JPH04212039A - アナライザにおけるプレスポット検出方法及び装置 - Google Patents
アナライザにおけるプレスポット検出方法及び装置Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、滴状のサンプル液体
を試験エレメントに滴下し，検体の検査を行うことがで
きる医療上のアナライザ等の装置に関するものであり、
特定すれば、そのような装置であって適当な分配条件を
チェックすることができるものに関する。 【０００２】 【従来の技術】湿潤検知器は医療上のアナライザには良
く使用されており、分析のため患者のサンプルをスライ
ド状の試験エレメント（以下スライド）に滴下したとき
の広がり状態の検出を行っている。その例は米国特許第
４，４２０，５６６ 号に記載されている。液体滴下量
が不十分なスライドを検知器により検出せしめるため適
当な閾値が設定されている。 【０００３】そのような検知器は大いに役立つものでは
あるが、プレスポット（時期尚早滴下（ｐｒｅ−ｓｐｏ
ｔ）） 条件が起こったか否かの検出は信頼性が高くな
かった。即ち、従来の検知器は所望の滴下が行われたか
否かの検出を意図しており、プレスポットという誤動作
が起こり得る条件を検出すること意図したものではなか
った。ここに、プレスポットは所望の分配時期が来る前
に誤って分配器がスライドに或る量の液体を滴下してし
まったときに起こる。プレスポット量が多い場合、例え
ば、正規の分配容量の略々１０パーセントより大きいと
きは、これは正規の分配を行ったときのスライドの性能
に悪影響を及ぼす。 【０００４】上述の特許の湿潤検知器を使用してプレス
ポットが起こったことを検出することが試みられている
。そのため、センサにより引き起こされるＲ−Ｃ 時間
減衰値を検出することを基本原理としている。即ち、指
数的減衰により、Ａ／Ｄ 変換値で２５０”個” とい
った中間値に漸近しなければならない。しかしながら、
プレスポットがあるとこの曲線の漸近的な減衰特性は中
断され、コンピュータはそのような中断を検出するよう
にプログラムされている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】この考えかたは分かり
易くはあるが、プレスポットを代表するＡ／Ｄ 信号に
おける変化の絶対値を設定することは実際的には困難で
ある。それは、絶対値はアナライザの型式如何によって
変化するからである。一次微分（例えば、Ａ／Ｄ 変換
値で２４の減少量） でも十分とはいえない。それは、
ノイズも類似した効果を人為的に発生せしめるからであ
る。もっと正確にいうと、アナライザにおいて、検知器
に対する試験エレメントの物理的な運動に大抵は原因す
るノイズがシステムに発生するが、これはプレスポット
条件とは全く異なったものである。 【０００６】この発明の目的はプレスポットを検出する
ための湿潤検知器の使用に関し、プレスポットを全て高
精度にそうででない場合を誤検知することなく検出する
ことができるものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明による、上記目
的を達成するための、液体分配器による試験エレメント
の不適当な湿潤を、該エレメント上の水分の存在におい
て減少するＲ−Ｃ 時間減衰を生成する湿り検知器を使
用して検出する方法は、 （ａ） 意図した液体の分配に先立って、水の吸収帯で
の試験エレメントの反射性を代表するＲ−Ｃ 時間減衰
信号を発生し、 （ｂ） 前記信号における各データ点のために、或る時
間にわたっての前記信号の変化割合を算出し、（ｃ）
各データ点のための傾斜的変化割合算出値を、試験エレ
メントの運動によって惹起し得る変化割合を表すノイズ
閾値に対して比較し、 （ｄ） 比較ステップ（ｃ） が二つの連続的なデータ
点に対して前記閾値より大きい値を得ているか否かを判
別し、そして、 （ｅ） ステップ（ｄ） で閾値より大きい値を得る二
つの連続的なデータ点であると認識したときエラーステ
ートメントを発生する、ことより成る。 【０００８】この発明による、上記目的を達成する、液
体分配器による試験エレメントの不適当な湿潤を、該エ
レメント上の水分の存在において減少するＲ−Ｃ 時間
減衰を生成する湿り検知器を使用して検出する装置は、
（ａ） 意図した液体の分配に先立って、水の吸収帯で
の試験エレメントの反射性を代表するＲ−Ｃ 時間減衰
信号を発生する手段と、
（ｂ） 前記信号における各データ点のために、或る時
間にわたっての前記信号の変化割合を算出する手段と、
（ｃ） 各データ点のための傾斜的変化割合算出値を、
試験エレメントの運動によって惹起されることができる
変化速度を表すノイズ閾値に対し比較する手段と、（ｄ
） 比較手段（ｃ） が二つの連続的なデータ点に対し
て前記閾値より大きい値を得ているか否かを判別する手
段と、 （ｅ） 手段（ｄ） が閾値より大きい値を得る二つの
連続的なデータ点であると認識したときエラーステート
メントを発生する手段と、より成る。 【０００９】 【実施例】この発明を、以下、医療上のアナライザに使
用される装置についてて、好ましい試験エレメント（以
下スライドと称する）に関連して説明する。この発明は
アナライザの構成要素以外としても有益であり、予め乾
燥された試薬を含む他の試験エレメントについても、プ
レスポットを検出することが必要であれば、応用するこ
とができる。 【００１０】この発明の実施例ではスライドは、例えば
、ＥａｓｔｍａｎＫａｄａｋ 社から”Ｅｋｔａｃｈｅ
ｍ”の商品名で入手可能なスライドとすることができる
。 【００１１】この発明に特に有利な環境である医療用の
アナライザは第１図に示すように分配ステーション１８
と、トレイ２０のような患者サンプル源と、スライドを
分配ステーション１８の下方の位置に駆動するディスト
リビュータと称するスライド取扱手段３０と、湿潤検知
器６０とを具備する。アナライザのこのような部品は通
常のものであり、米国特許第４，４２０，５６６ 号に
もっと詳しく記載されてある。同様に、湿潤検知器６０
もこの特許に記載されてある。簡略に説明すると、スラ
イド１５の一側面にビーム６４を照射するランプ６２の
ような光源と、スライドからの矢印６８のような反射光
を受け取るセンサ６４とを特徴とする。好ましくはセン
サ６６は硫化鉛型の光電池であり、１．９４５ ミクロ
ンの波長の赤外線放射を通過せさる一体型のノッチフィ
ルタ（図示せず）を備える。１．９４５ ミクロンの波
長の放射はスライド１５内に含まれる水の吸収帯内にあ
る。従って、湿潤スライドは、放射が水性のサンプルに
よって吸収されることからセンサ６６の出力が比較的に
弱められるという特徴を呈する。センサ６６及びランプ
６２はスライド１５に対する向きが、スライド１５から
の拡散された反射を受け取り、かつセンサ６６に戻され
る鏡面反射を最小にするように、選定される。 【００１２】検知器６０を作動させるために有効な回路
は第２図に示される。この回路はＥａｓｔｍａｎ Ｋｏ
ｄａｋ 社から”Ｅｋｔａｃｈｅｍ ７００”の商品名
で販売されているアナライザに現在使われているもので
ある。この回路はセンサ６６を備え、その出力は増幅器
７０に供給される。増幅器７０の出力はＲ−Ｃ 回路７
２を介して差動増幅器７１に伝達される。増幅器７１の
出力はサンプルホールド回路７３に供給され、サンプル
ホールド回路７３はＡ／Ｄ 変換器７４を供給する。Ａ
／Ｄ 変換器７４はコンピュータ７５にデジタルデータ
を伝達し、コンピュータ７５は通常のディスプレイ（図
示せず）を備えている。演算手段としては、必要なメモ
リ及び演算速度を備えているものであれば、どれでも良
い。例えば、データ記憶及び処理のためここで使用した
マイクロコンピュータはインテル社製８０８５であった
。 【００１３】図１を参照すると、ノイズがセンサ６６の
出力に発生し、プレスポットではないのにそうであるか
のように誤認せしめる。それは、チップホルダ１１６
が、スライド１５を保持するディストリビュータ３０に
連結されている（その連結状態は示さない）からである
。液体分配チップ４８が所望の滴下作動の直前において
ホルダ１１６ に挿入された場合に、チップ４８がホル
ダ１１６ に対して非整列であると、ディストリビュー
タ３０、ひいてはスライド１４の移動を惹起せしめる。 スライド１５のこのような騒乱的な動きはセンサ６６に
よって検出され、正常なＲ−Ｃ 減衰曲線を本来の特性
から変化せしめるのである。 【００１４】上に述べた通り、Ａ／Ｄ 変換器７４の出
力はＲ−Ｃ 減衰を受け、自動的な零調整機能を持って
いる。代表的な出力特性は図３に示す。このデータはＥ
ａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ 社から商品名”Ｅｋｔａｃ
ｈｅｍ”型アナライザとして入手可能なアナライザを使
用して得られたものである。横軸は時間を適当な単位、
例えば、単位間隔２５マイクロ秒である。縦軸は変換器
からのＡ／Ｄ 値である。この読み取りは変換器出力を
前記各時間単位毎に行われ、コンピュータに格納される
。分析に先立ってデータシーケンス全体の生成及び記憶
を行うのが好ましい。これとは別の手法として、後で説
明するフローチャートに従って実時間のデータ処理をし
てもよい。 【００１５】図３にプロットした曲線１００ の上又は
下に見える数は以下の通りである。下側の数はＡ／Ｄ
計測値の、その点から二つ先の点の計測値との差であり
、以後前方観測（ｌｏｏｋ−ａｈｅａｄ）変化と呼ぶ。 従って、点Ａを点Ｃと比較すると、その期間でＡ／Ｄ
値の減少は約３１である。 データ点Ａ及びＢ、並びにＸ及びＹの例外を除き、曲線
１００ の上の数はその点での前方観測変化と、二つ後
のデータ点を後方観測（ｌｏｏｋ−ｂａｃｋ） したと
きのＡ／Ｄ 値の変化（以下後方観測変化と呼ぶ）との
差（即ち、第２次微分）を表す。容易に理解されるよう
に、後方観測変化は、その点から２つ前のデータ点を振
り返って見た変化である。 【００１６】（前方観測及び後方観測のための二つのデ
ータ点は曲線の挙動をより良く代表するように選定した
ものである。） 【００１７】例えば、点Ｍは１０８ の前方観測変化で
あり、後方を振り返ると１１の変化であり、その結果点
Ｍによって表される変化割合は９７（１０８−１１）で
ある。データ点Ａ及びＢ、並びにＸ及びＹは異なって扱
われ、Ａ及びＢについてはそこから得られる後方観測値
は存在しない。 同様に、点Ｘ及びＹについてはこれらは曲線１００ 上
の最後の二つの値であり、前方観測値は存在しない。必
然的に、これらの点では変化割合を決定することはでき
ない。 【００１８】曲線１００ についてその広い範囲でなが
めると、点Ａから点Ｃの部分はまさしく代表的なＲ−Ｃ
減衰曲線であるが、点Ｍから点Ｏについては通常では
ない事象が起こっている。この点以後は曲線の変化は、
点Ｙが来るまでは目立たない。これは、正常の滴下分配
が起こっていることを表し、Ａ／Ｄ 値の急降下として
検出することができる。（点Ｖと点Ｙとの間で発生する
曲線の上方へのうねりは人為的なものであり、プレスポ
ットが曲線を公称より下に移行させ、Ｒ−Ｃ 回路は曲
線を公称値まで付勢している。） 【００１９】問題は、点Ｍから点Ｏにより表される変化
がプレスポットによるのか、スライドの動きによるかで
ある。二次微分はこれを決定するため図４に示すようプ
ロットされる。時間でとったこれらの点の値は図３のプ
ロットにおける夫々の時間の上方に掲示した値と正確に
対応している。 【００２０】正の値の二次微分のみ考慮する。それは、
負の変化はＲ−Ｃ減衰カーブにとっては正規状態である
からである。もっと特定すると、以下に説明する理由で
、閾値としては±２０が選定されている。この発明によ
れば、プレスポットに基づく誤差信号のためには二次微
分値が少くとも２回この閾値を越えなければならない。 これは、図４に示されてある。このような読み取りが少
くとも２回あることは、起こった変化が十分に長くて、
ノイズではなくて本当の事象を表しているということを
確保することができることから、好ましい。 【００２１】ステーション１８（図１）での独立した観
察は時間ＭからＯで約１μＬのプレスポットが起こった
ことを知らせている。このような量は、約１０μＬの所
望液滴寸法を使用する”Ｅｋｔａｃｈｅｍ”スライド上
での読み取り過程を容認できない程変更せしめる量より
多い。 【００２２】閾値２０はアナライザに応じて選定される
。 この特定のアナライザにおけるそのスライドの移動及び
他のノイズにより発生するＲ−Ｃ 信号の妨害は２０を
越える２次微分値が全然発生しないか、発生しても最大
１回である程度のものである。他のアナライザのために
は異なった閾値が適当となる。次のようにしてそのアナ
ライザに設定した閾値が妥当か否か確認することは容易
である。少くとも数百回の外見的に正しい分配をプレス
ポットがない状態で行い、Ａ／Ｄ 値が、スライドの機
械的誘因の運動等のノイズにより惹起された所期のＲ−
Ｃ 減衰曲線からのずれについて観測される。これらの
ずれは統計的に解析され、そのずれがノイズである確率
を越えるのに必要であるＡ／Ｄ 値の大きさについて９
５％の確度のレベルが設定される。 【００２３】２０の値は図５、図６のプロットに見られ
るようにこのアナライザについては実際上有効である。 図に描かれたＡ／Ｄ 値はディストリビュータ３０が点
Ｍ’と点Ｏ’との間で実際にガタツキ（ｊａｒ）が起こ
ったのである。さもなければ、曲線１００’は点Ｙでの
所望の滴下に至る美麗ななＲ−Ｃ 減衰曲線である。実
際の観察によりこの場合はプレスポットは全く起こらな
かったのである。図６から二次微分が２個の多いな正の
値１９及び１４を持つだけであり、閾値２０に足りない
。 【００２４】コンピュータ７５は以下に説明するような
本発明の各ステップを実行するための適当にプログラム
されている。このプログラムは以上の説明から明らかで
あろう。プログラムの概略は図７、図８に示される。プ
ログラムは、Ａ／Ｄ 変換器７４でアナログ値からディ
ジタル値へのデータ変換が行われるとステップ２００
から開始される。次のステップ２１０ で、所定のデー
タポイント（以下瞬間点（ｉｎｓｔａｎｔ ｐｏｉｎｔ
） と呼ぶ。）で、チップ４８からステーション１８で
液滴を分配もしくは計量する指令が出力されているか否
か、チェックされる。その判定がＹｅｓ なら、通常的
なプログラムに移行し、通常の液滴検出用サブルーチン
が実行される。Ｎｏであれば、ステップ２３０ に進み
、前方観測傾斜を実行するに充分な時間があるか否か、
換言すれば、そのデータ点は曲線１００ の点Ｘ及びＹ
に相当するデータ点の前方の点であるか否か判別される
。Ｎｏであれば、そのデータ点は無視され、次のデータ
点の評価のための処理に進む。（点Ａ，Ｂ，Ｘ，Ｙ）は
プレスポットが起こりそうにない時間である。もし、Ｙ
ｅｓ であれば、ステップ２４０ で前方観測傾斜の演
算が実行され、瞬間点のＡ／Ｄ 変換値からその瞬間点
の２点後のデータ点のＡ／Ｄ 変換値の単なる引き算が
実行される。次に、ステップ２５０ で後方観測傾斜を
得るに充分なデータ点があるか否か、換言すれば、瞬間
点は曲線１００ 上における点Ｂに相当する点を超えて
いるか否か判断される。Ｎｏであれば、データ点は無視
され、次のデータ点の評価が行われる。もし、Ｙｅｓ
であれば、ステップ２６０ に進み、後方観測傾斜の演
算が実行される。即ち、先行する２つのデータ点である
データ点のＡ／Ｄ 変換値からインスタントポイントの
Ａ／Ｄ 変換値の単なる引き算が実行される。次に、ス
テップ２７０ では、コンピュータ７５はインスタント
ポイントでの変化割合を演算し、そのため、瞬間点にお
ける前方観測傾斜から後方観測傾斜の単なる引き算が実
行される。この後、もし−そうであれば（ｉｆ−ｔｈｅ
ｎ）コマンドがステップ２８０ で実行される。即ち、
演算された変化割合がコンピュータ７５に格納された所
定の閾値を超過するか？もし、Ｙｅｓ ならステップ２
９０ で第１フラグがセットされ、次にプログラムはス
テップ３００ に移行し、２個の連続するポイントにつ
いて１つ以上のフラグがセットされたか否か判断される
。もしＮｏであれば、コンピュータは単にステップ３１
０ を実行する。ステップ３１０ が実行されると、プ
ログラムはステップ２１０ に戻る。以下各ステップの
繰り返しがステップ３００ でＹｅｓ となるまで実行
される。ステップ３００ でＹｅｓ の場合はステップ
３２０ に進み、エラーステートメントが出力される。 エラーステートメントが出力されると、特に、そのスラ
イドの処理を中断せしめ、そのスライドは無視されるか
、読取ステーション（図示しない）までの処理は完全に
は実行されない。プレスポットされたスライドが或る値
を読み取りしたとき、その値はユーザには知らせられな
いか、又はエラーとして表示される。 【００２５】エラーのスライドの検体があった場合には
、単に、そのプレスポットのあった試験エレメントの複
製がディストリビュータ３０において新たに作られ、こ
の新規なスライドにチップ４８から患者サンプル滴が新
たに分配される。 【００２６】 【発明の効果】この発明の技術的な効果は、現実の分配
に先立ってスライドに有意なプレスポットが検出され、
そのようなスライドは識別され、排除することができる
ことにある。 【００２７】この発明の他の技術的効果は、そのような
検出を、システムのノイズの影響による誤識別をするこ
となく、微調整することができる点にある。
を試験エレメントに滴下し，検体の検査を行うことがで
きる医療上のアナライザ等の装置に関するものであり、
特定すれば、そのような装置であって適当な分配条件を
チェックすることができるものに関する。 【０００２】 【従来の技術】湿潤検知器は医療上のアナライザには良
く使用されており、分析のため患者のサンプルをスライ
ド状の試験エレメント（以下スライド）に滴下したとき
の広がり状態の検出を行っている。その例は米国特許第
４，４２０，５６６ 号に記載されている。液体滴下量
が不十分なスライドを検知器により検出せしめるため適
当な閾値が設定されている。 【０００３】そのような検知器は大いに役立つものでは
あるが、プレスポット（時期尚早滴下（ｐｒｅ−ｓｐｏ
ｔ）） 条件が起こったか否かの検出は信頼性が高くな
かった。即ち、従来の検知器は所望の滴下が行われたか
否かの検出を意図しており、プレスポットという誤動作
が起こり得る条件を検出すること意図したものではなか
った。ここに、プレスポットは所望の分配時期が来る前
に誤って分配器がスライドに或る量の液体を滴下してし
まったときに起こる。プレスポット量が多い場合、例え
ば、正規の分配容量の略々１０パーセントより大きいと
きは、これは正規の分配を行ったときのスライドの性能
に悪影響を及ぼす。 【０００４】上述の特許の湿潤検知器を使用してプレス
ポットが起こったことを検出することが試みられている
。そのため、センサにより引き起こされるＲ−Ｃ 時間
減衰値を検出することを基本原理としている。即ち、指
数的減衰により、Ａ／Ｄ 変換値で２５０”個” とい
った中間値に漸近しなければならない。しかしながら、
プレスポットがあるとこの曲線の漸近的な減衰特性は中
断され、コンピュータはそのような中断を検出するよう
にプログラムされている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】この考えかたは分かり
易くはあるが、プレスポットを代表するＡ／Ｄ 信号に
おける変化の絶対値を設定することは実際的には困難で
ある。それは、絶対値はアナライザの型式如何によって
変化するからである。一次微分（例えば、Ａ／Ｄ 変換
値で２４の減少量） でも十分とはいえない。それは、
ノイズも類似した効果を人為的に発生せしめるからであ
る。もっと正確にいうと、アナライザにおいて、検知器
に対する試験エレメントの物理的な運動に大抵は原因す
るノイズがシステムに発生するが、これはプレスポット
条件とは全く異なったものである。 【０００６】この発明の目的はプレスポットを検出する
ための湿潤検知器の使用に関し、プレスポットを全て高
精度にそうででない場合を誤検知することなく検出する
ことができるものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明による、上記目
的を達成するための、液体分配器による試験エレメント
の不適当な湿潤を、該エレメント上の水分の存在におい
て減少するＲ−Ｃ 時間減衰を生成する湿り検知器を使
用して検出する方法は、 （ａ） 意図した液体の分配に先立って、水の吸収帯で
の試験エレメントの反射性を代表するＲ−Ｃ 時間減衰
信号を発生し、 （ｂ） 前記信号における各データ点のために、或る時
間にわたっての前記信号の変化割合を算出し、（ｃ）
各データ点のための傾斜的変化割合算出値を、試験エレ
メントの運動によって惹起し得る変化割合を表すノイズ
閾値に対して比較し、 （ｄ） 比較ステップ（ｃ） が二つの連続的なデータ
点に対して前記閾値より大きい値を得ているか否かを判
別し、そして、 （ｅ） ステップ（ｄ） で閾値より大きい値を得る二
つの連続的なデータ点であると認識したときエラーステ
ートメントを発生する、ことより成る。 【０００８】この発明による、上記目的を達成する、液
体分配器による試験エレメントの不適当な湿潤を、該エ
レメント上の水分の存在において減少するＲ−Ｃ 時間
減衰を生成する湿り検知器を使用して検出する装置は、
（ａ） 意図した液体の分配に先立って、水の吸収帯で
の試験エレメントの反射性を代表するＲ−Ｃ 時間減衰
信号を発生する手段と、
（ｂ） 前記信号における各データ点のために、或る時
間にわたっての前記信号の変化割合を算出する手段と、
（ｃ） 各データ点のための傾斜的変化割合算出値を、
試験エレメントの運動によって惹起されることができる
変化速度を表すノイズ閾値に対し比較する手段と、（ｄ
） 比較手段（ｃ） が二つの連続的なデータ点に対し
て前記閾値より大きい値を得ているか否かを判別する手
段と、 （ｅ） 手段（ｄ） が閾値より大きい値を得る二つの
連続的なデータ点であると認識したときエラーステート
メントを発生する手段と、より成る。 【０００９】 【実施例】この発明を、以下、医療上のアナライザに使
用される装置についてて、好ましい試験エレメント（以
下スライドと称する）に関連して説明する。この発明は
アナライザの構成要素以外としても有益であり、予め乾
燥された試薬を含む他の試験エレメントについても、プ
レスポットを検出することが必要であれば、応用するこ
とができる。 【００１０】この発明の実施例ではスライドは、例えば
、ＥａｓｔｍａｎＫａｄａｋ 社から”Ｅｋｔａｃｈｅ
ｍ”の商品名で入手可能なスライドとすることができる
。 【００１１】この発明に特に有利な環境である医療用の
アナライザは第１図に示すように分配ステーション１８
と、トレイ２０のような患者サンプル源と、スライドを
分配ステーション１８の下方の位置に駆動するディスト
リビュータと称するスライド取扱手段３０と、湿潤検知
器６０とを具備する。アナライザのこのような部品は通
常のものであり、米国特許第４，４２０，５６６ 号に
もっと詳しく記載されてある。同様に、湿潤検知器６０
もこの特許に記載されてある。簡略に説明すると、スラ
イド１５の一側面にビーム６４を照射するランプ６２の
ような光源と、スライドからの矢印６８のような反射光
を受け取るセンサ６４とを特徴とする。好ましくはセン
サ６６は硫化鉛型の光電池であり、１．９４５ ミクロ
ンの波長の赤外線放射を通過せさる一体型のノッチフィ
ルタ（図示せず）を備える。１．９４５ ミクロンの波
長の放射はスライド１５内に含まれる水の吸収帯内にあ
る。従って、湿潤スライドは、放射が水性のサンプルに
よって吸収されることからセンサ６６の出力が比較的に
弱められるという特徴を呈する。センサ６６及びランプ
６２はスライド１５に対する向きが、スライド１５から
の拡散された反射を受け取り、かつセンサ６６に戻され
る鏡面反射を最小にするように、選定される。 【００１２】検知器６０を作動させるために有効な回路
は第２図に示される。この回路はＥａｓｔｍａｎ Ｋｏ
ｄａｋ 社から”Ｅｋｔａｃｈｅｍ ７００”の商品名
で販売されているアナライザに現在使われているもので
ある。この回路はセンサ６６を備え、その出力は増幅器
７０に供給される。増幅器７０の出力はＲ−Ｃ 回路７
２を介して差動増幅器７１に伝達される。増幅器７１の
出力はサンプルホールド回路７３に供給され、サンプル
ホールド回路７３はＡ／Ｄ 変換器７４を供給する。Ａ
／Ｄ 変換器７４はコンピュータ７５にデジタルデータ
を伝達し、コンピュータ７５は通常のディスプレイ（図
示せず）を備えている。演算手段としては、必要なメモ
リ及び演算速度を備えているものであれば、どれでも良
い。例えば、データ記憶及び処理のためここで使用した
マイクロコンピュータはインテル社製８０８５であった
。 【００１３】図１を参照すると、ノイズがセンサ６６の
出力に発生し、プレスポットではないのにそうであるか
のように誤認せしめる。それは、チップホルダ１１６
が、スライド１５を保持するディストリビュータ３０に
連結されている（その連結状態は示さない）からである
。液体分配チップ４８が所望の滴下作動の直前において
ホルダ１１６ に挿入された場合に、チップ４８がホル
ダ１１６ に対して非整列であると、ディストリビュー
タ３０、ひいてはスライド１４の移動を惹起せしめる。 スライド１５のこのような騒乱的な動きはセンサ６６に
よって検出され、正常なＲ−Ｃ 減衰曲線を本来の特性
から変化せしめるのである。 【００１４】上に述べた通り、Ａ／Ｄ 変換器７４の出
力はＲ−Ｃ 減衰を受け、自動的な零調整機能を持って
いる。代表的な出力特性は図３に示す。このデータはＥ
ａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ 社から商品名”Ｅｋｔａｃ
ｈｅｍ”型アナライザとして入手可能なアナライザを使
用して得られたものである。横軸は時間を適当な単位、
例えば、単位間隔２５マイクロ秒である。縦軸は変換器
からのＡ／Ｄ 値である。この読み取りは変換器出力を
前記各時間単位毎に行われ、コンピュータに格納される
。分析に先立ってデータシーケンス全体の生成及び記憶
を行うのが好ましい。これとは別の手法として、後で説
明するフローチャートに従って実時間のデータ処理をし
てもよい。 【００１５】図３にプロットした曲線１００ の上又は
下に見える数は以下の通りである。下側の数はＡ／Ｄ
計測値の、その点から二つ先の点の計測値との差であり
、以後前方観測（ｌｏｏｋ−ａｈｅａｄ）変化と呼ぶ。 従って、点Ａを点Ｃと比較すると、その期間でＡ／Ｄ
値の減少は約３１である。 データ点Ａ及びＢ、並びにＸ及びＹの例外を除き、曲線
１００ の上の数はその点での前方観測変化と、二つ後
のデータ点を後方観測（ｌｏｏｋ−ｂａｃｋ） したと
きのＡ／Ｄ 値の変化（以下後方観測変化と呼ぶ）との
差（即ち、第２次微分）を表す。容易に理解されるよう
に、後方観測変化は、その点から２つ前のデータ点を振
り返って見た変化である。 【００１６】（前方観測及び後方観測のための二つのデ
ータ点は曲線の挙動をより良く代表するように選定した
ものである。） 【００１７】例えば、点Ｍは１０８ の前方観測変化で
あり、後方を振り返ると１１の変化であり、その結果点
Ｍによって表される変化割合は９７（１０８−１１）で
ある。データ点Ａ及びＢ、並びにＸ及びＹは異なって扱
われ、Ａ及びＢについてはそこから得られる後方観測値
は存在しない。 同様に、点Ｘ及びＹについてはこれらは曲線１００ 上
の最後の二つの値であり、前方観測値は存在しない。必
然的に、これらの点では変化割合を決定することはでき
ない。 【００１８】曲線１００ についてその広い範囲でなが
めると、点Ａから点Ｃの部分はまさしく代表的なＲ−Ｃ
減衰曲線であるが、点Ｍから点Ｏについては通常では
ない事象が起こっている。この点以後は曲線の変化は、
点Ｙが来るまでは目立たない。これは、正常の滴下分配
が起こっていることを表し、Ａ／Ｄ 値の急降下として
検出することができる。（点Ｖと点Ｙとの間で発生する
曲線の上方へのうねりは人為的なものであり、プレスポ
ットが曲線を公称より下に移行させ、Ｒ−Ｃ 回路は曲
線を公称値まで付勢している。） 【００１９】問題は、点Ｍから点Ｏにより表される変化
がプレスポットによるのか、スライドの動きによるかで
ある。二次微分はこれを決定するため図４に示すようプ
ロットされる。時間でとったこれらの点の値は図３のプ
ロットにおける夫々の時間の上方に掲示した値と正確に
対応している。 【００２０】正の値の二次微分のみ考慮する。それは、
負の変化はＲ−Ｃ減衰カーブにとっては正規状態である
からである。もっと特定すると、以下に説明する理由で
、閾値としては±２０が選定されている。この発明によ
れば、プレスポットに基づく誤差信号のためには二次微
分値が少くとも２回この閾値を越えなければならない。 これは、図４に示されてある。このような読み取りが少
くとも２回あることは、起こった変化が十分に長くて、
ノイズではなくて本当の事象を表しているということを
確保することができることから、好ましい。 【００２１】ステーション１８（図１）での独立した観
察は時間ＭからＯで約１μＬのプレスポットが起こった
ことを知らせている。このような量は、約１０μＬの所
望液滴寸法を使用する”Ｅｋｔａｃｈｅｍ”スライド上
での読み取り過程を容認できない程変更せしめる量より
多い。 【００２２】閾値２０はアナライザに応じて選定される
。 この特定のアナライザにおけるそのスライドの移動及び
他のノイズにより発生するＲ−Ｃ 信号の妨害は２０を
越える２次微分値が全然発生しないか、発生しても最大
１回である程度のものである。他のアナライザのために
は異なった閾値が適当となる。次のようにしてそのアナ
ライザに設定した閾値が妥当か否か確認することは容易
である。少くとも数百回の外見的に正しい分配をプレス
ポットがない状態で行い、Ａ／Ｄ 値が、スライドの機
械的誘因の運動等のノイズにより惹起された所期のＲ−
Ｃ 減衰曲線からのずれについて観測される。これらの
ずれは統計的に解析され、そのずれがノイズである確率
を越えるのに必要であるＡ／Ｄ 値の大きさについて９
５％の確度のレベルが設定される。 【００２３】２０の値は図５、図６のプロットに見られ
るようにこのアナライザについては実際上有効である。 図に描かれたＡ／Ｄ 値はディストリビュータ３０が点
Ｍ’と点Ｏ’との間で実際にガタツキ（ｊａｒ）が起こ
ったのである。さもなければ、曲線１００’は点Ｙでの
所望の滴下に至る美麗ななＲ−Ｃ 減衰曲線である。実
際の観察によりこの場合はプレスポットは全く起こらな
かったのである。図６から二次微分が２個の多いな正の
値１９及び１４を持つだけであり、閾値２０に足りない
。 【００２４】コンピュータ７５は以下に説明するような
本発明の各ステップを実行するための適当にプログラム
されている。このプログラムは以上の説明から明らかで
あろう。プログラムの概略は図７、図８に示される。プ
ログラムは、Ａ／Ｄ 変換器７４でアナログ値からディ
ジタル値へのデータ変換が行われるとステップ２００
から開始される。次のステップ２１０ で、所定のデー
タポイント（以下瞬間点（ｉｎｓｔａｎｔ ｐｏｉｎｔ
） と呼ぶ。）で、チップ４８からステーション１８で
液滴を分配もしくは計量する指令が出力されているか否
か、チェックされる。その判定がＹｅｓ なら、通常的
なプログラムに移行し、通常の液滴検出用サブルーチン
が実行される。Ｎｏであれば、ステップ２３０ に進み
、前方観測傾斜を実行するに充分な時間があるか否か、
換言すれば、そのデータ点は曲線１００ の点Ｘ及びＹ
に相当するデータ点の前方の点であるか否か判別される
。Ｎｏであれば、そのデータ点は無視され、次のデータ
点の評価のための処理に進む。（点Ａ，Ｂ，Ｘ，Ｙ）は
プレスポットが起こりそうにない時間である。もし、Ｙ
ｅｓ であれば、ステップ２４０ で前方観測傾斜の演
算が実行され、瞬間点のＡ／Ｄ 変換値からその瞬間点
の２点後のデータ点のＡ／Ｄ 変換値の単なる引き算が
実行される。次に、ステップ２５０ で後方観測傾斜を
得るに充分なデータ点があるか否か、換言すれば、瞬間
点は曲線１００ 上における点Ｂに相当する点を超えて
いるか否か判断される。Ｎｏであれば、データ点は無視
され、次のデータ点の評価が行われる。もし、Ｙｅｓ
であれば、ステップ２６０ に進み、後方観測傾斜の演
算が実行される。即ち、先行する２つのデータ点である
データ点のＡ／Ｄ 変換値からインスタントポイントの
Ａ／Ｄ 変換値の単なる引き算が実行される。次に、ス
テップ２７０ では、コンピュータ７５はインスタント
ポイントでの変化割合を演算し、そのため、瞬間点にお
ける前方観測傾斜から後方観測傾斜の単なる引き算が実
行される。この後、もし−そうであれば（ｉｆ−ｔｈｅ
ｎ）コマンドがステップ２８０ で実行される。即ち、
演算された変化割合がコンピュータ７５に格納された所
定の閾値を超過するか？もし、Ｙｅｓ ならステップ２
９０ で第１フラグがセットされ、次にプログラムはス
テップ３００ に移行し、２個の連続するポイントにつ
いて１つ以上のフラグがセットされたか否か判断される
。もしＮｏであれば、コンピュータは単にステップ３１
０ を実行する。ステップ３１０ が実行されると、プ
ログラムはステップ２１０ に戻る。以下各ステップの
繰り返しがステップ３００ でＹｅｓ となるまで実行
される。ステップ３００ でＹｅｓ の場合はステップ
３２０ に進み、エラーステートメントが出力される。 エラーステートメントが出力されると、特に、そのスラ
イドの処理を中断せしめ、そのスライドは無視されるか
、読取ステーション（図示しない）までの処理は完全に
は実行されない。プレスポットされたスライドが或る値
を読み取りしたとき、その値はユーザには知らせられな
いか、又はエラーとして表示される。 【００２５】エラーのスライドの検体があった場合には
、単に、そのプレスポットのあった試験エレメントの複
製がディストリビュータ３０において新たに作られ、こ
の新規なスライドにチップ４８から患者サンプル滴が新
たに分配される。 【００２６】 【発明の効果】この発明の技術的な効果は、現実の分配
に先立ってスライドに有意なプレスポットが検出され、
そのようなスライドは識別され、排除することができる
ことにある。 【００２７】この発明の他の技術的効果は、そのような
検出を、システムのノイズの影響による誤識別をするこ
となく、微調整することができる点にある。
【図１】図１はこの発明における湿潤検出器を備えたア
ナライザ及びその分配ステーションを示す鳥瞰図。
ナライザ及びその分配ステーションを示す鳥瞰図。
【図２】図２は湿潤検出器と共に使用される回路の概略
図。
図。
【図３】図３は図２の変換器７４によって得られるＡ／
Ｄ 変換値を時間に対してとったものであり、図示変化
特性中には、プレスポットがあった場合と正規の液滴分
配が行われた場合との双方が含まれている。
Ｄ 変換値を時間に対してとったものであり、図示変化
特性中には、プレスポットがあった場合と正規の液滴分
配が行われた場合との双方が含まれている。
【図４】図４は図３における値の２次微分を時間に対し
て表したものである。
て表したものである。
【図５】図５は図３と類似するが、プレスポットが全く
欠如している場合の変化特性を比較の目的で示すもので
ある。
欠如している場合の変化特性を比較の目的で示すもので
ある。
【図６】図６は図４と類似するが、プレスポットが全く
欠如している場合の変化特性を比較の目的で示すもので
ある。
欠如している場合の変化特性を比較の目的で示すもので
ある。
【図７】図７はこの発明を実施するためのコンピュータ
のプログラムを示すフローチャートの一部である。
のプログラムを示すフローチャートの一部である。
【図８】図８は図７に継続するフローチャートの残りの
部分を示す。
部分を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 液体分配器による試験エレメントの不
適当な湿潤状態を、該エレメント上の水分の存在におい
て減少するＲ−Ｃ 時間減衰を生成する湿り検知器を使
用して検出する方法において、 （ａ） 意図した液体の分配に先立って、水の吸収帯で
の試験エレメントの反射性を代表するＲ−Ｃ 時間減衰
信号を発生し、 （ｂ） 前記信号における各データ点のために、或る時
間にわたっての前記信号の変化割合を算出し、（ｃ）
各データ点のための傾斜的変化割合算出値を、試験エレ
メントの運動によって惹起し得る変化割合を表すノイズ
閾値に対し比較し、 （ｄ） 比較ステップ（ｃ） が二つの連続的なデータ
点に対して前記閾値より大きい値を得ているか否かを判
別し、かつ （ｅ） ステップ（ｄ） で閾値より大きい値を得る二
つの連続的なデータ点であると認識したときエラーステ
ートメントを発生する、ことより成る方法。 - 【請求項２】 請求項１の方法において、ステップ（
ｂ） は実際に検出される二つのデータ点にわたって計
測される変化割合を演算することより成る方法。 - 【請求項３】 液体分配器による試験エレメントの不
適当な湿潤を、該エレメント上の水分の存在において減
少するＲ−Ｃ 時間減衰を生成する湿り検知器を使用し
て検出する装置において、 （ａ） 意図した液体の分配に先立って、水の吸収帯で
の試験エレメントの反射性を代表するＲ−Ｃ 時間減衰
信号を発生する手段と、 （ｂ） 前記信号における各データ点のために、或る時
間にわたっての前記信号の変化割合を算出する手段と、
（ｃ） 各データ点のための傾斜的変化割合算出値を、
試験エレメントの運動によって惹起されることができる
変化速度を表すノイズ閾値に対し比較する手段と、（ｄ
） 比較手段（ｃ） が二つの連続的なデータ点に対し
て前記閾値より大きい値を得ているか否かを判別する手
段と、 （ｅ） 手段（ｄ） が閾値より大きい値を得る二つの
連続的なデータ点であると認識したときエラーステート
メントを発生する手段と、より成る装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US469860 | 1983-02-28 | ||
| US07/469,860 US5067092A (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Prespot detection method and apparatus in an analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212039A true JPH04212039A (ja) | 1992-08-03 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3006470A Pending JPH04212039A (ja) | 1990-01-24 | 1991-01-23 | アナライザにおけるプレスポット検出方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH04212039A (ja) |
| CA (1) | CA2022828A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014025896A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Hitachi High-Technologies Corp | データ処理装置及びそれを用いた自動分析装置 |
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1990
- 1990-01-24 US US07/469,860 patent/US5067092A/en not_active Expired - Fee Related
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1991
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Also Published As
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|---|---|
| US5067092A (en) | 1991-11-19 |
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