JPH0746111B2 - 試料分析方法及びこれを用いた自動分析装置 - Google Patents
試料分析方法及びこれを用いた自動分析装置Info
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- JPH0746111B2 JPH0746111B2 JP63063192A JP6319288A JPH0746111B2 JP H0746111 B2 JPH0746111 B2 JP H0746111B2 JP 63063192 A JP63063192 A JP 63063192A JP 6319288 A JP6319288 A JP 6319288A JP H0746111 B2 JPH0746111 B2 JP H0746111B2
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- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
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- G—PHYSICS
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- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は検量線の作成方法及びこれを用いた自動分析装
置に係り、特に生体成分の分析におけるカツトオフ値を
精度よく測定するのに好適な検量線の作成方法及びこれ
を用いた自動分析装置に関するものである。
置に係り、特に生体成分の分析におけるカツトオフ値を
精度よく測定するのに好適な検量線の作成方法及びこれ
を用いた自動分析装置に関するものである。
エンザイムイムノアツセイ（EIA）など免疫反応におけ
る検量線は、従来の臨床化学検査で測定される通常のエ
ンザイムアツセイの検量線とは異なり、一般に直線とは
ならない。また、検量線の形状が測定系の種類と反応条
件により容易に変化する上に、超微量分析法であるため
に検出限界近くで分析することが多く、測定データのば
らつきが比較的大きいという欠点がある。EIAの検量線
に対する理論式は、測定の基本となる抗原抵抗体反応が
数量化できれば求めることができる。通常、式は複雑な
非線形関数となるため、統計学的な扱いが極めて困難で
あるため、経験式が用いられる場合が多い。いずれにし
ろ、検量線を回帰し、未知試料濃度を求めるためには、
回帰モデルが必要となる。回帰モデルには、ロジイステ
イツク（logistic）曲線，ロジツトーログ（logit−lo
g）変換法などがある。例えば、次式のモデルがある。
る検量線は、従来の臨床化学検査で測定される通常のエ
ンザイムアツセイの検量線とは異なり、一般に直線とは
ならない。また、検量線の形状が測定系の種類と反応条
件により容易に変化する上に、超微量分析法であるため
に検出限界近くで分析することが多く、測定データのば
らつきが比較的大きいという欠点がある。EIAの検量線
に対する理論式は、測定の基本となる抗原抵抗体反応が
数量化できれば求めることができる。通常、式は複雑な
非線形関数となるため、統計学的な扱いが極めて困難で
あるため、経験式が用いられる場合が多い。いずれにし
ろ、検量線を回帰し、未知試料濃度を求めるためには、
回帰モデルが必要となる。回帰モデルには、ロジイステ
イツク（logistic）曲線，ロジツトーログ（logit−lo
g）変換法などがある。例えば、次式のモデルがある。
ここに、Ｋ＝∞−R0 R0;標準物質濃度０におけるレスポンス Ｒ∞；標準物質濃度∞におけるレスポンス a,b;パラメータ Ｘ（１）；標準物質 Ｙ（１）；データ 従来の検量線の作成方法は、測定した標準物質のデータ
をそのまま使用している。すなわち、特に疾患あるいは
病態の判断に重要な生体成分の分析におけるカツトオフ
値近傍の標準物質のデータを重視して検量線を作成する
という注意が払われておらず、各々の濃度における標準
物質のデータの平均値を用いて演算処理する場合が一般
的である。
をそのまま使用している。すなわち、特に疾患あるいは
病態の判断に重要な生体成分の分析におけるカツトオフ
値近傍の標準物質のデータを重視して検量線を作成する
という注意が払われておらず、各々の濃度における標準
物質のデータの平均値を用いて演算処理する場合が一般
的である。
近年、高感度な免疫分析法が種々開発されて測定の自動
化が進んでいるが、このなかで、従来では用手法に頼つ
ていた感染症関係の物質が自動測定されるようになつて
きた。通常の定量測定とは異なり、これらの測定は、試
料中に測定対象の物質が存在するか、しないかという定
性判定を行うことが目的とされている。例えば、抗HIV
（エイズのこと）抗体の存在の有無を調べある患者がエ
イズに感染しているかいないかという判定を下すことが
最終目的とされている。また、定量測定されているがん
マーカのAFP（α−フエトプロテイン）を例にすると、
スクリーニング検査においては、AFPの定量値そのもの
よりはむしろAFP定量値が、がんに相当する値なのか、
がんでない値であるといった判定を下すことが重要であ
る。このような判定の基準となる境界値をカツトオフ値
と呼んでいるが、カツトオフ値より試料測定値が高値で
あればエイズに感染しているかあるいはがんであるか、
低値であればエイズでないかあるいはがんでないという
ように判定するために、カツトオフ値近傍の測定データ
は、他の濃度範囲のデータに比べて特に高い精度が要求
される。また、使用する検量線は、カツトオフ値近傍の
濃度範囲において、他の濃度範囲と比較して特に測定デ
ータに良く合うように作成されていることが必要であ
る。
化が進んでいるが、このなかで、従来では用手法に頼つ
ていた感染症関係の物質が自動測定されるようになつて
きた。通常の定量測定とは異なり、これらの測定は、試
料中に測定対象の物質が存在するか、しないかという定
性判定を行うことが目的とされている。例えば、抗HIV
（エイズのこと）抗体の存在の有無を調べある患者がエ
イズに感染しているかいないかという判定を下すことが
最終目的とされている。また、定量測定されているがん
マーカのAFP（α−フエトプロテイン）を例にすると、
スクリーニング検査においては、AFPの定量値そのもの
よりはむしろAFP定量値が、がんに相当する値なのか、
がんでない値であるといった判定を下すことが重要であ
る。このような判定の基準となる境界値をカツトオフ値
と呼んでいるが、カツトオフ値より試料測定値が高値で
あればエイズに感染しているかあるいはがんであるか、
低値であればエイズでないかあるいはがんでないという
ように判定するために、カツトオフ値近傍の測定データ
は、他の濃度範囲のデータに比べて特に高い精度が要求
される。また、使用する検量線は、カツトオフ値近傍の
濃度範囲において、他の濃度範囲と比較して特に測定デ
ータに良く合うように作成されていることが必要であ
る。
しかしながら、従来の検量線の作成方法では、使用した
複数の標準物質のデータのうち、特定の濃度範囲のデー
タについて特に重みをつけて演算処理するということは
行つていない。すなわち、例えば、カツトオフ値近傍の
データに重みをつけて、カツトオフ値近傍で特に作成し
た検量線が測定データとよく適合するという検量線の作
成方法ではなかつた。カツトオフ値近傍の標準物質につ
いての測定の多重回数を増してデータのばらつきの影響
を抑えるという工夫はされているが、検量線作成上は他
の濃度の標準物質と同様に平均値を求めて演算処理を行
つているため、検量線作成上カツトオフ値近傍に重みづ
けはされていなかつた。
複数の標準物質のデータのうち、特定の濃度範囲のデー
タについて特に重みをつけて演算処理するということは
行つていない。すなわち、例えば、カツトオフ値近傍の
データに重みをつけて、カツトオフ値近傍で特に作成し
た検量線が測定データとよく適合するという検量線の作
成方法ではなかつた。カツトオフ値近傍の標準物質につ
いての測定の多重回数を増してデータのばらつきの影響
を抑えるという工夫はされているが、検量線作成上は他
の濃度の標準物質と同様に平均値を求めて演算処理を行
つているため、検量線作成上カツトオフ値近傍に重みづ
けはされていなかつた。
本発明の目的は、第１に使用した標準物質の特定の濃度
範囲のデータにおいて精度の高い検量線を作成すること
ができる検量線の作成方法を提供することにある。第２
に検量線の作成にあたり、ある濃度範囲のデータに部分
的に重みづけを行う手段を有する自動分析装置を提供す
ることにある。
範囲のデータにおいて精度の高い検量線を作成すること
ができる検量線の作成方法を提供することにある。第２
に検量線の作成にあたり、ある濃度範囲のデータに部分
的に重みづけを行う手段を有する自動分析装置を提供す
ることにある。
上記目的を達成するために、次のような分析方法及び自
動分析装置を提案する。
動分析装置を提案する。
一つは、被検体の測定データを予め作成した検量線に照
合して被検体濃度を求める試料分析方法において、 複数の濃度の異なる標準物質の反応液における一揃いの
測定データを用いて検量線作成の演算式のパラメータ初
期値を算出し、且つ、前記測定データの中から検査上特
に重要とされる特定濃度の測定データを選択して、この
特定濃度の測定データに対して重み付けして非線形最小
二乗法による多重回帰を行うことにより、この特定濃度
の測定データと前記検量線作成の演算式による計算値と
の差の二乗和が最小となる前記パラメータの変化分を求
めて、この変化分だけ前記演算式のパラメータ初期値を
補正することにより、前記特定濃度に重点を置いた検量
線を作成する工程を有することを特徴とする試料分析方
法である。
合して被検体濃度を求める試料分析方法において、 複数の濃度の異なる標準物質の反応液における一揃いの
測定データを用いて検量線作成の演算式のパラメータ初
期値を算出し、且つ、前記測定データの中から検査上特
に重要とされる特定濃度の測定データを選択して、この
特定濃度の測定データに対して重み付けして非線形最小
二乗法による多重回帰を行うことにより、この特定濃度
の測定データと前記検量線作成の演算式による計算値と
の差の二乗和が最小となる前記パラメータの変化分を求
めて、この変化分だけ前記演算式のパラメータ初期値を
補正することにより、前記特定濃度に重点を置いた検量
線を作成する工程を有することを特徴とする試料分析方
法である。
もう一つは、上記分析方法を実施する装置であって、 試料サンプリング機構、サンプリングされた試料へ試薬
を投入する試薬供給機構、試料と試薬の反応結果を測定
する測定器、測定データを検量線に照合して試料濃度を
算出する演算手段とを備えた自動分析装置において、 前記試料サンプリング機構は、検量線作成の際に複数の
濃度の異なる標準物質の反応液を設置して各反応液につ
いて複数回サンプリングするようにしてあり、 前記演算手段は、複数の濃度の異なる標準物質の反応液
における一揃いの測定データを用いて検量線作成の演算
式のパラメータ初期値を算出し、且つ、前記測定データ
の中から検査上特に重要とされる特定濃度の測定データ
を選択して、この特定濃度の測定データに対して重み付
けして非線形最小二乗法による多重回帰を行うことによ
り、この特定濃度の測定データと前記検量線作成の演算
式による計算値との差の二乗和が最小となる前記パラメ
ータの変化分を求めて、この変化分だけ前記演算式のパ
ラメータ初期値を補正することにより、前記特定濃度に
重点を置いた検量線を作成する機能を備えていることを
特徴とする。
を投入する試薬供給機構、試料と試薬の反応結果を測定
する測定器、測定データを検量線に照合して試料濃度を
算出する演算手段とを備えた自動分析装置において、 前記試料サンプリング機構は、検量線作成の際に複数の
濃度の異なる標準物質の反応液を設置して各反応液につ
いて複数回サンプリングするようにしてあり、 前記演算手段は、複数の濃度の異なる標準物質の反応液
における一揃いの測定データを用いて検量線作成の演算
式のパラメータ初期値を算出し、且つ、前記測定データ
の中から検査上特に重要とされる特定濃度の測定データ
を選択して、この特定濃度の測定データに対して重み付
けして非線形最小二乗法による多重回帰を行うことによ
り、この特定濃度の測定データと前記検量線作成の演算
式による計算値との差の二乗和が最小となる前記パラメ
ータの変化分を求めて、この変化分だけ前記演算式のパ
ラメータ初期値を補正することにより、前記特定濃度に
重点を置いた検量線を作成する機能を備えていることを
特徴とする。
上記分析方法及び装置によれば、検量線作成に用いる演
算式のパラメータ初期値（複数の濃度の異なる標準物質
の反応液の一揃いの測定データを用いて求めたもの）
が、特定濃度（例えばカツトオフ値に相当する濃度）の
測定データに重きを置いた部分的な重み付けのパラメー
タに補正されるので、作成された検量線は、特定濃度範
囲における測定データに最も良く適合する。
算式のパラメータ初期値（複数の濃度の異なる標準物質
の反応液の一揃いの測定データを用いて求めたもの）
が、特定濃度（例えばカツトオフ値に相当する濃度）の
測定データに重きを置いた部分的な重み付けのパラメー
タに補正されるので、作成された検量線は、特定濃度範
囲における測定データに最も良く適合する。
したがって、この検量線を用いて未知試料（被検体）の
濃度を分析する場合、特に重要とされるカツトオフ値付
近の測定精度を高める。
濃度を分析する場合、特に重要とされるカツトオフ値付
近の測定精度を高める。
なお、本発明では、検量線作成工程で、特定濃度の測定
データ（既知標準物質に対する測定データ）に対して重
み付けして非線形最小二乗法による多重回帰を行うが、
これには、例えば、特定濃度の測定データは、測定多重
回数を増やすことよりデータ数を増やすか或いはデータ
処理によりデータ数をｎ倍に増やすことによって、他の
濃度におけるデータ数よりも多くして、これらの各測定
データを独立に用いて前記非線形最小二乗法による多重
回帰を行う方法があり、その詳細については、実施例で
述べたので参照されたい。
データ（既知標準物質に対する測定データ）に対して重
み付けして非線形最小二乗法による多重回帰を行うが、
これには、例えば、特定濃度の測定データは、測定多重
回数を増やすことよりデータ数を増やすか或いはデータ
処理によりデータ数をｎ倍に増やすことによって、他の
濃度におけるデータ数よりも多くして、これらの各測定
データを独立に用いて前記非線形最小二乗法による多重
回帰を行う方法があり、その詳細については、実施例で
述べたので参照されたい。
以下本発明を第１図，第２図及び第３図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。
を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明の検量線の作成方法の一実施例を説明す
るための非線形最小二乗法による多重回帰のフローチヤ
ートである。ある特定項目について濃度X0,X1,X2,X3,
X4,X5である標準物質の測定データがそれぞれＹ（０）,
Y（１）,Y（２）,Y（３）,Y（４）,Y（５）であるとす
る（ステツプS1,S2）。これらの値を用いて（１）式の
４種のパラメータR0,K,a,bの初期値を設定する（ステツ
プS3）。次に、例えば、重みづけを行いたい濃度X1のデ
ータＹ（１）をＹ（11）,Y（12）,Y（13）,Y（14）及び
Ｙ（15）にデータ処理上増やす。このとき、Ｙ（11）＝
Ｙ（12）＝Ｙ（13）＝Ｙ（14）＝Ｙ（15）＝Ｙ（１）と
する。これらの値Ｙ（０）,Y（11）,Y（12）,Y（13）,Y
（14）及びＹ（15）を独立に用いてガウス−ニウトン
（Gauss−Newton）変法を用いた非線形最小二乗法によ
る多重回帰を行い、４種のパラメータ値の変化分ΔR0,
ΔK,Δa,Δｂを決定する（ステップS4〜S6）。
るための非線形最小二乗法による多重回帰のフローチヤ
ートである。ある特定項目について濃度X0,X1,X2,X3,
X4,X5である標準物質の測定データがそれぞれＹ（０）,
Y（１）,Y（２）,Y（３）,Y（４）,Y（５）であるとす
る（ステツプS1,S2）。これらの値を用いて（１）式の
４種のパラメータR0,K,a,bの初期値を設定する（ステツ
プS3）。次に、例えば、重みづけを行いたい濃度X1のデ
ータＹ（１）をＹ（11）,Y（12）,Y（13）,Y（14）及び
Ｙ（15）にデータ処理上増やす。このとき、Ｙ（11）＝
Ｙ（12）＝Ｙ（13）＝Ｙ（14）＝Ｙ（15）＝Ｙ（１）と
する。これらの値Ｙ（０）,Y（11）,Y（12）,Y（13）,Y
（14）及びＹ（15）を独立に用いてガウス−ニウトン
（Gauss−Newton）変法を用いた非線形最小二乗法によ
る多重回帰を行い、４種のパラメータ値の変化分ΔR0,
ΔK,Δa,Δｂを決定する（ステップS4〜S6）。
次に、多重回帰の方法について詳しく説明する。ある特
定項目について測定データＹ（ij）と設定パラメータ値
を（１）式に代入して得られた計算値Ｆ（ij）との差ｙ
（ij）は、 で近似される。求めるパラメータ値は、この差の二乗和
（Ｓ）が最小となるときの値である。
定項目について測定データＹ（ij）と設定パラメータ値
を（１）式に代入して得られた計算値Ｆ（ij）との差ｙ
（ij）は、 で近似される。求めるパラメータ値は、この差の二乗和
（Ｓ）が最小となるときの値である。
さて であるから、 とおくと、次の４式（３）〜（６）が成立する。
ΔR0Σx1 2＋ΔK0Σx1x2＋ΔａΣx1x3 ＋ΔｂΣx1x4＝Σx1y …（３） ΔR0Σx1x2＋ΔK0Σx2 2＋ΔａΣx2x3 ＋ΔｂΣx2x4＝Σx2y …（４） ΔR0Σx1x3＋ΔK0Σx2x3＋ΔａΣx3 2 ＋ΔｂΣx3x4＝Σx3y …（５） ΔR0Σx1x4＋ΔK0Σx2x4＋ΔａΣx3x4 ＋ΔｂΣx4 2＝Σx4y …（６） （３）〜（６）式を満足するパラメータの変化分ΔR0,
ΔK0,Δa,Δｂは、行列式（７）を解くことで求まる。
ΔK0,Δa,Δｂは、行列式（７）を解くことで求まる。
このようにして求めたΔa,Δb,ΔK0,ΔR0を用いて、パ
ラメータa,b,K0,R0値を、ａ＝ａ＋Δa,b＝ｂ＋Δb,K0＝
K0＋ΔK0,R0＝R0＋ΔR0と置き換えて多重回帰すると、
差の二乗和Ｓが最小のときのパラメータ値が求まる。求
めたパラメータ値を（１）式に代入することによつて、
濃度に対して直線関係にある検量線が得られる（ステツ
プS7〜S10）。
ラメータa,b,K0,R0値を、ａ＝ａ＋Δa,b＝ｂ＋Δb,K0＝
K0＋ΔK0,R0＝R0＋ΔR0と置き換えて多重回帰すると、
差の二乗和Ｓが最小のときのパラメータ値が求まる。求
めたパラメータ値を（１）式に代入することによつて、
濃度に対して直線関係にある検量線が得られる（ステツ
プS7〜S10）。
得られた検量線は、特定の濃度Xiのデータについて重み
づけを行つているため、特定濃度X1近傍において作成さ
れた検量線と測定データＹ（１）がよく合い、特定濃度
Xi近傍のデータは精度の高いものを得ることができる。
づけを行つているため、特定濃度X1近傍において作成さ
れた検量線と測定データＹ（１）がよく合い、特定濃度
Xi近傍のデータは精度の高いものを得ることができる。
以上のように、濃度Xiにおける測定データに重をつけて
演算処理するためには、重みをつけたい濃度Xiの測定デ
ータ数を他の濃度Xiにおける測定データ数より多くなる
ように、演算処理に先立ちｎ倍に増し、Ｙ（i1）,
Y（i2），…,Y（in）というデータとして持ち、他の濃
度のデータとともにそれぞれ平均値でなく独立データと
して扱うようにする。それには個々のデータと計算値Ｆ
（ij）との差の二乗和を最小とするパラメータを求めれ
ばよい。あるいは、重みをつけたい濃度Xiの測定多重回
数を他濃度のものに比べて多く設定し、演算処理に用い
るデータ数は、Ｙ（ij）が最も多くなるようにして、そ
れぞれのデータを独立に扱うのがよい。先の場合と同様
に、個々のデータと計算値Ｆ（ij）との差の二乗和を最
小とするパラメータを求めればよい。
演算処理するためには、重みをつけたい濃度Xiの測定デ
ータ数を他の濃度Xiにおける測定データ数より多くなる
ように、演算処理に先立ちｎ倍に増し、Ｙ（i1）,
Y（i2），…,Y（in）というデータとして持ち、他の濃
度のデータとともにそれぞれ平均値でなく独立データと
して扱うようにする。それには個々のデータと計算値Ｆ
（ij）との差の二乗和を最小とするパラメータを求めれ
ばよい。あるいは、重みをつけたい濃度Xiの測定多重回
数を他濃度のものに比べて多く設定し、演算処理に用い
るデータ数は、Ｙ（ij）が最も多くなるようにして、そ
れぞれのデータを独立に扱うのがよい。先の場合と同様
に、個々のデータと計算値Ｆ（ij）との差の二乗和を最
小とするパラメータを求めればよい。
第２図は本発明の検量線の作成方法の一実施例を説明す
るための測定データに基づく検量線作成及び検体濃度演
算のためのフローチヤートである。ステツプS21で測定
データＹ（０）〜Ｙ（11）を取込み、ステツプS22で標
準物質が試料であるかを判定し、標準物質であるとき
は、ステツプS23で検量線を作成し、ステツプS24で検量
線の良否を判定し、良の場合は、ステツプS25で検量線
の表示を行い、ステツプS22で試料であるときは、ステ
ツプS26で濃度演算を行い、ステツプS27で検体濃度を出
力する。
るための測定データに基づく検量線作成及び検体濃度演
算のためのフローチヤートである。ステツプS21で測定
データＹ（０）〜Ｙ（11）を取込み、ステツプS22で標
準物質が試料であるかを判定し、標準物質であるとき
は、ステツプS23で検量線を作成し、ステツプS24で検量
線の良否を判定し、良の場合は、ステツプS25で検量線
の表示を行い、ステツプS22で試料であるときは、ステ
ツプS26で濃度演算を行い、ステツプS27で検体濃度を出
力する。
次に、本発明の検量線の作成方法を用いた自動分析装置
について説明する。第３図は本発明の自動分析装置の一
実施例を示す構成図である。第３図において、各測定項
目毎に濃度の異なる複数個の標準物質を設置できるサン
プルデイスク10が設けられており、複数個の標準物質
は、測定項目毎に連続してサンプルデイスク10上に並べ
ることができるように構成されている。また、反応デイ
スク21は、その円周上に複数個の測定セルを兼ねた反応
容器22を有し、回転自在に構成されている。また、標準
物質（試料）の移送は、サンプリングプローブ41によつ
て行われ、試薬の分注は、分注器38,39によつて行われ
る。また、分光器27は、複数検知器を有する多波長同時
測定形であり、光源ランプ25と相対し、反応デイスク21
が回転状態にあるときに、反応容器22の列が光源ランプ
25からの光束26を通過するように構成されている。光束
26は、反応デイスク21が停止状態にあるときに吐出位置
45から時計方向に数えて、例えば、31番目の反応容器46
の中心の透過するように配置されている。光束26の位置
と吐出位置45の間には排液装置および洗浄装置24が配置
されている。
について説明する。第３図は本発明の自動分析装置の一
実施例を示す構成図である。第３図において、各測定項
目毎に濃度の異なる複数個の標準物質を設置できるサン
プルデイスク10が設けられており、複数個の標準物質
は、測定項目毎に連続してサンプルデイスク10上に並べ
ることができるように構成されている。また、反応デイ
スク21は、その円周上に複数個の測定セルを兼ねた反応
容器22を有し、回転自在に構成されている。また、標準
物質（試料）の移送は、サンプリングプローブ41によつ
て行われ、試薬の分注は、分注器38,39によつて行われ
る。また、分光器27は、複数検知器を有する多波長同時
測定形であり、光源ランプ25と相対し、反応デイスク21
が回転状態にあるときに、反応容器22の列が光源ランプ
25からの光束26を通過するように構成されている。光束
26は、反応デイスク21が停止状態にあるときに吐出位置
45から時計方向に数えて、例えば、31番目の反応容器46
の中心の透過するように配置されている。光束26の位置
と吐出位置45の間には排液装置および洗浄装置24が配置
されている。
制御装置全体の構成は、マルチプレクサ，対数変換増幅
器53,A/D変換器54,リード・オンリ・メモリ（以下ROMと
称する），ランダム・アクセス・メモリ（以下、RAMと
称する），プリンタ55,操作パネル52,機構部駆動回路35
からなるが、A/D変換器54はさらに、インターフエイス5
0を経て中央処理装置51に接続されている。この中央処
理装置51は、機構系を含めた装置全体の制御と、前述の
多重回帰による検量線作成や濃度演算などのデータ処理
全般を行うもので、マイクロコンピユータが使用され
る。
器53,A/D変換器54,リード・オンリ・メモリ（以下ROMと
称する），ランダム・アクセス・メモリ（以下、RAMと
称する），プリンタ55,操作パネル52,機構部駆動回路35
からなるが、A/D変換器54はさらに、インターフエイス5
0を経て中央処理装置51に接続されている。この中央処
理装置51は、機構系を含めた装置全体の制御と、前述の
多重回帰による検量線作成や濃度演算などのデータ処理
全般を行うもので、マイクロコンピユータが使用され
る。
次に、第３図図示実施例の動作について説明する。
まず、がんマーカ，感染症関連物質等を含む被測定標準
物質（試料）を収容した試料容器44がサンプリング位置
に供給されると、ピペツタ40のプローブ41の先端が上記
試料容器内に浸漬され、血清の一定量を吸入し、プロー
ブ41内に保持する。その後、プローブ41は、反応デイス
ク21の吐出位置45まで移動し、吐出位置45に移送されて
いる反応容器22内にプローブ41で保持していた血清を吐
出する。上記サンプリング動作が終ると、反応デイスク
21は反時計方向に間欠的な回転移動を開始し、反応デイ
スク21上に、反応容器22の全数より１つ多い数の反応容
器22が吐出位置を通過するまで回転して停止する。
物質（試料）を収容した試料容器44がサンプリング位置
に供給されると、ピペツタ40のプローブ41の先端が上記
試料容器内に浸漬され、血清の一定量を吸入し、プロー
ブ41内に保持する。その後、プローブ41は、反応デイス
ク21の吐出位置45まで移動し、吐出位置45に移送されて
いる反応容器22内にプローブ41で保持していた血清を吐
出する。上記サンプリング動作が終ると、反応デイスク
21は反時計方向に間欠的な回転移動を開始し、反応デイ
スク21上に、反応容器22の全数より１つ多い数の反応容
器22が吐出位置を通過するまで回転して停止する。
反応デイスク21の回転によつて、上記サンプリング動作
でサンプリングされた試料の入つた反応容器22は、吐出
位置45より反応容器１ピツチ分だけ反時計方向に進んだ
位置に来て停止している。反応デイスク21の回転中に、
反応デイスク21上の全ての反応容器22は光束26を通過す
る。従つて、それぞれの反応容器22が光束26を通過する
ときには、分光器27による光吸収測定がなされ、分光器
27の出力は、マルチプレクサにより現在必要な測定波長
の信号が選択され、A/D変換器54により中央処理装置51
に取込れて、RAMに記憶される。
でサンプリングされた試料の入つた反応容器22は、吐出
位置45より反応容器１ピツチ分だけ反時計方向に進んだ
位置に来て停止している。反応デイスク21の回転中に、
反応デイスク21上の全ての反応容器22は光束26を通過す
る。従つて、それぞれの反応容器22が光束26を通過する
ときには、分光器27による光吸収測定がなされ、分光器
27の出力は、マルチプレクサにより現在必要な測定波長
の信号が選択され、A/D変換器54により中央処理装置51
に取込れて、RAMに記憶される。
前記の反応デイスク21の回転および停止している間の時
間を、例えば、20秒とすると、20秒を１サイクルとして
上記動作を繰り返す。上記サイクルが進むにつれてサン
プリングされた特定の被測定試料は反応デイスク21が停
止している状態での位置が反応容器１ピツチ分ずつ反時
計方向に進む。分注器36と分注器37からの試薬の吐出
は、試料の入つた反応容器22が反応容器１ピツチ分ずつ
反時計方向に進んで、反応デイスク21上で、それぞれ吐
出位置46,47に停止した状態でなされる。特定の被測定
試料について見ると、吐出位置47で添加された第１試薬
により、第１段階の反応が開始され、吐出位置46で添加
された第２試薬により第２段階の反応が開始される。以
上の動作で１サイクルにおける反応デイスク21の停止時
間を4.5秒、回転時間を15.5秒とすると、特定試料につ
いてみると、その試料の反応過程は20秒毎に31回測定さ
れ、10分間の測定データがRAMに記憶される。中央処理
装置51はROMのプログラム（第１図，第２図参照）に従
つて作動し、RAM内の31個の測定データを抽出し、演算
処理を行う。
間を、例えば、20秒とすると、20秒を１サイクルとして
上記動作を繰り返す。上記サイクルが進むにつれてサン
プリングされた特定の被測定試料は反応デイスク21が停
止している状態での位置が反応容器１ピツチ分ずつ反時
計方向に進む。分注器36と分注器37からの試薬の吐出
は、試料の入つた反応容器22が反応容器１ピツチ分ずつ
反時計方向に進んで、反応デイスク21上で、それぞれ吐
出位置46,47に停止した状態でなされる。特定の被測定
試料について見ると、吐出位置47で添加された第１試薬
により、第１段階の反応が開始され、吐出位置46で添加
された第２試薬により第２段階の反応が開始される。以
上の動作で１サイクルにおける反応デイスク21の停止時
間を4.5秒、回転時間を15.5秒とすると、特定試料につ
いてみると、その試料の反応過程は20秒毎に31回測定さ
れ、10分間の測定データがRAMに記憶される。中央処理
装置51はROMのプログラム（第１図，第２図参照）に従
つて作動し、RAM内の31個の測定データを抽出し、演算
処理を行う。
検量線作成に必要である１項目あたり例えば、５あるい
は６種類の標準物質は、サンプルデイスク10上に連続し
て並べられているため、ある特定項目の濃度の異なる複
数個の標準物質は、自動的に連続して複数回ずつ（例え
ば、重みづけした回数ずつ）サンプリングプローブ41に
よつて反応容器22に移送される。濃度に対して直線関係
のない物質について検量線を作成する場合には、濃度の
異なる標準物質を複数回ずつサンプリングして測定する
ことは必須であり、本装置ではこれが可能である。これ
ら複数の試料の反応過程は、上述のように10分間に渡つ
て測定し、これらの測定データは項目毎に１まとめにし
て、濃度に対して直線関係にある検量線の作成に供せら
れる。
は６種類の標準物質は、サンプルデイスク10上に連続し
て並べられているため、ある特定項目の濃度の異なる複
数個の標準物質は、自動的に連続して複数回ずつ（例え
ば、重みづけした回数ずつ）サンプリングプローブ41に
よつて反応容器22に移送される。濃度に対して直線関係
のない物質について検量線を作成する場合には、濃度の
異なる標準物質を複数回ずつサンプリングして測定する
ことは必須であり、本装置ではこれが可能である。これ
ら複数の試料の反応過程は、上述のように10分間に渡つ
て測定し、これらの測定データは項目毎に１まとめにし
て、濃度に対して直線関係にある検量線の作成に供せら
れる。
以上説明した本発明によれば、複数の標準物質のなかで
特定濃度範囲に重みをつけた検量線を作成することがで
きるため、生体成分の分析におけるカツトオフ値を精度
よく測定することができるという効果がある。
特定濃度範囲に重みをつけた検量線を作成することがで
きるため、生体成分の分析におけるカツトオフ値を精度
よく測定することができるという効果がある。
第１図は本発明の検量線の作成方法の一実施例を説明す
るための非線形最小二乗法による多重回帰のフローチヤ
ート、第２図は本発明の検量線の作成方法の一実施例を
説明するための測定データに基づく検量線作成及び検体
濃度演算のためのフローチヤート、第３図は本発明の自
動分析装置の一実施例を示す構成図である。 10……サンプルデイスク、21……反応デイスク、22……
反応容器、27……分光器、35……機構部駆動回路、36,3
7……分注器、40……ピペツタ、41……プローブ、44…
…試料容器、50……インターフエイス、51……中央処理
装置、52……操作パネル、53…対数変換増幅器、54……
A/D変換器、55……プリンタ。
るための非線形最小二乗法による多重回帰のフローチヤ
ート、第２図は本発明の検量線の作成方法の一実施例を
説明するための測定データに基づく検量線作成及び検体
濃度演算のためのフローチヤート、第３図は本発明の自
動分析装置の一実施例を示す構成図である。 10……サンプルデイスク、21……反応デイスク、22……
反応容器、27……分光器、35……機構部駆動回路、36,3
7……分注器、40……ピペツタ、41……プローブ、44…
…試料容器、50……インターフエイス、51……中央処理
装置、52……操作パネル、53…対数変換増幅器、54……
A/D変換器、55……プリンタ。
Claims (3)
- 【請求項１】被検体の測定データを予め作成した検量線
に照合して被検体濃度を求める試料分析方法において、 複数の濃度の異なる標準物質の反応液における一揃いの
測定データを用いて検量線作成の演算式のパラメータ初
期値を算出し、且つ、前記測定データの中から検査上特
に重要とされる特定濃度の測定データを選択して、この
特定濃度の測定データに対して重み付けして非線形最小
二乗法による多重回帰を行うことにより、この特定濃度
の測定データと前記検量線作成の演算式による計算値と
の差の二乗和が最小となる前記パラメータの変化分を求
めて、この変化分だけ前記演算式のパラメータ初期値を
補正することにより、前記特定濃度に重点を置いた検量
線を作成する工程を有することを特徴とする試料分析方
法。 - 【請求項２】前記特定濃度の測定データは、測定多重回
数を増やすことよりデータ数を増やすか或いはデータ処
理によりデータ数をｎ倍に増やすことによって、他の濃
度におけるデータ数よりも多くして、これらの各測定デ
ータを独立に用いて前記非線形最小二乗法による多重回
帰を行うようにしてある請求項１記載の試料分析方法。 - 【請求項３】試料サンプリング機構、サンプリングされ
た試料へ試薬を投入する試薬供給機構、試料と試薬の反
応結果を測定する測定器、測定データを検量線に照合し
て試料濃度を算出する演算手段とを備えた自動分析装置
において、 前記試料サンプリング機構は、検量線作成の際に複数の
濃度の異なる標準物質の反応液を設置して各反応液につ
いて複数回サンプリングするようにしてあり、 前記演算手段は、複数の濃度の異なる標準物質の反応液
における一揃いの測定データを用いて検量線作成の演算
式のパラメータ初期値を算出し、且つ、前記測定データ
の中から検査上特に重要とされる特定濃度の測定データ
を選択して、この特定濃度の測定データに対して重み付
けして非線形最小二乗法による多重回帰を行うことによ
り、この特定濃度の測定データと前記検量線作成の演算
式による計算値との差の二乗和が最小となる前記パラメ
ータの変化分を求めて、この変化分だけ前記演算式のパ
ラメータ初期値を補正することにより、前記特定濃度に
重点を置いた検量線を作成する機能を備えていることを
特徴とする自動分析装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063192A JPH0746111B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 試料分析方法及びこれを用いた自動分析装置 |
| US07/323,490 US5083283A (en) | 1988-03-18 | 1989-03-14 | Method of determining calibration curve and apparatus using calibaration curve |
| DE3908831A DE3908831A1 (de) | 1988-03-18 | 1989-03-17 | Verfahren zum bestimmen einer kalibrierkurve und vorrichtung unter verwendung der kalibrierkurve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063192A JPH0746111B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 試料分析方法及びこれを用いた自動分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01237453A JPH01237453A (ja) | 1989-09-21 |
| JPH0746111B2 true JPH0746111B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=13222115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63063192A Expired - Lifetime JPH0746111B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 試料分析方法及びこれを用いた自動分析装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5083283A (ja) |
| JP (1) | JPH0746111B2 (ja) |
| DE (1) | DE3908831A1 (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5568400A (en) * | 1989-09-01 | 1996-10-22 | Stark; Edward W. | Multiplicative signal correction method and apparatus |
| JPH0816649B2 (ja) * | 1989-10-13 | 1996-02-21 | 富士写真フイルム株式会社 | 液体分析の校正方法 |
| DE4203202A1 (de) * | 1992-02-05 | 1993-08-12 | Boehringer Mannheim Gmbh | Geraet zur analyse einer medizinischen probe |
| US5578494A (en) | 1992-03-27 | 1996-11-26 | Abbott Laboratories | Cap actuator for opening and closing a container |
| US5605665A (en) | 1992-03-27 | 1997-02-25 | Abbott Laboratories | Reaction vessel |
| US5627522A (en) | 1992-03-27 | 1997-05-06 | Abbott Laboratories | Automated liquid level sensing system |
| US5960160A (en) | 1992-03-27 | 1999-09-28 | Abbott Laboratories | Liquid heater assembly with a pair temperature controlled electric heating elements and a coiled tube therebetween |
| US5575978A (en) | 1992-03-27 | 1996-11-19 | Abbott Laboratories | Sample container segment assembly |
| US5610069A (en) | 1992-03-27 | 1997-03-11 | Abbott Laboratories | Apparatus and method for washing clinical apparatus |
| US5540890A (en) | 1992-03-27 | 1996-07-30 | Abbott Laboratories | Capped-closure for a container |
| US5507410A (en) | 1992-03-27 | 1996-04-16 | Abbott Laboratories | Meia cartridge feeder |
| US6190617B1 (en) | 1992-03-27 | 2001-02-20 | Abbott Laboratories | Sample container segment assembly |
| US5376313A (en) | 1992-03-27 | 1994-12-27 | Abbott Laboratories | Injection molding a plastic assay cuvette having low birefringence |
| US5635364A (en) | 1992-03-27 | 1997-06-03 | Abbott Laboratories | Assay verification control for an automated analytical system |
| US5536471A (en) | 1992-03-27 | 1996-07-16 | Abbott Laboratories | Syringe with bubble flushing |
| US5646049A (en) | 1992-03-27 | 1997-07-08 | Abbott Laboratories | Scheduling operation of an automated analytical system |
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| FI20040292A0 (fi) * | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Thermo Electron Oy | Kalibroitava pipetti |
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1988
- 1988-03-18 JP JP63063192A patent/JPH0746111B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-14 US US07/323,490 patent/US5083283A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-17 DE DE3908831A patent/DE3908831A1/de active Granted
Also Published As
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|---|---|
| DE3908831C2 (ja) | 1993-08-05 |
| US5083283A (en) | 1992-01-21 |
| JPH01237453A (ja) | 1989-09-21 |
| DE3908831A1 (de) | 1989-09-28 |
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