JPH05232027A

JPH05232027A - 試験片を用いる分析方法

Info

Publication number: JPH05232027A
Application number: JP3202892A
Authority: JP
Inventors: Jiyunko Kuriyama; 潤子栗山; Kasumi Yoshida; 霞吉田; Yutaka Kimura; 豊木村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-02-19
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】試験片を用いた分析方法において、試料自体
の着色による反射率の誤差を、特別な反射率補正紙片を
用いることなく補正する。【構成】呈色試験片１０の反射率は、試料浸漬から一
定時間後に光度計６によって測定される。特定項目の被
検層を、濃度測定と共に試料の着色補正用として用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は試験片を用いる分析方法
に係り、特に、尿や血液などの生体試料をそれぞれ異な
る試薬が含浸されている複数の被検層を備えた試験片を
用いて分析し、試料自体の着色による反射率の誤差を補
正する分析方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】病院の臨床検査では、尿試料や血液試料
中の複数の分析項目を簡便に検査するために、しばしば
試験片を用いる。この試験片は、プラスチック等からな
る細長い板状のスティックに、分析項目に対応した試薬
を含浸させた複数の被検層を備えた構成を有する。複数
の被検層は、試薬パッドとして形成され、粘着材でステ
ィックの同一表面に一列に配列して固定される。この分
析方法では、従来、呈色した被検層に対し試料自体の着
色による影響が問題視されている。

【０００３】この問題点を解決した分析方法として、特
開昭５１−１１４９８５号が知られている。この先行技
術では、試験片は、複数の被検層と、特別に設けられた
１つの反射率補正用紙片から構成される。この反射率補
正用紙片は、被検層と同一の特性を有する生地素材から
なり且つ試薬が含浸されていない呈色試験紙である。検
査を行うときには、反射率補正用紙片は、複数の被検層
と同時に試料中に浸漬される。各被検層の反射率は、反
射率補正用紙片の反射率に基づいて補正され、これによ
って試料中の各成分濃度は、試料自体の着色の影響を受
けることなく、求めることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開昭５１−
１１４９８５号に記載された方法では次のような問題を
有する。

【０００５】複数の被検層のほかに反射率補正用紙片を
追加して設けているため、試験片の試験部分がその分長
くなり、且つ複雑になり、測定にも時間がかかるという
問題を有する。

【０００６】最近では、分析項目が増加し、複数の被検
層の数も１０前後の数になってきた。従って、従来の如
く分析項目が比較的に少ない場合には、特別に補正用の
紙片を備えることも問題にならない。しかし、分析項目
の数の増大化は顕著であり、このような場合に特別に反
射率補正用の紙片を特別に設けることは、使用しずらい
という問題を提起する。

【０００７】本発明の目的は、反射率補正用紙片を特別
に設けることなく、分析項目の被検層のみの測定で試料
の着色による影響を補正する試験片を用いる分析方法を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る試験片を用いる分析方法は、次のよう
に構成される。

【０００９】分析項目に対応してそれぞれ異なる試薬を
含浸させた複数の被検層を所定長さの支持板に配置して
なる試験片を用意し、試験片を試料に反応させ各被検層
の反射率を分光反射率測定器により測定する分析方法で
あり、試料に含まれる成分濃度を測定するための被検層
を用いて試料自体の着色を補正する。

【００１０】前記の分析方法において、好ましくは、第
１の波長の反射率が試料中の成分濃度には影響されず試
料の着色のみを反映する第１の被検層を少なくとも１つ
支持板に設け、第１の被検層を用いて第１の波長の反射
率を測定し、第１の波長における試料の着色による影響
の補正値を求め、試料自体の着色を補正する。

【００１１】前記の分析方法において、好ましくは、第
１の波長と第２の波長の補正反射率の間に相関関係があ
り、且つ第１の波長の補正反射率があらかじめ求められ
ている被検層を用いて、第１の波長の補正反射率に基づ
いて第２の波長における試料の着色による影響の補正値
を求め、試料自体の着色を補正する。

【００１２】前記の分析方法において、好ましくは、第
１の波長及び第２の波長の試料の着色による影響の補正
値を求める方法を組み合わせることにより、試験片を用
いて同時に分析するために必要な少なくとも３波長にお
ける試料の着色による影響の補正値を求める。

【００１３】前記の分析方法において、好ましくは、求
められた補正値を用い、同時に分析を行う分析項目中、
試料の着色による影響を補正する必要のある、全ての分
析項目の測定値の補正を行う。

【００１４】前記の分析方法において、好ましくは、オ
ートサンプラ上で試験片を試料に浸漬する前に、簡素な
光度計で試料の色を測定し、補正値を求めた。

【００１５】前記分析方法において、好ましくは、補正
値を求める波長の数を複数とし、複数の波長と同数以上
の実測値に基づき、連続方程式を用いて各補正値を求め
る。上記の如く、本発明では、分析項目の被検層をその
まま反射率補正用被検層として用いることを特徴とす
る。

【００１６】

【作用】本発明では、プラスチック等で形成されたステ
ィックに複数の被検層を配列貼付してなる試験片を、尿
などの試料に浸漬した後、複数波長における反射率を測
定できる光度計を用い、各被検層のそれぞれ特定の波長
の反射率を測定して、複数の分析項目の定性又は定量を
行う自動分析装置において、次の第１又は第２の方法、
その両方を組み合わせることにより、試料の着色による
影響を除去するための補正値を求めるものである。

【００１７】〔第１の方法〕波長λ１の反射率が試料中
の成分濃度には影響されず試料の着色のみを反映する被
検層Ａ１の波長λ１の反射率を測定することにより、波
長λ１における試料の着色による影響の補正値を求め
る。

【００１８】〔第２の方法〕波長λ１と波長λ２の補正
反射率の間に相関関係がありかつ波長λ１の補正反射率
があらかじめ求められている被検層Ａ２を用いて、波長
λ１の補正反射率に基づいて波長λ２における試料の着
色による影響の補正値を求める。

【００１９】本発明によれば、前記の手段によって得ら
れた補正値により、分析項目中、補正を必要とする全て
の項目の試料の着色による影響を補正し、分析成分の濃
度を正確に測定することができる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００２１】本発明は、尿や血液等の如き生体試料の分
析に適用される。この実施例では、尿に適用される自動
分析計を説明する。

【００２２】本発明の一実施例である尿自動分析装置の
概略全体構成を図１に示す。図１にいて、尿自動分析装
置は、試験片自動供給装置１、サンプル位置付け装置
２、試験片保持運搬装置３、測定装置４、制御演算部５
を備えている。制御演算部５は、各機構部の動作を制御
すると共に、光度計６で測定された試験片の各被検層の
測定データを演算して測定結果を出力する。

【００２３】サンプル位置付け装置２は、ターンテーブ
ル７上にそれぞれ尿試料を収容した複数の試料容器８を
配列し、これらの試料容器８の一つずつを、ターンテー
ブル７の回転作用により、順次に、試験片浸漬位置Ａに
移送する。

【００２４】試験片自動供給装置１は、多数の試験片を
収容している筒状容器９から試験片１０を所定の外部取
り出し位置Ｂに一枚ずつ供給する。外部取り出し位置Ｂ
への試験片１０の供給は、尿自動分析装置の動作サイク
ルに同期してなされる。筒状容器９の上底又は下底に相
当する箇所には多数の試験片１０を出入れできる蓋１１
が取り付けられている。筒状容器９の最下層に位置され
る湾曲した壁には貫通溝１２が形成されており、その貫
通溝１２内に試験片が確実に入るのを助けるガイド部材
１３が貫通溝１２を覆うように配置されている。筒状容
器９は、試験片飛出し防止部材と外気遮断部材を兼ね備
えた容器支持台１４上に、滑動可能に設置される。貫通
溝１２から出た試験片１０を外部取出し位置Ｂに移動す
るための試験片搬送ステージ１５は、容器支持台１４の
下方にあって、ガイド軸１６、１７上を移動でき、移動
の際に試験片搬送ステージ１５の上面が容器支持台１４
の下面に対し滑動し得る。

【００２５】試験片保持運搬装置３は、旋回可能なアー
ム１８と駆動機構１９と、アーム１８の先端付近に取り
付けられた試験片把持体２０を備えている。この保持運
搬装置３は、外部取出し位置Ｂに供給された試験片１０
を把持体２０では把持して浸漬位置Ａまで搬送し、把持
した状態のまま浸漬位置Ａにある試料容器８の試料内に
試験片１０の全被検層を浸漬する。試験片１０を所定時
間浸漬した後、試験片１０を試料から引き上げて、この
試験片を測定装置４の方へ搬送し、試験片載置位置Ｃ上
で把持体２０から試験片を開放する。その後把持体２０
は、試験片供給装置１の外部取り出し位置Ｂに戻るが、
この時までに次の試験片が外部取り出し位置Ｂに供給さ
れる。分析動作中このような動作が繰り返される。

【００２６】測定装置４では、試験片保持運搬装置３か
ら受け取った反応中の試験片１０ａを移送するために、
ロール紙２３を用いる。ロール紙２３を巻き取り機構２
４によって所定の時間間隔で巻き取ることによって、最
初に所定の位置に置かれた試験片１０ａを測光位置Ｄの
方へ移送する。試験片１０ａは、試料浸漬から一定時間
後に光度計６による測光位置Ｄに配置される。光度計６
には、それぞれの分析項目に対応する特定の波長の光を
発する光源とシリコンホトダイオード受光素子からなる
小型の反射形検知器が、試験片１０ａの各被検層面の検
知位置に対応して複数個配列されており、反応して呈色
した各被検層面からの反射強度を測定する。測定結果は
Ａ／Ｄ変換器２６を経由して、制御部２７内でデータ処
理され、液晶表示器２８に表示されると共に、プリンタ
ー２９に打ち出される。本装置のよる分析作業は、操作
パネル３０からの入力により進行する。測定終了した試
験片は、巻き取り機構２４によりロール紙と共に巻き取
られ、測定終了後にロール紙ごと取出し廃棄される。

【００２７】試験片１０の例を図２に示す。図２におい
て、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。図示され
た試験片における平面形状と正面形状の位置関係は対応
している。試験片１０は、参照番号３１で示す所定の長
さを有する細長い板状のプラスチックからなるスティッ
ク２２に、それぞれ分析項目に対応させて試薬を含浸さ
せた被検層２１を複数個粘着して構成される。スティッ
ク２２は複数の被検層を支持する部材である。図示され
る如く、スティック２２の幅はＷ、厚みをｈとする。被
検層２１は、一例として１０個設けられている。この１
０個の被検層２１のそれぞれの分析項目の内容は、潜
血、ビリルビン、ウロビリノーゲン、ケトン体、グルコ
ース、タンパク質、ＰＨ、亜硝酸塩、白血球、比重であ
る。これらのすべての被検層２１が、スティック２２を
試料内に同時に浸漬されたときに同時に浸漬され、その
後、試料から引き上げて各被検層２１における呈色反応
を進行させる。

【００２８】個々の被検層２１は、試料中の成分の一つ
に特異的に反応して当該成分の濃度に対応した強さで呈
色する。この呈色被検層の反射率を測定することによ
り、各成分の濃度が求まる。しかし、検査対象である試
料自体が着色している場合、成分濃度に対する呈色に試
料自体の呈色が加わって反射率が低くなり、正しい濃度
が得られないことがある。

【００２９】ここで、上記の反射率が低減する現象を、
図３を参照して詳述する。図３は、色素を含まず着色し
ていない尿（試料の成分濃度０）に各種濃度の色素を一
定量添加して調製した複数の試料を測定し、その時の反
射率を示す図である。横軸は試薬を含浸させていない被
検層（従来方法の反射率補正用紙片に相当するもので、
試料の着色により呈色する被検層）の反射率を、縦軸は
３２、３３がそれぞれビリルビン（以下ＢＩＬと略
す）、タンパク（以下ＰＲＯと略す）の反射率を示す。
測定波長は５５５nmである。試料が無着色のとき、すな
わち試薬を含浸させていない被検層の反射率が６４．８
％の時、ＢＩＬ、ＰＲＯはそれぞれ６４．８％、６２．
８％であるが、試料の着色が激しくなるにつれて反射率
は低くなり、例えば試薬を含浸させていない被検層の反
射率が５０．６％の時、ＢＩＬ、ＰＲＯはそれぞれ４
９．１％、４６．５％であった。本実施例では、この反
射率はそれぞれＢＩＬ、ＰＲＯの濃度１．５mg/dl 、５
０mg/dl に相当する値である。従って、本試料はいずれ
も濃度０の溶液であるにもかかわらず、試料の着色の影
響により、ＢＩＬ、ＰＲＯの濃度がそれぞれ１．５mg/d
l 、５０mg/dl であるという誤った結果が得られること
になる。

【００３０】本発明による分析方法では、以下に述べる
方法で、従来の如く特別な反射率補正用紙片を用いるこ
となく、被検層の反射率を測定することにより、上記問
題を解決した。

【００３１】本実施例による分析方法を説明する。図４
及び図５にウロビリノ−ゲン（以下ＵＢＧと略す）及び
ＰＲＯの分光反射率曲線を示す。横軸は波長を示し、縦
軸は反射率を示す。参照符号３４，３５，３６は、ＵＢ
Ｇ濃度がそれぞれ０mg/dl 、１mg/dl 、８mg/dl の反射
率曲線を示し、また参照符号３７，３８，３９，４０，
４１，４２は、それぞれ、ＰＲＯ濃度が０mg/dl 、１５
mg/dl 、３０mg/dl 、１００mg/dl 、３００mg/dl 、５
００mg/dl の反射率曲線を示す。図１に示した尿自動分
析装置では、６６０nm、６２０nm、５５５nmの３波長で
測定を行う。ＵＢＧは、図４から明らかな如く、６６０
nm及び６２０nmで試料中の成分濃度の影響を受けないた
め、この２波長について、ＵＢＧを含む被検層は、反射
率を補正するための被検層と使用とすることができる。
ＵＢＧ被検層を用いて２つの波長の補正係数Ｋを次式に
より算出する。

【００３２】

【数１】

【００３３】ここで、Ｋ₆₆₀は６６０nmの補正係数、Ｕ
ＢＧ_ave.660は平均的な着色試料のＵＢＧ被検層での６
６０nmの反射率（既知）、ＵＢＧ_sample.660は試料測定
時のＵＢＧ被検層での６６０nmの反射率、Ｋ₆₂₀は６２
０nmの補正係数、ＵＢＧ_av _e.620は平均的な着色試料の
ＵＢＧ被検層での６２０nmの反射率（既知）、ＵＢＧ
_sample.620は試料測定時のＵＢＧ被検層での６２０nmの
反射率を表す。ＰＲＯの被検層の６６０及び６２０nmで
の測定反射率をＰＲＯ_sample.660、ＰＲＯ_sa _mple.620と
すると、ＰＲＯの補正反射率Ｒ_PRO.660及びＲ_PRO.620
は次式で算出できる。

【００３４】

【数２】

【００３５】一方、ＰＲＯは３波長とも成分濃度の影響
を受けるため単独の波長では補正用被検層とは成り得な
い。しかし、６２０nmの反射率とと５５５nmの反射率の
間の特性領域おいて相関関係が認められるため、２つの
波長の反射率を活用することで補正用被検層として利用
することができる。ＵＢＧの被検層で求めた６２０nmの
補正反射率を用いて５５５nmの補正係数が次式により求
まる。

【００３６】

【数３】

【００３７】ここでＫ₅₅₅は５５５nmの補正係数、ＰＲ
Ｏ_sample.555は試料測定時のＰＲＯ被検層での５５５nm
の反射率、Ｆは、ＰＲＯ被検層において６２０nmの補正
反射率から５５５nmの補正反射率を導くための係数を示
す。

【００３８】上記の各補正式を用いて実際に測定した結
果を図６に示す。この実験は、ＢＩＬを０mg/dl 及び
１．５mg/dl 含む無着色の尿を基に、各種濃度の色素を
添加して調製した複数の試料を用いて行った。図６で、
横軸は試料の着色のみを反映した試薬を含浸していない
被検層での反射率、縦軸は上記による補正方法で補正し
た後の反射率を示す。参照番号４３，４４は、それぞ
れ、ＢＩＬ濃度が０mg/dl、１．５mg/dl の場合の反射
率を示す。２つの濃度の補正後の反射率は、激しく着色
している尿においても、着色していない尿と同様の結果
が得られ、実施例による補正方法の有効性が証明され
た。本補正方法による分析方法を用いれば、着色尿にお
いても、試料自体の色の影響は受けず、精度良く成分濃
度の測定を行うことができる。

【００３９】前述の補正方法を実行する手段は、前記制
御演算部５の記憶部に用意された補正実行用のプログラ
ムによって構成される機能手段である。

【００４０】以上説明した実施例において、反射率補正
用被検層としてＵＢＧ、ＰＲＯの被検層を用いたが、本
発明のよる分析方法は、必ずしもこれらの項目の被検層
に限定するものではない。前記実施例では、６６０ｎ
ｍ、６２０ｎｍの反射率が試料中の成分濃度には影響さ
れず、試料の着色のみを反映する被検層の例としてＵＢ
Ｇを取り上げたが、これに用いる項目は他の項目、例え
ば亜硝酸塩でも良い。また６２０ｎｍと５５５ｎｍの補
正反射率の間に相関関係があり、且つ６２０ｎｍの補正
反射率があらかじめ求められている被検層の例としてＰ
ＲＯを取り上げたが、これに用いる項目は他の項目、例
えばケトン体でも良い。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、各分析項目に対応して多数の被検層を備えた試
験片に特別に反射率補正用試験紙を付加することなく、
所定の被検層自体の特性を利用して、又は少なくとも２
つの被検層の特性間の相関関係を利用して、所定の波長
に関し試料の着色が補正できるので、試験片のコストの
低減、分析時間の短縮が図れる。また、この補正方法を
使用する分析方法に従えば、分析項目が増大し、スティ
ックに取り付けられる被検層の数が増加した場合にステ
ィックの長さを増すことなく、使用する試料の量を増す
ことなく、分析を行うことができ、極めて好都合であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による分析装置の一実施例を示す概略全
体構成図である。

【図２】試験片の例を示す平面図及び正面図である。

【図３】成分濃度が等しく試料自体の色が異なる複数の
試料を測定した時の測定グラフを示す図である。

【図４】ウロビリノーゲンの分光反射率曲線を示す図で
ある。

【図５】タンパクの分光反射率曲線を示す図である。

【図６】本発明による補正方法を用いた測定グラフを示
す図である。

【符号の説明】

１ …試験片自動供給装置２ …サンプル位置付け装置３ …試験片保持運搬装置４ …測定装置５ …制御演算部６ …光度計７ …ターンテーブル８ …試料容器１０ …試験片２１ …被検層２２ …スティック２７ …制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分析項目に対応してそれぞれ異なる試薬
を含浸させた複数の被検層を所定長さの支持板に配置し
てなる試験片を用意し、前記試験片を試料に反応させ前
記各被検層の反射率を分光反射率測定器により測定する
分析方法において、前記試料に含まれる成分濃度を測定
するための前記被検層を用いて試料自体の着色を補正す
ることを特徴とする試験片を用いる分析方法。
【請求項２】請求項１記載の分析方法において、第１
の波長の反射率が試料中の成分濃度には影響されず試料
の着色のみを反映する第１の被検層を少なくとも１つ前
記支持板に設け、前記第１の被検層を用いて前記第１の
波長の反射率を測定し、前記第１の波長における試料の
着色による影響の補正値を求め、試料自体の着色を補正
することを特徴とする試験片を用いる分析方法。
【請求項３】請求項２記載の分析方法において、前記
第１の波長と第２の波長の補正反射率の間に相関関係が
あり、且つ第１の波長の補正反射率があらかじめ求めら
れている被検層を用いて、前記第１の波長の補正反射率
に基づいて前記第２の波長における試料の着色による影
響の補正値を求め、試料自体の着色を補正することを特
徴とする試験片を用いる分析方法。
【請求項４】請求項２又は３記載の分析方法におい
て、前記第１の波長及び前記第２の波長の試料の着色に
よる影響の補正値を求める方法を組み合わせることによ
り、前記試験片を用いて同時に分析するために必要な少
なくとも３波長における試料の着色による影響の補正値
を求めることを特徴とする試験片を用いる分析方法。
【請求項５】請求項４記載の分析方法において、求め
られた前記補正値を用い、同時に分析を行う分析項目
中、試料の着色による影響を補正する必要のある、全て
の分析項目の測定値の補正を行うことを特徴とする試験
片を用いる分析方法。
【請求項６】請求項１記載の分析方法において、オー
トサンプラ上で前記試験片を前記試料に浸漬する前に、
簡素な光度計で前記試料の色を測定し、前記補正値を求
めたこと特徴とする試験片を用いる分析方法。
【請求項７】請求項１記載の分析方法において、補正
値を求める波長の数を複数とし、前記複数の波長と同数
以上の実測値に基づき、連続方程式を用いて前記各補正
値を求めることを特徴とする試験片を用いる分析方法。