyzer
JP5787948B2 (en) * 2008-05-30 2015-09-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ Method for supporting abnormality determination of reaction process data and automatic analyzer
JP2010008402A (en) * 2008-05-30 2010-01-14 Hitachi High-Technologies Corp Abnormality determination assistance method of reaction process data and automatic analyzer
JP5271776B2 (en) * 2009-04-02 2013-08-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ Automatic analyzer
JP5520519B2 (en) * 2009-05-20 2014-06-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ Automatic analyzer and analysis method
JP5492676B2 (en) * 2010-06-28 2014-05-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ Automatic analyzer
JP5535954B2 (en) * 2011-01-28 2014-07-02 三菱重工業株式会社 Soundness evaluation apparatus, method and program
JP5897323B2 (en) 2011-12-26 2016-03-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ Automatic analyzer and measurement value abnormality detection method
JP6025397B2 (en) * 2012-05-22 2016-11-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ Automatic analyzer
JP6129508B2 (en) * 2012-10-04 2017-05-17 三菱重工業株式会社 Anomaly detection pre-processing apparatus and method, program, and anomaly detection apparatus having the same
JP6268288B2 (en) * 2014-07-02 2018-01-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ Blood coagulation test equipment
JP6762927B2 (en) * 2017-12-19 2020-09-30 株式会社日立ハイテク Signal processing device and signal processing method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4184638B2 (en) * 2001-08-31 2008-11-19 株式会社東芝 Life diagnosis method for semiconductor manufacturing equipment
JP2005127757A (en) * 2003-10-22 2005-05-19 Hitachi High-Technologies Corp Automatic analyzer
JP4564798B2 (en) * 2003-11-28 2010-10-20 株式会社リコー Abnormality determination apparatus and image forming apparatus
JP2005327131A (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Ohken:Kk Evaluation system, recording medium, and program
JP4366261B2 (en) * 2004-07-09 2009-11-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ Method for determining presence / absence of abnormality in measurement reaction process, automatic analyzer capable of executing the method, and storage medium storing program of the method

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