JP5839849B2

JP5839849B2 - 自動分析装置

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Publication number: JP5839849B2
Application number: JP2011136782A
Authority: JP
Inventors: 倫明竹内
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2031-06-20
Also published as: JP2013003059A

Description

本発明の実施形態は、被検体から採取された被検試料等の液体に含まれる成分を分析する自動分析装置に関する。

自動分析装置は生化学検査項目を対象とし、被検体から採取された被検試料と試薬の混合液に含まれる各成分の反応によって生ずる色調の変化を光学的に測定する。また、免疫検査項目を対象とし、免疫比濁法やラテックス凝集法による抗原抗体反応によって生ずる濁りの変化を光学的に測定する。この測定により、被検試料中の様々な検査項目成分の濃度や酵素活性で表される分析データを生成する。

ところで、自動分析装置では、光学的測定により混合液の反応工程における吸光度データを時系列的に収集し、吸光度データで示される反応の変化を示す反応曲線を得る。そして、被検試料中に検査項目成分の抗原又は抗体が過剰に含まれている高濃度領域において、免疫比濁法やラテックス凝集法では反応が異常となるプロゾーンの影響の有無を、高濃度領域における反応曲線に基づいて設定した条件を利用して、反応の異常をチェックすることができる。

特開平１０−２８２０９９号公報

しかしながら、高濃度領域の反応に基づいて条件が設定されているため、反応高濃度領域以外の領域で生じる例えば混合液中の気泡の影響による吸光度データの異常に基づく反応の異常をチェックすることができない問題がある。

実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、反応の異常を精度良くチェックすることができる自動分析装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、実施形態の自動分析装置は、試料及びこの試料に含まれる検査項目の成分と反応する成分を含む試薬を反応容器に分注して、その混合液を測定する自動分析装置において、前記混合液の測定により前記検査項目成分と前記試薬中の成分が反応する反応工程の試料データを生成する信号処理部と、前記検査項目成分の含有量が既知であり且つその含有量が異なる複数の既知試料及び前記試薬の混合液の測定により前記信号処理部で生成された正常な既知試料データと、予め設定された前記既知試料の分析値及びこの分析値を含む検索範囲とを関連付けて保存するデータ記憶部と、前記検査項目成分の含有量が未知である未知試料及び前記試薬の混合液の測定により前記信号処理部で生成された未知試料データの内の前記反応工程に含まれる演算工程の未知試料データに基づいて生成される分析データに応じて、その分析データを含む前記検索範囲を前記データ記憶部から検索し、更に検索した前記検索範囲に関連する前記既知試料データを前記データ記憶部から検索する検索部と、前記検索部により検索された前記既知試料データ及び前記信号処理手段で生成された未知試料データに基づいて、複数の積分比率値、この積分比率値の絶対値の総和であるバラツキ総和値、及び前記積分比率値の標準偏差である標準偏差値からなる被判定値を算出し、前記積分比率値、前記バラツキ総和値、及び前記標準偏差値が夫々の許容範囲内である場合に、その未知試料データで示される反応が正常であると判定し、前記積分比率値、前記バラツキ総和値、又は前記標準偏差値のいずれかが夫々の許容範囲から外れている場合に、異常であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする。

実施形態に係る自動分析装置の構成を示す図。実施形態に係る分析部の構成を示す斜視図。実施形態に係る表示部に表示された各標準試料データの経時変化を示す反応曲線の画面の一例を示す図。実施形態に係る自動分析装置の動作を示すフローチャート。実施形態に係る被判定値の一覧を示す図。実施形態に係る各被検試料データの経時変化を示す反応曲線の画面の一例を示す図。実施形態に係る被判定値の算出方法を説明するための図。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

図１は、実施形態に係る自動分析装置の構成を示したブロック図である。この自動分析装置１００は、検査項目成分の含有量が既知である標準試料や未知である被検試料とその成分に反応する成分を含む試薬との混合液を測定する分析部２４と、各混合液の測定により検査項目成分と試薬中の成分が反応する反応工程における標準試料データや被検試料データを生成する信号処理部２５とを備えている。

また、自動分析装置１００は、信号処理部２５で生成された標準試料データや被検試料データに基づいて各検査項目の検量データや分析データの生成、及び反応工程における反応が正常であるか否かの判定等を行うデータ処理部３０と、データ処理部３０で生成された検量データや分析データ等を出力する出力部４０とを備えている。

更に、自動分析装置１００は、標準試料に含まれる検査項目成分の濃度値や活性値で表される分析値、この分析値を含む範囲である検索範囲、及び反応モード（Ｒａｔｅ法、Ｅｎｄ−Ｐｏｉｎｔ法）等の各検査項目の分析パラメータを設定するための入力、各種コマンド信号の入力等を行う操作部５０と、分析部２４、信号処理部２５、データ処理部３０、及び出力部４０を統括して制御するシステム制御部６０とを備えている。

図２は、分析部２４の構成を示した斜視図である。この分析部２４は、標準試料及び被検試料の各試料を収容する試料容器１７と、試料容器１７を保持するサンプルディスク５と、円周上に配置された複数の反応容器３を回転可能に保持する反応ディスク４とを備えている。また、各検査項目の分析に用いられる１試薬系及び２試薬系の第１試薬を収容する試薬容器６と、試薬容器６を格納する試薬庫１と、試薬庫１に格納された試薬容器６を回動可能に保持する試薬ラック１ａとを備えている。

また、試薬ラック１ａに保持される試薬容器６に記された第１試薬を識別する検査項目の名称及びロット番号等の第１試薬情報を読み取るリーダ１ｂと、２試薬系の第１試薬と対をなす第２試薬を収容する試薬容器７と、試薬容器７を格納する試薬庫２と、試薬庫２に格納された試薬容器７を回動可能に保持する試薬ラック２ａと、試薬ラック２ａに保持される試薬容器７に記された第２試薬を識別する検査項目の名称及びロット番号等の第２試薬情報を読み取るリーダ２ｂとを備えている。

更に、サンプルディスク５に保持された試料容器１７内の各試料を吸引して反応容器３内へ吐出する分注を行うサンプル分注プローブ１６と、サンプル分注プローブ１６を回動及び上下移動可能に支持するサンプル分注アーム１０とを備えている。また、リーダ１ｂに読み取られた第１試薬情報が記された試薬容器６内の第１試薬を吸引して試料が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う第１試薬分注プローブ１４と、第１試薬分注プローブ１４を回動及び上下移動可能に支持する第１試薬分注アーム８とを備えている。

更にまた、リーダ２ｂに読み取られた第２試薬情報が記された試薬容器７内の第２試薬を吸引して第１試薬が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う第２試薬分注プローブ１５と、第２試薬分注プローブ１５を回動及び上下移動可能に支持する第２試薬分注アーム９とを備えている。また、反応容器３内に吐出された各試料及び第１試薬の混合液、又は各試料並びに第１試薬及び第２試薬の混合液を測定する測光部１３と、測光部１３で測定された混合液を収容する反応容器３内を洗浄する反応容器洗浄ユニット１２とを備えている。

測光部１３は、発光する光源、この光源から入射した光を検出する検出素子、及びこの検出素子で検出された検出信号を増幅する増幅回路等を有する。そして、反応ディスク４の回転により光源と検出素子間を結ぶ光路と交差した反応容器３内の標準試料や被検試料の検査項目成分と１試薬系の第１試薬成分又は２試薬系の第１及び第２試薬成分とが反応する混合液を透過した光を検出する。次いで、検出した標準信号や被検信号の各検出信号を信号処理部２５へ出力する。

信号処理部２５は、マルチプレクサ及びアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路等を備えている。そして、分析部２４の測光部１３から出力された標準信号の内、例えば２試薬系である場合には第１試薬及び第２試薬を含む混合液を収容する反応容器３が光路と１８回目乃至３３回目に交差したときに測光部１３で検出される反応工程の信号を収集する。次いで、収集した標準信号をＡ／Ｄ変換した後、反応工程の第１８乃至第３３測光ポイントの吸光度データで表される標準試料データを時系列的に生成し、生成した標準試料データをデータ処理部３０に出力する。

また、測光部１３から出力された被検信号の内、２試薬系である場合には第１試薬及び第２試薬を含む混合液を収容する反応容器３が光路と１８回目乃至３３回目に交差したときに測光部１３で検出される反応工程の信号を収集する。次いで、収集した被検信号をＡ／Ｄ変換した後、反応工程の第１８乃至第３３測光ポイントの吸光度データで表される被検試料データを時系列的に生成し、生成した被検試料データをデータ処理部３０に出力する。

図１に示したデータ処理部３０は、操作部５０からの入力により設定された分析パラメータ及び信号処理部２５で生成された標準試料データや被検試料データ等を保存するデータ記憶部３１と、データ記憶部３１に保存された分析パラメータ及び標準試料データや被検試料データに基づいて検量データや分析データを生成する演算部３２とを備えている。また、分析データの生成に応じて標準試料データをデータ記憶部３１から検索する検索部３３と、検索部３３で検索された標準試料データに基づいて生成された分析データに関連する反応工程の被検試料データで示される反応が正常であるか否かを判定する判定部３５とを備えている。

データ記憶部３１は、分析部２４のリーダ１ｂやリーダ２ｂにより読み取られた１試薬系の第１試薬情報や２試薬系の第１及び第２試薬情報を保存する。また、保存した１試薬系の第１試薬情報や２試薬系の第１及び第２試薬情報に関連付けて、その試薬を用いて分析が行われる検査項目の分析パラメータとして設定された標準試料の分析値、この分析値を含む範囲である検索範囲、反応モード、並びに反応工程の内の検量データ及び分析データの生成に関る工程である演算工程等の操作部５０から入力された各分析パラメータを保存する。

ここで、検索範囲としては、標準試料を例えば未知試料として分析したとき、分析部２４の各ユニットが許容誤差内で正常に動作しているときに得られる分析データの許容される範囲を設定する。

また、演算工程としては、各検査項目の反応モードに応じて特徴的な反応を示す工程であり、反応工程の内の検量データや分析データの生成に用いる吸光度データが得られる開始の測光ポイントと終了の測光ポイント間を設定する。そして、反応モードとしてＲａｔｅ法が設定されていると、反応が進行しているときの反応速度である単位時間当たりの吸光度の変化を求める必要があるため、開始の測光ポイントと終了の測光ポイント間の全ての測光ポイントの吸光度データを用いる。また、Ｅｎｄ−Ｐｏｉｎｔ法では、反応工程の内の反応がほぼ終了している工程のＲａｔｅ法よりも少ない数の測光ポイントの吸光度データを用いる。

また、データ記憶部３１は、信号処理部２５で生成される各検査項目の標準試料データを、この標準試料データを得るために測定された標準試料の分析値に関連付けて保存する。また、標準試料データの保存に応じて演算部３２で生成される検量データを、この検量データを得るために生成された標準試料データに関連付けて保存する。

更に、データ記憶部３１は、各検査項目の検量データを保存した後に信号処理部２５で生成される被検試料データを保存する。また、被検試料データの保存に応じて演算部３２で生成される分析データを、この分析データを得るために生成された被検試料データに関連付けて保存する。また、分析データの保存に応じて判定部３５で判定される判定結果が異常である場合の異常情報を、その分析データに関連付けて保存する。

演算部３２は、信号処理部２５で生成された標準試料データのデータ記憶部３１への保存に応じて、その標準試料データに関連する分析値及びその標準試料データの内の演算工程における標準試料データをデータ記憶部３１から読み出す。そして、読み出した分析値及び標準試料データに基づいて各検査項目の検量データを生成し、生成した検量データをデータ記憶部３１及び出力部４０へ出力する。

また、演算部３２は、各検査項目の検量データがデータ記憶部３１へ保存された後に、信号処理部２５で生成される各検査項目の被検試料データのデータ記憶部３１への保存に応じて、その検査項目の検量データ及び演算工程における被検試料データをデータ記憶部３１から読み出す。次いで、読み出した検量データ及び被検試料データに基づいて濃度値や活性値等で表される各検査項目の分析データを生成し、生成した分析データをデータ記憶部３１に出力する。

そして、生成した分析データの保存に応じて、その分析データに関連する反応工程の被検試料データで示される反応が判定部３５で正常であると判定されたとき、その分析データを出力部４０へ出力する。また、生成した分析データの保存に応じて、判定部３５で異常であると判定されたとき、その判定された異常情報を生成した分析データに付加して出力部４０へ出力する。

検索部３３は、演算部３２で生成された各検査項目の分析データの保存に応じて、その分析データ及びこの分析データに関連する反応工程の被検試料データをデータ記憶部３１から読み出す。次いで、読み出した分析データを含む検索範囲をデータ記憶部３１から検索し、更に検索した検索範囲に関連する反応工程の標準試料データをデータ記憶部３１から検索する。そして、読み出した被検試料データ及び検索した標準試料データを判定部３５へ出力する。

判定部３５は、検索部３３で検索された標準試料データ及び読み出された被検試料データに基づいて、検索部３３で読み出された被検試料データで示される反応が正常であるか否かを判定し、その判定結果が異常である場合の異常情報をデータ記憶部３１へ出力する。

出力部４０は、データ処理部３０の演算部３２から出力された各検査項目の検量データや分析データ等を印刷出力する印刷部４１及び表示出力する表示部４２を備えている。そして、印刷部４１はプリンタなどを備え、検量データや分析データを予め設定されたフォーマットに従って、プリンタ用紙に印刷出力する。また、表示部４２はＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、検量データや分析データ等を表示する。また、操作部５０からの入力により各検査項目の分析パラメータを設定するための分析パラメータ設定画面を表示する。

操作部５０は、キーボード、マウス、ボタン、タッチキーパネルなどの入力デバイスを備え、各検査項目の分析パラメータの入力、被検体の被検体ＩＤや被検体名などの被検体情報の入力、被検試料毎に分析する検査項目の選択入力等の様々な入力を行う。

システム制御部６０は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部５０から入力されるコマンド信号や、各検査項目の分析パラメータ、被検体情報、被検試料毎に選択された検査項目などの入力情報を保存する。そして、入力情報に基づいて、分析部２４の各ユニットを一定サイクルの所定のシーケンスで測定動作させる制御、データ処理部３０における検量データや分析データの生成や反応の判定に関する制御などシステム全体の制御を行なう。

以下、図１乃至図７を参照して、自動分析装置１００の動作の一例を説明する。なお、以下では、含有量の異なる複数の標準試料が用いられる検査項目Ｚである例えばＣ反応性蛋白質（ＣＲＰ）と、ＣＲＰの試薬中の成分である例えばラテックスに結合したＣＲＰ抗体との抗原抗体反応により生じるプロゾーン現象を含む反応の判定について説明する。

データ処理部３０のデータ記憶部３１は、分析部２４のリーダ１ｂ，２ｂにより読み取られた検査項目Ｚの第１及び第２試薬情報を保存している。また、保存した第１及び第２試薬情報に関連付けて、操作部５０からの入力により予め設定された検査項目Ｚ成分の含有量が異なる７つの標準試料Ｓ１乃至Ｓ７の分析値Ｄ１乃至Ｄ７及び各分析値Ｄ１乃至Ｄ７を含む検索範囲Ｒ１乃至Ｒ７、演算工程である第２２乃至第３３測光ポイント、及び反応モードであるＲａｔｅ法等の各分析パラメータを保存している。更に、各標準試料Ｓ１乃至Ｓ７を含む混合液の測定により生成された反応工程における各第１乃至第７の標準試料データを、各分析値Ｄ１乃至Ｄ７に関連付けて保存している。そして、操作部５０から第１乃至第７の標準試料データのグラフを表示させる表示操作が行われると、出力部４０の表示部４２に各第１乃至第７の標準試料データの経時変化を示す反応曲線が表示される。

図３は、表示部４２に表示された各第１乃至第７の標準試料データの経時変化を示す反応曲線の画面の一例を示した図である。この画面４３には、検査項目Ｚの第１及び第２試薬と各標準試料Ｓ１乃至Ｓ７との混合液の測定により生成された各第１乃至第７の標準試料データの経時変化を示す反応曲線Ｗ１乃至Ｗ７が表示されている。そして、各反応曲線Ｗ１乃至Ｗ７は、第１８乃至第３３測光ポイントで示される反応時間を単位とするｘ軸及び吸光度を単位とするｙ軸の２次元座標上に表示されている。

反応曲線Ｗ１は、検査項目Ｚの成分を含有しない分析値Ｄ１の標準試料Ｓ１を含む混合液の測定により生成された第１の標準試料データを処理して、第１８乃至第３３測光ポイントの互いに隣り合う測光ポイントの標準試料データ間を補間することにより求められる。また、反応曲線Ｗ２は、検査項目Ｚ成分を含有する分析値Ｄ２の標準試料Ｓ２を含む混合液の測定により生成された第２の標準試料データを処理して、第１８乃至第３３測光ポイントの互いに隣り合う測光ポイントの標準試料データ間を補間することにより求められる。

また、反応曲線Ｗｍ（ｍは３乃至７の整数）は、分析値Ｄ（ｍ−１）よりも大きい分析値Ｄｍの検査項目Ｚ成分を含有する標準試料Ｓｍとの混合液の測定により生成された第ｍの標準試料データを処理して、第１８乃至第３３測光ポイントの互いに隣り合う測光ポイントの標準試料データ間を補間することにより求められる。

なお、検査項目Ｚの検量データは、各第１乃至第７の標準試料データの演算工程における第２２乃至第３３測光ポイントの標準試料データを例えば最小二乗法により第２２乃至第３３測光ポイント間における各反応曲線Ｗ１乃至Ｗ７の傾きを求め、求めた各傾きと各分析値Ｄ１乃至Ｄ７との関係を例えばスプライン関数で近似することにより生成される。

図４は、自動分析装置１００の動作を示したフローチャートである。検査項目Ｚに関して充分な知識を有する自動分析装置１００の操作者により、表示部４２の図３に示した画面４３に表示された各反応曲線Ｗ１乃至Ｗ７で示される反応が正常であると判断されると、例えば７つの被検試料（第１乃至第７の被検試料）中の検査項目Ｚの分析が行われる。各第１乃至第７の被検試料を収容する７個の試料容器１７がサンプルディスク５に保持された後、各第１乃至第７の被検試料に含まれる検査項目Ｚを分析するための開始操作が操作部５０から行われると、自動分析装置１００は動作を開始する（ステップＳ１）。

システム制御部６０は、分析部２４、信号処理部２５、データ処理部３０、及び出力部４０に検査項目Ｚの分析を指示する。分析部２４の試薬ラック１ａ，２ａは、試薬庫１，２に格納された試薬容器６，７を回動する。リーダ１ｂ，２ｂは、回動する試薬ラック１ａ，２ａに保持された試薬容器６，７の第１及び第２試薬情報を読み取る。データ記憶部３１は、リーダ１ｂ，２ｂに読み取られた第１及び第２試薬情報の内の新たな試薬情報のみを保存する。

サンプル分注プローブ１６は、サンプルディスク５に保持された各試料容器１７から各第１乃至第７の被検試料を吸引して反応容器３内に吐出する。第１試薬分注プローブ１４は、リーダ１ｂに第１試薬情報が読み取られた試薬容器６から検査項目Ｚの第１試薬を吸引して各第１乃至第７の被検試料が吐出された反応容器３内へ吐出する。第２試薬分注プローブ１５は、リーダ２ｂに第２試薬情報が読み取られた試薬容器７から検査項目Ｚの第２試薬を吸引して第１試薬が吐出された各反応容器３内へ吐出する。測光部１３は、各第１乃至第７の被検試料を含む混合液を透過した光を検出して増幅した被検信号を信号処理部２５へ出力する。

信号処理部２５は、第ｎの被検試料（ｎ＝１）を含む混合液の測定により測光部１３から出力された被検信号の内、反応工程における被検信号を収集する。次いで、収集した被検信号から反応工程における第ｎの被検試料データを生成し、生成した第ｎの被検試料データをデータ処理部３０のデータ記憶部３１に出力する。

データ記憶部３１は、リーダ１ｂ、リーダ２ｂに読み取られた検査項目Ｚの第１及び第２試薬情報に関連付けて、信号処理部２５から出力された第ｎの被検試料データを保存する。演算部３２は、データ記憶部３１への第ｎの被検試料データの保存に応じて、検査項目Ｚの検量データ及び第ｎの被検試料データの演算工程における第２２乃至第３３の被検試料データをデータ記憶部３１から読み出す。次いで、読み出した検量データ及び被検試料データに基づいて第ｎの分析データを生成し、生成した第ｎの分析データをデータ記憶部３１に出力する（ステップＳ２）。

データ記憶部３１は、演算部３２から出力された第ｎの分析データを、第ｎの被検試料データに関連付けて保存する。検索部３３は、第ｎの分析データの保存に応じて、第ｎの分析データ及び第ｎの被検試料データをデータ記憶部３１から読み出す。そして、読み出した第ｎの被検試料データを判定部３５へ出力する。また、読み出した第ｎの分析データを含む検索範囲をデータ記憶部３１から検索し、更に検索した検索範囲に関連する反応工程の標準試料データをデータ記憶部３１から検索する。そして、検索した標準試料データを判定部３５へ出力する（ステップＳ３）。

なお、精度管理等に使用される検査項目Ｚの成分の含有量が既知であり、その含有量が異なる複数の管理試料を含む混合液の測定により信号処理部２５で生成される反応工程の管理試料データ、及び予め設定されたその管理試料の分析値及びこの分析値を含む検索範囲をデータ記憶部３１に保存し、分析データの検索範囲に含まれる管理試料データを検索するように実施してもよい。

判定部３５は、検索部３３で検索された標準試料データ及び検索部３３で読み出された第ｎの被検試料データに基づいて被判定値を算出する。そして、算出した被判定値が予め設定された許容範囲内である場合（ステップＳ４のはい）、第ｎの被検試料データで示される反応が正常であると判定し、ステップＳ５へ移行する。また、算出した被判定値が前記許容範囲から外れている場合（ステップＳ４のいいえ）、第ｎの被検試料データで示される反応が異常であると判定し、ステップＳ６へ移行する。

ステップＳ４の「はい」の後に、演算部３２は、判定部３５で正常であると判定された判定結果に応じて、第ｎの分析データを出力部４０の例えば表示部４２へ出力する。表示部４２は、演算部３２から出力された第ｎの分析データを表示する（ステップＳ５）。

ステップＳ４の「いいえ」の後に、判定部３５は、第ｎの被検試料データで示される反応が異常であることを示す異常情報をデータ記憶部３１へ出力する。データ記憶部３１は、判定部３５で判定された異常情報を、第ｎの分析データに関連付けて保存する。演算部３２は、異常情報のデータ記憶部３１への保存に応じて、その異常情報を第ｎの分析データに付加して表示部４２へ出力する。表示部４２は、第ｎの分析データ及び異常情報を表示する（ステップＳ６）。

ステップＳ５又はステップＳ６の後に、ｎが７未満の整数である場合（ステップＳ７のいいえ）、ｎに１を加算してステップＳ２へ戻る。また、ｎが７である場合（ステップＳ７のはい）、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ７の「はい」の後に、システム制御部６０が分析部２４、信号処理部２５、データ処理部３０、及び出力部４０に検査項目Ｚの分析の停止を指示することにより、自動分析装置１００は、動作を終了する（ステップＳ８）。

次に、各第１乃至第７の被検試料データで示される反応が正常であるか否かを判定する判定方法の一例を、実験データから算出された被判定値を参照して説明する。
図５は、被判定値の一覧を示した図である。この被判定値の一覧７０は、被判定値である複数の積分比率値、各積分比率値の絶対値の総和であるバラツキ総和値、及び各積分比率値の標準偏差である標準偏差値からなる。そして、判定部３５は、少なくとも１つの積分比率値が予め設定された許容範囲（−２．５％〜２．５％）から外れている場合、バラツキ総和値が予め設定された許容範囲（０％〜１０．０％）から外れている場合、又は標準偏差値が予め設定された許容範囲（０〜０．０１０）から外れている場合に異常であると判定する。また、積分比率値、バラツキ総和値、及び標準偏差値が夫々の許容範囲内である場合に正常であると判定する。

先ず、第１の分析データの生成に応じて、判定部３５で算出される被判定値及び判定結果を説明する。
第１の分析データに関連する第１の被検試料データの経時変化は、図６に示すように、第１の被検試料データを処理して、第１８乃至第３３測光ポイントの互いに隣り合う測光ポイントの被検試料データ間を補間することにより求められる反応曲線ＷＡ１で示される。そして、第１の分析データは検索範囲Ｒ４に含まれ、検索部３３は検索範囲Ｒ４に関連する第４の標準試料データを検索する。判定部３５は、第４の標準試料データ及び第１の被検試料データに基づいて、第（１７＋ｐ）測光ポイント（ｐは１乃至１５の整数）と第（１８＋ｐ）測光ポイント間の積分比率値１Ｅｐを算出する。

ここで、先ず反応曲線ＷＡ１の第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間を補間する関数を、第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間で積分して部分積分値Ａｐを求める。次いで、図７（ａ）に示すように、ｐが各１乃至１５である場合の各部分積分値Ａ１乃至Ａ１５を求めた後、反応工程の全ての部分積分値Ａ１乃至Ａ１５の総和である総和積分値ＡＴを求める。そして、部分積分値Ａｐを総和積分値ＡＴで除することにより、比率値（Ａｐ／ＡＴ）を求める。

また、反応曲線Ｗ４の第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋１）測光ポイント間を補間する関数を、第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間で積分して部分積分値Ｓｐを求める。次いで、図７（ｂ）に示すように、ｐが各１乃至１５である場合の各部分積分値Ｓ１乃至Ｓ１５を求めた後、反応工程の全ての部分積分値Ｓ１乃至Ｓ１５の総和である総和積分値ＳＴを求め、部分積分値Ｓｐを総和積分値ＳＴで除することにより基準となる比率値（Ｓｐ／ＳＴ）を求める。更に、比率値（Ａｐ／ＡＴ）を比率値（Ｓｐ／ＳＴ）で除することにより得られる比率から、１を差し引いた値を百分率で表すことにより積分比率値１Ｅｐを算出する。

そして、実験により求められた各データから、積分比率値１Ｅ１である「−１．０％」、積分比率値１Ｅ２である「−１．０％」、積分比率値１Ｅ３である「−１．１％」、・・・、積分比率値１Ｅ１５である「１．２％」を算出する。また、各積分比率値１Ｅ１乃至１Ｅ１５の絶対値の総和を求めることにより、バラツキ総和値Ｆ１である「１６．３％」を算出する。更に、各積分比率値１Ｅ１乃至１Ｅ１５の標準偏差を求めることにより、標準偏差値Ｇ１である「０．０１２」を算出する。これにより、バラツキ総和値Ｆ１及び標準偏差値Ｇ１が夫々の許容範囲から外れているため、第１の被検試料データで示される反応が異常であると判定する。

なお、操作者が検査項目Ｚに関して充分な知識を有する場合、反応曲線ＷＡ１を表示部４２に表示させることにより、図６に示すように、第１８乃至第２６測光ポイントでは滑らかな曲線が、第２７測光ポイント以降では上方にシフトしていることから、異常であると判断することができる。

このように、第１の分析データの生成に応じて第１の被検試料データで示される反応の異常を判定し、その異常情報を第１の分析データに付加して表示部４２に表示させることができる。これにより、表示部４２に反応曲線ＷＡ１を表示させることなく、反応が正常であるか否かを判断することができる。また、検査項目Ｚの知識が不十分な操作者でも容易に判断することができる。

次に、第２の分析データの生成に応じて、判定部３５で算出される被判定値及び判定結果を説明する。
第２の分析データに関連する第２の被検試料データの経時変化は、図６に示すように、第２の被検試料データを処理して、第１８乃至第３３測光ポイントの互いに隣り合う測光ポイントの被検試料データ間を補間することにより求められる反応曲線ＷＡ２で示される。そして、第２の分析データは第１の分析データよりも高い濃度値を示し、検索範囲Ｒ５に含まれるため、検索部３３は検索範囲Ｒ５に関連する第５の標準試料データを検索する。判定部３５は、第５の標準試料データ及び第２の被検試料データに基づいて、第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間の積分比率値２Ｅｐを算出する。

ここで、先ず反応曲線ＷＡ２の第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間を補間する関数を、第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間で積分して部分積分値Ｂｐを求める。次いで、図７（ａ）に示した反応曲線ＷＡ１の場合と同様にして、ｐが各１乃至１５である場合の各部分積分値Ａａ１乃至Ａａ１５を求めた後、反応工程の全ての部分積分値Ａａ１乃至Ａａ１５の総和である総和積分値ＡａＴを求める。そして、部分積分値Ａａｐを総和積分値ＡａＴで除することにより、比率値（Ａａｐ／ＡａＴ）を求める。

また、反応曲線Ｗ５の第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋１）測光ポイント間を補間する関数を、第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間で積分して部分積分値Ｓａｐを求める。次いで、図７（ｂ）に示した反応曲線Ｗ４の場合と同様にして、ｐが各１乃至１５である場合の各部分積分値Ｓａ１乃至Ｓａ１５を求めた後、反応工程の全ての部分積分値Ｓａ１乃至Ｓａ１５の総和である総和積分値ＳａＴを求め、部分積分値Ｓａｐを総和積分値ＳａＴで除することにより基準となる比率値（Ｓａｐ／ＳａＴ）を求める。更に、比率値（Ａａｐ／ＡａＴ）を比率値（Ｓａｐ／ＳａＴ）で除することにより得られる比率から１を差し引いた値を百分率で表すことにより、積分比率値２Ｅｐを算出する。

そして、実験データから、積分比率値２Ｅ１である「０．４％」、積分比率値２Ｅ２である「−０．４％」、積分比率値２Ｅ３である「−０．４％」、・・・、積分比率値２Ｅ１５である「―０．４％」を算出する。また、各積分比率値２Ｅ１乃至２Ｅ１５の絶対値の総和を求めることにより、バラツキ総和値Ｆ２である「１０．５％」を算出する。更に、各積分比率値２Ｅ１乃至２Ｅ１５の標準偏差を求めることにより、標準偏差値Ｇ２である「０．０１１」を算出する。これにより、積分比率値２Ｅ６，２Ｅ７である「２．７％」及び「２．６％」、バラツキ総和値Ｆ２、並びに標準偏差値Ｇ２が許容範囲から外れているため、第２の被検試料データで示される反応が異常であると判定する。

なお、操作者が検査項目Ｚに関して充分な知識を有する場合、反応曲線ＷＡ２を表示部４２に表示させることにより、図６に示すように、第２４測光ポイントの被検試料データが上方に突出していることから、異常であると判断することができる。

このように、第２の分析データの生成に応じて第２の被検試料データで示される反応の異常を判定し、その異常情報を第２の分析データに付加して表示部４２に表示させることができる。これにより、表示部４２に反応曲線ＷＡ２を表示させることなく、反応が正常であるか否かを判断することができる。また、検査項目Ｚの知識が不十分な操作者でも反応の異常を容易に判断することができる。

次に、第３の分析データの生成に応じて、判定部３５で算出される被判定値及び判定結果を説明する。
第３の分析データに関連する第３の被検試料データの経時変化は、図６に示すように、第３の被検試料データを処理して、第１８乃至第３３測光ポイントの互いに隣り合う測光ポイントの被検試料データ間を補間することにより求められる反応曲線ＷＡ３で示される。そして、第３の分析データは第２の分析データよりも高い濃度値を示し、高濃度領域の検索範囲Ｒ７に含まれるため、検索部３３は検索範囲Ｒ７に関連する第７の標準試料データを検索する。判定部３５は、第７の標準試料データ及び第３の被検試料データに基づいて、第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間の積分比率値３Ｅｐを算出する。

ここで、先ず反応曲線ＷＡ３の第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間を補間する関数を、第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間で積分して部分積分値Ａｂｐを求める。次いで、図７（ａ）に示した反応曲線ＷＡ１の場合と同様にして、ｐが各１乃至１５である場合の各部分積分値Ａｂ１乃至Ａｂ１５を求めた後、反応工程の全ての部分積分値Ａｂ１乃至Ａｂ１５の総和である総和積分値ＡｂＴを求める。そして、部分積分値Ａｂｐを積分値ＡｂＴで除することにより、比率値（Ａｂｐ／ＡｂＴ）を求める。

また、反応曲線Ｗ７の第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋１）測光ポイント間を補間する関数を、第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間で積分して部分積分値Ｓｂｐを求める。次いで、図７（ｂ）に示した反応曲線Ｗ４の場合と同様にして、ｐが各１乃至１５である場合の各部分積分値Ｓｂ１乃至Ｓｂ１５を求めた後、反応工程の全ての部分積分値Ｓｂ１乃至Ｓｂ１５の総和である総和積分値ＳｂＴを求め、部分積分値Ｓｂｐを総和積分値ＳｂＴで除することにより基準となる比率値（Ｓｂｐ／ＳｂＴ）を求める。更に、比率値（Ａｂｐ／ＡｂＴ）を比率値（Ｓｂｐ／ＳｂＴ）で除することにより得られる比率から１を差し引いた値を百分率で表すことにより、積分比率値３Ｅｐを算出する。

そして、実験データから、積分比率値３Ｅ１である「−５．２％」、積分比率値３Ｅ２である「−３．７％」、積分比率値３Ｅ３である「−２．５％」、・・・、積分比率値３Ｅ１５である「１．１％」を算出する。また、各積分比率値３Ｅ１乃至３Ｅ１５の絶対値の総和を求めることにより、バラツキ総和値Ｆ３である「２２．９％」を算出する。更に、各積分比率値３Ｅ１乃至３Ｅ１５の標準偏差を求めることにより、標準偏差値Ｇ３である「０．０２０」を算出する。これにより、積分比率値３Ｅ１，３Ｅ２である「−５．２％」及び「−３．７％」、バラツキ総和値Ｆ３、並びに標準偏差値Ｇ３が許容範囲から外れているため、第３の被検試料データで示される反応が異常であると判定する。

なお、操作者が検査項目Ｚに関して充分な知識を有する場合、反応曲線ＷＡ３を表示部４２に表示させることにより、反応曲線ＷＡ３が滑らかに変化しているにもかかわらず、異常であると判定され、且つ、第３の分析データが高値であることから、プロゾーン現象が生じて異常であると判断することができる。

このように、プロゾーン現象が発生する高濃度域における第３の分析データの生成に応じて第３の被検試料データで示される反応の異常を判定し、その異常情報を第３の分析データに付加して表示部４２に表示させることができる。これにより、表示部４２に反応曲線ＷＡ３を表示させることなく、反応が正常であるか否かを判断することができる。また、検査項目Ｚの知識が不十分な操作者でも反応の異常を容易に判断することができる。

次に、第４の分析データの生成に応じて、判定部３５で算出される被判定値及び判定結果を説明する。第４の分析データに関連する第４の被検試料データの経時変化は、図示しないが、滑らかな反応曲線で示される。また、第４の分析データは分析値Ｄ１近傍の濃度値を示し、検索範囲Ｒ１に含まれるため、検索部３３は検索範囲Ｒ１に関連する第１の標準試料データを検索する。判定部３５は、第１の標準試料データ及び第４の被検試料データに基づいて第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間の積分比率値４Ｅｐを算出する。

そして、実験データから、積分比率値４Ｅ１である「０．１％」、積分比率値４Ｅ２である「０．０％」、・・・、積分比率値４Ｅ１５である「０．０％」を算出する。また、バラツキ総和値Ｆ４である「０．１％」を算出し、標準偏差値Ｇ４である「０．０００」を算出する。これにより、積分比率値４Ｅ１乃至４Ｅ１５、バラツキ総和値Ｆ４、及び標準偏差値Ｇ４が夫々許容範囲内であるため、第４の被検試料データで示される反応が正常であると判定する。

このように、検査項目Ａ成分を含まない、又は低濃度領域の第４の分析データの生成に応じて第１の被検試料データで示される反応が正常であるか否かを判定することができる。これにより、表示部４２に反応曲線を表示させることなく、反応が正常であるか否かを判断することができる。また、検査項目Ｚに知識が不十分な操作者でも反応が正常であるか否かを容易に判断することができる。

次に、第５の分析データの生成に応じて、判定部３５で算出される被判定値及び判定結果を説明する。第５の分析データに関連する第５の被検試料データの経時変化は、図示しないが、滑らかな反応曲線で示される。また、第５の分析データは第１の分析データよりも低く、第４の分析データよりも高い濃度値を示し、検索範囲Ｒ２に含まれるため、検索部３３は検索範囲Ｒ２に関連する第２の標準試料データを検索する。判定部３５は、第２の標準試料データ及び第５の被検試料データに基づいて第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間の積分比率値５Ｅｐを算出する。

そして、実験データから、積分比率値５Ｅ１である「０．７％」、積分比率値５Ｅ２である「０．６％」、・・・、積分比率値５Ｅ１５である「−０．５％」を算出する。また、バラツキ総和値Ｆ５である「４．６％」を算出し、標準偏差値Ｇ５である「０．００４」を算出する。これにより、積分比率値５Ｅ１乃至５Ｅ１５、バラツキ総和値Ｆ５、及び標準偏差値Ｇ５が夫々許容範囲内であるため、第５の被検試料データで示される反応の変化が正常であると判定する。

次に、第６の分析データの生成に応じて、判定部３５で算出される被判定値及び判定結果を説明する。第６の分析データに関連する第６の被検試料データの経時変化は、図示しないが、滑らかな反応曲線で示される。また、第６の分析データは第２の分析データの付近の濃度値を示し、検索範囲Ｒ５に含まれるため、検索部３３は検索範囲Ｒ５に関連する第５の標準試料データを検索する。判定部３５は、第５の標準試料データ及び第６の被検試料データに基づいて第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間の積分比率値６Ｅｐを算出する。

そして、実験データから、積分比率値６Ｅ１である「−０．１％」、積分比率値６Ｅ２である「−０．２％」、・・・、積分比率値６Ｅ１５である「０．１％」を算出する。また、バラツキ総和値Ｆ６である「０．６％」を算出し、標準偏差値Ｇ６である「０．００１」を算出する。これにより、積分比率値６Ｅ１乃至６Ｅ１５、バラツキ総和値Ｆ６、及び標準偏差値Ｇ６が夫々許容範囲内であるため、第５の被検試料データで示される反応の変化が正常であると判定する。

このように、第２の分析データ付近の第６の分析データの生成に応じて第６の被検試料データで示される反応が正常であると判定することができる。これにより、表示部４２に反応曲線を表示させることなく、反応が正常であるか否かを判断することができる。また、検査項目Ｚの知識が不十分な操作者でも反応の異常を容易に判断することができる。

次に、第７の分析データの生成に応じて、判定部３５で算出される被判定値及び判定結果を説明する。第７の分析データに関連する第７の被検試料データの経時変化は、図示しないが、滑らかな反応曲線で示される。また、第７の分析データは検索範囲Ｒ７に含まれ、検索部３３は検索範囲Ｒ７に関連する第７の標準試料データを検索する。判定部３５は、第７の標準試料データ及び第７の被検試料データに基づいて第（１７＋ｐ）測光ポイントと第（１８＋ｐ）測光ポイント間の積分比率値７Ｅｐを算出する。

そして、実験データから、積分比率値７Ｅ１である「０．９％」、積分比率値７Ｅ２である「０．７％」、・・・、積分比率値７Ｅ１５である「−０．６％」を算出する。また、バラツキ総和値Ｆ７である「６．０％」を算出し、標準偏差値Ｇ７である「０．００５」を算出する。これにより、積分比率値７Ｅ１乃至７Ｅ１５、バラツキ総和値Ｆ７、及び標準偏差値Ｇ７が許容範囲内であるため、第５の被検試料データで示される反応の変化が正常であると判定する。

このように、第７の分析データの生成に応じて第７の被検試料データで示される反応が正常であると判定することができる。これにより、表示部４２に反応曲線を表示させることなく、反応が正常であるか否かを判断することができる。また、検査項目Ｚの知識が不十分な操作者でも容易に判断することができる。

以上述べた実施形態によれば、正常な各第１乃至第７の標準試料データ、各分析値Ｄ１乃至Ｄ７、及び各検索範囲Ｒ１乃至Ｒ７をデータ記憶部３１に保存することにより、各第１乃至第７の分析データを含む検索範囲に関連する反応工程の標準試料データをデータ記憶部３１から検索することができる。次いで、検索した標準試料データ及び各第１乃至第７の分析データに関連する各第１乃至第７の被検試料データに基づいて積分比率値、バラツキ総和値、及び標準偏差値からなる被判定値を算出することにより、各第１乃至第７の被検試料データで示される反応が正常であるか否かを判定することができる。

そして、算出した積分比率値、バラツキ総和値、及び標準偏差値が夫々の許容範囲内である場合、反応が正常であると判定することができる。また、算出した積分比率値、バラツキ総和値、又は標準偏差値のいずれかが夫々の許容範囲から外れている場合、反応が異常であると判定し、その異常情報を各第１乃至第３分析データに付加して表示部４３に表示することができる。

以上により、表示部４２に各反応曲線を表示させることなく、各第１乃至第７の被検試料データで示される反応が正常であるか否かを判断することができる。また、検査項目Ｚの知識が不十分な操作者でも反応が正常であるか否かを容易に判断することができる。これにより、反応の異常を精度良くチェックすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

２４分析部
２５信号処理部
３０データ処理部
３１データ記憶部
３２演算部
３３検索部
３５判定部
４０出力部
４１印刷部
４２表示部
５０操作部
６０システム制御部
１００自動分析装置

Claims

試料及びこの試料に含まれる検査項目の成分と反応する成分を含む試薬を反応容器に分注して、その混合液を測定する自動分析装置において、
前記混合液の測定により前記検査項目成分と前記試薬中の成分が反応する反応工程の試料データを生成する信号処理部と、
前記検査項目成分の含有量が既知であり且つその含有量が異なる複数の既知試料及び前記試薬の混合液の測定により前記信号処理部で生成された正常な既知試料データと、予め設定された前記既知試料の分析値及びこの分析値を含む検索範囲とを関連付けて保存するデータ記憶部と、
前記検査項目成分の含有量が未知である未知試料及び前記試薬の混合液の測定により前記信号処理部で生成された未知試料データの内の前記反応工程に含まれる演算工程の未知試料データに基づいて生成される分析データに応じて、その分析データを含む前記検索範囲を前記データ記憶部から検索し、更に検索した前記検索範囲に関連する前記既知試料データを前記データ記憶部から検索する検索部と、
前記検索部により検索された前記既知試料データ及び前記信号処理手段で生成された未知試料データに基づいて、複数の積分比率値、この積分比率値の絶対値の総和であるバラツキ総和値、及び前記積分比率値の標準偏差である標準偏差値からなる被判定値を算出し、前記積分比率値、前記バラツキ総和値、及び前記標準偏差値が夫々の許容範囲内である場合に、その未知試料データで示される反応が正常であると判定し、前記積分比率値、前記バラツキ総和値、又は前記標準偏差値のいずれかが夫々の許容範囲から外れている場合に、異常であると判定する判定部とを
備えたことを特徴とする自動分析装置。
前記検索部により検索された前記既知試料データ及び前記信号処理部で生成された未知試料データは、前記反応工程で時系列的に生成された複数ポイントの既知試料データ及び未知試料データにより構成され、
前記積分比率値は、前記反応工程における複数ポイントの未知試料データの内の互いに隣り合う第ｐ（ｐは正の整数）の未知試料データと第（ｐ＋１）の未知試料データ間を補間する関数をその隣り合うポイント間で積分した部分積分値を求め、求めた前記反応工程の全ての部分積分値の総和である総和積分値で除することにより求められる比率値を、前記反応工程における複数ポイントの標準試料データの内の互いに隣り合う第ｐの既知試料データと第（ｐ＋１）の既知試料データ間を補間する関数をその隣り合うポイント間で積分した部分積分値を求め、求めた前記反応工程の全ての部分積分値の総和である総和積分値で除することにより求められる基準となる比率値で除することにより得られる比率に基づく値であることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。