JPH09189695A - 試料分析方法、検量線の作成方法及びそれを用いる分析装置 - Google Patents

試料分析方法、検量線の作成方法及びそれを用いる分析装置

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JPH09189695A
JPH09189695A JP8018299A JP1829996A JPH09189695A JP H09189695 A JPH09189695 A JP H09189695A JP 8018299 A JP8018299 A JP 8018299A JP 1829996 A JP1829996 A JP 1829996A JP H09189695 A JPH09189695 A JP H09189695A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 シグモイド状曲線を描く検量線を、多次関数
で表現した低濃度領域の検量線部分、指数関数で表現し
た中間濃度領域の検量線部分、多次関数で表現した高濃
度領域の検量線部分の3つに分割し、その境界点での傾
きが等しいことを境界条件として、各濃度領域の検量線
の回帰関数を求める。 【作用及び効果】 検量線を得るために測定する標準試
料の数が少なくてすみ、しかも全濃度領域にわたって精
度の高い検量線を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、試料分析方法、これに
使用する検量線の回帰関数の作成方法、及びそれを用い
た試料分析装置に関する。詳しくはシグモイド状の検量
線を使用する試料分析方法において、この検量線の全濃
度領域にわたって精度のよい検量線回帰関数を作成する
方法に関するものである。
【0002】
【発明の背景】液体試料中の被検成分(アナライト)の
定量分析では、適当な化学的または酵素的反応などによ
り、その分析測定値(吸光度、透過光学濃度または反射
光学濃度などの光学密度や、その他の測定された物理
量、あるいはこれらを示すシグナル)から被検物濃度を
求めることが行われている。このとき、既知濃度の標準
試料を予めアッセイしておいて、その被検物濃度と分析
測定値(光学濃度など)の対応関係をプロットして検量
線(標準曲線ともいう)を作成しておき、この検量線を
使って被検物の濃度を決めている。この検量線が定量測
定域において直線性の高いものであれば、定量測定域上
限付近、下限付近及び中間域の比較的少ない数の標準試
料を用意すれば、検量線を作成することができる。
【0003】しかし、例えばエンザイムイムノアッセイ
(EIA)等の免疫反応における検量線などのように、
一般に直線とはならない検量線も多く存在する。イムノ
アッセイでは、測定の基本となる抗原抗体結合反応が質
量作用の法則に従って可逆的に反応するため、その検量
線はS字状のシグモイド曲線となることが多い。このよ
うなシグモイド曲線の検量線は、酵素と酵素基質との複
合体形成により酵素−基質間の結合常数が変化する酵素
反応系や、調節機能が働くアロステリック酵素反応系な
どでも見られる現象でもある。またエンザイムイムノア
ッセイでは、その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しうる。また超微量分析法であるた
め測定データのばらつきが比較的多い。このためエンザ
イムノアッセイでは、アッセイの度に、定量測定域全体
をカバーする多数の標準試料を調製し、これを分析測定
して検量線を作成しなければならなかった。
【0004】しかし、迅速性、経済性、簡便性が要求さ
れる臨床検査の分野では、できるだけ少ない数の標準試
料で精度の高い検量線を作成できることが望まれてい
る。このため、検量線の回帰式を求め、これにより、少
ない標準試料の測定値から検量線を作成しようとする試
みが従来よりなされている。
【0005】検量線の回帰モデルには、大きく理論式と
経験式があるが、このうち理論式は実際に適用できる場
合が少ないこと並びに通常複雑な非線形関数となり統計
学的取扱いがきわめて困難であることから、経験式が用
いられることが多い。経験式は大別すると、検量線全体
に1つのモデルを当てはめる方法(非分割法:non-spli
t-plot experiment)と、検量線を幾つかに部分に分割し
て回帰する方法(分割法:split-plot experiment)と
に分けることができる。分割法には、検量線の各2点間
を直線で補間していく方法(多点間直線補間法:linear
interporationmethod)や、各点間を互いの連続性を保
ちながら3次多項式を当てはめ平滑化していく方法(ス
プライン関数平滑化法:fitting method by spline fun
ction)などがあるが、いずれも多数の実測点がなけれ
ばS字型曲線の検量線にはフィットよく当てはめること
はできない。
【0006】非分割法には、ロジスティック(logisti
c)曲線による回帰法、ロジット−ログ(logit-log)変
換式による回帰法、直角双曲線を用いる方法、シグモイ
ド状の検量線に3次多項式あるいはより高次の多項式を
あてはめる方法などがある。このうち直角双曲線を用い
る回帰法は、S字状の検量線を表現することはできな
い。
【0007】ロジスティック(logistic)曲線はS字状
曲線に対する経験式として以前から知られていたもので
あり、現在広く用いられているのは次の数式1の4係数
ロジスティック(logistic)曲線である(Rodbard et a
l.: Statistical analysis of radioimmunoassays and
immunoradiometric (labeled antibody) assays. A gen
eralized, weighted, iterative, least-squares metho
d for logistic curvefitting. Symposium on RIA and
Related Procedures in Medicine, p165, Int. Atomic
Energy Agency, Vienna, 1974)。
【0008】
【数1】
【0009】ここで、x:濃度、 y:分析測定値(光学密度などのデータ) a,b,c,d:係数
【0010】このロジスティック(logistic)曲線は、
図1に示すようにシグモイド状の曲線となり、その中央
の直線状部分のみならず、その両端部の曲線部、さらに
その外側の漸近線状部分も確保できるので、少ない実測
点すなわち少数の標準試料で得られる検量線のモデルと
して優れている。しかしロジスティック曲線を表現する
上記数式1が非線形であるため、この数式を回帰するに
は反復最小2乗法が必要となり、統計学的処理が煩雑で
ある。また抗原量(濃度x)0及び無限大(∞)の時の
反応値(シグナル、後述する本発明の実施例ではΔO
D)を精密に求める必要があり、抗原量無限大(∞)の
実測点を得るために大過剰抗原を含有した標準試料を用
意し、これを管理しなければならない。しかし、これ
は、通常抗原(被検物)量の標準試料を調製、管理する
場合に比べ、実際にはきわめて困難である。またイムノ
アッセイでは、抗体に対して過剰量の抗原が存在する場
合には、フック(hook)効果(prozone effectともい
う)によって、シグナルが変化し検量線が極大値(また
は極小値)を持つことがある。このような場合には、抗
原量無限大のシグナルを得ることができない。
【0011】ロジット−ログ(logit-log)変換は、検
量線の縦軸(反応値)をロジット変換、横軸(濃度:dos
e)を対数変換するもので次の数式2の簡単な1次多項
式により、S字状曲線を直線化することができる(Rodb
ard et al.: Rapid calculation of radioimmunoassay
results. J. Lab. Clin. Med., 74, p770, 1978)。
【0012】
【数2】
【0013】ここでB0、BXはそれぞれ濃度0、xにお
ける反応値、Nは無限大濃度における反応値である。こ
の式の回帰は簡単な最小2乗法で容易に行える点で前述
のロジスティック曲線よりも優れている。しかしこのロ
ジット−ログ(logit-log)変換でも、濃度0の時のシ
グナルB0、濃度無限大の時のシグナルNをそれぞれ正
確に測定しなければ直線からの偏りが多くなるという欠
点がある。できるだけ少ない実測点で検量線を設定する
のは困難である。
【0014】従来多く行われている方法は、シグモイド
状の検量線を3次多項式で近似する方法である。この方
法はS字状曲線の一部分のみを検量線として用いる場合
には有効であるが、S字状曲線の中央の直線状部分のみ
ならず、その両端部の曲線部、さらに外側の漸近線状部
分の一部まで検量線として使用する場合には、全領域に
わたってフィットさせることができない。すなわちS字
状曲線の中央部で精度を上げようとすれば両端領域の精
度が下がり、また曲線の両端領域も検量線として使用し
ようとすれば中間濃度領域での精度をある程度犠牲にし
なければならなかった。これは標準試料の実測点を多く
しても変わらず、検量線全体に1つのモデル(関数)を
当てはめる方法には限界があった。
【0015】
【発明の目的】本発明は、以上のような事情に鑑みなさ
れたものであり、低濃度領域、中間濃度領域、高濃度領
域のいずれの濃度領域でも精度の高い被検物の定量分析
を可能にする試料分析方法を提供することを第1の目的
とする。
【0016】また本発明は、少ない数の標準試料を用い
て低濃度領域、中間濃度領域、高濃度領域にわたる広範
囲の濃度領域のいずれでも精度の高い検量線を簡便かつ
迅速に作成することができる検量線回帰関数作成方法を
提供することを第2の目的とする。
【0017】さらに本発明は、この検量線を簡便かつ迅
速に作成して、広い範囲の濃度領域において試料中の被
検物を高精度に定量分析することができる分析装置を提
供することを第3の目的とする。
【0018】
【発明の構成】このような本発明の第1の目的は、既知
濃度の被検物を含有する標準試料中の被検物濃度とその
分析測定値とから求めた検量線を用いて、試料中の被検
物を定量分析する試料分析方法において、前記検量線
は、少なくとも (a)多次関数で表現される低濃度領域の検量線部分; (b)指数関数で表現される中間濃度領域の検量線部分;
および (c)多次関数で表現される高濃度領域の検量線部分;に
分割されており、これら各濃度領域の境界では隣接する
2つの検量線部分の傾きが等しくなっていることを特徴
とする試料分析方法、により達成される。
【0019】また本発明の第2の目的は、既知濃度の被
検物を含有する標準試料中の被検物濃度とその分析測定
値とから検量線の回帰関数を作成する検量線回帰関数作
成方法において、 (a)低濃度領域の検量線部分を多次関数で表現し; (b)中間濃度領域の検量線部分を指数関数で表現し; (c)高濃度領域の検量線部分を多次関数で表現し; (d)各濃度領域の境界条件として、隣接する2つの検量
線部分の境界点での傾きが等しいとして、各濃度領域の
検量線部分の関数を定めることを特徴とする検量線回帰
関数作成方法、により達成される。
【0020】低濃度領域及び高濃度領域の検量線部分を
表現する多次関数は2次関数とすることが、この部分の
関数を回帰するのに用いる実測点(標準試料)の数を少
なくする上で便宜である。またこのように実測点を少な
くしても、隣接する中間濃度領域との境界条件により連
続性が保たれるので精度の低下は少ない。ただし、低濃
度領域、高濃度領域の検量線パターンによっては、3次
或いはそれより高次の整次関数で表現してもよい。
【0021】低濃度領域及び高濃度領域の検量線部分を
表現する多次関数は2次関数とした場合には、以下の各
ステップで検量線の回帰関数を作成することができる。 (a) 標準試料の各濃度(pi)とその各分析測定値(qi
の対数値(log qi)とを直交座標系にプロットし、この
片対数グラフにおいてその直線部分を構成する中間濃度
領域(p1〜p2)を求め、(b) この中間濃度領域(p1
p2)の検量線部分を Y=exp(b・X+d) すなわち X=(ln Y−d)/b ・・・・(1) Y:分析測定値(qi)(光学密度またはその他の物理
量) X:標準試料中の被検物の濃度(pi) b、d:係数 で表現する一方、低濃度領域(最小濃度の標準試料の濃
度p0から濃度p1まで)の検量線部分を、 X=e・Y2+f・Y+g ・・・・(2) e、f、g:係数 高濃度領域(濃度p2から最大濃度の標準試料の濃度p3
で)の検量線部分を、 X=l・Y2+m・Y+n ・・・・(3) l、m、n:係数 でそれぞれ表現し、(c) 座標(p1,q1)において式(1)
の微分値(dX/dY)が式(2)の微分値(dX/dY)と等し
く、また座標(p2,q2)において式(2)の微分値(dX/d
Y)が式(3)の微分値(dX/dY)と等しいことを、境界条
件として設定し、(d) 式(1),(2),(3)の各係数を算出
し、これにより全濃度領域(p0からp3)を連続する検量
線回帰関数を求める。
【0022】なお、指数関数で表現される中間濃度領域
(p1〜p2)を求めるステップ(a)は、その後に続くステ
ップ(b),(c),(d)と必ずしも一緒に行わなくてもよい。
すなわち、個々のアッセイキットあるいは分析装置ごと
に、予め当該被検物を測定する際に指数関数で表現する
ことが可能な中間濃度領域を求めておき、この中間濃度
領域の両端濃度(またはこれに近接する濃度)の範囲を
中間濃度領域(p1〜p2)と設定しておいてもよい。この
場合にはこの予め設定された中間濃度領域両端の濃度
p1、p2を有する標準試料を、個々のアッセイキットまた
は分析装置ごとに供給・配布することになる。従って、
この場合の本発明の検量線回帰曲線作成方法は次のステ
ップからなる方法と言い換えることができる。
【0023】(a) 標準試料の各濃度(pi)とその各分析
測定値(qi)の対数値(log qi)とを直交座標系にプロ
ットした場合に、この片対数グラフにおいてその直線部
分を構成する中間領域の両端の濃度にそれぞれ最も近接
する濃度(p1,p2)を有する標準試料の濃度範囲を予め
中間濃度領域と定義して、この中間濃度領域(p1〜p2
の検量線部分を Y=exp(b・X+d) すなわち X=(ln Y−d)/b ・・・・(1) Y:分析測定値(qi)(光学密度またはその他の物理
量) X:標準試料中の被検物の濃度(pi) b、d:係数 で表現する一方、低濃度領域(最小濃度の標準試料の濃
度p0から濃度p1まで)の検量線部分を、 X=e・Y2+f・Y+g ・・・・(2) e、f、g:係数 高濃度領域(濃度p2から最大濃度の標準試料の濃度p3
で)の検量線部分を、 X=l・Y2+m・Y+n ・・・・(3) l、m、n:係数 でそれぞれ表現し、(b) 座標(p1,q1)において式(1)
の微分値(dX/dY)が式(2)の微分値(dX/dY)と等し
く、また座標(p2,q2)において式(2)の微分値(dX/d
Y)が式(3)の微分値(dX/dY)と等しいことを、境界条
件として設定し、(c) 式(1),(2),(3)の各係数を算出
し、これにより全濃度領域(p0からp3)を連続する検量
線回帰関数を求める。
【0024】本発明の第3の目的は、既知濃度の被検物
を含有する標準試料中の被検物濃度とその分析測定値と
から求めた検量線を用いて、試料中の被検物を定量分析
する試料分析装置において、以下のものを備える試料分
析装置: 1) 入力手段:複数の標準試料の被検物濃度(pi)とそ
の分析測定値(qi)を入力する; 2) 演算手段:入力された濃度(pi)とその分析測定値
(qi)に基づき以下のステップ(a)〜(c)の演算を行う: (a) 中間濃度領域(p1〜p2)(中間濃度領域は、標準
試料の各濃度(pi)とその各分析測定値(qi)の対数値
(log qi)とを直交座標系にプロットした場合に、この
片対数グラフにおいてその直線部分を構成する中間領域
の両端の濃度にそれぞれ最も近接する濃度(p1,p2)有
する標準試料の濃度範囲により定義される)の検量線部
分を Y=exp(b・X+d) すなわち X=(ln Y−d)/b ・・・・(1) Y:分析測定値(qi)(光学密度またはその他の物理
量) X:標準試料中の被検物の濃度(pi) b、d:係数 で表現する一方、低濃度領域(最小濃度の標準試料の濃
度p0から濃度p1まで)の検量線部分を、 X=e・Y2+f・Y+g ・・・・(2) e、f、g:係数 高濃度領域(濃度p2から最大濃度の標準試料の濃度p3
で)の検量線部分を、 X=l・Y2+m・Y+n ・・・・(3) l、m、n:係数 でそれぞれ表現し、(b) 座標(p1,q1)において式(1)
の微分値(dX/dY)が式(2)の微分値(dX/dY)と等し
く、また座標(p2,q2)において式(2)の微分値(dX/d
Y)が式(3)の微分値(dX/dY)と等しいことを、境界条
件として設定し、(c) 式(1),(2),(3)の各係数を算出
し、これにより全濃度領域(p0〜p3)を連続する検量線
回帰関数を求める; 3) 検量線作成手段:試料中の被検物を定量分析するの
に使用する前記検量線を、前記演算手段で求められた検
量線回帰関数に基づき作成する:により達成される。
【0025】
【原理及び実施態様の説明】「発明の背景」の項で述べ
たように、シグモイド状検量線全体を1つの関数のみで
表現して、全濃度領域にわたって高い精度を確保しよう
とするのは困難である。きわめて複雑な関数を設定すれ
ば可能であるかもしれないが、その場合には求める係数
が多くなり、その結果測定すべき標準試料が多く必要に
なる。
【0026】本発明ではシグモイド状曲線を描く検量線
を、低濃度領域、中間濃度領域、高濃度領域の3つに分
割し、それぞれを異なる関数で表現している。このよう
に関数を変えると、通常、その境界領域では精度が急激
に変わることになる。これを防ぐため本発明では両関数
の境界条件として、その境界点(接点)で接線が同じに
なる、すなわち傾きが等しいことを取り入れた。これを
数学的に表現すれば境界点において隣接する両関数の微
分値が互いに等しいということになる。この境界条件に
より、両関数は滑らかにつながり、両関数間で精度が大
きく変動することがなくなった。また境界条件が設定さ
れたことにより、各濃度領域の関数を規定する係数を求
めるために必要な実測点(すなわち標準試料の数)は、
少なくとも1つ減らすことができる。
【0027】また本発明では、シグモイド状検量線の中
央部分には指数関数で表現されうる濃度領域があるとい
う本発明者の知見に基づき、この中央部分を中間濃度領
域として指数関数で表現・回帰させることにした。指数
関数を片対数グラフにプロットすれば直線になることか
ら理解できるように、この中間濃度領域では2つの実測
点(標準試料)があれば、その対応する指数関数が一義
的に決まる。使用する実測点(標準試料)の濃度を中間
濃度領域の両末端濃度(あるいはこれに近接する濃度)
にすれば、この実測点の(濃度、分析値)を隣接する低
濃度領域及び高濃度領域の境界点として併用することが
できる。その結果、検量線全体の回帰関数を求めるのに
必要な実測点(標準試料)は、さらに少ないものとする
ことができる。
【0028】シグモイド状検量線の中央部分が指数関数
で表現されることについて、以下説明する。後述の実施
例1で使用したCRP(C-reactive protein)分析用乾
式分析要素を用いて、この分析要素の発色のバラツキ
(C.V. (%))を調べた。すなわちこの分析要素に、各種
濃度のCRP含有標準試料液を点着し、37℃に保って、
PET支持体側から650nmの反射光学濃度を測定した。
点着から4分後及び6分後の反射光学濃度の差(ΔOD
6-4:本明細書及び添付図面ではdOD6-4、またはdOD
rとも表示される場合がある)を測定した。各濃度につ
き50回測定をし、その平均値(dODave.)、標準偏
差(S.D.)並びにC.V.(=(S.D./dODave.)×100)を
求めた。以下の表1の結果が得られた。なお同じCRP
濃度の欄は異なる日に行った実験の結果を併記したもの
である。
【0029】
【表1】 CRP濃度 dODave. S.D. C.V. (mg/dL) (%) 1.0 0.2536 0.0083 3.3 1.8 0.2027 0.0064 3.2 10.1 0.0828 0.0031 3.7 17.0 0.0730 0.0023 3.2 1.7 0.2326 0.0065 2.8 1.7 0.2336 0.0057 2.4 2.6 0.2096 0.0052 2.5 2.6 0.2136 0.0064 3.0 4.3 0.1767 0.0062 3.5 4.3 0.1728 0.0053 3.1 平均 3.1
【0030】CRP濃度にかかわらず、C/V.(%)は、ほ
ぼ一定(3%程度)であった。dODave.と標準偏差
(S.D.)の間には図2に示すように高い相関性が認めら
れる。
【0031】また上記測定で得られたdOD6-4を用いて
描いた検量線を作り、この検量線から、各試料中のCR
P濃度を分析し、その分析値(濃度)の標準偏差(S.
D.)を求めたところ、次の表2、図3のような結果が得
られた。少なくとも10mg/dLぐらいまでは、CRP濃度
にかかわらずCRP濃度測定値の標準偏差はほぼ一定
(約0.25程度)であった。
【0032】
【表3】 CRP濃度 S.D. (mg/dL) (mg/dL) 1.8 0.28 10.1 0.23 17.0 0.18 1.7 0.25 1.7 0.22 2.6 0.27 2.6 0.27 4.3 0.32 4.3 0.28 平均 0.25
【0033】CRP濃度に関わらず、dODrのバラツキ
(C.V.)と、検量線から読みとられたCRP濃度分析値
の標準偏差(S.D.)とがほぼ一定になることから、この
条件下で可能な検量線の関数を考える。
【0034】x:CRP濃度、y:dODrに対し、F:
検量線関数、G:CRP濃度分析値のS.D. 性能関数を
それぞれ設定すると、あるCRP濃度(x0)におけるd
ODr(y0)について、検量線関数は、 y0=F(x0) となる。前述したように、dODrのC.V.は一定なので、
dODr=y0の時のdODrの標準偏差(S.D.)はα・y0
となる(α:一定値、ここでは前述の約0.03)。
【0035】検量線関数(F)の微分関数(F')を考える
と、あるCRP濃度(x0)におけるCRP濃度(測定
値)のS.D.、とdODr(=y0)のS.D.の関係は F'(x0)=[y0におけるdODrのS.D.]/[x0におけるCRP濃度測定値のS.D.] =α・y0/G(x0) となる。
【0036】今、G(x)にS.D.性能関数を代入すれば、
微分方程式としてF(x)を解くことができる。今、表
2、図3の結果からG(x)=0.25とすると、表1、図2
の結果からα=0.03(%表示のC.V.では3%)であるか
ら、 F'(x0)=0.03・F(x)/0.25 すなわち、 F'(x0)/F(x)=0.03/0.25=constant となる。一般化すれば係数b、dを用いて、 F(x)=exp(b・X+d) となる。従って、CRP分析用の検量線の基本骨格は
「指数関数」で表現されることがわかった。
【0037】このようにシグモイド状検量線の少なくと
も一部(実際には中間濃度領域)では、指数関数で表現
できることが理解できる。本発明では、この中間濃度領
域をはさむ低濃度領域及び高濃度領域を多次関数で表現
し、その境界条件として境界点での傾き(微分値)を等
しいことを条件にして、全濃度領域をカバーする検量線
の回帰関数を作成することができる。以下、低濃度領域
及ぶ高濃度領域を2次関数で表現する場合について、本
発明の検量線回帰関数作成方法をくわしく説明する。
【0038】図4に典型的なシグモイド状検量線の概略
図を示す。横軸に濃度X、縦軸に分析測定値Y(例えば
実施例におけるdODr)をとる。図5は縦軸を分析測定
値Yの対数値にしたものである。ここでは便宜上、
0、A1、A2、A3の4点の実測点をプロットする。
p0,p1,p2,p3は各試料の濃度であり、q0,q1,q2,q3は分析
測定値である。A1〜A2の区間II(中間濃度領域(p1〜p
2))は図5に示される片対数グラフ上で直線部分を構成
し、この間は指数関数で表現することができる。区間I
(低濃度領域(p0〜p1))、区間III(高濃度領域(p2
p3))をそれぞれ2次関数で表現すれば、各区間につい
て以下のようになる。
【0039】区間II(中間濃度領域): Y=exp(b・X+d) すなわち X=(ln Y−d)/b ・・・・(1) b、d:係数 区間I(低濃度領域): X=e・Y2+f・Y+g ・・・・(2) e、f、g:係数 区間III(高濃度領域): X=l・Y2+m・Y+n ・・・・(3) l、m、n:係数
【0040】区間IIでは、検量線はA1(p1,q1)、A2
(p2,q2)を通るから、 b=(ln q2−ln q1)/(p2−p1)=[ln(q2/q1)]/(p2−p1)・・(4) d= ln q2−b・p2 = ln q2−[(ln q2−ln q1)/(p2−p1)]・p2 = (p2・ln q1 − p1・ln q2)/(p2−p1) ・・・(5) となり、係数b、dは容易に求められる。
【0041】次に区間I(低濃度領域)の各係数を求め
る。区間Iと区間IIの境界条件として、その境界点A1
(p1,q1)での傾き、すなわち微分値(dX/dY)が等しい
とする。式(1)を微分して、 dX/dY = 1/b・Y ・・・(6) 式(2)を微分して、 dX/dY = 2e・Y + f ・・・(7) 境界点A1(p1,q1)での式(6),(7)が等しい値を取るか
ら、 1/b・q1 = 2e・q1 + f ・・・(8) となる。一方、区間Iでは式(2)の2次曲線がA(p0,
q0)、A1(p1,q1)を通るから、 p0 = e・q0 2+f・q0+g ・・・(9) p1 = e・q1 2+f・q1+g ・・・(10) 両式の差を取って、 p1−p0 = e(q1 2−q0 2)+f(q1−q0) = (q1−q0)[e(q1+q0)+f] 両辺を(q1−q0)で除すると、 (p1−p0)/(q1−q0) = e(q1+q0) + f ・・・(11) 式(8),(11)より、 1/b・q1 − (p1−p0)/(q1−q0) = 2e・q1 − e(q1+q0) = e(q1−q0) よって、 e =[1/b・q1−(p1−p0)/q1−q0)] /(q1−q0) ・・・(12) 式(8)より係数fは、 f = 1/b・q1 − 2e・q1 ・・・・(13) となり、式(12)から求められる係数eの値と、式(4)か
ら求められた係数bの値を入れれば定まる。最後の係数
gは式(9)より g = p0−e・q0 2−f・q0 ・・・・(14) と求めることができる。
【0042】区間III(高濃度領域:A2−A3)につい
ても同様に、係数l、m、nを求めることができる。すな
わち境界点A2(p2,q2)において、式(3)の微分 dX/dY = 2・l・Y + m ・・・(15) が、式(6)のdX/dY = 1/b・Yと等しいから 1/b・q2 = 2・l・q2 + m ・・・(16) となる。一方、区間IIIでは式(3)の2次曲線がA2(p2,
q2)、A3(p3,q3)を通るから、 p2 = l・q2 2+m・q2+n ・・・(17) p3 = l・q3 2+m・q3+n ・・・(18) 両式の差を取って、 p3−p2 = l・(q3 2−q2 2)+m(q3−q2) = (q3−q2)[l・(q
3+q2)+m] 両辺を(q3−q2)で除すると、 (p3−p2)/(q3−q2) = l・(q3+q2) + m ・・・(19) 式(16)から式(19)を引いて、 1/b・q2 − (p3−p2)/(q3−q2) = 2・l・q2 − l・(q3+q2) = l・(q2−q3) よって、係数lは以下のようになる。 l =[1/b・q2−(p3−p2)/(q3−q2) /(q2−q3) ・・・(20) 係数mは、式(16)より、 m = 1/b・q2 − 2・l・q2 ・・・・(21) 係数nは、式(17)より n = p2−l・q2 2−m・q2 ・・・・(22) と求めることができる。
【0043】以上まとめると、 区間I(低濃度領域:p0≦X≦p1、q0≧Y≧q1)に対
し、 X=e・Y2+f・Y+g 区間II(中間濃度領域:p1≦X≦p2、q1≧Y≧q2)に対
し、 X=(ln Y−d)/b 区間III(高濃度領域:p2≦X≦p3、q2≧Y≧q3)に対
し: X=l・Y2+m・Y+n ・・・・(3) 各係数は、 b=(ln q2−ln q1)/(p2−p1)=[ln(q2/q1)]/(p2
−p1) d= ln q2−b・p2 = (p2・ln q1 − p1・ln q2) /(p2
−p1) e= [1/b・q1−(p1−p0)/q1−q0)] /(q1−q0) f= 1/b・q1 − 2e・q1 g= p0−e・q0 2−f・q0 l= [1/b・q2−(p3−p2)/(q3−q2) /[1/(q2−q3)] m= 1/b・q2 − 2・l・q2 n= p2−l・q2 2−m・q2 となる。
【0044】以上のように、本発明ではシグモイド状曲
線を描く検量線を、多次関数で表現した低濃度領域の検
量線部分、指数関数で表現した中間濃度領域の検量線部
分、多次関数で表現した高濃度領域の検量線部分の3つ
に分割し、その境界点での傾きが等しいことを境界条件
として、下記濃度領域の検量線の回帰関数を求めた。こ
のため、検量線を得るために測定する標準試料の数が少
なくてすみ、しかも全濃度領域にわたって精度の高い検
量線を得ることができる。
【0045】なお、このようにして求められた検量線回
帰関数は、低濃度領域の関数を求めるために使用した最
小濃度(p0)よりも下の濃度についても、また高濃度領
域の関数を求めるために称した最大濃度(p3)よりも高
い濃度領域についても、実用的には使用できる。
【0046】次に本発明の検量線回帰関数作成方法を用
いた分析装置について説明する。図6はこの分析装置の
基本構成を示したブロック図である。符号10は測定手
段であり、被検物を含む試料を酵素的或いは化学的反応
によりその被検物量(濃度、または活性)に応じたシグ
ナル(光学密度、或いは電気信号などの何らかの物理
量)を測定・検出する。例えば実施例で述べるように、
試料が点着された乾式分析要素の反射光学濃度を測定す
る。得られたシグナル(測定データ)は入力手段12に
入力され、この測定データから計算された分析値(濃
度)が出力手段14により出力される。
【0047】16は検量線回帰関数を演算する演算手段
であり、18は本発明の検量線作成方法のアルゴリズム
や分析装置の動作プログラムを記憶したROM(フロッ
ピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスクなどの
記録媒体でもよい)である。すなわち演算手段16は、
標準試料の分析測定値(シグナル)が入力手段から入力
されると、この分析測定値を受け取り、ROM18に記
憶されたプログラムに基づいて検量線回帰関数を演算す
る。なお既知濃度として与えられる標準試料中の被検物
濃度は入力手段12により入力されるが、キーボードや
磁気読み取り手段などの別の入力装置により入力しても
よい。20は演算手段16で求められた回帰曲線に基づ
き検量線を作成する検量線作成手段であり、ここで作成
された検量線はRAM22(フロッピーディスク、ハー
ドディスク、光磁気ディスクなどの記録媒体でもよい)
に記録される。
【0048】検量線作成の後、分析対象である試料の分
析測定値が入力手段12から入力されると、出力手段1
4は、試料の分析測定値(測定データとしてのシグナ
ル)をRAM22に記憶された検量線と参照して、試料
中の被検物濃度を算定し出力する。
【0049】図7は、この分析装置における検量線作成
のためのフローチャート図である。まず各種濃度の標準
試料(レベル0、1、2、3)をそれぞれ複数の乾式分
析要素に点着し、その反射光学濃度が測定手段10によ
り測定する。その測定分析値(dODr)が入力されると
(ステップ100)、各レベルの標準試料の分析測定値
にバラツキがないかを調べる(ステップ102)。すな
わち各レベルの標準液の測定データの標準偏差(S.D.)
が、予め設定したしきい値を越えるものであれば、バラ
ツキが多いとして以下の動作をストップする。例えば標
準液が点着されていなかった分析要素があった場合や、
標準液が非均一的なものであった場合などが、これに相
当する。なお、各レベルの測定データの最小値または最
大値を示すデータの取り除くことにより、測定データの
標準偏差がしきい値以内に収まる場合には、当該データ
を取り除いて残りのデータを有効なものとして以下の工
程に進んでもよい。
【0050】各レベルの測定データのバラツキがしきい
値以下と判定されると、次に、感度チェックがなされる
(ステップ104)。ここでは、各レベルの測定データ
(dODr)の平均値が、例えば[レベル0の測定データq
0]>[レベル1の測定データq1]>[レベル2の測定デー
タq2]>[レベル3の測定データq3]のように予想される
順番通りとなっているかチェックする。この順番通りに
なっていない場合には、標準試料を取り間違えている可
能性があるので、検量線作成を中止する。
【0051】ステップ104をクリアーしたら、各レベ
ルの表示値pi(既知濃度)と測定データqi(dODr)を
用いて、本発明の検量線作成方法に従い各レベル間の検
量線を求める(ステップ106)。すなわち、X:濃
度、Y:dODrに関して、 q0≧Y≧q1で、 X=e・Y2+f・Y+g q1≧Y≧q2で、 X=(ln Y−d)/b q2≧Y≧q3で、 X=l・Y2+m・Y+n を設定し、各係数、 b=(ln q2−ln q1)/(p2−p1)=[ln(q2/q1)]/(p2
−p1) d= ln q2−b・p2 = (p2・ln q1 − p1・ln q2) /(p2
−p1) e= [1/b・q1−(p10)/q1−q0)] /(q1−q0) f= 1/b・q1 − 2e・q1 g= p0−e・q0 2−f・q0 l= [1/b・q2−(p3−p2)/(q3−q2) /(q2−q3) m= 1/b・q2 − 2・l・q2 n= p2−l・q2 2−m・q2 を計算する。
【0052】求められた係数から、低濃度領域(q0≧Y
≧q1)の及び高濃度領域(q2≧Y≧q3)での検量線関数
の検定を行う(ステップ108)。すなわち、q0>−f
/2・e>q1となる場合には、低濃度領域の回帰関数X=e・
2+f・Y+gは、q0からq1の間に極値(極大値)を持つ
ことになり、同じ測定データ(Y)に対して2つの濃度
(X)を示すので、検量線として使用することはできな
い。
【0053】同様に、q2>−m/2・l>q3となる場合に
は、高濃度領域の回帰関数X=l・Y2+m・Y+nは、q2
らq3の間に極値(極小値)を持つことになり、この区間
の検量線として使用することはできない。以上のいずれ
にも該当しないとき、検量線は良と判断される。
【0054】ステップ108の検定にパスした後、得ら
れた回帰関数は検量線作成手段20に送られ、ここで検
量線が作成され(ステップ110)、RAM22に記憶
される。分析対象である試料の測定データが入力された
ときには、出力手段はRAM22に記憶された検量線を
参照して試料中の被検物濃度を求め、これを出力する。
【0055】なお、上記各ステップで検量線作成の動作
が中止される場合には、分析装置に組み込まれた、また
は付属のディスプレイ装置または異常表示装置(いずれ
も図6に図示せず)に、異常(エラー)である旨の表示
をするように構成することができ、むしろそのような構
成の分析装置が好ましい。なおこのようなディスプレイ
装置、異常表示装置は公知の方法のものを使用できる。
【0056】
【実施例1】CRP分析用乾式分析要素を用いて、本発
明に従い検量線回帰関数を作成した。使用したCRP分
析要素は特開平4-128655の実施例2に記載されているも
のを用いた。この分析要素は透光性支持体の上に試薬
層、接着層、編物布地からなる展開層を順次積層したも
ので、展開層にはアミラーゼ−抗CRP・IgG結合物
及び標識酵素アミラーゼに対する基質カルボキシルメチ
ル化澱粉が含浸されている。試薬層には、基質カルボキ
シルメチル化澱粉の分解生成物を検出する指示薬組成物
が含有されている。具体的には以下のように作製した。
【0057】(1) 酵素標識抗体の合成 (1-1)CHM化アミラーゼの作製 バチルス・ズブチリスアミラーゼ 5mgをpH6.3 の 0.1M
グリセロ燐酸1mLに溶かし、[4-(マレイミドメチル)シ
クロヘキサン-1- カルボン酸]スクシンイミドエステル
(CHMS)2mg/mLのDMF溶液 100μLを加えて室温
で、1時間反応させた。この反応液をセファデックスG
-25カラムにアプライして、pH6.3 の 0.1Mグリセロ燐酸
を流して素通り分画を分取、 4-(マレイミドメチル)シク
ロヘキサン-1-カルボン酸アミド化アミラーゼ(CHM
化アミラーゼ)を得た。
【0058】(1-2)抗CRP・マウスIgGF(ab')2の作
抗CRP・マウスIgG10mg(0.1M酢酸緩衝液(pH5.5))2m
Lにパパイン300μgを加え、37℃で18時間攪拌した。0.1
N NaOHを加えてpHを6.0 に調節したこの反応液を予め
0.1M 燐酸緩衝1mMEDTA溶液(pH6.3)で緩衝化したAc
A-44ゲルカラムにアプライし、上記の燐酸緩衝液で溶
出。分子量約10万付近に溶出されたピーク部分を集めて
1mLに濃縮し、目的の抗CRP・マウスIgGF(ab')2
得た。
【0059】(1-3)α−アミラーゼ−抗CRP・マウスI
gGFab' 結合物の作製 (1-2)で調製した抗CRP・マウスIgGF(ab')2 6mg を
含む0.1M燐酸緩衝液(1mM EDTA含有、 pH6.0) 1mL に10mg
/mL の2-メルカプトエチルアミン塩酸塩水溶液100μL
を加え、37℃で90分間攪拌した。この反応液を予め0.1
M 燐酸緩衝液(pH 6.3)で緩衝化したセファデックスG-25
カラムでゲル濾過して未反応の2-メルカプトエチルアミ
ンを除去し、HS−Fab' を得た。これに(1-1)で調製
したCHM化α−アミラーゼ2mgを加え、37℃で90分間
反応させた。次にこの反応液を0.1M 酢酸緩衝 5mM塩化
カルシウム溶液(pH 7.0)で緩衝化したAcA-34カラムでゲ
ル濾過して分子量20万以上の分画を集め、これを濃縮し
て目的の結合物を得た。
【0060】(2)分析要素の作製 ゼラチン下塗層が設けられている厚さ180μmの無色透明
ポリエチレンテレフタレート(PET)シート(支持体)上
に下記の被覆量になるように架橋剤含有試薬溶液を塗布
し、乾燥して試薬層を設けた。 アルカリ処理ゼラチン 14.5 g/m2 ノニルフェノキシポリエトキシエタノール (オキシエチレン単位平均9〜10含有) 0.2 g/m2 グルコースオキシダーゼ 5000 u/m2 ペルオキシダーゼ 15000 u/m2 グルコアミラーゼ 5000 u/m2 2-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシフェニル-4-[-(ジメチルアミノ) フェニル]-5-フェネチルイミダゾール(ロイコ色素)酢酸塩 0.38 g/m2 ビス[(ビニルスルホニルメチルカルボニル)アミノ]メタン 0.1 g/m2
【0061】この試薬層の上に下記の被覆量になるよう
に接着層を塗布、乾燥して設けた。 アルカリ処理ゼラチン 14.5 g/m2 ビス[(ビニルスルホニルメチルカルボニル)アミノ]メタン 0.1 g/m2
【0062】ついで接着層の表面に下記の被覆量になる
ように下記試薬含有水溶液を塗布し、ゼラチン層を膨潤
させ、その上に50デニール相当のPET紡績糸36ゲージ編
みした厚さ約250μmのトリコット編物布地をほぼ一様に
軽く圧力をかけてラミネートして多孔性展開層を設け
た。 ノニルフェノキシポリエトキシエタノール (オキシエチレン単位平均 9〜10含有) 0.15 g/m2 ビス[(ビニルスルホニルメチル カルボニル)アミノ]メタン 0.4 g/m2
【0063】次に、下記の被覆量になるように基質を塗
布、乾燥して基質層を設けた。 カルボキシルメチル化澱粉 4 g/m2 ノニルフェノキシポリエトキシエタノール (オキシエチレン単位平均 9〜10含有) 0.2 g/m2
【0064】この基質層の上から、合成例(1) で合成し
たアミラーゼ−抗CRP・IgG結合物のエタノール溶液
を3mg/m2の被覆量となるように塗布、含浸させ乾燥させ
た。この分析要素を15mm四方のチップに裁断し、特開昭
57-63452に記載のスライドの枠に収めて、CRP分析用
免疫分析スライドとした。
【0065】
【測定】この分析スライドに既知量のCRPを含有する
試料液(50mMグリセロ燐酸緩衝:pH 7)10μLを点着
し、37℃に保って、中心波長650nmの可視光でPET
支持体側からスライドの反射光学濃度を測定した。点着
から4分後及び6分後の反射光学濃度の差(ΔO
6-4、dODr)及びその対数値を求めた。結果を表3
に示す。
【0066】
【表3】 CRP濃度 dODr ln (dODr) (mg/dL) * 0.00 0.2460 - 1.444 0.23 0.2313 - 1.464 0.47 0.2289 - 1.475 0.70 0.2195 - 1.516 0.93 0.2140 - 1.542 * 1.40 0.2003 - 1.608 1.87 0.1824 - 1.702 2.33 0.1591 - 1.838 2.80 0.1522 - 1.882 3.77 0.1187 - 2.131 * 4.73 0.0993 - 2.310 5.70 0.0853 - 2.462 6.67 0.0732 - 2.615 7.83 0.0657 - 2.723 9.00 0.0625 - 2.772 *10.17 0.0587 - 2.836 11.33 0.0590 - 2.831
【0067】これをグラフにしたのが図8である。図8
において直線部分を構成する中間の度量域は点A1(X=
1.4mg/dL)と点A2(X=4.7mg/dL)の間であった。そこ
で表3において*印を付した試料液の、濃度とdODr
(分析測定値)を用いて、 A0:p0=0.00、q0=0.2360 A1:p1= 1.4、q1=0.2003 A2:p2= 4.7、q2=0.0993 A3:p3=10.2、q3=0.0587 とし、 q0≧Y≧q1で、 X=e・Y2+f・Y+g q1≧Y≧q2で、 X=(ln Y−d)/b q2≧Y≧q3で、 X=l・Y2+m・Y+n を設定し、各係数を求めた。前述の式(4),(5),(12),(1
3),(14),(20),(21)及び(21)から b=(ln q2−ln q1)/(p2−p1)= -0.210532 d= ln q2−b・p2 = -1.313295 e= [1/b・q1−(p1-p0)/q1-q0)] /(q1-q0) = -433.30
17 f= 1/b・q1 − 2e・q1 = 149.84713 g= p0−e・q0 2−f・q0 = -11.23075 l= [1/b・q2−(p3−p2)/(q3−q2) /(q2−q3) = 211
5.1352 m= 1/b・q2 − 2・l・q2 = -467,8245 n= p2−l・q2 2−m・q2 = 30.331081 となった。得られた係数を用いて描いた検量線を図9に
示す。図中■で示した実測データと、全濃度領域にわた
って、きわめてよい一致を示す検量線が作成できたこと
がわかった。
【0068】比較例として、表3のデータを用いて、従
来のロジスティック(logistic) 曲線モデルで検量線を
作成してみたところ、図10に示すような結果となり、
高濃度領域では実測データとのずれが顕著であった。こ
れに対し、本発明の方法で作成した検量線(図9)は、
高濃度領域でも実測点とよい一致を見ていた。
【0069】
【発明の効果】以上のように本発明では、シグモイド状
曲線を描く検量線を、多次関数で表現した低濃度領域の
検量線部分、指数関数で表現した中間濃度領域の検量線
部分、多次関数で表現した高濃度領域の検量線部分の3
つに分割し、その境界点での傾きが等しいことを境界条
件として、下記濃度領域の検量線の回帰関数を求めた。
このため、検量線を得るために測定する標準試料の数が
少なくてすみ、しかも全濃度領域にわたって精度の高い
検量線を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のロジスティック曲線モデルによる検量線
の説明図である。
【図2】CRP分析用乾式分析要素における各濃度ごと
の測定データの平均値(dODave)と、その標準偏差
(S.D.)の相関図である。
【図3】同じくCRP分析用乾式分析要素における、各
濃度(表示値)と検量線から読みとったCRP濃度の標
準偏差(S.D.)の関係を示す図である。
【図4】本発明の検量線回帰関数作成方法の原理を説明
する概念図である。
【図5】同じく本発明の原理を説明するための図であ
り、縦軸を対数値とした検量線概念図である。
【図6】本発明の分析装置の一実施例の基本構成図であ
る。
【図7】本発明の分析装置の動作説明図である。
【図8】実施例1において、CRP濃度とdODrをプ
ロットした実測検量線である。
【図9】実施例1において、本発明の検量線回帰関数作
成方法に基づいて作成したCRP定量用の回帰曲線であ
る。
【図10】比較例として、表3のデータを用いて、従来
のロジスティック(logistic) 曲線モデルで作成した回
帰曲線である。
【符号の説明】
10 測定手段 12 入力手段 14 出力手段 16 演算手段 18 検量線作成アルゴリズムを記憶した記憶手段とし
てのROM 20 検量線作成手段 22 作成された検量線を記憶するRAM

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 既知濃度の被検物を含有する標準試料中
    の被検物濃度とその分析測定値とから求めた検量線を用
    いて、試料中の被検物を定量分析する試料分析方法にお
    いて、 前記検量線は、少なくとも (a)多次関数で表現される低濃度領域の検量線部分; (b)指数関数で表現される中間濃度領域の検量線部分;
    および (c)多次関数で表現される高濃度領域の検量線部分;に
    分割されており、これら各濃度領域の境界では隣接する
    2つの検量線部分の傾きが等しくなっていることを特徴
    とする試料分析方法。
  2. 【請求項2】 既知濃度の被検物を含有する標準試料中
    の被検物濃度とその分析測定値とから検量線の回帰関数
    を作成する検量線回帰関数作成方法において、 (a)低濃度領域の検量線部分を多次関数で表現し; (b)中間濃度領域の検量線部分を指数関数で表現し; (c)高濃度領域の検量線部分を多次関数で表現し; (d)各濃度領域の境界条件として、隣接する2つの検量
    線部分の境界点での傾きが等しいとして、各濃度領域の
    検量線部分の関数を定める;ことを特徴とする検量線回
    帰関数作成方法。
  3. 【請求項3】 前記低濃度領域及び高濃度領域の検量線
    部分を表現する多次関数は2次関数であることを特徴と
    する請求項2の検量線回帰関数作成方法。
  4. 【請求項4】 既知濃度の被検物を含有する複数の標準
    試料中の被検物濃度とその分析測定値とを直交座標系に
    プロットした検量線の回帰関数を作成する検量線回帰関
    数作成方法において、以下のステップからなることを特
    徴とする検量線回帰関数作成方法: (a) 標準試料の各濃度(pi)とその各分析測定値(qi
    の対数値(log qi)とを直交座標系にプロットし、この
    片対数グラフにおいてその直線部分を構成する中間濃度
    領域(p1〜p2)を求め、(b) この中間濃度領域(p1
    p2)の検量線部分を Y=exp(b・X+d) すなわち X=(ln Y−d)/b ・・・・(1) Y:分析測定値(qi)(光学密度またはその他の物理
    量) X:標準試料中の被検物の濃度(pi) b、d:係数 で表現する一方、 低濃度領域(最小濃度の標準試料の濃度p0から濃度p1
    で)の検量線部分を、 X=e・Y2+f・Y+g ・・・・(2) e、f、g:係数 高濃度領域(濃度p2から最大濃度の標準試料の濃度p3
    で)の検量線部分を、 X=l・Y2+m・Y+n ・・・・(3) l、m、n:係数 でそれぞれ表現し、(c) 座標(p1,q1)において式(1)
    の微分値(dX/dY)が式(2)の微分値(dX/dY)と等し
    く、また座標(p2,q2)において式(2)の微分値(dX/d
    Y)が式(3)の微分値(dX/dY)と等しいことを、境界条
    件として設定し、(d) 式(1),(2),(3)の各係数を算出
    し、これにより全濃度領域(p0からp3)を連続する検量
    線回帰関数を求める。
  5. 【請求項5】 既知濃度の被検物を含有する複数の標準
    試料中の被検物濃度とその分析測定値とを直交座標系に
    プロットした検量線の回帰関数を作成する検量線回帰関
    数作成方法において、以下のステップからなることを特
    徴とする回帰関数作成方法: (a) 標準試料の各濃度(pi)とその各分析測定値(qi
    の対数値(log qi)とを直交座標系にプロットした場合
    に、この片対数グラフにおいてその直線部分を構成する
    中間領域の両端の濃度にそれぞれ最も近接する濃度
    (p1,p2)を有する標準試料の濃度範囲を予め中間濃度
    領域と定義して、この中間濃度領域(p1〜p2)の検量線
    部分を Y=exp(b・X+d) すなわち X=(ln Y−d)/b ・・・・(1) Y:分析測定値((qi)光学密度またはその他の物理
    量) X:標準試料中の被検物の濃度(pi) b、d:係数 で表現する一方、 低濃度領域(最小濃度の標準試料の濃度p0から濃度p1
    で)の検量線部分を、 X=e・Y2+f・Y+g ・・・・(2) e、f、g:係数 高濃度領域(濃度p2から最大濃度の標準試料の濃度p3
    で)の検量線部分を、 X=l・Y2+m・Y+n ・・・・(3) l、m、n:係数 でそれぞれ表現し、(b) 座標(p1,q1)において式(1)
    の微分値(dX/dY)が式(2)の微分値(dX/dY)と等し
    く、また座標(p2,q2)において式(2)の微分値(dX/d
    Y)が式(3)の微分値(dX/dY)と等しいことを、境界条
    件として設定し、(c) 式(1),(2),(3)の各係数を算出
    し、これにより全濃度領域(p0からp3)を連続する検量
    線回帰関数を求める。
  6. 【請求項6】 既知濃度の被検物を含有する標準試料中
    の被検物濃度とその分析測定値とから求めた検量線を用
    いて、試料中の被検物を定量分析する試料分析装置にお
    いて、以下のものを備える試料分析装置: 1) 入力手段:複数の標準試料の被検物濃度(pi)とそ
    の分析測定値(qi)を入力する; 2) 演算手段:入力された濃度(pi)とその分析測定値
    (qi)に基づき以下のステップ(a)〜(c)の演算を行う; (a) 中間濃度領域(p1〜p2)(中間濃度領域は、標準
    試料の各濃度(pi)とその各分析測定値(qi)の対数値
    (log qi)とを直交座標系にプロットした場合に、この
    片対数グラフにおいてその直線部分を構成する中間領域
    の両端の濃度にそれぞれ最も近接する濃度(p1,p2)有
    する標準試料の濃度範囲により定義される)の検量線部
    分を Y=exp(b・X+d) すなわち X=(ln Y−d)/b ・・・・(1) Y:分析測定値(qi)(光学密度またはその他の物理
    量) X:標準試料中の被検物の濃度(pi) b、d:係数 で表現する一方、 低濃度領域(最小濃度の標準試料の濃度p0から濃度p1
    で)の検量線部分を、 X=e・Y2+f・Y+g ・・・・(2) e、f、g:係数 高濃度領域(濃度p2から最大濃度の標準試料の濃度p3
    で)の検量線部分を、 X=l・Y2+m・Y+n ・・・・(3) l、m、n:係数 でそれぞれ表現し、(b) 座標(p1,q1)において式(1)
    の微分値(dX/dY)が式(2)の微分値(dX/dY)と等し
    く、また座標(p2,q2)において式(2)の微分値(dX/d
    Y)が式(3)の微分値(dX/dY)と等しいことを、境界条
    件として設定し、(c) 式(1),(2),(3)の各係数を算出
    し、これにより全濃度領域(p0〜p3)を連続する検量線
    回帰関数を求める; 3) 検量線作成手段:試料中の被検物を定量分析するの
    に使用する前記検量線を、前記演算手段で求められた検
    量線回帰関数に基づき作成する。
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