JP7267712B2 - 検量線生成方法、及び自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、検量線生成方法、及び自動分析装置に関する。

自動分析装置は、血液等の検査試料に種々検査項目に対応する試薬を添加し、検査試料に含まれる特定の成分に試薬を反応させる。自動分析装置は、この反応液を、例えば光学的に測定することで、検査項目に対応した検査試料の成分を分析する。

自動分析装置において、ラテックス凝集法を用いて測定の高感度化を図る技術が知られている。ラテックス凝集法では、不溶性の担体であるラテックス粒子の表面に抗体を結合させた試薬を試料に添加して反応液とする。反応液では、試料中に含まれる抗原がラテックス粒子表面の抗体と結合することで、ラテックス粒子が凝集する。そして、ラテックス粒子が凝集する過程において、反応液に光を照射し、反応液を透過する透過光、又は反応液中で散乱される散乱光の強度を測定することで、試料中に含まれる検出対象の成分量を測定する。

凝集法の場合、粒径を大きくすれば、一定時間当たりの反応面積は小さくなり抗原抗体反応が少なくなるが、散乱が大きくなり、わずかな凝集でも検出できる。逆に、粒径が小さければ一定時間あたりの反応面積は大きくなり反応が大きくなるが、散乱が小さく検出が難しい。通常、ラテックス凝集法で高感度を測定できる様に大径を使用した場合、粒子濃度に限りがある。例えば、粒子濃度が一定以上になると、透過光が小さくなり検出能の低下を招く。また、測定物が高濃度の場合、凝集塊が大きくなり過ぎて自己沈降が起き、凝集塊が光路から外れてしまい吸光度が低下する。そのため、大径の粒子を使用する場合、ダイナミックレンジを確保することが難しい。

一方、小径の粒子を使用した場合、粒子濃度を高くできるため、測定対象物の高濃度域まで測定ができる。しかし、凝集による自己沈降は起き難く、広いダイナミックレンジを確保できるが、検出感度は悪くなる。現在のラテックス凝集法試薬は、感度の良い大粒径とダイナミックレンジの取れる小粒径との２種以上の粒径の粒子を使用して、高感度、かつワイドレンジを実現している。しかし、両者の利点が少しずつ消されてしまっているため、単一径粒子本来の性能を落としている。

国際公開第２０１４／１９２９６３号 特許第６１０４７４６号明細書

発明が解決しようとする課題は、抗体又は抗原を固定化した不溶性担体を用いた測定において、検出対象を高感度かつ高濃度まで測定可能とすること、すなわち、高感度かつ広いダイナミックレンジを実現することである。

実施形態によれば、検量線生成方法は、既知の濃度の検出対象を含み、異なる濃度に対応する複数の標準試料の測光結果に基づき、検量線を生成する。検量線生成方法は、異なる測光タイミングで取得された複数の標準試料の測光結果に基づいて前記検量線を生成する。

図１は、第１の実施形態に係る自動分析装置の機能構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係る測光タイミング線及び測光タイミングを表す図である。 図３は、図１に示される分析機構の構成を示す図である。 図４は、標準試料についての測定値及び反応曲線を表す図である。 図５は、図４に示される反応曲線に基づいて設定される測光タイミング線、及び測光タイミングを表す図である。 図６は、図４に示される反応曲線に基づいて設定される測光タイミング線、及び測光タイミングを表す図である。 図７は、測定値に基づいて設定される測光タイミング線、及び測光タイミングを表す図である。 図８は、図７に示される測光タイミングに基づいて生成される標準検量線を表す図である。 図９は、測光タイミング線が２本設定される場合の測光タイミング線、及び測光タイミングを表す図である。 図１０は、図９に示される測光タイミングに基づいて生成される標準検量線を表す図である。 図１１は、反応曲線、測光タイミング線、及び被検データ近似曲線を表す図である。 図１２は、図１１と対応する補正済み検量データを表す図である。 図１３は、第２の実施形態に係る標準検量線の取得方法の一例を表す図である。 図１４は、図１３の方法により取得される標準検量線を表す図である。 図１５は、標準検量線の取得方法のその他の例を表す図である。 図１６は、図１５の方法により取得される標準検量線を表す図である。 図１７は、標準検量線の取得方法のその他の例を表す図である。 図１８は、図１７の方法により取得される標準検量線を表す図である。 図１９は、標準検量線の取得方法のその他の例を表す図である。 図２０は、図１９の方法により取得される標準検量線の一部を表す図である。 図２１は、図１９の方法により取得される標準検量線の一部を表す図である。 図２２は、反応曲線、測光タイミング線、及び被検データ近似曲線を表す図である。 図２３は、図２２と対応する補正済み検量データを表す図である。 図２４は、反応曲線、測光タイミング線、及び被検データ近似曲線を表す図である。 図２５は、図２４と対応する補正済み検量データを表す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
（自動分析装置）
図１は、第１の実施形態に係る自動分析装置１の機能構成の例を示すブロック図である。図１に示される自動分析装置１は、分析機構２、解析回路３、駆動機構４、入力インタフェース５、出力インタフェース６、通信インタフェース７、記憶回路８、及び制御回路９を具備する。

自動分析装置１は、ラテックス凝集法を用いて試料等の濃度を測定する装置であり、試薬に添加する不溶性の担体としては、各種の担体粒子が利用可能である。担体粒子としては、例えば、ラテックス粒子、ポリスチレン、ポリスチレンラテックス、シリカ粒子等を用いることができる。

分析機構２は、標準試料、又は被検試料等の試料に、この試料に設定される各検査項目で用いられる試薬を添加する。分析機構２は、試料に試薬を添加して得られる反応液を測定し、例えば吸光度又は散乱光量で表される標準データ、及び被検データを生成する。本実施形態において、標準データは、含まれる検出対象の濃度が既知の標準試料についての吸光度又は散乱光量の測定データを表す。また、被検データは、被検試料についての吸光度又は散乱光量の測定データを表す。

解析回路３は、分析機構２により生成される標準データ、及び被検データを解析し、検量データ、及び分析データ等を生成するプロセッサである。検量データは、例えば、標準データと、標準試料について予め設定された標準検量線との関係を示す。標準検量線は、例えば、標準試料を使って試薬メーカーが算出した測定精度の高い検量線である。また、分析データは、被検データを検量データに基づいて分析することで得られる、例えば、濃度値、及び酵素の活性値として表されるデータである。

解析回路３は、記憶回路８に記憶されている動作プログラムを実行し、この動作プログラムに対応する機能を実現することで、検量データ及び分析データ等を生成する。例えば、解析回路３は、吸光度又は散乱光量が既知で濃度が０の標準試料と、吸光度又は散乱光量が既知で、濃度がそれぞれ既知である複数の標準試料とについて得られた標準データ、これらの標準試料について予め設定された標準検量線、及び予め設定された測光タイミング等に基づき、検量データを算出する。また、解析回路３は、被検データ、この被検データに対応する検査項目の検量データ、及び予め設定された測光タイミング等に基づき、分析データを生成する。解析回路３は生成した検量データ、及び分析データ等を制御回路９へ出力する。

駆動機構４は、制御回路９の制御に従い、分析機構２を駆動させる。駆動機構４は、例えば、ギア、ステッピングモータ、ベルトコンベア、及びリードスクリュー等により実現される。

入力インタフェース５は、例えば、操作者から、又は病院内ネットワークＮＷを介して測定を依頼された試料に係る各検査項目の分析パラメータ等の設定を受け付ける。入力インタフェース５は、例えば、マウス、キーボード、及び、操作面へ触れることで指示が入力されるタッチパッド等により実現される。入力インタフェース５は、制御回路９に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を制御回路９へ出力する。なお、本明細書において入力インタフェース５はマウス、及びキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、自動分析装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路９へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース５の例に含まれる。

出力インタフェース６は、制御回路９に接続され、制御回路９から供給される信号を出力する。出力インタフェース６は、例えば、表示回路、及び印刷回路等により実現される。表示回路には、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、及びプラズマディスプレイ等が含まれる。なお、表示対象を表すデータをビデオ信号に変換し、ビデオ信号を外部へ出力する処理回路も表示回路に含まれる。印刷回路は、例えば、プリンタ等を含む。なお、印刷対象を表すデータを外部へ出力する出力回路も印刷回路に含まれる。

通信インタフェース７は、例えば、病院内ネットワークＮＷと接続する。通信インタフェース７は、病院内ネットワークＮＷを介してＨＩＳ（Hospital Information System）とデータ通信を行う。なお、通信インタフェース７は、病院内ネットワークＮＷと接続する検査部門システム（Laboratory Information System:ＬＩＳ）を介してＨＩＳとデータ通信を行っても構わない。

記憶回路８は、磁気的、若しくは光学的記録媒体、又は半導体メモリ等の、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体等を含む。なお、記憶回路８は、必ずしも単一の記憶装置により実現される必要は無い。例えば、記憶回路８は、複数の記憶装置により実現されても構わない。

記憶回路８は、解析回路３で実行される動作プログラム、及び制御回路９で実行される動作プログラムを記憶している。記憶回路８は、分析機構２内に保持されている試薬に関する検量線情報を記憶する。検量線情報には、試薬について予め設定された標準検量線に関するデータが、検査項目毎に含まれている。また、検量線情報には、例えば、試薬について予め設定された測光タイミング線に関するデータが、検査項目毎に含まれている。検量線情報は、通信インタフェース７を介し、例えば、試薬のロット単位で、試薬メーカーから提供される。なお、検量線情報は、例えば、試薬と共に試薬メーカーから提供され、入力インタフェース５から操作者により入力されても構わない。

測光タイミング線は、測定タイミングを規定する基準線である。測光タイミングは、検量データを生成する際に用いる吸光度等の情報を取得する時点を表す。すなわち、測光タイミングは、例えば、検出対象と結合する成分が固定化された不溶性担体である、担体粒子が含まれる試薬を標準試料に添加してからの経過時間を表す。また、測光タイミングは、分析データを生成する際に用いる吸光度等の情報を取得する時点を表す。すなわち、測光タイミングは、例えば、担体粒子が含まれる試薬を被検試料に添加してからの経過時間を表す。

図２は、所定の試薬についての測光タイミング線及び測光タイミングの例を表す図である。図２において、太い実線が測光タイミング線を表す。また、細い実線は、所定の濃度の標準試料に試薬を添加した後に測定される吸光度に基づいて取得される反応曲線を表す。図２に示される反応曲線のうち、吸光度の立ち上がりが急な反応曲線ほど、濃度の高い標準試料についての反応曲線を表す。丸印は、測光タイミング線と、反応曲線との交点であり、測光タイミングを表す。図２において、測光タイミング線は、図中の右下から左上へ斜めに伸びる。すなわち、測光タイミング線は、濃度の低い標準試料に試薬を添加した場合には測光タイミングが遅くなり、濃度の高い標準試料に試薬を添加した場合には測光タイミングが早くなるように設定されている。なお、検量線情報には、測光タイミング線に関するデータではなく、測光タイミングに関するデータが含まれていても構わない。

記憶回路８は、解析回路３により生成される検量データを検査項目毎に記憶する。記憶回路８は、解析回路３により生成される分析データを被検試料毎に記憶する。

制御回路９は、自動分析装置１の中枢として機能するプロセッサである。制御回路９は、記憶回路８に記憶されている動作プログラムを実行することで、この動作プログラムに対応する機能を実現する。なお、制御回路９は、記憶回路８で記憶されているデータの少なくとも一部を記憶する記憶領域を備えても構わない。

図３は、図１に示される分析機構２の構成の一例を示す模式図である。図３に示される分析機構２は、反応ディスク２０１、恒温部２０２、サンプルディスク２０３、第１試薬庫２０４、及び第２試薬庫２０５を備える。

反応ディスク２０１は、反応容器２０１１を所定の経路に沿って搬送する。具体的には、反応ディスク２０１は、複数の反応容器２０１１を、環状に配列させて保持する。反応ディスク２０１は、駆動機構４により、既定の時間間隔で回動と停止とが交互に繰り返される。

反応容器２０１１は、例えば、ガラスにより形成されている。反応容器２０１１は、四角柱状を有し、上部に開口部を有している。四角柱を形成する第１乃至第４側壁のうち、第１側壁の外面からは、測光ユニット２１４に設けられる光源から照射される光が入射される。第１乃至第４側壁のうち、第１側壁と対向する第２側壁の外面からは、第１側壁の外面から入射された光が出射される。

恒温部２０２は、所定の温度に設定された熱媒体を貯留する。恒温部２０２は、貯留する熱媒体に反応容器２０１１を浸漬させることで、反応容器２０１１に収容される反応液を昇温する。

サンプルディスク２０３は、試料を収容する試料容器を複数保持する。サンプルディスク２０３は、駆動機構４により回動される。

第１試薬庫２０４は、標準試料、及び被検試料に含まれる所定の成分と反応する第１試薬を収容する試薬容器を複数保冷する。第１試薬は、例えば、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）等を含む緩衝液である。試薬容器には、試薬ラベルが貼付されている。試薬ラベルには、試薬情報を表す光学式マークが印刷されている。光学式マークには、例えば、１次元画素コード、及び２次元画素コード等、任意の画素コードが用いられる。試薬情報は、試薬容器に収容される試薬に関する情報であり、例えば、試薬名、試薬メーカコード、試薬項目コード、ボトル種類、ボトルサイズ、容量、製造ロット番号、及び有効期間等を含む。

また、第１試薬庫２０４は、標準試料を収容する標準試料容器を複数保冷する。標準試料容器には、濃度が異なる同一の成分の標準試料が収容されていても構わない。なお、標準試料容器は、サンプルディスク２０３に保持されていても構わない。

第１試薬庫２０４内には、試薬ラック２０４１が回転自在に設けられている。試薬ラック２０４１は、複数の試薬容器、及び複数の標準試料容器を円環状に配列して保持する。試薬ラック２０４１は、駆動機構４により回動される。また、第１試薬庫２０４内には、試薬容器に貼付されている試薬ラベルから試薬情報を読み取るリーダ（図示せず）が設けられている。読み取られた試薬情報は、記憶回路８で記憶される。

第１試薬庫２０４上の所定の位置には、第１試薬吸引位置が設定されている。第１試薬吸引位置は、例えば、第１試薬分注プローブ２０９の回動軌道と、試薬ラック２０４１に円環状に配列される試薬容器及び標準試料容器の開口部の移動軌道とが交差する位置に設けられる。

第２試薬庫２０５は、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を複数保冷する。第２試薬は、試料に含まれる所定の抗原又は抗体と、特異的抗原抗体反応により結合又は乖離する抗原又は抗体が固定化された不溶性担体、例えば、担体粒子を含む溶液である。特異的反応により結合又は乖離するものとして酵素、基質、アプタマー、受容体であっても良い。第２試薬庫２０５内には、試薬ラック２０５１が回転自在に設けられている。

試薬ラック２０５１は、複数の試薬容器を円環状に配列して保持する。なお、第２試薬庫２０５において、標準試料を収容する標準試料容器が保冷されていても構わない。試薬ラック２０５１は、駆動機構４により回動される。また、第２試薬庫２０５内には、試薬容器に貼付されている試薬ラベルから試薬情報を読み取るリーダ（図示せず）が設けられている。読み取られた試薬情報は、記憶回路８で記憶される。

第２試薬庫２０５上の所定の位置には、第２試薬吸引位置が設定されている。第２試薬吸引位置は、例えば、第２試薬分注プローブ２１１の回動軌道と、試薬ラック２０５１に円環状に配列される試薬容器の開口部の移動軌道とが交差する位置に設けられる。

また、図３に示される分析機構２は、サンプル分注アーム２０６、サンプル分注プローブ２０７、第１試薬分注アーム２０８、第１試薬分注プローブ２０９、第２試薬分注アーム２１０、第２試薬分注プローブ２１１、第１攪拌ユニット２１２、第２攪拌ユニット２１３、測光ユニット２１４、及び洗浄ユニット２１５を備える。

サンプル分注アーム２０６は、反応ディスク２０１とサンプルディスク２０３との間に設けられている。サンプル分注アーム２０６は、駆動機構４により、鉛直方向に上下動自在、かつ、水平方向に回動自在に設けられている。サンプル分注アーム２０６は、一端にサンプル分注プローブ２０７を保持する。

サンプル分注プローブ２０７は、サンプル分注アーム２０６の回動に伴い、円弧状の回動軌道に沿って回動する。この回動軌道上には、サンプルディスク２０３で保持される試料容器の開口部が位置するようになっている。また、サンプル分注プローブ２０７の回動軌道上には、サンプル分注プローブ２０７が吸引した試料を反応容器２０１１へ吐出するためのサンプル吐出位置が設けられている。サンプル吐出位置は、サンプル分注プローブ２０７の回動軌道と、反応ディスク２０１に保持されている反応容器２０１１の移動軌道との交点に相当する。

サンプル分注プローブ２０７は、駆動機構４によって駆動され、サンプルディスク２０３で保持される試料容器の開口部の直上、又は、サンプル吐出位置において上下方向に移動する。また、サンプル分注プローブ２０７は、制御回路９の制御に従い、直下に位置する試料容器から試料を吸引する。また、サンプル分注プローブ２０７は、制御回路９の制御に従い、吸引した試料を、サンプル吐出位置の直下に位置する反応容器２０１１へ吐出する。

第１試薬分注アーム２０８は、第１試薬庫２０４の外周近傍に設けられている。第１試薬分注アーム２０８は、駆動機構４により、鉛直方向に上下動自在、かつ、水平方向に回動自在に設けられている。第１試薬分注アーム２０８は、一端に第１試薬分注プローブ２０９を保持する。

第１試薬分注プローブ２０９は、第１試薬分注アーム２０８の回動に伴い、円弧状の回動軌道に沿って回動する。この回動軌道上には、第１試薬吸引位置が設けられている。また、第１試薬分注プローブ２０９の回動軌道上には、第１試薬分注プローブ２０９が吸引した第１試薬、又は標準試料を反応容器２０１１へ吐出するための第１試薬吐出位置が設定されている。第１試薬吐出位置は、第１試薬分注プローブ２０９の回動軌道と、反応ディスク２０１に保持されている反応容器２０１１の移動軌道との交点に相当する。

第１試薬分注プローブ２０９は、駆動機構４によって駆動され、回動軌道上の第１試薬吸引位置、又は第１試薬吐出位置において上下方向に移動する。また、第１試薬分注プローブ２０９は、制御回路９の制御に従い、第１試薬吸引位置の直下に位置する試薬容器から第１試薬、又は標準試料を吸引する。また、第１試薬分注プローブ２０９は、制御回路９の制御に従い、吸引した第１試薬、又は標準試料を、第１試薬吐出位置の直下に位置する反応容器２０１１へ吐出する。すなわち、第１試薬分注プローブ２０９は、本実施形態における吐出部の一例である。

第２試薬分注アーム２１０は、第１試薬庫２０４の外周近傍に設けられている。第２試薬分注アーム２１０は、駆動機構４により、鉛直方向に上下動自在、かつ、水平方向に回動自在に設けられている。第２試薬分注アーム２１０は、一端に第２試薬分注プローブ２１１を保持する。

第２試薬分注プローブ２１１は、第２試薬分注アーム２１０の回動に伴い、円弧状の回動軌道に沿って回動する。この回動軌道上には、第２試薬吸引位置が設けられている。また、第２試薬分注プローブ２１１の回動軌道上には、第２試薬分注プローブ２１１が吸引した第２試薬を反応容器２０１１へ吐出するための第２試薬吐出位置が設定されている。第２試薬吐出位置は、第２試薬分注プローブ２１１の回動軌道と、反応ディスク２０１に保持されている反応容器２０１１の移動軌道との交点に相当する。

第２試薬分注プローブ２１１は、駆動機構４によって駆動され、回動軌道上の第２試薬吸引位置、又は第２試薬吐出位置において上下方向に移動する。また、第２試薬分注プローブ２１１は、制御回路９の制御に従い、第２試薬吸引位置の直下に位置する試薬容器から第２試薬を吸引する。また、第２試薬分注プローブ２１１は、制御回路９の制御に従い、吸引した第２試薬を、第２試薬吐出位置の直下に位置する反応容器２０１１へ吐出する。すなわち、第２試薬分注プローブ２１１は、本実施形態における吐出部の一例である。

第１攪拌ユニット２１２は、反応ディスク２０１の外周近傍に設けられている。第１攪拌ユニット２１２は、第１攪拌アーム２１２１、及び第１攪拌アーム２１２１の先端に設けられる第１攪拌子を有する。第１攪拌ユニット２１２は、第１攪拌子により、反応ディスク２０１上の第１攪拌位置に位置する反応容器２０１１内に収容されている標準試料と第１試薬とを攪拌する。また、第１攪拌ユニット２１２は、第１攪拌子により、反応ディスク２０１上の第１攪拌位置に位置する反応容器２０１１内に収容されている試料と第１試薬とを攪拌する。

第２攪拌ユニット２１３は、反応ディスク２０１の外周近傍に設けられている。第２攪拌ユニット２１３は、第２攪拌アーム２１３１、及び第２攪拌アーム２１３１の先端に設けられる第２攪拌子を有する。第２攪拌ユニット２１３は、第２攪拌子により、反応ディスク２０１上の第２攪拌位置に位置する反応容器２０１１内に収容されている標準試料、第１試薬、及び第２試薬を攪拌する。また、第２攪拌ユニット２１３は、第２攪拌子により、第２攪拌位置に位置する反応容器２０１１内に収容されている試料、第１試薬、及び第２試薬を攪拌する。

測光ユニット２１４は、反応容器２０１１内に吐出された試料、第１試薬、及び第２試薬の反応液を光学的に測定する。測光ユニット２１４は、光源、及び光検出器を有する。測光ユニット２１４は、制御回路９の制御に従い、光源から光を照射する。照射された光は、反応容器２０１１の第１側壁から入射され、第１側壁と対向する第２側壁から出射される。測光ユニット２１４は、反応容器２０１１から出射された光を、光検出器により検出する。

具体的には、例えば、光検出器は、光源から反応容器２０１１に照射される光の光軸上の位置に配置されている。光検出器は、反応容器２０１１内の標準試料、第１試薬、及び第２試薬の反応液を透過した光を検出し、検出した光の強度に基づき、吸光度により表される標準データを生成する。また、光検出器は、反応容器２０１１内の被検試料、第１試薬、及び第２試薬の反応液を透過した光を検出し、検出した光の強度に基づき、吸光度により表される被検データを生成する。測光ユニット２１４は、生成した標準データ、及び被検データを解析回路３へ出力する。

洗浄ユニット２１５は、測光ユニット２１４で反応液の測定が終了した反応容器２０１１の内部を洗浄する。

図１に示される制御回路９は、記憶回路８に記憶されている動作プログラムを実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。例えば、制御回路９は、動作プログラムを実行することで、システム制御機能９１、校正制御機能９２、及び測定制御機能９３を有する。なお、本実施形態では、単一のプロセッサによってシステム制御機能９１、校正制御機能９２、及び測定制御機能９３が実現される場合を説明するが、これに限定されない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて制御回路を構成し、各プロセッサが動作プログラムを実行することによりシステム制御機能９１、校正制御機能９２、及び測定制御機能９３を実現しても構わない。

システム制御機能９１は、入力インタフェース５から入力される入力情報に基づき、自動分析装置１における各部を統括して制御する機能である。

校正制御機能９２は、標準データを生成するように、分析機構２、及び駆動機構４を制御する機能である。具体的には、制御回路９は、所定のタイミングで校正制御機能９２を実行する。所定のタイミングとは、例えば、初期設定時、装置起動時、メンテナンス時、及び操作者から校正動作開始の指示が入力された際等である。

校正制御機能９２を実行すると制御回路９は、分析機構２、及び駆動機構４を制御する。分析機構２、及び駆動機構４が制御されることで、分析機構２では、標準データが生成される。具体的には、例えば、駆動機構４により駆動されることで、分析機構２の第１試薬分注プローブ２０９は、標準試料を第１試薬庫２０４から吸引し、吸引した標準試料を反応容器２０１１へ吐出する。第１試薬分注プローブ２０９は、第１試薬を第１試薬庫２０４から吸引し、吸引した第１試薬を、標準試料が吐出された反応容器２０１１へ吐出する。第１攪拌ユニット２１２は、標準試料に第１試薬が添加された溶液を撹拌する。

第２試薬分注プローブ２１１は、第２試薬を第２試薬庫２０５から吸引し、吸引した第２試薬を、標準試料と第１試薬とが混合された混合液へ吐出する。第２攪拌ユニット２１３は、混合液に第２試薬が添加された溶液を撹拌する。測光ユニット２１４は、標準試料、第１試薬、及び第２試薬が撹拌されてなる反応液を光学的に測定することで、標準データを生成する。測光ユニット２１４は、生成した標準データを解析回路３へ出力する。測光ユニット２１４は、予め設定された周期で予め設定された回数、反応液の測定を繰り返し、生成した標準データを解析回路３へ出力する。分析機構２は、予め設定した複数の濃度の標準試料について上記動作を繰り返し、生成した標準データを解析回路３へ出力する。

測定制御機能９３は、被検データを生成するように、分析機構２、及び駆動機構４を制御する機能である。具体的には、制御回路９は、所定の指示に応じて測定制御機能９３を実行する。所定の指示とは、例えば、操作者から入力される測定動作開始の指示、及び予め設定した時刻に到達したことを表す指示等である。

測定制御機能９３を実行すると制御回路９は、分析機構２、及び駆動機構４を制御する。分析機構２、及び駆動機構４が制御されることで、分析機構２では、被検データが生成される。具体的には、駆動機構４により駆動されることで、分析機構２のサンプル分注プローブ２０７は、被検試料をサンプルディスク２０３から吸引し、吸引した被検試料を反応容器２０１１へ吐出する。第１試薬分注プローブ２０９は、第１試薬を第１試薬庫２０４から吸引し、吸引した第１試薬を、被検試料が吐出された反応容器２０１１へ吐出する。第１攪拌ユニット２１２は、被検試料に第１試薬が添加された溶液を撹拌する。

第２試薬分注プローブ２１１は、第２試薬を第２試薬庫２０５から吸引し、吸引した第２試薬を、被検試料と第１試薬とが混合された混合液へ吐出する。第２攪拌ユニット２１３は、混合液に第２試薬が添加された溶液を撹拌する。測光ユニット２１４は、被検試料、第１試薬、及び第２試薬が撹拌されてなる反応液を光学的に測定することで、被検データを生成する。測光ユニット２１４は、生成した被検データを解析回路３へ出力する。測光ユニット２１４は、予め設定された周期で予め設定された回数、反応液の測定を繰り返し、生成した被検データを解析回路３へ出力する。

図１に示される解析回路３は、記憶回路８に記憶されている動作プログラムを実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。例えば、解析回路３は、動作プログラムを実行することで、検量データ生成機能３１、及び分析データ生成機能３２を有する。なお、本実施形態では、単一のプロセッサによって検量データ生成機能３１、及び分析データ生成機能３２が実現される場合を説明するが、これに限定されない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて解析回路を構成し、各プロセッサが動作プログラムを実行することにより検量データ生成機能３１、及び分析データ生成機能３２を実現しても構わない。

検量データ生成機能３１は、分析機構２で生成された標準データに基づいて検量データを生成する機能である。具体的には、解析回路３は、分析機構２で生成された標準データを受信すると、検量データ生成機能３１を実行する。検量データ生成機能３１を実行すると解析回路３は、所定の検査項目の試薬について予め設定された標準検量線に関するデータ、及び測光タイミング線に関するデータを記憶回路８から読み出す。解析回路３は、標準データ、標準検量線、及び測光タイミング線に基づき、検量データを生成する。解析回路３は、生成した検量データを記憶回路８に記憶させる。

分析データ生成機能３２は、分析機構２で生成された被検データを解析することで分析データを生成する機能である。具体的には、解析回路３は、分析機構２で生成された被検データを受信すると、分析データ生成機能３２を実行する。分析データ生成機能３２を実行すると解析回路３は、所定の検査項目について記憶されている検量データ、及び測光タイミング線に関するデータを記憶回路８から読み出す。解析回路３は、被検データ、測光タイミング線、及び検量データに基づき、分析データを生成する。

（標準検量線、測光タイミング線、及び測光タイミングの設定）
次に、標準検量線、測光タイミング線、及び測光タイミングの設定の例について詳細に説明する。以下では、例えば、試薬メーカーにおいて、上記の自動分析装置１を用いて吸光度が測定され、測定された吸光度に基づき、標準検量線、測光タイミング線、及び測光タイミングが設定される場合を例に説明する。

まず、測光タイミング、及び測光タイミング線の設定について説明する。

試薬を設計する際、又は処方する際、標準試料についてのタイムコースが取得される。例えば、反応容器２０１１－１～２０１１－８へ、濃度が既知の標準試料Ｓ１～Ｓ８がそれぞれ分注される。例えば、標準試料Ｓ１の濃度は０であり、標準試料Ｓ２の濃度は８ｎｇ／ｍｌであり、標準試料Ｓ３の濃度は３２ｎｇ／ｍｌであり、標準試料Ｓ４の濃度は６４ｎｇ／ｍｌであり、標準試料Ｓ５の濃度は１２９ｎｇ／ｍｌであり、標準試料Ｓ６の濃度は２５９ｎｇ／ｍｌであり、標準試料Ｓ７の濃度は５１８ｎｇ／ｍｌであり、標準試料Ｓ８の濃度は１０３７ｎｇ／ｍｌであるとする。

続いて、反応容器２０１１－１～２０１１－８へそれぞれ分注された標準試料Ｓ１～Ｓ８に、緩衝液である第１試薬が添加される。第１試薬が添加された標準試料Ｓ１～Ｓ８は撹拌される。反応容器２０１１－１～２０１１－８に収容される混合液は、撹拌後、所定の温度で所定期間インキュベーションされる。インキュベーション後、反応容器２０１１－１～２０１１－８にそれぞれ収容される混合液に、標準試料中の検出対象と結合する成分が固定化された担体粒子を含む第２試薬が添加される。第２試薬が添加された混合液は撹拌される。

反応容器２０１１－１～２０１１－８にそれぞれ収容される標準試料Ｓ１～Ｓ８、第１試薬、及び第２試薬の反応液は、所定の温度で所定期間インキュベーションされている間に光が照射される。具体的には、例えば、反応容器２０１１－１～２０１１－８には、標準試料Ｓ１～Ｓ８に第２試薬が添加された後、４．６秒の周期で３３回、光源から光がそれぞれ照射される。反応容器２０１１－１～２０１１－８を透過した透過光は、光検出器により検出される。検出された光の強度に基づき、標準試料についてのタイムコースが取得される。

図４は、標準試料Ｓ１～Ｓ８についての測定値及びタイムコース（反応曲線）の例を表す図である。図４では、１７サイクルから３３サイクルにおいて、濃度の異なる標準試料Ｓ１～Ｓ８についての反応液で測定された吸光度が表されている。図４において、四角印は吸光度の測定値を表し、各四角印を結んだ線は反応曲線を表す。反応曲線Ｃ１は、標準試料Ｓ１の各サイクルの吸光度に基づいて算出される。反応曲線Ｃ１と同様に、反応曲線Ｃ２～Ｃ８は、それぞれ標準試料Ｓ２～Ｓ８の各サイクルの吸光度に基づいて算出される。濃度が低い標準試料Ｓ２～Ｓ４については、反応時間の増加量と、吸光度の増加量とは、略比例関係にある。一方、濃度が中程度から高い標準試料Ｓ５～Ｓ８については、反応時間が経過すると、吸光度が飽和に近づく。

第２試薬に含まれる担体粒子の凝集反応は、試料の濃度が増大すると吸光度が飽和し、フック現象を起こす特性を有する。そのため、濃度が高い標準試料との反応液については、フック現象を起こすよりも短い測光タイミングで測定されることが望ましい。本実施形態では、反応曲線Ｃ１～Ｃ８に基づき、例えば、標準試料の濃度が低濃度から高濃度になるにつれて、測光タイミングが短くなるように測光タイミング線が設定される。なお、反応曲線が交差する部分が存在する場合には、測光タイミングは、反応曲線が交差する時点より早く設定される。

より詳細には、例えば、まず、反応曲線Ｃ１～Ｃ８それぞれから１つずつ抽出した測定値をデータセットとし、吸光度を目的変数とする回帰分析を実施する。抽出する測定値を変更しながら回帰分析を繰り返し、算出された複数の回帰式のうち、所定の条件を満たす回帰式を抽出する。所定の条件とは、例えば、回帰式の決定係数が０．９以上となること、及び回帰式の次数が所定次数以下となることを含む。続いて、抽出した回帰式毎に、反応曲線Ｃ１～Ｃ８との交点を求め、隣り合う反応曲線との交点間の吸光度の差の和、又は積等を算出する。そして、抽出した回帰式のうち、算出した和、又は積の値が最も大きくなる回帰式を測光タイミング線とする。

図５及び図６は、図４に示される反応曲線Ｃ１～Ｃ８に基づいて設定される測光タイミング線、及び測光タイミングの例を表す図である。図５において、測光タイミング線は太い破線により表され、直線形状を有する。図６において、測光タイミング線は太い破線により表され、曲線形状を有する。図５及び図６において、丸印は測光タイミングを表す。測光タイミングは、測光タイミング線と、反応曲線Ｃ１～Ｃ８との交点に設定される。

なお、測光タイミング線は、図５及び図６で示されるような、回帰式に基づく線に限定されない。測光タイミング線は、回帰分析に用いられた測定値に基づいて設定されても構わない。具体的には、例えば、回帰分析により算出された複数の回帰式のうち、所定の条件を満たす回帰式を抽出する。抽出した回帰式毎に、回帰分析に用いた反応曲線Ｃ１～Ｃ８毎の測定値を取得し、隣り合う反応曲線の測定値間の吸光度の差の和、又は積等を算出する。そして、算出した和、又は積の値が最も大きくなる測定値を結んだ線を測光タイミング線とする。

図７は、回帰分析に用いられた測定値に基づいて設定される測光タイミング線、及び測光タイミングの例を表す図である。このように、実際に計測した測定値を利用して測光タイミング線を設定することが可能となる。

次に、標準検量線の生成について説明する。標準検量線は、例えば、反応曲線Ｃ１～Ｃ８毎に設定された測光タイミングで測定される吸光度に基づいて生成される。標準検量線は、濃度と吸光度との相関関係を表す。

図８は、図７に示される測光タイミングに基づいて生成される標準検量線の例を表す図である。図８に示される標準検量線によれば、吸光度は、検出対象の濃度の増加と共に増加する。このため、検出対象の濃度の高低に関わらず、吸光度から、検出対象の濃度を一意に求めることが可能となる。

なお、本実施形態において設定される測光タイミング線は、図５乃至図７で示されるような１本の測光タイミング線に限定されない。標準試料の濃度に応じ、複数本の測光タイミング線が設定されても構わない。例えば、図９に示されるように２本の測光タイミング線Ｌ１，Ｌ２が設定されてもよい。このとき、低い濃度の標準試料Ｓ１～Ｓ３についての測光タイミングＴ１～Ｔ３は、標準試料Ｓ１～Ｓ３についての反応曲線Ｃ１～Ｃ３と、測光タイミング線Ｌ１との交点に設定される。また、中程度から高い濃度の標準試料Ｓ４～Ｓ８についての測光タイミングＴ４～Ｔ８は、標準試料Ｓ４～Ｓ８についての反応曲線Ｃ４～Ｃ８と、測光タイミング線Ｌ２との交点に設定される。なお、図９において、低濃度帯と、高濃度帯とで照射する光の周波数を変えても構わない。

図１０は、図９に示される測光タイミングに基づいて生成される標準検量線の例を表す図である。図１０に示される標準検量線は、濃度と吸光度との相関関係を表す。図１０に示される吸光度は、例えば、反応液内での反応が進んでいない初期サイクルにおける吸光度と、図９に示される測光タイミングＴ１～Ｔ８で測定される吸光度との差から算出される。図１０によれば、検出対象の濃度帯毎に、吸光度が検出対象の濃度の増加と共に増加する標準検量線が生成される。これにより、短サイクルでの測定については中高濃度帯用の標準検量線を参照し、長サイクルでの測定については低濃度帯用の標準検量線を参照することで、吸光度から、検出対象の濃度を一意に求めることが可能となる。

また、本実施形態では、標準試料Ｓ１～Ｓ８を利用した測定結果に基づいて測光タイミング線及び測光タイミングを設定する場合を例に説明したが、これに限定されない。利用される標準試料の数は、８以下、例えば、６程度であっても構わない。

以上のように、第１の実施形態では、標準試料Ｓ１～Ｓ８それぞれに、標準試料Ｓ１～Ｓ８内の検出対象と結合する成分が固定化された不溶性担体を含む試薬が添加される。標準試料Ｓ１～Ｓ８に試薬が添加されたそれぞれの反応液は、異なる測光タイミングで光学的に測定される。そして、標準試料毎の測光結果に基づき、標準検量線としての検量線が生成される。これにより、濃度毎に異なる測光タイミングで取得された測光結果を用いて検量線を生成することが可能となる。

また、第１の実施形態では、測光タイミングは、標準試料の濃度が高濃度から低濃度になるに伴い、段階的に遅くなるように設定されている。これにより、濃度が高いほど早くに取得された測光結果を用いて検量線が生成されるようになる。

また、第１の実施形態では、測光強度の経時変化を表す強度曲線を標準試料毎に算出する。標準試料毎の強度曲線に基づき、情報を取得する時点が高濃度の標準試料から低濃度の標準試料へ段階的に遅くなるように測光タイミング線を設定する。そして、標準試料毎の強度曲線と、測光タイミング線との交点を測光タイミングとするようにしている。これにより、検量線を生成するための情報を、検出対象の濃度毎に適した反応時間で取得することが可能となる。

（自動分析装置１による検量データの生成）
次に、以上のように構成された自動分析装置１が検量データを生成する動作の例を詳細に説明する。

まず、自動分析装置１は、ロット単位で入荷した第２試薬の検量線情報を、例えば、ネットワークを介して取得する。検量線情報には、ロット単位で入荷された第２試薬の標準検量線に関するデータ、及び測光タイミング線に関するデータが含まれている。取得した検量線情報は、記憶回路８に記憶される。

制御回路９は、例えば、自動分析装置１の起動時に、校正制御機能９２を実行する。校正制御機能９２を実行すると制御回路９は、分析機構２、及び駆動機構４を制御することで所定の検査項目についての標準データを生成する。具体的には、例えば、第１試薬庫２０４に設けられている試薬ラック２０４１が回動され、試薬ラック２０４１に保持されている、標準試料Ｓ１～Ｓ８の少なくとも１つの標準試料の容器の開口部が第１試薬吸引位置に配置される。容器に収容されている標準試料は、第１試薬分注プローブ２０９により吸引される。吸引された標準試料は反応容器２０１１へ吐出される。

続いて、試薬ラック２０４１が回動され、試薬ラック２０４１に保持されている、第１試薬の試薬容器の開口部が第１試薬吸引位置に配置される。試薬容器に収容されている第１試薬は、第１試薬分注プローブ２０９により吸引される。吸引された第１試薬は、標準試料が吐出された反応容器２０１１へ吐出される。標準試料及び第１試薬が吐出された反応容器２０１１は、反応ディスク２０１により、第１攪拌位置へ搬送される。標準試料に第１試薬が添加された溶液は、第１攪拌ユニット２１２により撹拌され、所定の温度で所定期間インキュベーションされる。

続いて、第２試薬庫２０５に設けられている試薬ラック２０５１が回動され、試薬ラック２０５１に保持されている、第２試薬の試薬容器の開口部が第２試薬吸引位置に配置される。試薬容器に収容されている第２試薬は、第２試薬分注プローブ２１１により吸引される。吸引された第２試薬は、標準試料と第１試薬とが混合された混合液へ吐出される。標準試料、第１試薬、及び第２試薬が吐出された反応容器２０１１は、反応ディスク２０１により、第２攪拌位置へ搬送される。標準試料に第１試薬及び第２試薬が添加された溶液は、第２攪拌ユニット２１３により撹拌される。

第２攪拌ユニット２１３により撹拌された反応容器２０１１は、反応ディスク２０１により、測光ポイントへ搬送される。測光ユニット２１４の光源は、測光ポイントに搬送された反応容器２０１１へ光を照射する。測光ユニット２１４の光検出器は、反応容器２０１１を透過した光を検出する。検出された光の強度に基づき、吸光度としての標準データが生成される。生成された標準データは、解析回路３へ出力される。測光ユニット２１４による測定は、予め設定された周期で予め設定された回数繰り返され、生成された標準データは、解析回路３へ出力される。なお、標準データを生成するのに用いられる標準試料は１つに限定されない。例えば、２つの標準試料が用いられても構わない。このとき、例えば、標準試料Ｓ２，Ｓ５が用いられる。

解析回路３は、分析機構２から出力された標準データを受信すると、検量データ生成機能３１を実行する。検量データ生成機能３１を実行すると解析回路３は、第２試薬の所定の検査項目についての標準検量線に関するデータ、及び測光タイミング線に関するデータを記憶回路８から読み出す。解析回路３は、標準データに含まれる標準試料についての測定値に対して近似曲線を引くことで、反応曲線を算出する。解析回路３は、反応曲線と、測光タイミング線との交点である測光タイミング（標準試料Ｓ２，Ｓ５を用いる場合には測光タイミングＴ２，Ｔ５）における吸光度を算出する。

解析回路３は、測光タイミングにおける吸光度に基づいて標準検量線を補正・補間することで、当該検査項目の被検データ測定が可能となる検量線を得る。解析回路３は、例えば、補正された検量線を検量データとして記憶回路８に記憶させる。なお、少なくとも１つの標準試料の測定により得られた標準データに基づいて標準検量線を補正することで検量線を得る手法は、試薬を節約する観点から一般的に用いられる手法である。しかしながら、これに限定されない。解析回路３は、標準検量線を用いずに検量線を取得してもよい。

具体的には、例えば、全ての標準試料Ｓ１～Ｓ８についての測定が実施され、吸光度としての標準データが生成される。解析回路３は、分析機構２から出力された標準データを受信すると、検量データ生成機能３１を実行する。検量データ生成機能３１を実行すると解析回路３は、第２試薬の所定の検査項目についての測光タイミング線に関するデータを記憶回路８から読み出す。解析回路３は、標準データに含まれる標準試料についての測定値に対して近似曲線を引くことで、反応曲線を算出する。解析回路３は、反応曲線と、測光タイミング線との交点である測光タイミングにおける吸光度を算出する。解析回路３は、測光タイミングにおける吸光度に基づいて検量線を得る。解析回路３は、例えば、検量線を検量データとして記憶回路８に記憶させる。これにより、現環境下におけるより適正な検量線を得ることが可能となる。

以上のように、第１の実施形態では、自動分析装置１は、第１試薬分注プローブ２０９により、標準試料Ｓ１～Ｓ８の少なくともいずれかに、標準試料に含まれる検出対象と結合する成分が固定化された不溶性担体を含む試薬を添加する。測光ユニット２１４は、標準試料に試薬が添加された反応液を光学的に測定することで、標準試料についての測光強度を取得する。記憶回路８は、測光強度に関する情報を取得する時点が、高濃度の標準試料から低濃度の標準試料へ段階的に長くなるように設定された測光タイミング線を記憶している。そして、解析回路３は、検量データ生成機能３１により、取得した測光強度に基づいてこの測光強度の経時変化を表す強度曲線を取得し、強度曲線と測光タイミング線との交点で取得される情報に基づいて検量データを生成するようにしている。これにより、自動分析装置１は、検出対象の濃度に適した反応時間で情報を取得することで、ダイナミックレンジの広い検量データを生成することが可能となる。

（自動分析装置１による分析データの生成）
次に、自動分析装置１が分析データを生成する動作の例を詳細に説明する。

制御回路９は、例えば、操作者から測定動作開始の指示が入力されると、測定制御機能９３を実行する。測定制御機能９３を実行すると制御回路９は、分析機構２、及び駆動機構４を制御することで所定の検査項目についての被検データを生成する。

解析回路３は、分析機構２から出力された被検データを受信すると、分析データ生成機能３２を実行する。分析データ生成機能３２を実行すると解析回路３は、被検データと対応する検査項目について記憶されている検量データ、及び測光タイミング線に関するデータを記憶回路８から読み出す。解析回路３は、被検データに含まれる、実際に測定された複数の吸光度に対して近似曲線を引くことで、被検データ近似曲線を算出する。なお、被検データ近似曲線は、吸光度に基づいて算出される近似曲線に限られず、吸光度間を線形補間した直線であっても構わない。近似式の精度が高いことが前提となるが、近似曲線により表される方が、直線により表される場合よりもノイズに対してロバストとなる。

図１１は、標準試料Ｓ１～Ｓ８についての反応曲線Ｃ１～Ｃ８、測光タイミング線、及び被検データに基づいて算出された被検データ近似曲線の例を表す図である。図１１に示される例では、被検データ近似曲線は、太い二点鎖線により表され、測光タイミングＴ４とＴ５との間で測光タイミング線と交差している。

被検データに基づき、試料中の検出対象の濃度を求めるためには、測光タイミング線と被検データ近似曲線との交点の位置を求め、その位置を検量データ上に置き換える必要がある。解析回路３では、例えば、次の処理によって検量データ上の位置が特定される。

図１２は、記憶回路８に記憶されている補正済み検量データの例を表す図である。まず、解析回路３は、図１１に示される測光タイミング線上のＴ４とＴ５とを直線で結ぶ。測光タイミング線と被検データ近似曲線とが交差するポイントをＸとした場合、Ｔ４Ｘ：ＸＴ５＝ａ：ｂであるとする。解析回路３は、被検データと対応する検査項目についての補正済み検量データ上において線分Ｔ４Ｔ５をａ：ｂに分割するポイントを計算により求める。このポイントが、測光タイミング線上の交点が検量データ上に置き換えられた交点Ｘとなる。図１２において、交点Ｘからグラフのｘ軸に垂線を下し、ｘ軸と交わった値が、試料中の検出対象の濃度となる。

以上のように、第１の実施形態では、自動分析装置１は、第１試薬分注プローブ２０９により、被検試料に、所定成分が固定化された不溶性担体を含む試薬を添加する。測光ユニット２１４は、被検試料に試薬が添加された反応液を光学的に測定することで、被検試料についての測光強度を取得する。そして、解析回路３は、分析データ生成機能３２により、取得した被検試料の測光強度に基づいてこの測光強度の経時変化を表す強度曲線を取得し、強度曲線と測光タイミング線との交点で取得される情報、及び検量データに基づいて分析データを生成するようにしている。これにより、自動分析装置１は、ダイナミックレンジの広い検量データを用い、分析データを生成することが可能となる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、標準検量線及び検量線は、例えば、濃度と吸光度との相関関係を表すものとして説明した。第２の実施形態では、標準検量線及び検量線が、例えば、濃度と反応時間との相関関係を表すものである場合を説明する。

（標準検量線、測光タイミング線、及び測光タイミングの設定）
第２の実施形態において標準検量線は、例えば、濃度と反応時間との相関関係を表す。標準検量線は、例えば、試薬メーカー等において、反応曲線Ｃ１～Ｃ８毎に設定された測光タイミングに到達するまでの反応時間に基づいて生成される。

具体的には、例えば、測光タイミング線が図６に示されるような曲線形状を有する場合、測光タイミングＴ１～Ｔ８にそれぞれ到達するまでの反応時間は、図１３に示されるように表される。このとき、標準検量線は、取得した反応時間を縦軸とし、濃度を横軸として算出される。図１４は、図１３に基づいて算出される、濃度と反応時間とから表される標準検量線の例を表す図である。図１４に示される標準検量線によれば、反応時間は、検出対象の濃度の増加と共に減少する。

なお、第２の実施形態において、測光タイミング線により規定される測光タイミングは、最大測定回数内で設定されることに限定されない。すなわち、測光タイミングは、例えば、３３サイクルよりも遅い時間で設定されても構わない。

例えば、標準試料についてのタイムコース（反応曲線）の少なくともいずれかに基づき、最大測定回数を超える区間の反応曲線を推測する。そして、反応曲線、及び推測した反応曲線に基づき、測光タイミング線が設定される。

具体的には、例えば、図４に示される、標準試料Ｓ１～Ｓ８についての反応曲線Ｃ１～Ｃ８を想定する。反応曲線Ｃ１～Ｃ８について、例えば、それぞれ観測区間３０～３３の４点を用いた線形回帰分析を実施する。なお、線形回帰分析に用いる区間は任意であり、ユーザ及び試薬メーカーで選択可能である。

線形回帰分析により算出した近似直線のうち、決定係数が例えば０．５以上の近似直線を抽出する。観測区間３０～３３の４点により算出される近似直線の決定係数が負の値、又は０．５未満である場合、直線近似よりも曲線近似の方が望ましいからである。抽出した近似直線は、当該近似直線と対応する反応曲線についての３３サイクルより後の反応を表す。決定係数が０．５未満の近似直線が算出された反応曲線については、３３サイクルより後の反応は考慮しない。

３３サイクルより後の区間を含む反応曲線Ｃ１～Ｃ８それぞれから、例えば、１つずつ抽出した測定値をデータセットとし、吸光度を目的変数とする回帰分析を実施する。抽出する測定値を変更しながら回帰分析を繰り返し、算出された複数の回帰式のうち、所定の条件を満たす回帰式を抽出する。続いて、抽出した回帰式毎に、反応曲線Ｃ１～Ｃ８との交点を求め、隣り合う反応曲線との交点間の吸光度の差の和、又は積等を算出する。そして、抽出した回帰式のうち、算出した和、又は積の値が最も大きくなる回帰式を測光タイミング線とする。

図１５は、３３サイクルより後の区間を含む反応曲線Ｃ１～Ｃ８に基づいて設定される測光タイミング線、及び測光タイミングの例を表す図である。図１５において、測光タイミング線は太い破線により表され、曲線形状を有する。図１５において、丸印は測光タイミングを表す。図１５では、反応曲線Ｃ１～Ｃ４について算出された近似直線が、３３サイクルより後の反応を表している。図１５では、測光タイミング線と反応曲線Ｃ１～Ｃ３とが、３３サイクルを超える区間で交差している。つまり、標準試料Ｓ１～Ｓ３についての測光タイミングＴ１～Ｔ３は、３３サイクルを超える区間で発生している。図１５に示される測光タイミングＴ１～Ｔ８に到達するまでの反応時間に基づいて標準検量線が生成される。

図１６は、図１５に示される測光タイミングに基づいて生成される標準検量線の例を表す図である。図１６に示される標準検量線によれば、反応時間は、検出対象の濃度の増加と共に減少する。

なお、決定係数０．５未満の近似直線が算出された反応曲線については、観測区間３０～３３の４点を用いて近似曲線を改めて算出し、算出した近似曲線により、３３サイクルより後の反応を表しても構わない。また、近似直線を抽出する際の決定係数の閾値は、０．５に限定されない。当該閾値は、任意に設定可能である。

また、測光タイミング線は、３３サイクルより後の反応曲線を算出した後に設定されることに限定されない。例えば、測光タイミング線は、３３サイクルより後の反応曲線を算出する前に設定されてもよい。例えば、吸光度がどの値になった点（反応時間）を標準検量線上の点として採用するかを反応曲線毎に決定する。決定された点に基づいて測光タイミング線が設定される。

このとき、３３サイクルより後の反応曲線を算出する必要があるか否かは、設定した測光タイミング線に基づいて判断され得る。例えば、設定した測光タイミング線と反応曲線との交点が３３サイクル以内に存在しない場合、３３サイクルより後の反応曲線を算出する必要があると判断する。３３サイクルより後の反応曲線を算出する必要がある場合、反応曲線における所定の区間の測定値を用いて回帰分析を実施し、３３サイクルより後の反応曲線を算出する。

また、第２の実施形態において、測光タイミング線は、右下から左上へ斜めに伸びる線でなくても構わない。例えば、測光タイミング線は、横軸と平行な直線であっても構わない。

例えば、測光タイミング線を吸光度が固定された直線として設定する。図１７は、吸光度が固定された測光タイミング線、及び測光タイミングの例を表す図である。図１７において、測光タイミング線は太い破線により表され、測光タイミングは丸印により表される。図１７では、反応曲線Ｃ１～Ｃ４について算出された近似直線が、３３サイクルより後の反応を表している。図１７では、測光タイミング線と反応曲線Ｃ２，Ｃ３とが、３３サイクルを超える区間で交差している。なお、反応曲線Ｃ２は、横軸に対して所定の角度を有しているため、これらの反応曲線を延伸させるといずれ測光タイミング線と交差することになる。これにより、標準試料Ｓ２，Ｓ３についての測光タイミングＴ２，Ｔ３は、３３サイクルを超える区間で発生することになる。図１７に示される測光タイミングＴ２～Ｔ８に到達するまでの反応時間に基づいて標準検量線が生成される。

図１８は、図１７に示される測光タイミングに基づいて生成される標準検量線の例を表す図である。図１８に示される標準検量線によれば、低濃度で急な傾斜を有することになるため、演算濃度の分解能がさらに向上することになる。

以上のように、第２の実施形態では、標準試料Ｓ１～Ｓ８それぞれに、標準試料Ｓ１～Ｓ８内の検出対象と結合する成分が固定化された不溶性担体を含む試薬が添加される。標準試料Ｓ１～Ｓ８に試薬が添加されたそれぞれの反応液は、異なる測光タイミングで光学的に測定される。そして、標準試料毎の測光結果に基づき、所定の吸光度に達するまでの反応時間から検量線が生成される。これにより、検出対象の濃度の高低に関わらず、所定の吸光度に達するまでの反応時間から、検出対象の濃度を一意に求めることが可能となる。

なお、標準検量線は、濃度と吸光度との相関関係と、濃度と反応時間との相関関係とが組み合わされたものであっても構わない。標準検量線は、例えば、検出対象の濃度が低い場合には濃度と吸光度との相関関係で表され、検出対象の濃度が中程度から高い場合には濃度と反応時間との相関関係で表される。具体的には、例えば、図１９に示されるように、濃度が中程度から高い標準試料に対しては測光タイミングＴ５～Ｔ８にそれぞれ到達するまでの反応時間を取得する。そして、取得した反応時間に基づき、検出対象の濃度が中程度から高い試料についての標準検量線を生成する。また、濃度の低い標準試料に対しては反応液内での反応が進んでいない初期サイクルで測定される吸光度と、図１９に示される測光タイミングＴ１～Ｔ５において測定される吸光度との差から吸光度を算出する。そして、算出した吸光度に基づき、検出対象の濃度が低い試料についての標準検量線を生成する。

図２０及び図２１は、図１９に示される手法で生成される標準検量線の例を表す図である。図２０に示される標準検量線は、濃度と吸光度との相関関係で表され、濃度が低い検出対象の測定に用いられる。図２１に示される標準検量線は、濃度と反応時間との相関間関係で表され、濃度が中程度から高い検出対象の測定に用いられる。これにより、濃度が低い検出対象の測定については吸光度から、検出対象の濃度を求めることが可能となる。また、濃度が中程度から高い検出対象の測定については所定の吸光度に達するまでの反応時間から、検出対象の濃度を求めることが可能となる。すなわち、検出対象の濃度の高低に関わらず、検出対象の濃度を一意に求めることが可能となる。

（自動分析装置１による検量データの生成）
次に、自動分析装置１が検量データを生成する動作の例を説明する。

まず、分析機構２で、所定の検査項目に係る標準試料Ｓ１～Ｓ８の少なくとも１つについての標準データが生成される。標準データが生成されると、解析回路３は、検量データ生成機能３１を実行する。検量データ生成機能３１を実行すると解析回路３は、所定の検査項目についての標準検量線に関するデータ、及び測光タイミング線に関するデータを記憶回路８から読み出す。解析回路３は、標準データに含まれる標準試料についての測定値に対して近似曲線を引くことで、反応曲線を算出する。

解析回路３は、測光タイミング線と反応曲線との交点が最大測定回数内、例えば、３３サイクル内に存在するか否かを判断する。図１３に示されるように測光タイミング線が３３サイクル内に収まっている場合、測光タイミング線と反応曲線とは３３サイクル内で必ず交差する。解析回路３は、反応曲線と、測光タイミング線との交点である測光タイミングに到達するまでの反応時間を算出する。解析回路３は、測光タイミングに到達するまでの反応時間に基づき、例えば、図１４のように設定されている標準検量線を補正・補間する。これにより、所定の検査項目の被検データ測定が可能となる検量線を得る。解析回路３は、例えば、補正された検量線を検量データとして記憶回路８に記憶させる。

図１５に示されるように測光タイミング線が３３サイクル内に収まっていない場合、算出された反応曲線によっては、測光タイミング線との交点が３３サイクルを超えたサイクルに存在する。測光タイミング線と反応曲線との交点が３３サイクル内に存在しない場合、解析回路３は、算出した反応曲線について、例えば、観測区間３０～３３の４点を用いた線形回帰分析を実施する。解析回路３は、線形回帰分析により算出した近似直線で、当該反応曲線を延伸する。解析回路３は、３３サイクルより後に延伸した反応曲線と、測光タイミング線との交点である測光タイミングに到達するまでの反応時間を算出する。

なお、線形回帰分析により所定の決定係数以上の近似直線が算出できない反応曲線については、当該反応曲線と、測光タイミング線とが３３サイクル内で交差するように測光タイミング線が予め設定されていても構わない。こうすると、反応時間の算出がより正確になる。

解析回路３は、測光タイミングに到達するまでの反応時間に基づき、例えば、図１６に設定されている標準検量線を補正・補間する。これにより、所定の検査項目の被検データ測定が可能となる検量線を得る。解析回路３は、例えば、補正された検量線を検量データとして記憶回路８に記憶させる。

なお、検量線を取得する手法は上記に限定されない。解析回路３は、標準検量線を用いずに検量線を取得してもよい。

具体的には、例えば、全ての標準試料Ｓ１～Ｓ８についての測定が実施され、吸光度としての標準データが生成される。解析回路３は、標準データに含まれる標準試料Ｓ１～Ｓ８についての測定値に対して近似曲線を引くことで、反応曲線を算出する。解析回路３は、反応曲線と、測光タイミング線との交点である測光タイミングＴ１～Ｔ８にそれぞれ到達するまでの反応時間を算出する。解析回路３は、測光タイミングＴ１～Ｔ８にそれぞれ到達するまでの反応時間に基づいて検量線を得る。解析回路３は、例えば、検量線を検量データとして記憶回路８に記憶させる。

以上のように、第２の実施形態では、自動分析装置１は、解析回路３の検量データ生成機能３１により、取得した測光強度に基づいてこの測光強度の経時変化を表す強度曲線を取得し、強度曲線と測光タイミング線との交点に到達するまでの反応時間に基づいて検量データを生成するようにしている。これにより、自動分析装置１は、ダイナミックレンジの広い検量データを生成することが可能となる。

（自動分析装置１による分析データの生成）
次に、自動分析装置１が分析データを生成する動作の例を説明する。

測定動作が開始されると、所定の検査項目についての被検データが分析機構２で生成される。解析回路３は、分析機構２から出力された被検データを受信すると、分析データ生成機能３２を実行する。分析データ生成機能３２を実行すると解析回路３は、被検データと対応する検査項目について記憶されている検量データ、及び測光タイミング線に関するデータを記憶回路８から読み出す。解析回路３は、被検データに含まれる、実際に測定された複数の吸光度に対して近似曲線を引くことで、被検データ近似曲線を算出する。

解析回路３は、測光タイミング線と反応曲線との交点が最大測定回数内、例えば、３３サイクル内に存在するか否かを判断する。図２２は、標準試料Ｓ１～Ｓ８についての反応曲線Ｃ１～Ｃ８、測光タイミング線、及び被検データに基づいて算出された被検データ近似曲線の例を表す図である。図２２では、被検データ近似曲線は、太い二点鎖線により表され、測光タイミング線と反応曲線とは３３サイクル内で交差している。

測光タイミング線と反応曲線との交点が３３サイクル内に存在する場合、解析回路３は、交点近傍の測光タイミング、例えば、測光タイミングＴ４，Ｔ５を用いて分析データを生成する。例えば、解析回路３は、図２２に示される測光タイミング線上のＴ４とＴ５とを直線で結ぶ。ここで、測光タイミング線と被検データ近似曲線とが交差するポイントをＸとした場合、Ｔ４Ｘ：ＸＴ５＝ａ：ｂであるとする。解析回路３は、被検データと対応する検査項目についての補正済み検量データ上において、線分Ｔ４Ｔ５をａ：ｂに分割する点を計算により求める。この点が、測光タイミング線上の交点Ｘが検量データ上に置き換えられた点Ｘである。図２３は、図２２と対応する補正済み検量データ、及び算出した点Ｘの例を表す図である。図２３において、点Ｘからグラフのｘ軸に垂線を下し、ｘ軸と交わった値が、試料中の検出対象の濃度となる。

図２４に示されるように測光タイミング線が３３サイクル内に収まっていない場合、被検データ近似曲線によっては、測光タイミング線との交点が３３サイクルを超えたサイクルに存在する。測光タイミング線と被検データ近似曲線との交点が３３サイクル内に存在しない場合、解析回路３は、算出した被検データ近似曲線について、例えば、観測区間３０～３３の４点を用いた線形回帰分析を実施する。解析回路３は、線形回帰分析により算出した近似直線で、当該被検データ近似曲線を延伸する。解析回路３は、３３サイクルより後に延伸した被検データ近似曲線と、測光タイミング線との交点Ｘを求める。

解析回路３は、交点近傍の測光タイミング、例えば、測光タイミングＴ２，Ｔ３を用いて分析データを生成する。例えば、解析回路３は、図２４に示される測光タイミング線上のＴ２とＴ３とを直線で結ぶ。このとき、Ｔ２Ｘ：ＸＴ３＝ａ：ｂであるとする。解析回路３は、被検データと対応する検査項目についての補正済み検量データ上において、線分Ｔ２Ｔ３をａ：ｂに分割する点Ｘを計算により求める。この点Ｘは、測光タイミング線上の交点Ｘと対応する。図２５は、図２４と対応する補正済み検量データ、及び算出した点Ｘの例を表す図である。図２５において、点Ｘからグラフのｘ軸に垂線を下し、ｘ軸と交わった値が、試料中の検出対象の濃度となる。

なお、試料中の検出対象の濃度を取得する手法は上記に限定されない。例えば、解析回路３は、測光タイミング線と被検データ近似曲線との交点Ｘまで到達する反応時間を算出するようにしてもよい。解析回路３は、例えば、図２３に示される補正済み検量データに、算出した反応時間を照らし合わせ、試料中の検出対象の濃度を算出する。

また、試料中の検出対象の濃度によっては、例えば、観測区間３０～３３における測光値がばらつくことがある。このような場合、観測区間３０～３３の４点を用いた線形回帰分析により算出された近似直線の精度は高くない。解析回路３は、例えば、観測区間３０～３３における測光値のばらつきが予め設定した以上である場合、算出した近似直線の精度が高くないことを表す識別子、例えば、エラーフラグを立てても構わない。

以上のように、第２の実施形態では、自動分析装置１は、解析回路３の分析データ生成機能３２により、取得した被検試料の測光強度に基づいてこの測光強度の経時変化を表す強度曲線を取得する。そして、自動分析装置１は、取得した強度曲線と測光タイミング線との交点に到達するまでの反応時間に基づいて分析データを生成するようにしている。ところで、強度曲線と測光タイミング線との交点における吸光度を利用して生成した検量線に基づいて検出対象の濃度を測定する場合、測定時における吸光度の微小なばらつきが測定結果に大きく影響を与えることがある。このことは濃度が低いときに特に顕著である。これに対し、強度曲線と測光タイミング線との交点に到達するまでの反応時間を利用して生成した検量線では、低い濃度においても高い分解能を有する。このため、測定時における反応時間に微小ばらつきがあった場合であっても測定結果が大きく変動しにくくなる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、抗体又は抗原を固定化した不溶性担体を用いた測定において、検出対象を高感度かつ高濃度まで測定可能とすること、すなわち、高感度かつ広いダイナミックレンジを実現することができる。

実施形態の説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路８に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路８にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、上記各実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、上記実施形態における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

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は意図していない。これら実施形態は、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同様に、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ものである。

１…自動分析装置
２…分析機構
３…解析回路
４…駆動機構
５…入力インタフェース
６…出力インタフェース
７…通信インタフェース
８…記憶回路
９…制御回路
３１…検量データ生成機能
３２…分析データ生成機能
９１…システム制御機能
９２…校正制御機能
９３…測定制御機能
２０１…反応ディスク
２０２…恒温部
２０３…サンプルディスク
２０４…試薬庫
２０５…試薬庫
２０６…サンプル分注アーム
２０７…サンプル分注プローブ
２０８…試薬分注アーム
２０９…試薬分注プローブ
２１０…試薬分注アーム
２１１…試薬分注プローブ
２１２…攪拌ユニット
２１３…攪拌ユニット
２１４…測光ユニット
２１５…洗浄ユニット
２０１１，２０１１－１～２０１１－８…反応容器
２０４１…試薬ラック
２０５１…試薬ラック
２１２１…攪拌アーム
２１３１…攪拌アーム

Claims (16)

1. 既知の濃度の検出対象を含む標準試料について、異なる濃度に対応する複数の標準試料の測光結果に基づき、検量線を生成する検量線生成方法であって、
   前記複数の標準試料それぞれに対応する測光強度の経時変化を表す複数の強度曲線に基づき、前記標準試料毎に測光強度を取得する時点が異なる測光タイミング線を複数本設定し、
   前記複数の強度曲線と複数の測光タイミング線との交点を測光タイミングとし、
   前記複数の標準試料毎に異なる時点が設定された前記測光タイミングで取得された複数の標準試料の測光結果に基づいて前記検量線を生成する検量線生成方法。
2. 既知の濃度の検出対象を含む標準試料について、異なる濃度に対応する複数の標準試料の測光結果に基づき、検量線を生成する検量線生成方法であって、
   前記複数の標準試料それぞれに対応する測光強度の経時変化を表す複数の強度曲線に基づき、前記標準試料毎に測光強度を取得する時点が異なる測光タイミング線を設定し、
   前記複数の強度曲線と前記測光タイミング線との交点を測光タイミングとし、
   前記測光タイミングは、前記標準試料の濃度が高濃度から低濃度になるに伴い、段階的に遅くなるように設定され、
   前記複数の標準試料毎に異なる時点が設定された前記測光タイミングで取得された複数の標準試料の測光結果である測光強度に基づいて前記検量線を生成する検量線生成方法。
3. 既知の濃度の検出対象を含む標準試料について、異なる濃度に対応する複数の標準試料の測光結果に基づき、検量線を生成する検量線生成方法であって、
   前記複数の標準試料それぞれに対応する測光強度の経時変化を表す複数の強度曲線に基づき、前記標準試料毎に測光強度を取得する時点が異なる測光タイミング線を設定し、
   前記複数の強度曲線と前記測光タイミング線との交点を測光タイミングとし、
   前記測光タイミングは、前記標準試料の濃度が高濃度から低濃度になるに伴い、段階的に遅くなるように設定され、
   前記複数の標準試料毎に異なる時点が設定された前記測光タイミングで取得された複数の標準試料の測光結果に基づいて前記検量線を生成する過程において、前記標準試料の濃度に応じ、前記測光タイミングで取得される反応時間に基づいて前記検量線を生成し、又は前記測光タイミングで取得される測光強度に基づいて前記検量線を生成する検量線生成方法。
4. 前記検量線は、反応時間と濃度との相関関係を表したものである請求項１乃至３のいずれかに記載の検量線生成方法。
5. 前記測光タイミング線を、前記複数の強度曲線に基づき、高濃度の標準試料から低濃度の標準試料へ、前記標準試料毎に測光強度を取得する時点が段階的に遅くなるように設定する請求項１乃至４のいずれかに記載の検量線生成方法。
6. 前記測光タイミング線を、前記複数の強度曲線を利用した回帰分析により設定する請求項１乃至５のいずれかに記載の検量線生成方法。
7. 前記測光タイミング線を、前記複数の強度曲線に含まれる実測時点と交わるように設定する請求項１乃至６のいずれかに記載の検量線生成方法。
8. 前記測光タイミング線は、複数本設定される、請求項１に直接的、或いは間接的に従属しない請求項２乃至７のいずれかに記載の検量線生成方法。
9. 前記測光タイミングで取得される測光強度に基づいて前記検量線を生成する、請求項２、３に直接的、或いは間接的に従属しない請求項１、４乃至８のいずれかに記載の検量線生成方法。
10. 前記測光タイミングで取得される反応時間に基づいて前記検量線を生成する、請求項２、３に直接的、或いは間接的に従属しない請求項１、４乃至８のいずれかに記載の検量線生成方法。
11. 前記標準試料の濃度に応じ、前記測光タイミングで取得される反応時間に基づいて前記検量線を生成し、又は前記測光タイミングで取得される測光強度に基づいて前記検量線を生成する、請求項３に直接的、或いは間接的に従属しない請求項１、２、４乃至８のいずれかに記載の検量線生成方法。
12. 前記複数の強度曲線の少なくともいずれかを近似して延伸し、
    前記延伸した強度曲線と前記測光タイミング線との交点を前記測光タイミングとする請求項１乃至１１のいずれかに記載の検量線生成方法。
13. 既知の濃度の検出対象を含む標準試料に、前記検出対象と結合する成分が固定化された不溶性担体を含む試薬を添加する吐出部と、
    前記標準試料に前記試薬が添加された反応液を光学的に測定する測光部と、
    含まれる検出対象の濃度がそれぞれ異なる複数の標準試料毎に異なる時点が設定された測光タイミングに関する情報を記憶する記憶部と、
    前記測光タイミングで取得される測光結果に基づいて検量データを生成する検量データ生成部と
    を具備し、
    前記測光部は、前記標準試料に前記試薬が添加された反応液を光学的に測定することで、前記標準試料の測光強度を取得し、
    前記記憶部は、前記取得された測光強度に関する情報を取得する時点が、含んでいる検出対象の濃度がそれぞれ異なる複数の標準試料毎に異なるように設定された測光タイミング線を記憶し、
    前記検量データ生成部は、前記取得した測光強度に基づき、当該測光強度の経時変化を表す強度曲線を取得し、前記強度曲線と前記測光タイミング線との交点を前記測光タイミングとし、前記測光タイミングで取得される測光強度に基づいて前記検量データを生成し、
    前記測光タイミングは、前記標準試料の濃度が高濃度から低濃度になるに伴い、段階的に遅くなるように設定される、自動分析装置。
14. 前記検量データは、反応時間と濃度との相関関係を表したものである請求項１３に記載の自動分析装置。
15. 前記測光タイミング線は、前記複数の標準試料毎の強度曲線に基づき、高濃度の標準試料から低濃度の標準試料へ、前記標準試料毎に測光強度を取得する時点が段階的に遅くなるように設定される請求項１３又は１４に記載の自動分析装置。
16. 前記吐出部は、被検試料に、前記試薬を添加し、
    前記測光部は、前記被検試料に前記試薬が添加された反応液を光学的に測定することで、前記被検試料の測光強度を取得し、
    前記取得した前記被検試料の測光強度に基づき、当該測光強度の経時変化を表す強度曲線を取得し、前記強度曲線と前記測光タイミング線との交点で取得される情報、及び前記検量データに基づいて分析データを生成する分析データ生成部をさらに具備する請求項１３乃至１５のいずれかに記載の自動分析装置。

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