JPH0579984A

JPH0579984A - 自動分析装置

Info

Publication number: JPH0579984A
Application number: JP24189491A
Authority: JP
Inventors: Jiyunko Kuriyama; 潤子栗山; Kyoko Imai; 恭子今井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】ブランク液と一つのメイン標準液だけを用い
て、標準液と試薬の割合を変更することにより多点検量
線を作成する。これにより、分析効率，処理能力，ラン
ニングコストの向上を図る。【構成】一般検体測定時の分析パラメータ及びキャリブ
レーション時用いる複数の標準液濃度を依頼しておくこ
とで、装置が自動的に標準液及び試薬分注量を算出し、
本算出に従って、標準液及び試薬サンプリング機構が駆
動し、複数の標準液濃度の異なる反応液が調整される。
この反応液の吸光度を一定時間ごとに多波長光度計で測
定し、演算処理することで多点検量線が作成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動分析装置に係り、特
に濃度に対して直線性の無い検量線を有する項目の定量
をするに好適な自動分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動分析装置は、近年、生化学分野のみ
ならず、免疫血清，凝固線溶，血中薬物の測定等幅広い
分野で用いられている。抗原抗体反応を利用した競合反
応の系では検量線は曲線を示すため、測定範囲内におい
て検量線が曲線を示す場合は多点検量線が用いられてい
る。又、抗原抗体反応を利用した反応系でなくても低値
は感度良く、しかも高値までの測定を要する項目では多
点検量線の活用が有効である。

【０００３】多点検量線を用いたキャリブレーションを
する際には、一項目についてブランク液と複数の濃度の
異なる標準液を準備する必要がある。濃度の異なる複数
の標準液は市販の試薬キットに試薬と共に包装されてい
ることもあるが、多くの場合、一つの標準液から調製す
る。そのため、標準液調製段階で人為的ミスの生ずる可
能性がある。又、複数項目について多点検量線を作成す
る場合は、多数の標準液を装置にセットしなければなら
ず、標準液セット時のミスの可能性も加わりデータ不良
の生ずる要因が多い。更に、毎日のルーチン業務の中
で、１項目に複数個の標準液をセットするのは、大変な
労力であり、せっかくの機能が充分に活用されない事態
にもつながりかねない。

【０００４】そこで、これに対応するため、標準液の前
希釈、すなわち一本のメイン標準液から任意の希釈倍率
に標準液を自動希釈して、多点検量線によるキャリブレ
ーションを行う機能が装備されている自動分析装置もあ
る。しかし、この場合、標準液調製（標準液の前希釈）
は測定における１ステップとして行われるため処理能力
がダウンするという欠点がある。本法では、キャリブレ
ーションの依頼をすると、装置はまずメイン標準液を指
定量だけ分注し指定量の希釈液で希釈する。これを指定
された標準液の本数だけ繰り返す。こうして標準液が調
製されてはじめてキャリブレーションが開始される。そ
のため、調製された標準液の本数分処理能力はダウンす
る。又、本法では、セットする標準液の最大濃度が多点
検量線作成の際の最大濃度に相当するものでなくてはな
らず、標準液が限定されるという欠点もある。これは、
前述のマニュアルで標準液を調製した場合も同様であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は多点検
量線を用いたキャリブレーションをする際の容易性、迅
速性について配慮がされておらず、また、標準液濃度も
限定される。複数の標準液をあらかじめマニュアルで準
備し装置にセットする方法は、処理能力はダウンしない
が、標準液調製時や標準液セット時の人為的ミス等デー
タ不良の生ずる可能性が高く、しかも非常に手間がかか
る。一方、装置が自動的にメイン標準液を希釈し、複数
の標準液を調製して多点検量線を作成する方法は、標準
液調製に時間を要し、処理能力がダウンする。更に、標
準液濃度が多点検量線を作成する際の最大濃度でなくて
はならず、標準液が特定のものに限定される。本発明の
目的は、処理能力を落すことなく、かつ複数の標準液を
あらかじめ準備することなく、しかも様々な濃度のメイ
ン標準液で対応可能な多点検量線を用いたキャリブレー
ションを行う自動分析装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、キャリブレ
ーション時のみ標準液と試薬の割合を変更する計算手
段、もしくはあらかじめ装置に標準液と試薬分注量に関
する情報を入力する手段と、本手段により決定された分
量の標準液及び試薬を分注するためのサンプリング機構
のコントロール機構、そして、前述の反応液を一般検体
測定時の分析条件での標準液濃度に換算する計算手段を
設けることにより達成される。

【０００７】多点検量線によるキャリブレーションが行
なわれるためにはブランク液と少なくとも２本以上の標
準液が必要である。これをブランク液と１本の標準液だ
けで行うためには、総液量（試薬＋標準液）中の標準液
濃度の異なる複数の溶液を装置が自動的に調製すること
ができれば良い。すなわち、標準液と試薬の割合のこと
なる複数の反応液を自動的に調製することができればよ
い。具体的には、試薬量を固定し、標準液分注量の異
なる複数の反応液を調製する標準液の分注量，試薬
量比（第一試薬と第二試薬…の比）を固定し試薬量の異
なる複数の反応液を調製する試薬量比（第一試薬と
第二試薬…の比）を固定し、試薬量，標準液分注量の両
方の異なる複数の反応液を調製することで、ブランク液
と一本の標準液で、実質，濃度の異なる標準液の吸光度
が測定できる。

【０００８】

【作用】試薬量を固定し、標準液分注量の異なる複数の
反応液を調製する場合を例に説明する。

【０００９】本発明はキャリブレーション時のみ、通常
の検体測定時と異なる標準液分注量が可能となるもので
ある。あらかじめ標準液分注量を複数指定するか、複数
の標準液濃度を指定することで装置が自動的に標準液分
注量を算出し、それに従って標準液および試薬サンプリ
ング機構がＣＰＵによってコントロールされ、指定量だ
け標準液および試薬が分注される。

【００１０】分注量を指定する場合は、一般検体測定時
の分析条件での標準液濃度の算出が必須である。通常の
検体分注量がＳμｌ，第一試薬分注量がＲ１μｌ，第二
試薬分注量がＲ２μl，メイン標準液濃度がＣであると
き、標準液分注量をＳ′μｌと指定すると、その際の標
準液濃度(一般検体測定時の分析条件での標準液濃度)
Ｃ′は数１式に示すとおりである。

【００１１】

【数１】

【００１２】例えば、通常の検体分注量が１０μｌ，第
一試薬分注量が２００μｌ，第二試薬分注量が２００μ
ｌ，メイン標準液濃度が２０mg／ｄｌであるとき、標準
液分注量を５，１０，１５，２０μｌと指定すると、そ
の際の標準液濃度は下表に示すとおり、１０.１，２０.
０，２９.６，３９.０mg／ｄｌに相当し、使用したメイ
ン標準液濃度のそれぞれ０.５１，１，１.４８,１.９５
倍に対応する。

【００１３】

【表１】

【００１４】一方、濃度を指定する場合であるが、通常
の検体分注量がＳμｌ，第一試薬分注量がＲ１μｌ，第
二試薬分注量がＲ２μｌ，メイン標準液濃度がＣである
とき、標準液濃度(通常法の検体量に換算した場合の標
準液濃度)をＣ′と指定すると、その際の標準液分注量
Ｓ′μｌは数２式に示すとおりである。

【００１５】

【数２】

【００１６】例えば、通常の検体分注量が１０μｌ，第
一試薬分注量が２００μｌ，第二試薬分注量が２００μ
ｌ，メイン標準液濃度が２０mg／ｄｌであるとき、標準
液濃度を１０，２０，３０，４０mg／ｄｌと依頼する
と、その際のメイン標準液分注量は次表に示すとおり、
４.９４，１０，１５.１９，２０.５１μｌに相当し、
装置のサンプリング機構は本分注量に従って駆動するよ
うコントロールされ、反応液を調製する。

【００１７】

【表２】

【００１８】このように試薬量は一定量としメイン標準
液分注量を変えることで、ブランク液と一つの標準液だ
けで、希釈操作なしに様々な濃度の標準液に対応する反
応液を調製することができ、これにより多点検量線作成
が可能となった。又、本法に依れば、メイン標準液より
高濃度の標準液にも対応できる。

【００１９】同様に、標準液の分注量，試薬量比（第一
試薬と第二試薬…の比）を固定し試薬量の異なる複数の
反応液を調製する場合、試薬量比（第一試薬と第二試薬
…の比）を固定し、試薬量，標準液分注量の両方の異な
る複数の反応液を調製する場合も、標準液と試薬の割合
の異なる反応液が調整でき、多点検量線が作成できる。
本場合も、同様に、分注量を指定する場合は一般検体測
定時と同条件における標準液濃度を算出することが、ま
た、標準液濃度を指定する場合は分注量を計算により算
出することができる。これによって指定された量だけの
標準液と試薬を分注するようサンプリング機構が駆動す
るようコントロールし反応液を調整し、得られた吸光度
データを標準液濃度に従って演算することにより、多点
検量線が作成できる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２１】図１は、本発明に基く自動分析装置の全体
構成を示す。自動分析装置は、本体１に主要な機械構成
要素が収納されている。各測定項目ごとにブランク液と
一つの標準液を設置できるサンプルディスク６が設けら
れている。反応ディスク９はその円周上に複数個の測定
セルを兼ねた反応容器１０を有し、回転自在に構成され
ている。また、標準液（試料）の移送は試料サンプリン
グプローブ１３によって行われ、試薬ディスク１１にセ
ットされた試薬１２の移送は試薬ピペッティング機構８
によって行われる。また、分光器１４は、複数検知器を
有する多波長同時測光型であり、光源ランプ１７と相対
し、反応ディスク９が回転状態にあるときに、反応容器
１０が光源ランプ１７からの光束１８を通過するように
構成されている。それぞれの機械構成要素は、インター
フェイス２を介して、中央制御部（ＣＰＵ）３によって
制御される。この中央制御部は機構系を含めた装置全体
の制御と、キャリブレーション時、標準液と試薬の割合
を変更する計算機能，検量線作成などのデータ処理全般
を行うものである。

【００２２】次に、図１図示の実施例の動作について、
図２多点検量線作成システムのフロー例（標準液の濃度
を設定する例）に従って説明する。

【００２３】まず、多点検量線作成項目の依頼及び分析
パラメータ，使用標準液濃度等の条件を操作パネル４よ
り入力する。本条件は、磁気記憶部（フロッピーディス
ク）５に保存される。入力された標準液濃度から、標準
液と試薬の分注量がＣＰＵ３によって算出される。多点
検量線作成の依頼を行ったブランク液を収容した試料容
器６がサンプリング位置に供給されると、試料サンプリ
ングプローブ１３がブランク液を一定量分析パラメータ
に従って吸入し、反応ディスク９の吐出位置まで移動
し、吐出位置に移送されている反応容器１０内に保持し
ていたブランク液を吐出する。ブランク液を複数回反応
容器１０に分注した後、前述の算出した各標準液濃度に
対応する標準液分注量だけ複数回ずつ標準液を反応容器
１０に分注する。反応容器１０には、試薬ピペッティン
グ機構８によって試薬が各標準液濃度ごとに一定量分析
パラメータに従って、あるいは算出された試薬分注量に
従って添加され、化学反応が進行する。反応容器１０は
一定時間ごとに１反応容器分ずつ進行し、その間にサン
プル添加，試薬添加，ミキサ２１による撹拌を経過す
る。本動作は連続的に行われる。光学的測定は、反応容
器直接測光によりなされる。光源１７より発した光は、
反応容器１０内の被検試料液を透過後、グレーティング
１９によって分光され、特定の波長の吸光度として、検
知器２０によって測定されデジタル信号に変換され、Ｃ
ＰＵ３によって演算処理が行われ、多点検量線が作成さ
れる。結果は表示装置（ＣＲＴ）１５に表示されるとと
もにプリンタ１６より結果報告のために印字される。

【００２４】図３に、多点検量線作成システムの別のフ
ロー例を示す。図３は、標準液の分注量を設定する例で
ある。

【００２５】図２，図３に従って血中薬物項目の１つで
あるフェニトインを測定した例を示す。安全許容量の範
囲が狭く、また治療有効量が患者ごとに著しく異なるフ
ェニトインは自動分析装置では通常、ＥＭＩＴ法によ
り、多点検量線を用いたキャリブレーションのもと測定
が行われている。従来法では、０，５.０，１０.０，２
０.０，３０.０μｇ／ｍｌのブランク液と４本の標準液
を準備しなければならなかった。希釈機能付きの装置で
あればブランク液と最大濃度である３０.０μｇ／ｍｌ
の標準液を準備しなければならなかった。本発明によれ
ば、ブランク液と任意の濃度の標準液、たとえば１０μ
ｇ／ｍｌの標準液を用いても３０μｇ／ｍｌの標準液を
用いても多点検量線によるキャリブレーションが可能で
ある。フェニトインの分析条件は、サンプル量６μｌ，
第一試薬量２２０μｌ，第二試薬量１１０μｌである。

【００２６】図２のフローチャートに従って１０μｇ／
ｍｌの標準液を用いて多点検量線によるキャリブレーシ
ョンを行った場合を例に説明する。まず、多点検量線作
成の登録をし、分析パラメータの入力としてメイン標準
液濃度１０μｇ／ｍｌ、およびメイン標準液の分注量を
３，６，１２，１８μｌと依頼する。キャリブレーショ
ンが依頼され、分析が開始されると、登録したブランク
液と４種の量の標準液が順に分注され、試薬が添加され
る。反応液は一定時間ごとに吸光度が測定される。依頼
された標準液の分注量から標準液濃度が算出され、多点
検量線が作成される。本条件での標準液濃度は下表に示
す通りである。本発明では、反応液調製に特別なステッ
プをふむことはなく、処理能力はダウンしない。

【００２７】

【表３】

【００２８】他の例として、図３のフローチャートに従
って３０μｇ／ｍｌの標準液を用いて多点検量線を作成
する例を説明する。本法では、図２で標準液の分注量を
あらかじめ入力したのに対して標準液濃度を入力する。
この際、メイン標準液濃度３０μｇ／ｍｌ、および試薬
量は一定とすることも入力する。標準液濃度は5.0,１
０.０，２０.０，３０.０μｇ／ｍｌと依頼した。装置
は自動的にメイン標準液分注量を計算し、次表に示すよ
うに順にブランク液と標準液を分注し、通常の測定時と
同様、第一試薬量２２０μｌ，第二試薬量１１０μｌを
添加し、各標準液について測定した吸光度から多点検量
線を作成する。

【００２９】

【表４】

【００３０】図４に、図２，図３及び従来法に従って求
めたフェニトインの検量線を示す。従来法、図２，図３
に従う法により作成した多点検量線は、大変よい一致が
認められた。

【００３１】図５，図６に検量線の正確性を表したグラ
フを示す。

【００３２】図５，図６は、それぞれ図２，図３の法に
よって求めた検量線を用いて２.５,５，７.５，１０，
１５，２０，２５，３０μｇ／ｍｌの標準液を測定し
た際の検量線の正確性を示すグラフである。期待値に対
する実測値の最大偏りは２５μｇ／ｍｌのとき図２の法
によるとき０.５μｇ／ｍｌ、図３の法によるとき0.4μ
ｇ／ｍｌであり良好な近似曲線が得られていることが認
められる。

【００３３】又、別の例として、免疫比濁法によるＣＲ
Ｐの測定例を示す。ＣＲＰは正常値範囲が０.８mg／ｄ
ｌ以下と低いが高値域までの測定が望まれる項目であ
るため、低値域で再現性よく、しかも高値域まで定量範
囲を拡大するため多点検量線による測定が行われてい
る。通常、ＣＲＰは１，５，１０，１５，２５mg／ｄｌ
の標準液を用いてサンプル量２０μｌ，第一試薬量２５
０μｌ，第二試薬量５０μｌで測定されている。本法で
は、標準液２５mg／ｄｌを用い、標準液分注量を１，
４，８，１２，２０μｌと依頼した。測定結果を従来法
の結果とともに図７に示す。本法により作成した検量線
は従来法とよい一致を示した。図８に本法で求めた検量
線の正確性を表したグラフを示す。本法によって求めた
検量線を用いて、０.５，３，７.５，１２.５，２０mg
／ｄｌの標準液を測定した際の期待値に対する実測値
はそれぞれ０.５２，２.８０，７.４３，１２.３０，１
９.５０mg／ｄｌであり、良好な近似曲線が得られてい
ることが認められる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、処理能力をおとすこと
なく、複数の標準液を準備することなく、迅速かつ簡便
に多点検量線を用いたキャリブレーションを行うことが
可能となった。しかも、標準液濃度は特定のものに限定
されることもなくなった。これによって、標準液調製時
やセット時の人為的ミスの要因がなくなり、かつ手間も
かからず、データ不良が減少した。また、使用できる標
準液の範囲が広がった。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動分析装置の動作原理図である。

【図２】多点検量線作成システムのフロー例１（標準液
濃度を設定する例）を示す図である。

【図３】多点検量線作成システムのフロー例２（標準液
分注量を設定する例）を示す図である。

【図４】本発明の装置による測定例１（フェニトインの
検量線）を示す図である。

【図５】本発明の装置による評価例１(図２の法による
フェニトインの検量線の正確度)を示す図である。

【図６】本発明の装置による評価例２(図３の法による
フェニトインの検量線の正確度)を示す図である。

【図７】本発明の装置による測定例２（ＣＲＰの検量
線）を示す図である。

【図８】本発明の装置による評価例３（ＣＲＰの検量線
の正確度）を示す図である。

【符号の説明】

１…本体、２…インターフェイス、３…中央制御部（Ｃ
ＰＵ）、４…操作パネル、５…磁気記憶部（フロッピー
ディスク）、６…サンプルディスク、７…試料（標準液
またはブランク液）、８…試薬ピッペッティング機構、
９…反応ディスク、１０…反応容器、１１…試薬ディス
ク、１２…試薬、１３…試料サンプリングプローブ、１
４…多波長光度計、１５…表示装置（ＣＲＴ）、１６…
プリンタ、１７…光源、１８…光束、１９…グレーティ
ング、２０…検出器、２１…ミキサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濃度に対して直線性の無い検量線を有する
項目の各測定項目ごとにブランク液と一つの標準液を設
置できるサンプル供給機構と該各標準液を複数回サンプ
リングできるサンプリング機構、各測定項目ごとに試薬
を設置できる試薬供給機構と該各試薬を複数回サンプリ
ングできるサンプリング機構を備えた自動分析装置にお
いて、ブランク液と一つの標準液のみを用いて、標準液
の前希釈無しにかつセットした標準液よりも高濃度の標
準液測定にも対応した多点検量線を作成するために、キ
ャリブレーション時のみ、標準液と試薬の割合を変更し
て駆動する標準液及び試薬のサンプリング機構のコント
ロール制御部を設けたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】請求項１において、キャリブレーション時
のみ、標準液と試薬の割合を変更して各標準液濃度に対
応する最適な標準液と試薬の分注量を決定するための計
算手段を設けたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】請求項１において、キャリブレーション時
の標準液および試薬分注量から、一般検体測定時の分析
条件での標準液濃度を換算するため計算手段を設けたこ
とを特徴とする自動分析装置。