JPH03100444A - 臨床検査用の自動分析装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、臨床検査で試料を自動分析する際に。

試料中に妨害物質が含まれていると、データ異常として
オペレータに知らせることができる臨床検査用の自動分
析装置に関する。

〔従来の技術〕

臨床検査用の自動分析装置で人間の血液等を分析した際
に、人間が正常な場合、分析した項目は殆ど正常値範囲
に入る筈である。ある項目が正常値範囲を外れたとした
ならば、そのデータに何らかの異常が起きた筈である。

一方、人間が病気になった場合、例えば肝臓が悪いなら
ば、肝臓に関係する酵素のＧＯＴ、ＯＦＴ、ＬＤＨ，Ａ
ＬＰなどのデータは高値となるのが一般的である。この
とき、ＧＯＴ、ＧＰＴ、ＡＬＰは異常に高値なのに、Ｌ
ＤＨが正常になるということは通常前えにくい。むしろ
、ＬＤＨのデータには、装置、試薬、又は血清中の共存
物質が影響していることが考えられる。このように得ら
れた各データの正常・異常をチエツクする従来の方法の
一例が、西畑　豊外３名「矛盾データ検索システムの開
発とその評価」２日本臨床検査自動化学会合誌ＪＪＣＬ
Ａ。

Ｖｏｆｉ、１１　　Ｎｎ５，１９８６年、第５８頁から
第６１頁において論じられている。この方法は、項目間
のデータの関係をフローチャートに従って順次チエツク
していくことにより、データの矛盾を発見してデータ異
常を報告するようにしている５データそのものの異常を
チエツクする方法としては酵素などでいくつかが知られ
ている。酵素は生物的な触媒であり、臨床検査では、酵
素が基質を消費して別な物質に変化させる反応系の中に
ＮＡＤＨ等の特定の波長で吸光度がある物質を組合せて
酵素の活性値を測定する０例えば、肝臓の機能検査に使
われるＧＯＴでは次の反応系を使ってＣ０ＯＨＣ○○Ｈ
ＧＯＴ　　Ｃ０ＯＨＣ０ＯＨ１ ＣＨ２＋　　ＣＨ２→　　　ＣＨ，＋　　ＣＨ。

１ ＣＨＮＨ２ＣＨ，ＣＨ，Ｃ＝Ｏ Ｃ０ＯＨＣ＝ＯＣＨＮＨ２Ｃ０ＯＨ アスパラギン酸　Ｃ０ＯＨＣ○○Ｈオキザロ酢酸α−ケ
トグルタル酸　　　グルタミン酸オキザロ酢酸十ＮＡＤ
Ｈ＋Ｈ＋→リンゴ酸＋ＮＡＤ＋ＭＤＨ：リンゴ酸脱水素
酵素 ＮＡＤＨが３４０１で吸光度を持っており、この反応の
中でＮＡＤＨはＮＡＤ＋という３４０ｎｍで吸光度を持
たない物質に変化していく。この吸光度変化量を測定す
ることにより扉素活性を測定している。吸光度変化率は
酵素活性により一定時間一定である。試薬や装置に異常
があった場合。

この吸光度変化は一様ではなくなり、曲がりが生ずる。

この曲がりをチエツクすることによりデータ異常が検出
される。

酵素活性が大きい場合、短時間のうちに酵素が基質を消
費してしまい、吸光度変化が曲がる現象がおこり、実際
よりも低値になる。これを防止するために吸光度に一定
のラインを設けて、ある−室以上または以下の吸光度に
なったら、その吸光度を使用しない措置をとっている。

また、異常データを検出する自動分析装置としては、特
開昭６０−９５３５９号公報と特開昭６０−９５３６０
号公報を挙げることができる。

これらは、測定したデータが正常値範囲内にあるときは
メモリには記憶せず、正常値範囲外にあるものだけをメ
モリに記憶するようにして、異常データ発見の容易化を
図ったものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術のうち、項目間のデータチ
エツクをおこなう方法は、項目自身のデータについてチ
エツクするのではなく、相互の関連について調べている
。ところが、このような方法では、数項目が偶然に同時
におかしくなった場合などは、データの異常として検出
はできないという欠点がある。一方、患者にはいろいろ
な病気があり、ある病気ではデータが上昇するが、別な
病気ではデータが減少するということもある。このため
、矛盾データ検索のための境界値設定が難かしくなる。

境界値設定が広いと正常なデータでも異常となって報告
される。境界値設定が狭いと異常なデータが正常として
報告される。どちらの場合もデータに対する信頼性が失
われる。

また、酵素の直線性チエツクでは単に曲がりを比較検討
するだけであり、装置や試薬の異常により曲がっている
場合には有効であるが、試料中に妨害物質があってデー
タが異常となっているときには、反応が曲がっているわ
けではなく、吸光度変化率が大きくなっているだけであ
り、異常を検出することはできない、また、酵素反応に
は直線ではなく曲がっている反応もある。酵素以外の項
目では、キレート発色などが使用されており、このチエ
ツク方法は使用できない。

例えば、ＬＡＰ　（ロイシンアミノペプチダーゼ）測定
の場合、正常な検体は副波長で第２試薬添加後でも吸光
度変化は見られないが、血清中に脂肪が多く濁っている
と、試薬と血清中の濁りが反応し、副波長で吸光度の上
昇が見られる。このため。

濃度計算では主波長から副波長の差を使用して、３０ポ
イントから５０ポイントの吸光度変化率から求めるので
、実際よりも濃度が低値となる。従来では、このデータ
異常を検出する方法がなく、そのまま医者に報告されて
いる。

また、ＩＰ（無機リン）測定の場合、正常な検体は第１
試薬添加後に吸光度変化は見られない。

血清中にＭ蛋白が多量に含まれている検体ではＭ蛋白が
試薬と反応し吸光度が上昇する。第２試薬添加後もこの
吸光度上昇が続く、濃度計算では５０ポイント目の吸光
度を使用するため、実際の濃度よりも高値となる。従来
では、このデータ異常をチエツクする方法がなく、その
まま医者に報告されている。

さらに、上記両公報に示された自動分析装置では、単に
異常データを検出しているだけで、試料中の妨害物質に
よるデータ異常を検出することは考慮されていない。

本発明の目的は、試料中に妨害物質があればそのことを
知らせ、妨害物質の影響を少なくするようにした臨床検
査用の自動分析装置および方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は１反応容器に分注
された試料と試薬の反応液に対して光を照射することに
より、吸光度を測定して試料分析を行う自動分析装置に
おいて、一定時間ごとに異なる波長の光を前記反応液に
照射して、前記試料の吸光度を測定する測定手段と、該
測定手段で測定した吸光度データに基づいて経時的な吸
光度変化を算出する算出手段と、該算出手段で算出した
算出結果と予め各分析項目ごとに設定した前記試料の吸
光度の限界値とを比較し、算出結果が限界値を越えてい
ればデータ異常を示すアラームを各分析項目ごとに発生
する判別手段と、を備えたものである。

また、本発明は、反応容器に分注された試料と試薬の反
応液に対して光を照射することにより。

吸光度を測定して試料分析を行う自動分析装置において
、一定時間ごとに異なる波長の光を前記反溶液に照射し
て、前記反応液中の妨害物質の吸光度スペクトルを測定
する測定手段と、該測定手段で測定した吸光度スペクト
ルに基づいて前記妨害物質の吸光度スペクトルのパター
ンを算出する算出手段と、該算出手段で算出した算出結
果と予め設定した前記妨害物質の吸光度スペクトルの正
常パターンとを比較し、算出結果が正常パターンを越え
ていれば各分析項目ごとにデータ異常としてのアラーム
を発生する判別手段と、を備えたものである。

また、本発明は、反応容器に分注された試料と試薬の反
応液に対して光を照射することにより、吸光度を測定し
て試料分析を行う自動分析装置において、一定時間ごと
に異なる波長の光を前記反応液に照射して、前記反応液
中の測定対象物質および妨害物質の吸光度スペクトルを
測定する測定手段と、該測定手段で測定した測定対象物
質の吸光度スペクトルから妨害物質の吸光度スペクトル
を差し引いて、測定対象物質の真の吸光度スペクトルを
求める手段と、を備えたものである。

さらに、本発明は、反応容器に分注された試料と試薬の
混合液に対して、一定時間ごとに異なる波長の光を照射
して前記試料の吸光度を測定する工程と、その測定した
吸光度データに基づいて経時的な吸光度変化を算出する
工程と、その算出結果と予め各分析項目ごとに設定した
前記試料の吸光度の限界値とを比較し、算出結果が限界
値を越えていればデータ異常を示すアラームを発生する
工程と、を含むものである。

〔作用〕

上記構成によれば、試料と試薬が混合された反応液に対
し、測定手段により一定時間ごとに異なる波長の光を照
射して試料の吸光度が測定される。

測定された吸光度データはメモリーに記憶される。

そして、算出手段では、メモリーに記憶された吸光度デ
ータを用いて経時的な吸光度変化が算出される。この場
合、算出手段の中では最小二乗法による吸光度変化率の
算出、一定時間前後の吸光度差の算出などが行われる。

さらに判別手段では、算出手段による算出結果と予め各
分析項目ごとに設定された試料の吸光度の限界値とが比
較され、算出結果が限界値を越えていれば、データ異常
としてアラームが発せられる。これにより、各分析項目
ごとにデータ異常を検出することができるので、異常デ
ータを誤って医者に報告してしまうことを防止できる。

また、反応液中の妨害物質の吸光度スペクトルのパター
ンと、予め設定した妨害物質の吸光度スペクトルの正常
パターンとを比較するようにしても、データ異常の検出
が可能である。

さらに、妨害物質の吸光度スペクトルを測定する際に、
測定対象物質の吸光度スペクトルから妨害物質の吸光度
スペクトルを差し引いて妨害物質の影響を取除くように
すれば、測定対象物質の真の吸光度スペクトルを求める
ことが可能である。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明に係る自動分析装置の全体構成概略図で
ある６図において、反応容器１を収納した反応ディスク
２は恒温槽３に連結され、一定温度に保持されている６
反応ディスク２の外側には、試料分注機構４と試薬分注
機構５が配設されている。試料分注機構４は、試料ディ
スク６上に設置されている試料カップ７内の試料を、反
応容器１に注入するためのものである。試薬分注機構５
は、試薬ディスク８上に設置されている試薬ビン９内の
試薬を反応容器１に注入するためのものである。

試料分注機構４は試料用ポンプ１ｏに、試薬分注機構５
は試薬用ポンプ１１にそれぞれ接続されている。また反
応ディスク２の外側には、前記両分性機構４，５の他に
、攪拌装置１２と洗浄装置１３が設けられている。そし
て洗浄装置１３は容器ポンプ１４に接続されている。さ
らに反応ディスク２の近傍には光源１５、回折格子１６
．多波長の光を同時に検知する検知器１７が配設されて
いる。反応ディスク２、試料ディスク６および試薬ディ
スク８は各々回転自在であり、且つこの回転はインター
フェイス１８を介してＣＰＵ１９により制御される。ま
たインターフェイス１８にはアナログ／デジタルコンバ
ータ２０、プリンタ２１゜ＣＲＴ２２、キーボード２３
およびメモリー２４が接続されている。キーボード２３
はアラーム条件を入力するためのものであり、メモリー
２４は測定した吸光度を記憶するためのものである。ま
たインターフェイス１８には、検知器１６で検知した信
号をＬＯＧ変換する増幅器２５、および前述した試料用
ポンプ１０、試薬用ポンプ１１、容器ポンプ１４が各々
接続されている。

なお、本実施例では、光源１５、検知器１７等は測定手
段を構成している。また算出手段と判別手段はＣＰＵｌ
９の中に内蔵されている。

以上の構成において、試料ディスク６は、試料の順番に
従って、試料分注機構４の下まで回転移動し、試料分注
機構４に連結された試料用ポンプ１ｏにより、反応容器
１の中に所定量の試料が分注される。試料を分注された
反応容器１は、反応ディスク２上を試料添加位置まで移
動する。試料添加位置まで移動した反応容器１は、試料
分注機構５に連結された試薬用ポンプ１１により試薬ビ
ン９から吸引された所定の試薬が加えられる。試薬添加
後の反応容器１は攪拌装置１２の位置まで移動し、攪拌
が行なわれる。内容物が攪拌された反応容器１は光源１
５から発した光束を通過する。

この場合、光源１５からは一定時間ごとに異なる波長の
光が反応容器１に照射され、そのときの吸光度が回折格
子１６を介して検知器１６により検知される。検知され
た吸光度信号は、増幅器２５を経由し、インターフェイ
ス１８を介して、ＣＰＵ１０３に入り、試料中の測定対
象濃度に変換される。濃度変換されたデータはインター
フェース１８を介してプリンタ２１から印字出力される
が、ＣＲＴ２２の画面上に表示され、メモリー２４に格
納される。測定の終了した反応容器１は洗浄装置１３の
位置まで移動し、容器ポンプ１４により内部の液を排出
後、水で洗浄され次の分析に供される。

ところで、第１図に示した自動分析装置では、試料カッ
プ７の試料と試薬ビン９の試薬が各項目ごとに一定量ず
つ反応容器１に分注され１反応ディスク２と共に回転し
ながら検知器１６で多波長の吸光度が測定され、経時的
な吸光度変化がメモリー２４に記憶される。吸光度の測
定は１２秒ごとに５０回、約１０分間に亘って実施され
る。そして、最初に第１試薬が添加され、２４．２５回
目の間で第２試薬が添加される。

ＣＰＵｌ９では、メモリー２４に記憶された多波長の吸
光度データを用いてキーボード２３より入力されるチエ
ツク方式に従ってチエツクを行う。

チエツク式は、四則演算および吸光度変化率並びに正常
範囲の設定により構成されている。

次に実際に設定したチエツク式について説明する。

■　ＬＡＰ測定 主波長：３４０ｎｍ、副波長：４０５ｎｍ正常な検体で
は副波長で３０ポイント以降に吸光度変化はないが、異
常な検体では副波長でプラスの吸光度変化が現われる。

この現象から、測光ポイント３０から５０までの吸光度
変化率が１０以下の場合を正常とし、１０を越える場合
は異常としてアラームを発生する。

第５図と第６図はそれぞれ１人の患者に対してＬＡＰ測
定を行い、そのときの副波長での吸光度変化を示してい
る。上記のチエツク式によれば。

第５図の結果は正常データであり、第６図の結果は異常
データであると判断できる。なお、第４図は５人の患者
に対してＬＡＰ測定を行い、そのときの主波長での吸光
度変化を示している。

■　ＩＰ測測 定波長：３４０ｎｍ、副波長：４０５ｎｍ正常な検体で
は第１試薬添加後、第２試薬添加までの間には吸光度変
化はないが、異常な検体では吸光度の上昇が見られる。

この現象がら、３４０ｎ＠と４０５ｎｍの２波長で第２
試薬添加直前の２４ポイント目と９ポイント目の吸光度
差を比較することにより、データの正常・異常を判別で
きる。

すなわち、 吸光度（２４ポイント）−吸光度（９ポイント）≧４０
：異常吸光度（２４ポイント）−吸光度（９ポイント）
＜４０：正常と表わすことができる。

第２図は８人の患者に対して、また第３図は５人の患者
に対してｒｐ＠定を行い、そのときの吸光度変化をそれ
ぞれ示している。上記のチエツク式によれば、第２図の
結果は異常データであり、第３図の結果は正常データで
あると判断できる６本実施例の自動分析装置により、一
般患者２００名について血清のＬＡＰ測定および工Ｐ８
定を実施し、その測定データをチエツクしたところ、Ｌ
ＡＰＦＲ定で２名、ＩＰ測定で４名のデータ異常を発見
した。

次に反応液中の妨害物質の吸光度スペクトルを測定する
場合について説明する。

血清中に含まれる妨害物質としては、濁り、ヘモグロビ
ン、ビリルビンがあり、第７図に示す吸光度スペクトル
をしている。ＬＡＰ、ＩＰは、３４０閣１ｍｌを主波長
、４０５ｍを副波長としている。

ビリルビンの吸光度スペクトルは４０５ｍに吸光度を持
つため、副波長での吸光度が実際よりも大きくなり誤差
となる。一方、ビリルビンの吸光度のピークは４５０ｍ
にあり、４５０ｍの吸光度の大きさから、４０５ｍ５に
どの程度の影響があるのか判定できる。すなわち、４５
０ｍの吸光度の大きさから、データに影響ありとしてア
ラームを発生させる。

また、上記の実施例において、４５０ｍｍのビリルビン
の吸光度から、４０５ｍｍにおけるビリルビンの吸光度
の影響を推定する６一般に４５０ｍｍと４０５閣におけ
るビリルビンの吸光度は一定の比例関係にあり、２：１
程度の影響がある、この推定した吸光度を差し引いて、
ＬＡＰ、ＩＰの等の濃度換算をおこなう。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、試料中に妨害物
質があるとアラームで知らせてくれるので、データ異常
を容易に発見でき、医者には正常なデータだけを報告す
ることができる。その結果。

医者は患者に対して誤りのない診断を行うことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動分析装置の概略構成図、第２
図および第３図はＩＰ測定の結果を示す線図、第４図乃
至第６図はＬＡＰ測定の結果を示す線図、第７図は血清
中に含まれる妨害物質の吸光度スペクトルを示す線図で
ある。 １・・・反応容器、２・・・反応ディスク、４用試料分
注機構、訃・・試薬分注機構、６・・・試料ディスク、
７・・・試料カップ、８・・・試薬ディスク、９・・・
試薬ビン、１５・・・光源、１６・・・回折格子、１７
・・・検知器、１８・・・インターフェース、１９・・
・ＣＰＵ。 ２３・・・キーボード、２４・・・メモリー、２５・・
・増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、反応容器に分注された試料と試薬の反応液に対して
   光を照射することにより、吸光度を測定して試料分析を
   行う自動分析装置において、一定時間ごとに異なる波長
   の光を前記反応液に照射して、前記試料の吸光度を測定
   する測定手段と、該測定手段で測定した吸光度データに
   基づいて経時的な吸光度変化を算出する算出手段と、該
   算出手段で算出した算出結果と予め各分析項目ごとに設
   定した前記試料の吸光度の限界値とを比較し、算出結果
   が限界値を越えていればデータ異常を示すアラームを各
   分析項目ごとに発生する判別手段と、を備えたことを特
   徴とする臨床検査用の自動分析装置。 ２、請求項１記載の自動分析装置において、前記算出手
   段は、測定された吸光度データを基にして、一定時間前
   後の吸光度差を算出するとともに、最小二乗法により一
   定時間内の吸光度変化率を算出することを特徴とする臨
   床検査用の自動分析装置。 ３、反応容器に分注された試料と試薬の反応液に対して
   光を照射することにより、吸光度を測定して試料分析を
   行う自動分析装置において、一定時間ごとに異なる波長
   の光を前記反応液に照射して、前記反応液中の妨害物質
   の吸光度スペクトルを測定する測定手段と、該測定手段
   で測定した吸光度スペクトルに基づいて前記妨害物質の
   吸光度スペクトルのパターンを算出する算出手段と、該
   算出手段で算出した算出結果と予め設定した前記妨害物
   質の吸光度スペクトルの正常パターンとを比較し、算出
   結果が正常パターンを越えていれば各分析項目ごとにデ
   ータ異常としてのアラームを発生する判別手段と、を備
   えたことを特徴とする臨床検査用の自動分析装置。 ４、請求項１又は３記載の自動分析装置において、前記
   測定手段は、３４０〜９００ｎｍの波長領域で吸光度を
   測定することを特徴とする臨床検査用の自動分析装置。 ５、反応容器に分注された試料と試薬の反応液に対して
   光を照射することにより、吸光度を測定して試料分析を
   行う自動分析装置において、一定時間ごとに異なる波長
   の光を前記反応液に照射して、前記反応液中の測定対象
   物質および妨害物質の吸光度スペクトルを測定する測定
   手段と、該測定手段で測定した測定対象物質の吸光度ス
   ペクトルから妨害物質の吸光度スペクトルを差し引いて
   、測定対象物質の真の吸光度スペクトルを求める手段と
   、を備えたことを特徴とする臨床検査用の自動分析装置
   。 ６、反応容器に分注された試料と試薬の混合液に対して
   、一定時間ごとに異なる波長の光を照射して前記試料の
   吸光度を測定する工程と、その測定した吸光度データに
   基づいて経時的な吸光度変化を算出する工程と、その算
   出結果と予め各分析項目ごとに設定した前記試料の吸光
   度の限界値とを比較し、算出結果が限界値を越えていれ
   ばデータ異常を示すアラームを発生する工程と、を含む
   自動分析装置。