JPH09502021A

JPH09502021A - 血栓および止血に関係する分析を自動的に実施する方法および装置

Info

Publication number: JPH09502021A
Application number: JP7507138A
Authority: JP
Inventors: フイツシヤー，テイモシー・ジエイ; キヤラハン，ジヤネツト・ビー; ブローン，ポール・ジエイ; ギブンズ，トーマス・ビー; ハレツト，ウイリアム・シー; ホフマン，ジユリー・エフ; リンク，ジヨン・ジー; スウオープ，チヤールズ・エイチ
Original assignee: アクゾ・ノベル・エヌ・ベー
Priority date: 1993-08-16
Filing date: 1994-08-16
Publication date: 1997-02-25
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: KR960704219A; KR100321508B1; ATE282195T1; EP0714506A1; AU688365B2; DE69434128T2; EP0714506B1; EP0714506A4; WO1995005590A1; JP3476826B2; FI960682A; CA2168452A1; AU7566394A; DE69434128D1; FI960682A0

Abstract

(57)【要約】本発明は、血栓特性および止血特性に関する臨床検査室で血液標本を試験するために使用される新規の完全自動化分光光度分析計および方法に関する。この分析計は、完全ランダム化フォーマットで標本を試験し、検体操作、標本準備、光学検査、データ分析、正確さおよび偏りに関する総品質管理の領域で完全に自動化される。

Description

【発明の詳細な説明】血栓および止血に関係する分析を自動的に実施する方法および装置本出願は、本特許出願人が所有している下記の関連米国特許出願および発行済み特許に関する。（６）を除くすべての出願および特許の開示を引用によって本明細書に組み込む。（１）Ｓｗｏｐｅらによる特許出願第０７／４４３９５２号“Multichannel O ptical Monitoring Systems”，現在の米国特許第５００２３９２号（２）Ｋａｒｐらによる特許出願第０７／４４３９５６号“Cuvette and Line ar Drive Mechanism Therefor”，現在の米国特許第５０４０８９４号（３）Ｈｏｆｆｍａｎらによる特許出願第０７／４４３９５４号“Apparatus and Method for Cleaning Reagent Delivery Probes”，現在の米国特許第４９８９６２３号（４）Ｋａｒｐらによる特許出願第０７／４４３７８４号“Ｃｕｖｅｔｔｅ” ，現在の米国特許Ｄｅｓ．３２５０９０号（５）Ｋｅｉｔｅｒらによる特許出願第０７／６７４９５７号“Heated Liqui d Sampling Probe for an Automated Sampli ng Apparatus”，現在の米国特許第５１７８０１９号（６）Ｌｅｗｉｓらによる特許出願第０７／９１６７１２号“Cassette and C uvette Loading Mechanism” （７）Ｈａｕｇｅｎらによる特許出願第０７／８９６５７９号“Method for S canning Photodiodes” （８）Ｄｒｉｓｃｏｌｌらによる特許出願第０７／４４３９５３号“Method f or Monitoring Reagent Delivery in a Scanning Spectrophotometer”，現在の米国特許第５０６８１８１号（９）Ｆｉｓｃｈｅｒらによる特許出願第０７／８３３９５０号“Method and Instrument for Automatically Performing Analysis Relating to Thrombosis and Hemostasis” （１０）Ｆｉｓｃｈｅｒらによる特許出願第０７／４４３９５１号“Method a nd Instrument for Automatically Performing Analysis Relating to Thrombos is and Hemostasis” 本発明は、血液材料の血栓（ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ）特性および止血（ｈｅｍｏｓｔａｓｉｓ）特性の検定に使用する新規の完全自動化分光光度分析計および方法に関する。この分析計は、標本を完全ランダム化フォーマットで試験し、検体操作、標本準備、光学検査、信号処理、単一の標本に対して多数の検定を実施できるようにする不正確さおよび偏りに関する品質保証／管理の領域で完全に自動化される。各検定は、性質がかなり異なり、凝血ベースの検定、色素原検定、免疫検定の三つの範疇に分類される。現在、これらすべてのタイプを並行して首尾良く実施する自動化方法も装置も存在しない。発明の背景血栓および止血の試験は、血液が生体内で凝血を形成しそして凝血を破壊する能力の試験管内調査である。血栓経路および止血経路が血友病から脳卒中および心臓発作まで非常に重要な病状の一部を形成するので、患者の血栓機能および止血機能の試験は重要な診断手段である。患者が生体内で血餅を形成する能力が、確立された基準の範疇外であり、あるいは、ある標識が正常範囲外である場合、血清標本または血漿標本がさらに検定され、この問題が発生した理由が判定される。このような検定は、すべての病院内検査室で広く使用されている。凝固検定が開始されており、現在でも、多くの場合において手作業で試験管内で行われている。最初、目標は、ある種の材料を添加した後に患者の血液標本が凝血するかどうかを判定することであった。後で、標本が凝血するのにかかる時間の量が、先天性または後天性の障害に関係することが分かった。この種の試験は、検査技術者への依存度が高く、したがって、ある種の標準化が必要であると考えられた。技術が向上し、生体内条件と試験管内検定の間のより強い相関が確立されるにつれて、半自動化凝固分析計が現れ始めた。このような凝固分析計の主要な有用性は、試験管内の標本に凝血が形成される正確な瞬間（秒）を判定する際に主観が入らなくなることである。しかし、現在に至るまで、このような分析計には、標本の準備に関連する変動をなくするのに必要な自動化が施されていない。さらに、臨床血栓検定および止血検定が進歩したため、患者の診断および治療を助ける新しいタイプの検定が開発されており、半自動化凝固分析計が一度に複数の検定を実施する能力を有することはめったにない。これは、試薬経路が単一の試薬専用に用いられ、その結果、各装置上で実施できる検定の数が限られるからである。一般に、半自動化装置は、一つの試験をバッチモードで実施し、それぞれの異なるタイプの検定ごとに一つの温度対時間プロフィルを維持する。半自動化分析計では、技術者が手作業により血漿標本を供給する必要もある。新しい標本抽出装置、一般にはピペットチップが、標本間の血漿クロス汚染をなくするために各標本ごとに使用される。試薬および標本に共通の標本抽出手段を使用するには、標本および試薬のクロス汚染をなくする新規の手法が必要である。次世代の分析計を得るには、完全自動化分析計を開発してすべての標本に同じ標本抽出装置を使用できるようにし、複数の試薬を供給する共通の経路を与え、多数の検定に整合するユニバーサル時間・温度プロフィルを提供しなければならない。また、半自動化分析計を使用する際、検定用に実施する必要がある複雑な計算は、オペレータによって行われる。データを分析する際のオペレータの技術の差によってデータの不正確さのレベルが高まる。凝固試験を改良するのに必要な他の特徴は、検査室間比較および検査室比較から所望の性能特性を得て、その結果、患者の治療の標準を高めるための改良された標準分析技法である。半自動化凝固分析計の品質管理およびシステム監視は、現状と比べて初歩的なものであり、不適切である。次世代の分析計、すなわち完全自動化血栓・止血分析計には、分析を実施する際にシステムの完全性を監視する統計的に制御されたオンライン品質保証プログラムが必要である。このプログラムは、故障が発生した後にそれを識別するだけでなく、故障が発生する前にそれを予測しなければならない。臨床検査室の他の領域、すなわち臨床化学検査室では、何年も前から完全自動化分析計が使用されている。比色測定、蛍光測定、発光測定を含め、実施される試験と読み取られる反応のタイプは、大幅に異なるものであり、凝固検査室で実施される凝固ベースの試験よりも検出するのが容易なエンドポイントを有する。凝固検査室では、臨床化学検査室とは異なり、完全自動化に対するこのような進歩は見られない。一般に、凝固検査室で血漿、血清、または全血液を使用して実施される基本試験または検定には、因子ＩＩ、Ｖ、ＶＩＩ、ＶＩＩＩ、ＩＸ、ＸＩ、ＸＩＩなどの因子の欠損に関する部分トロンボプラスチン時間（“ＰＴＴ”）試験、プロトロンビン時間（“ＰＴ”）試験、活性化部分トロンボプラスチン時間（“ＡＰＴＴ”）試験と、血栓標識または止血標識に関する色素原試験および免疫試験とが含まれる。これらは特に、自動化装置上での実施が臨床化学試験よりもずっと困難であることが証明されている。これは、凝固研究所で行われる試験が通常、（１）固有の時間／温度プロフィルを必要とし、（２）試薬のキャリオーバと血漿のキャリオーバの両方の影響を極めて受けやすく、（３）固有のデータ解析を必要とし、（４）固有の品質管理要件を有するからである。患者の診断を容易にする完全にランダムなフォーマットで多数の検定を実施するには、様々な凝固関連検定を自動的に実施する方法と完全自動化凝固分析計が必要である。前記方法および前記分析計は、試験管内検定の標本準備段階を制御し、共通の温度プロフィルを使用してすべての血栓検定および止血検定を実施し、適当な材料を追加したときに発生する反応を測定し、即時の反応を判定すると共に複合結果を算出する数学的手段を提供する能力を有さなければならない。無作為誤差に関連する不正確さを最小限に抑えてシステム自体のための誤差、すなわち系統誤差に関連する偏りを最小限に抑えるように設計されたオンライン品質管理パッケージを使用して、このプロセス全体を監視すべきである。この種の完全自動化凝固分析計は、より正確な結果をもたらし、そのため、現存する病気または予測される病気をより迅速にかつより正確に診断することができ、したがって患者をより適切に治療することができる。発明の概要本発明は、ａ）標本を識別し、標本に対して実施すべき一つまたは複数の止血および血栓関連検定をスケジューリングするプログラミング入力手段を提供することと、ｂ）標本のアリコートを自動的に保持装置からキュベット中の試験ウェルへ移送する検体操作手段を提供することと、ｃ）止血パラメータまたは血栓パラメータを測定するうえで検定に必要な試薬を自動的に選択し、指定の時間に指定の温度で試験ウェル中の標本に添加し、ユニバーサル温度プロフィルに適応し、反応を得る標本準備手段であって、添加する試薬の順序がランダムアクセスフォーマットのものでよく、したがってバッチ分析を不要にする標本準備手段を提供することと、ｄ）ウェル中の反応を検出し反応からのデータを測定する検出手段を提供することと、ｅ）測定されたデータを数学的に処理し、ウェル中の反応からの測定データの変化および大きさを評価する処理手段を提供することと、ｆ）処理手段による評価の前記結果を報告する報告手段を提供することと、ｇ）前述のすべてのステップａ）ないしｆ）と同時に、この方法の性能を監視し、標本に関する報告されたデータの妥当性を評価する品質保証手段を提供することとを含み、それにより、自動的に、止血および血栓関連検定を実施し、標本の止血パラメータおよび血栓パラメータに関する結果を判定して報告する、血漿標本、血清標本、または全血液標本における止血パラメータおよび血栓パラメータに関する検定を実施する方法を含む。本発明は、前述のすべての要件に対応する完全自動化凝固分析計も提供する。線形分光光度分析計は、血清、血漿、または全血液の標本に関する複数の止血検定および血栓検定を完全にランダムな順序で実施する。この分析計は、検体操作、標本準備、光学検査、信号処理、不正確さおよび偏りに関する総品質管理の点で完全に自動化される。分析計上で実施されるすべての止血検定および血栓検定は、共通の温度プロフィルを共有するように設計されており、したがって、検定はランダムに実施することができる。これらの機能はまた、それぞれ、内部で品質保証プログラミングを介して制御される。各検定は、方法の定義に融通性をもたせる検定定義ファイル（“ａｄｆ”）によって定義される。この融通性は、各検定ごとに固有の特性を得るために必要とされる。線形性、正確さ、偏りの最小限化を向上させるには、ａｄｆパラメータを最適化する。図面の簡単な説明第１図は、軽度の溶血を含む標本と重度の溶血を含む標本の二つの標本に関する様々な波長の相対信号を示す。５１５ｎｍおよび５３５ｎｍの波長が識別されている。収集される実際のデータは、データ標識によって表され、これらのデータ標識は各標本ごとに接続される。第２図は、ＰＴ検定定義およびＡＰＴＴ検定定義に関する時間の関数としての標本の温度を示す。各標本／試薬供給位置が識別されている。温度プロフィルにおける各例での受け入れられる温度範囲は、「ゾーン」として識別されている。第３図は、連続希釈された色素標本の相対吸光度を示す。最小２乗回帰線とその適合度ｒ²も示されている。第４図は、連続希釈された基準に関して回復された、凝血時間を表す実際のデータ点と、（１）従来の曲線、および（２）それらの点を通じて適合された新しい曲線を示す。第５図は、平滑化信号、その信号の平滑化された第１の導関数、通常のＡＰＴＴ検定から収集されたデータの平滑化された第２の導関数を示す。第２の導関数の最大値の位置（凝血時間）が識別されている。発明の詳細な説明完全自動化凝血分析計に対する臨床凝固検査室のニーズは、本発明によって満たされた。高度の使い勝手、適応性、信頼できる自動化とともに、高スループットの患者標本を操作することができる光学評価装置および方法が提供される。これは、最初の真空排気収集管内に依然として密封された患者標本がシステムに装填された後、完全に自動化される。本発明は、ストッパで固定することができる真空排気収集管などの保持装置中の血漿、血清、または全血液における前述の止血パラメータおよび血栓パラメータに関する検定を自動的に行う方法を含む。検定は、バッチ式に行うことも、あるいはランダム式に行うこともでき、すべての標本に対して同じ検定または試験が実施され、各標本に対して複数の異なる検定が実施され、各標本に対して異なる検定が実施される。これは、標本を識別して、標本に対して任意の順序で実施すべき複数の止血および血栓関連検定をスケジューリングする統合プログラミング入力手段を提供することによって行われる。このプログラミング手段は、検定を、受け入れ、ランダムフォーマット、すなわち任意の順序で実施できるようにする。次に、この方法では、標本のアリコートを自動的に、ストッパ付きまたはストッパなしの保持装置または収集管からキュベット中の試験ウェルへ移送する検体操作手段が提供される。検査室員が血行性伝染病にさらされることに関する様々な問題のために、人間の存在なしで隔壁またはストッパを取り付ける検体操作手段を提供できることは、臨床装置または方法の明確な利益である。また、この方法では、止血パラメータまたは血栓パラメータを測定するうえで検定に必要な試薬を自動的に、指定の時間に指定の温度で試験ウェル中の標本に添加し、ユニバーサル熱プロフィルに適応し、反応を得る標本準備手段が提供される。この場合、添加する試薬の順序はランダムフォーマットでよく、バッチ分析が不要になる。この方法が必要なのは、凝固検査室で実施される各検定または試験がそれぞれの異なる時間要件および温度要件で行われるからである。本発明の方法では、各検定または試験をその特定のパラメータ内で行うことができる共通のユニバーサル熱プロフィルが提供される。この方法では、各標本が順方向に移動するが、その際、実施すべき検定に必要な速度で移動する加熱・冷却トラックと、必要な試薬を自動的に適当な温度で追加する手段が提供される。適当な試薬が適当な時間に適当な温度で追加された後、反応が開始する。次に、この方法では、ウェル中の反応を検出する検出手段が提供され、前記検定の結果が得られデータが数学的に算出される。このデータ、すなわち検定または試験の生結果は、処理手段に提供され、算出されたデータが評価されウェル中の反応の変化または大きさが判定され、必要に応じて、データが診断に有用な結果に変換される。この方法では、前述のすべてのステップと同時に、この方法の性能を監視し、標本に関する報告されたデータの妥当性を評価する品質管理手段が提供され、そのため自動的に、止血および血栓関連検定が実施され、標本の止血パラメータおよび血栓パラメータに関する結果が判定される。多数の標本をランダムな順序で試験する前述の方法を実施する好ましい方法は、下記の装置で実施される。Ｉ．自動化分析計の概要この分析計は、検体操作、標本準備、光学検査、信号処理、不正確さおよび偏りに関する総品質管理、品質保証プログラムの点で完全に自動化される。Ａ．検体操作セグメント分析計の検体操作セグメントは、標本の陽性患者識別と、前分析変数の選抜（スクリーニング）と、閉鎖容器標本抽出を行う能力と、標本を評価するためにキュベットウェルを連続的に供給する能力とからなる。さらに詳しく言うと、検体操作セグメントは、１）それぞれ、複数の反応ウェルを含む、検定で使用すべき複数のキュベットを貯蔵し連続的に供給する手段と、２）血清、血漿、または全血液の標本を含む標本収集管または保持装置上に存在し、あるいはそれらに組み込まれた、バーコードやその他の符号などの光学読取り符号、すなわち標本評価時の検定の検定開始および自動追跡でも使用される患者識別・追跡装置と、３）溶血、胆赤素、脂肪血などの前分析変数を、検定を始める前に評価する手段と、４）ストッパ付きまたはストッパなしの標本収集管または保持手段から標本を自動的に吸引し、吸引した標本をキュベットの反応ウェルに吐出する手段を含む標本挿入ステーションとからなる。Ｂ．標本準備セグメント分析計の標本準備セグメントは、各検定ごとの固有の試薬移送シーケンス、ランダムアクセス能力、またはプローブが試薬容器から試薬を吸引し任意の順序で所定のキュベットウェルに吐出し、かつクロス汚染なしでそれぞれの異なる血漿を吸引し吐出する能力を定義する手段と、ユニバーサルプロフィル試験方法と、標本の自動希釈を実施する手段と、試薬および標本を監視する手段の四つの構成要素からなる。さらに詳しく言うと、標本作成セグメントは、１）試薬および血漿をどのように供給するかにおいて融通性をもたせることができ、この融通性が、吸引速度および吐出速度、温度、タイムアウト（遅延）またはタイミングシーケンスに関して定義される、検定定義ファイル（“ａｄｆ” ）と、２）必要に応じて、選択された試薬容器から選択された量の選択された試薬をランダムに吸引する能力を有し、キュベットの反応ウェル中の標本用のプログラム済み試験で与えられた方向に従って、吸引した試薬を反応ウェルに吐出する標本準備手段を含み、キュベットの各ウェルが、実施されるそれぞれの異なる検定を有するようにプログラムされ、反応ウェル中の試薬および標本が、分析計が監視すべき光学特性を示す反応体積を形成する、試薬ステーションと、３）キュベット中の標本を光学的に監視する自動化システムの様々なステーションを介して輸送されるキュベット中の流体標本の温度を調整する構成であり、サンプル温度をシステムによって制御しながら標本・試薬供給システムおよび光学監視システムの様々なステーションを介してキュベットを輸送する手段と、プロフィルの第１の部分で標本を冷却する冷却手段と、標本温度を偏り公差制約内に維持するようにプロフィルの第３の部分で標本を加熱する加熱手段と、最初の低温から最終的な高温までの標本遷移を定義する温度ランプを提供する手段を提供する第２の部分とを備える、分析計上にプログラムされたそれぞれの異なる検定用のユニバーサル温度プロフィルを提供する手段と、４）広範囲の連続希釈および非連続希釈を実施するプログラム済みプローブを使用することにより、標本、基準材料、対照材料を自動的に希釈する手段と、５）それぞれ、試薬を含む、複数の試薬容器と、それぞれ、流体標本を含み、標本と標本に対して実施すべき試験を識別するバーコードやその他の同等の符号などの光学読取り符号を提示する、複数の標本収集管とを貯蔵する温度制御ハウジングとからなる。液位を検知する手段として存在する、各離散試薬バイアルまたは容器中の利用可能な流体の量を監視する試薬追跡システムもあり、その一実施例は、液体を吸引し吐出する各プローブ上の液位センサである。Ｃ．光学検査セグメント自動化分析計の光学検査セグメントは、１）複数波長分析のための手段と、２）広い波長スペクトルを使用することと、３）標本間変動に関連する光レベルの変動の連続正規化の三つの構成要素からなる。分析計の光学検査部分は、１）および２）１９９１年３月２６日に発行され引用によって本明細書に組み込まれた関連米国特許第５００２３９２号と、やはり引用によって本明細書に組み込まれた関連米国特許出願第０７／８９６５７９号“Method for Scanning Photodiodes”に記載されたマルチチャネル光学監視システムと、３）試験結果のデータ分析の前に品質保証プログラムを介して正規化される、標本間の色の差などの標本変動に関連する光レベルの変動とによってもたらされる。Ｄ．信号処理セグメント分析器の信号処理セグメントは、運動（ｋｉｎｅｔｉｃ）エンドポイントの判定と、免疫複合体や色素原エンドポイントなどの血餅形成以外のエンドポイントを判定する複合処理と、各試験結果を比較するためのオンラインデータベースの三つの構成要素からなる。さらに詳しく言うと、分析計の信号処理セグメントは、１）たとえば、コンピュータプログラムであり、血餅が形成される加速度を求めることができ、この分析が、生物学的、機械的、電気的アーチファクトの影響を受けやすいしきい値を使用するのではなく血餅形成の力学に基づく点でユニークであり、そのため、より正確な試験結果を与える、運動エンドポイントを判定する手段と、２）色の変化や、凝集またはある種の標識の有無に基づいて読み取られる、ＡＴＩＩＩやタンパク質Ｃなどの色素原検定や、Ｄ−二量体用の検定など、抗原と抗体の相互作用に基づく免疫検定など、血餅形成に基づく検定以外の様々な検定のエンドポイントを判定する手段と、３）対照および患者標本を評価するために使用できる基準曲線を作成し記憶する手段とからなる。凝固分析計の前述の各セグメントは、オンラインの品質管理プログラミングおよび品質保証プログラミングと統合される。これらは、分析計全体にわたって偏りおよび不正確さが最小限に抑えられるように実施される。Ｅ．品質保証セグメント臨床検査室検定の性能が十分なものとなるかどうかは、下記の各パラメータを制御する有効な品質管理プログラムまたは品質保証プログラムに依存する。これらのパラメータを制御することにより、無作為誤差に関連する不正確さが最小限に抑えられ、系統誤差に関連する偏りが最小限に抑えられる。この分析計によって制御されるパラメータは、Ａ）検体の完全性および操作、Ｂ）試薬および拡張可能な可用性および品質、Ｃ）機械的計測装置の適合性および感度、Ｄ）反応検査装置および反応測定装置の適合性および感度、Ｅ）対照データの統計的品質管理規則分析により、統計的制御でシステムを監視することができ、結果の妥当性が保証される、データ分析方法の適合性および感度、Ｆ）基準方法と比べて最小限に抑えられた偏りである。検査室の検定結果を正確なものにするには常に、前述の臨界パラメータのそれぞれの重要な変数を監視する品質保証方法を企図することが必要であった。この種の監視は同様に、手作業分析方法、半自動化分析方法、自動化分析方法にも必要である。本発明以前には、熟練した検査室員が、基本オフライン手段を使用して手作業分析方法および半自動化方法用のこれらの重要な変数を監視する責任があった。このような手段には、標本の異常に関する主な視覚検査を制御する従来型のＬｅｖｙＪｅｎｎｉｎｇｓ手法が含まれ、ある種の装置パラメータのリアルタイム監視は不可能であった。しかし、本発明では、精密なコンピュータプログラミングおよび統合手段を使用するオンライン監視が必要である。各タイプの凝固検査室の検定は、前述の一般パラメータ内の特定の臨界パラメータを有するが、それ以外の追加止血検定臨界パラメータおよび血栓検定臨界パラメータには、１）同じ患者から得た以前の検体による、バーコードまたは類似識別子を追跡するデルタ検査と、生理パニック値評価と、データを最終報告書まで追跡する標本に関するオペレーショナルコメントと、反複試験の統計的評価とを含む陽性患者識別と、２）前分析変数、すなわち異常報告に寄与することができる変数、たとえば標本の年数、血餅汚染を受けている血漿、血液収集管に存在する抗凝結物質の量と収集した血漿の量の比、非アナライト干渉、活性による劣化を相殺する標本の最適な熱貯蔵、標本の溶血、胆赤素含有量、脂肪血標本などと、３）血漿キャリオーバ効果も血液標本のエーロゾル化もなしに同じ閉鎖容器で繰り返し試験を行えるようにする一次検体容器からの標本抽出と、４）液位が低いときにオペレータのために監視され追跡されフラグ付けされる適当な試薬に対してサポートされる広範囲の診断検定メニュー、たとえば容量接触装置を介するプローブ上の液位センサ、フラグで示される分析計の吐出障害、十分な試薬が利用できない場合に検定の性能を省略する論理プログラミング、バーコードまたは類似の識別子による試薬を試薬トレイに実際に配置したことの識別、キュベットの操作を最小限に抑えることによってキュベットの光学的明確さを保証する、多数のキュベットを操作する事前に装填されたキュベットカセットなど、試薬および拡張可能な可用性と、５）冷蔵貯蔵、蒸発および凝縮を最小限に抑える試薬トレイカバー、満了日の追跡、オンボード品質管理プログラムを介して対照を使用する各ラン内、日ごと、月ごとの試薬品質の追跡、統計規則を試薬の誤差を検出する能力と共に使用する検定固有の品質管理プログラム、平均患者データパラメータを使用する生物学的対照血漿とは独立に試薬品質を追跡すること、カリブレータ血漿を使用する検定較正によって試薬生存度の微小なドリフトを経時的に正規化すること、撹拌によって均一な懸濁を維持することを必要とする試薬の撹拌によって保証される試薬の品質とが含まれる。自動化凝固分析計の様々なセグメントの前述の説明から分かるように、セグメントは相互に独立している。検体操作、標本準備、光学検査、信号処理の四つのセグメントはそれぞれ、オンボード品質保証・品質管理プログラムによって監視され調整され検査され、すべての臨界パラメータに対する監視機能が提供される。次に、これらのセグメントのそれぞれを、自動化凝固分析計の品質管理機能および品質保証機能によるこれらのセグメントの統合と共に、さらに詳しく論じる。ＩＩ．検体操作本発明は、試験すべき標本を含む収集管が分析計に配置された瞬間からその標本を自動的に操作する。この分析計は、標本収集管をまずプログラミングステーションへ輸送し、次いで標本挿入ステーションへ輸送する第１の輸送装置と、キュベットを標本挿入ステーションへ輸送し、次いで試薬ステーションへ輸送し、次いで、それぞれの反応ウェル中の試薬体積の光学特性を監視することができる光学監視装置へ輸送する第２の輸送装置とを有する。本発明の好ましい実施例によれば、標本収集管が真空排気され隔壁によって密封され、キュベットのウェルに適当な量の標本を蓄積する貫通／吸引標本プローブによって標本収集管から標本が抽出される。好ましいキュベットは、米国特許第３２５０９０号および米国特許第５０４０８９４号に記載されている。本発明の他の態様によれば、温度制御ハウジングは、真空排気収集管および試薬容器を９℃ないし１５℃に維持する。さらに、第２の輸送装置は好ましくは、キュベットを案内する線形トラックと、キュベットを定期的にトラックに沿って離散増分だけ移動する駆動機構とを含む。好ましくは、駆動機構は親ねじを含み、キュベットはそれぞれ、前述の米国特許第５０４０８９４号に記載されたように線形トラックに沿って駆動されるように親ねじに係合する形状になされる。本発明の他の態様によれば、キュベットストレージは、キュベットをストレージから取り外し線形トラック上に配置する装置を含む。また、第１の輸送装置は好ましくは、それぞれ、複数の標本収集管を保持する複数のシャトルと、シャトルをプログラミングステーションおよび標本挿入ステーションを介して移動する手段とを含む。各標本には、検定開始時および検定追跡時に使用される、バーコードなど機械読取り可能なＩＤが与えられる。たとえば、新たに血液を採取した収集管には手作業でバーコードがラベル付けされ、バーコード、患者ＩＤ、必要な試験が手作業で分析計のコンピュータに入力される。収集管は次いでシャトル内に置かれ、シャトルはシャトル貯蔵領域に置かれる。シャトル貯蔵領域で、試験管のバーコードが分析計によって自動的に読み取られ、品質管理プログラミングによって追跡される。隔壁が、ａｄｆに定義されたようにプログラムされた、プローブ１と呼ばれる標本抽出プローブによって貫通され、収集管または収集装置から指定量の標本が抜き取られる。プローブは次いで、標本を吸引し所定のキュベットの所定のウェル内に吐出する。次いで、プローブが洗浄され、プローブ上に残留するほぼすべての標本が除去され、次の標本のクロス汚染がなくなる。洗浄液は特に、水、ブリーチ液、好ましくは１０％ブリーチ液、またはプローブからほぼすべての標本を除去することができる特定の組成の洗浄液を含む。検定ではその後、同じ理由で、各プローブを使用するたびに洗浄することができる。しかし、プローブを洗浄する他の理由は、これらのタイプの検定では、トロンビン、トロンボプラスチン、ホスホリピドによってプローブが汚染された場合、それらを除去するのが極めて困難であり、したがって次の検定ウェルが汚染されるからである。このような極めて粘着性の物質の除去は、実施すべき方法にも装置にも必要である。分析計は、この特定のウェルが、そのウェル内で実施される特定の検定を有するようにプログラムされている。品質保証プログラムは、試験手順全体にわたって特定の時間にウェルを追跡し、臨界時間に検定ＩＤ、供給量が正しいかどうか、ａｄｆ解釈が正しいかどうか、温度制御が妥当かどうかを確認する。検定の性能と共に、溶血、胆赤素、脂肪血、繊維素血餅の存在などの前分析変数が求められる。これは、ベースライン波長と、当該の物資を検出することができる波長を検査するバイクロマチック技法を使用することによって行われる。次いで、固有のアルゴリズムが適用され各物質が定量される。たとえば、溶血は、５３５ｎｍおよび５１５ｎｍでの透過率を監視し溶血指数を計算することによって検出される。ヘモグロビン分子のヘム単位は、５３５ｎｍ帯域で吸着を有する（第１図参照）。胆赤素も同様に実施されるが、当該の波長として４５０ｎｍおよび７１０ｎｍが使用され、脂肪血は、７１０ｎｍでの正規化透過率を監視することによって測定される。ＩＩＩ．標本準備次のステップは、試験用標本を自動的に準備することである。これは、試薬にアクセスしキュベットウェルに堆積させる分析計の能力と、前述のように、各試薬が吐出された後に試薬にアクセスするためのプローブを洗浄液で洗浄し、試薬間または試薬と標本の間のクロス汚染問題を解消することと、すべての凝固検定用のユニバーサルプロフィル試験方法と、標本を自動的に希釈する手段と、キュベットおよび収集管中の試薬および標本の液位を監視する手段とを含む。プローブのランダムアクセス移動を使用して、所与の標本収集管のバーコードによって順序付けされスケジューリングされた（ａｄｆパラメータによって定義された）特定の検定用の試験プロトコルに従って、試薬および標本が吸引され吐出される。この移動と分析計の計装は、関連特許出願ＵＳＳＮ第０７／８３３９５０号で詳しく説明されている。試薬／血漿供給量が正しいかどうかは、新規の色素追跡システムを使用することによって監視される。このシステムの一種が、米国特許第５０６８１８１号に記載されている。ａｄｆが存在することによって使い勝手がよくなるため、この完全自動化分析計は、特定の各検定ごとに最適化することができ、それぞれの大きく異なる検定フォーマットに必要な融通性がもたらされる。以下に、因子ＶＩＩＩ基準曲線、ＰＴ基準曲線、プラスミノーゲン基準曲線の３種の検定に関するａｄｆのダイアグラム（表１ないし３）を示す。第１の列の表記Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、分析計の自動化アームを指し、第２列の表記は、くみ出し速度、希釈、吸入など様々な操作を指す。コロンの後の数は、体積や希釈数や速度など様々な操作のそれぞれを扱う編集可能なパラメータである。数０００は、その特定の時点に特定のアームによって実施される機能がないことを意味する。Ａ４の後の表記は、分析計の光学セットアップを指す。ユニバーサル試験プロフィルは、本発明の極めて重要な部分である。すべての既知の凝固分析計は、半自動化されたものであれ、自動化されたものであれ、各試験が固有のプロフィルを必要とすることに基づいて動作する。たとえば、所与の時間にバッチとして実施されるのはプロトロンビン（ＰＴ）検定のみまたはＡＰＴＴ検定のみであり、したがって、そのような機械は、各標本ごとに同様に動作するようにプログラムされる。各試験の温度対時間パラメータが異なるので、このような機械は、ある標本に対してプロトロンビン時間試験を実施し次の標本に対してＡＰＴＴを実施することはできない。いくつかの分析計は、複数のバッチ分析を同時に実行することができるが、同じプロフィルを使用することはない。同じプロフィルを使用する一つの方法は、各バッチモードごとに固有の経路を有することである。ユニバーサル血栓・止血温度プロフィル（温度対時間）は、分析計上で同じ線形輸送システムを介し同じタイミングシーケンスを使用してすべての凝結検定を実施して、プローブ供給温度やプローブ供給体積などの変数、すなわち、ａｄｆによって確立されたパラメータの関数を含む必要なプロフィルを作成できるようにする方法である。ユニバーサルプロフィルは、各検定ごとの異なる熱要件間の平衡を表す。このため、凝結検定を連続的な完全自動化フォーマットで実施することができる。好ましいユニバーサル血栓・止血プロフィルの９つの臨界要件を下記に示す。１．キュベットに吐出される標本の温度は好ましくは、約４℃ないし約２５℃ である。２．標本は、加熱シーケンスが開始するまで約４℃ないし約２５℃の温度範囲のままでなければならない。３．標本の温度を前ランプ温度範囲から後ランプ温度範囲に加温するのに必要な時間は、８０±１０秒である。４．ランプの終わりでの標本の温度は３３℃±１℃である。５．試験がＡＰＴＴである場合、ランプの終わり（アーム３）の直後に活性試薬を添加する。６．Ｒ１で供給する試薬の温度は、４０℃±１℃であり、反応温度を３７℃に上げる。７．試験がＰＴである場合、標本は、ランプセグメント（アーム４）から１２０±１０秒後に３７℃±１℃に達しなければならない。８．Ｒ２で供給する試薬の温度は、３７℃±１℃である。９．混合物の温度は、Ｒ２から少なくとも３６０秒にわたって３７℃±１℃のままでなければならない。これらの温度制御および時間制御は、ＵＳ第５１７８０１９号にさらに詳しく記載された液体を吸入し吐出する加熱プローブと、ＵＳＳＮ第０７／８３３９５０号に記載された標本操作システムの部分、すなわち加熱・冷却トラックとの相互作用のために行われる。ａｄｆの融通性により、各検定を総合的に最適化できるようにするわずかな変更を温度プロフィルに加えることができる。ＰＴ検定およびＡＰＴＴ検定に関するプロフィル範囲および最適化範囲のダイアグラムを添付する（第２図参照）。自動化凝固分析計の標本準備セグメントの他の態様は、標本を自動的に希釈する手段である。この分析計は、１組の多数の検定用の広い範囲の連続希釈および非連続希釈をリアルタイムフォーマットで実施する。各複合方法（希釈を必要とする方法）ごとのａｄｆは、希釈、すなわち連続希釈か、それとも非連続希釈かと、どの緩衝液を使用するかと、濃縮緩衝液をどのように希釈するかと、どのアームで希釈を実施するか（アーム１または２）を定義する。希釈が成功するかどうかは、流体移動、プローブ設計、ロボット設計の関数である。また、分析計が組込み品質管理・品質保証プログラミングを備えることにより、希釈が正確になる。第３図は、連続希釈される色素標本の相対吸光度を示す。最小２乗回帰直線とその適合度ｒ²も示されている。最後に、この分析計は、容器中の試薬の液位および標本管または保持装置中の標本の液位を監視する手段を提供する。適当な量の試薬なしで検定を実施することはできないので、これは、完全自動化分析計の別の必要な機能である。本発明の分析計では、試薬チャンバが、多数の試薬容器を約７℃の温度に維持し、いくつかの試薬を、均一の懸濁を維持するように自動的に混合することができる。必要に応じて、試薬を吐出する前にプローブ内で加熱しておく。液位検知を使用して、容器中の試薬の液位に対する試薬プローブの高さが制御される。ＩＶ．光学検査試験標本に試薬を添加した後、反応があれば、分光光度手段を介してそれを読み取る。分析計の光学検査セグメントは、複数の波長を分析する手段と、標本間変動に関連する光レベルの変動を連続的に正規化する手段と、広い波長スペクトルを使用してその試験に妥当な波長で様々な試験反応の結果を読み取る手段とからなる。前述のように、これらの機能の好ましいフォーマットは、ＵＳ第５００２３９２号およびＵＳＳＮ第０７／８６９５７９号に詳しく記載されている。品質管理プログラミングにより、ａｄｆに定義された各標本ごとの信号雑音比を監視することによって波長が適切に選択される。信号雑音しきい値を超えた場合、他の波長が使用される。どの波長も受け入れられない場合、ユーザにエラーフラグが提示される。品質保証プログラミングにより、スペクトルガラス片に既知の吸光度特性を組み込むことによって真の波長が評価される。ピークは、分析計によって測定され既知の値と比較される。さらに、適切に刺激されたときに血餅に類似の信号を生成する液晶凝血シミュレータが光学モジュールに組み込まれている。この出力は、光学ユニットの完全性と分析アルゴリズムの完全性を保証するために検査される。Ｖ．信号処理分析計の信号処理セグメントは、検定の結果を報告するセグメントである。分析計は、運動エンドポイントを判定し、最終試験結果のマルチルール分析を行い、血餅形成以外のエンドポイントを判定する複合処理を実施する能力を有し、各試験結果を比較するためのオンラインデータベースを提供する。エンドポイントアルゴリズムライブラリは、それぞれの異なるタイプの検定の分析を容易にするために必要である。エンドポイント分析の主要な範疇は、線形率、対数率、相対的大きさ、マルチアナライト混合物の生物学的特性に基づく運動エンドポイント（すなわち血餅形成）である。たとえば、ＰＴ凝血時間またはＡＰＴＴ凝血時間を求める標準的な方法は、標本を採取し、適当な試薬を添加し、血餅がいつ形成されるかを視覚的・分光光度的に判定することである。標本を血餅形成に関して視覚的に検査する際、その標本は、血餅が形成された後、濁度を増す。半自動化分析計は、ほぼ視覚方法に等しい任意の光度低減レベルにエンドポイントを設定する。しかし、この方法は、機械的、光学、電気的、生物学的アーチファクトが存在するための誤差の影響を受けやすい。さらに、装置が「古くなった」ときに、透光率が減少して、その結果エンドポイント時間がシフトする可能性がある。眼に見える血餅形成は、検体混合物が懸濁したときに行われる。これは、最初の繊維素原・繊維素転化に生理学的に関連付けることができる（Ｅ．Ｌｕｄｖｉｇｈ著“Perception of Contour”Bureau of Medicine and Surgery，Proj．No ．NM001075.01.04，１９５３年８月１７日）。最大加速度、すなわち第２の導関数のピーク値の時間は、最初の繊維素原・繊維素転化を示し、視覚的方法と直接相関している（第５図）。時間が、任意のしきい値とは独立のデータストリーム上で算出されるので、装置および生体に関連する通常のアーチファクトは無視され、そのため、より正確で厳密な結果が得られる。色素原検定、免疫検定、定量繊維素原検定に関する率および大きさの計算に、固有のパラメータ用の信号ストリームの特性を分析する同じ手法が適用される。複合検定の場合、凝血時間や反応速度などの運動エンドポイント結果の追加処理が必要である。このような検定では、標本の所望の報告値は、ある量の既知のアナライトを、報告されたエンドポイント値に関係付ける、ある種の基準曲線の関数である。通常、基準材料を希釈することによって得た一連の濃度に対して一連のエンドポイントベースの試験が実施される。次いで、回復された値と報告された値が対となったデータセットを使用して、基準曲線が構築される。基準曲線は、ある関数、すなわち標本データを使用して構築されたモデルを表す（“Computer Evaluation of Reference Curves for the Estimation of Extr insic Coagulation Factors”，Ｆｒａｎｋ等，ＣｏｍｐｕｔＢｉｏｌＭｅｄ，１９７８年１月を参照されたい）。従来、このような関数は、次式に類似の形のものであると仮定されている。上式で、ｆ（）、ｇ（）は通常ｌｏｇ₁₀（）である。この関数は、手によりグラフィック的に表すのが特に容易であり、数値的には、下記の公式を使用して簡単な回帰直線によって係数を回復することができる。この種の関数は、正確に思われるが、特に手でグラフィック的に計算するとき、真の生物学的プロセスを表さず、対数・対数基準曲線上の直線から逸脱する点が無作為誤差によって逸脱したものとみなされ、かつ無視されるので誤差をもたらす。これらの簡単な関数は、既知の公式に基づく簡単な化学判定よりも複雑な正確モデル凝血検定に必要な自由度を制限する。当該のアナライトの他に、因果関係を複雑にする作因が存在する。本発明で利用できる方法により、報告された所望の結果を回復された値に関係付ける基準関数のモデルを設計する際の融通性を高めることができる。これらの関数は、未知の外来作因に適応する各検定ごとの基準曲線の形状をより正確に表し、そのため、より正確で厳密な結果をもたらし、データのわずかな誤差が存在する際に頑丈であり、点を無視せずにすべての標本データを正確に表し、かつては直線からの逸脱のために無視された希釈を含め、すべての希釈を組み込んだために基準回復範囲を増大させる。一般に、実験データからモデルを作成するために使用される、３種の方法は、（１）ガウスジョルダン法、（２）線形系用の特異値分解（ＳＶＤ）、（３）非線形系用のレヴェンバーグマーカート法である。ガウスジョルダン法は一般に、線形系を解くうえでより簡単ではあるがより不正確な方法とみなされている。特異値分解は、演算の数の点でより費用がかかるが、より正確であるという利点を有し、ガウスジョルダン法が機能できない特異性が存在する際に頑丈である。めったにないことではあるが、非常に近い二つの解があるときに、このような特異性に出会う。非常に小さなピボットがあるときに非常に大きな二つの数が互いに消去し合うとき（すなわち、特異に近い）、ガウスジョルダン法では誤差が発生する。ＳＶＤおよびレブェンバーグマーカート法の正確さは互いに匹敵するものである。（係数において）線形のデータモデルの一般的な形を下記に示す。通常、最良の１組のパラメータａ_kを求めるために使用されるメリット関数を、下記に示す。この関数の最小値は、正規方程式として知られるもの、または線形系がもたらされる、すべてのＭ個のパラメータａ_kに対するｘ²の導関数＝０である場合に得られる。各検定ごとの最適な基準関数を求めるうえで融通性をもたせるために、複合データ分析モジュールで下記のいくつかの成分が利用できるようにした。・様々なデータ変換、すなわちｌｏｇ１０、／など・ｘ変数とｙ変数の切替え・任意の順序の多項式・重なりを含む部分適合この関数の一般形を下記に示す。上式で次式が成立する。「部分」形を下記に示す。上式で、各「サブファンクション」は、標本データの任意の組合せに基づく異なるタイプのものでよい。前述のオプションのうちの一つを選択する能力により、各複合検定ごとに最適な基準関数が選択された。このような最適化基準関数は、検定の正確さと厳密さを共に向上させる。報告された既知の値を有する標本が、正確に報告されたかどうか、標本を希釈した結果、報告された値が予想レベルになったかどうか、標本データがうまく適合されたかどうか（Ｒ²）を判定するために各方法を試験した。ＶＩ．品質保証品質管理パッケージの重要な部分は、データを試験するために適用される統計的品質管理規則を使用することである。これは、Ｗｅｓｔｇａｒｄマルチルールシステムとして知られるが、凝固検定に適用されている、最初に臨床化学品質管理プログラムに使用された試験に非常に類似している（Westgard，J.,Wiebe，D．著“Cholesterol Operational Process Spe cifications for Assuring the Quality Required by CLIA Proficiency Testin g”，Clinical Chemistry第３７巻，第１１号，１９３８ページないし１９４４ページ，１９９１年、Westgard，J.，Peterson，P.，Wiebe，D．著“Laboratory Process Specifications for Assuring Quality in the U.S．National Choles terol Education Program”，ＣｌｉｎｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３７巻，第５号，６５６ページないし６６１ページ，１９９１年を参照されたい）。これは、分析計の二つの部分、すなわちシステム品質管理プログラムおよびオンライン試験品質管理で使用することができる。システム品質管理は、省略時には、対照ラン周波数向けに指定された割り振られた時間に達したときに新しい対照ランモードにセットされる。システムは対照ランのために停止し、これを無効にできるのは、緊急標本が要求されたときだけである。対照が検定された後、選択された統計的品質管理規則が活動化されて対照の結果が解釈される。データが規則に合格した場合、品質管理結果がハードコピー上に印刷され、同時にオンボードコンピュータに保存される。データがいずれかの規則に違反している場合、そのデータは、ハードコピーおよび分析計のモニタを通じてフラグ付けされる。ユーザは任意選択で、対照を繰り返すことも、あるいはフラグの原因をなくすることも、あるいはフラグ付き対照値を受け入れることもできる。統計規則データ構造の好ましい変形例を下記の表４に示す。統計的品質管理規則の目的は、生データアレイ（いくつかの異なる対照または液位のデータを含むことができる）をとり、それに１組の試験を適用することである。この１組の試験は、妥当に選択された場合、擬拒否率を非常に低くすると共に、不良な結果が拒否される確率を非常に高くする。試験は、データに適用される前に、液位データを使用してｚスコア（正規化済み）に変換され、そのため、いくつかの異なる対照をまとめて分析することができる。統計的規則には任意の数の試験が存在することができ、臨床的に十分な範囲に基づく結果と統計的に十分な範囲に基づく結果の一対の結果が個別の各試験ごとに返される。規則では、すべてのデータを検査することが仮定されるので、任意の数の生データポイントを使用することができる。ＧＲＯＵＰｗｉｎｄｏｗ＿ｆｌａｇを選択した場合、データはｎ／Ｎ個の群に分割される。ＳＬＩＤＩＮＧｗｉｎｄｏｗ＿ｆｌａｇを選択した場合、データは、それぞれ、以前のポイントを越えるあるポイントから開始する（ｎ−Ｎ）個の群として構成される。すべての群に対して一つの試験結果が返される。ある群が不合格である場合、ＦＡＩＬＥＤが、返される結果である。すべての群が合格である場合、ＰＡＳＳＥＤが、返される結果である。ＧＲＯＵＰであり、ｎがＮで除せない場合、最後の残りのポイントは無視される。すべてのデータ選択はマルチルールの外部で行われる。「欠落ポイント」があり、あるいは「履歴データ」が必要である場合、関数が呼び出される前に、データベース照会またはその相当物で処理される。１組の規則が公分母なしでＮを有する予想されないケースでは、１群の統計的規則を使用することができる。これは、メンバーの累積結果の結果を返す複数メンバー統計規則でオブジェクトを構築することによって行うことができる。次に、本発明の下記の特定の実施態様に関して標本操作システムの動作を説明する。本発明がこのような特定の実施態様に限らないことが理解されよう。例Ｉ．分析計の機械的動作好ましい分析計の動作の一例を下記に示す。本発明による標本操作システムの動作は主として、キュベットが親ねじによってステーション間を移動する線形トラック上で行われる。システムの基本タイミングおよび順序付けは、キュベットを線形トラックに沿って引き続く反応ウェル間の距離に等しい距離だけ移動させることに基づいて行われる。最初に、オペレータは、キュベットのカセットをカセットフレームに挿入することによってキュベットを装置内に装填する。各カセットはたとえば、１２０個のキュベットを保持する。キュベットは自動的にカセットから装填ランプ上へ移動され、その結果、カセットがシステムに追加される間に連続的に流れることができる。キュベットは、キュベットが親ねじに係合するアームにより、スケジュールに応じてランプから線形トラック上に装填される。各キュベットは好ましくは、四つの１／４インチ反応ウェルを有する。親ねじは、キュベットを０．２秒で０．２５インチだけ増分して移動するように２０秒おきに活動化される。装置制御装置は、親ねじに関連するタイミングによって各キュベットを監視する。親ねじは、キュベットを第１のステーション、すなわち標本挿入ステーションへ送り、そこで標本は、標本プローブに整列している反応ウェルに供給される。プローブは、標本を供給した後、自動的に洗浄される。２分４０秒後に、キュベットの反応ウェルが第１の試薬供給プローブに到着し、そこで、実施される試験に応じて希釈剤または試薬が添加される。プローブは各供給後に自動的に、その特定の試薬を除去するのに適した洗浄剤で洗浄される。第２の試薬プローブは、第１の試薬プローブから２分４０秒後に配置され、そこで、活性化剤を添加することができる。３分４０秒後に、キュベットの充填済み反応ウェルが第３の試薬プローブに到着し、そこで、試薬が添加され、試薬の監視が開始する。反応は、血餅が形成され、あるいは反応が進行した際に、反応体積の光透過の変化を測定する、光学監視システムによって電子光学的に監視される。キュベットがトラックに沿って移動するにつれて、光学監視は２０個の連続ステーション、すなわち３００秒間にわたって継続する。光学監視ステーションに続いて、キュベットはトラックを離れ、廃棄物容器へ送られる。患者血漿標本は、冷蔵ハウジング内で、前に、血漿を得るために回転させ、患者ＩＤおよび実施すべき試験プロトコルに関するバーコードが付けられた、患者の標本を得るために使用された最初の真空排気血液収集管に貯蔵される。真空排気標本収集管は、シャトルのホルダに配置され、シャトル駆動機構によってバーコードリーダへ送られる。装置が、各標本収集管上のバーコードによって患者を所与の標本に相関付けることができるので、真空排気標本収集管は任意の順序に構成することができる。バーコードリーダによって読み取られるバーコードは、標本プローブが吸入すべき標本の量を決定する装置制御装置と、標本を充填すべき反応ウェルの数、複数の試薬プローブによってそれぞれの反応ウェルに注入すべき試薬／緩衝剤／添加剤／活性化剤の量およびタイプもプログラムする。プログラミングステーションに続いて、標本収集管がピアサへ送られ、そこで、貫通管が真空標本管の隔壁を貫通する。その結果、標本プローブは、標本収集管内に下降して、プログラムされた量の標本を吸入することができる。標本プローブは次に、真空排気標本収集管から取り外され、標本挿入ステーションに位置決めされた反応ウェル上を水平に移動し、反応ウェル内に下降し、そこで、プログラムされた量の標本が反応ウェル内に排出される。標本の吸入が完了した後はいつでも、冷蔵ハウジングから真空排気標本収集管を取り外すことができる。しかし、標本は、低温に維持されるので、ただちにシャトルから取り外す必要なしに、さらに試験できるように保持することができる。試薬チャンバは、様々な対照、希釈剤、活性化剤、試薬を貯蔵する。システムの一実施例では、これらの材料の最大２２個の容器が試薬チャネルに貯蔵される。すべての容器は約９℃ないし１５℃に維持され、試薬は、必要に応じて、吐出される際に試薬プローブ内で加熱される。すべての場合に、くみ出しは、それぞれの一つのプローブに動作可能に接続されたポジティブディスプレースメントシリンジポンプで行われる。蠕動ポンプの場合とは異なり、ポンプチュービングの操作は必要とされない。試薬は、標本および反応ウェルのその他の内容物との混合を推進するように反応ウェル内に吐出される。試薬の温度および体積は、装置制御装置によって制御される。望ましくは、液位検知を使用して、容器中の試薬の液位および反応ウェルの内容物に対する試薬プローブの高さを制御する。これにより、プローブの外側に接触する試薬の量を最小限に抑えることができる。これにより、キャリオーバの可能性が低減される。また、液位検知を使用して、吐出時に液位からのプローブの高さが制御され、そのためキャリオーバが最小限に抑えられ、混合が最大にされる。すべての前述の機械的機能およびプログラム済み機能が実行されるのと同時に、様々な品質保証／品質管理検査が自動的に行われる。検定中のパラメータの最終結果を生成し供給するためにデータの計算も自動的に実施される。このことを下記の例で示す。例ＩＩ．自動化分析計上の因子ＶＩＩＩの例内因性経路因子ＶＩＩＩ（ＦＶＩＩＩ）の相対量を求めるために因子ＶＩＩＩ検定を実施した。ＦＶＩＩＩ濃度は、血餅形成において重要であり、それが欠乏している場合は溶血状態を示す。患者の検体中のＦＶＩＩＩ濃度を正確に定量できることが重要である。本発明は、複合ＦＶＩＩＩ検定を適切に実施するすべての態様に取り組むものである。ＦＶＩＩＩ検定は、１．試薬系を正規化する基準材料、２．基準曲線の質を保証する対照材料、３．患者の診断および治療を助ける患者の標本の３種の標本評価からなる。検体操作および希釈（アーム１）因子ＶＩＩＩ検定では、標本（基準標本または対照標本または患者標本）を１：５から１：１２８０まで連続的に希釈する必要がある。各タイプの材料は、標本抽出時に指定できるそれぞれの異なる１組の希釈を必要とする。ＡＲＭ１ウェルに含まれるイミダゾール緩衝液で標本を希釈した。因子ＶＩＩＩ基準曲線を下記のように作成した。これは、通常使用される手順である。１．イミダゾール９０ｕＬをアーム１の槽から注射器に充填した。２．アームが、適当な標本槽へ移動し、血漿１０ｕＬを吸入した。３．合計１００ｕＬをキュベットに供給した。４．次いで、アーム１の槽からイミダゾール５０ｕＬをプローブに充填した。５．キュベットから１００ｕＬのうちの５０ｕＬを吸入した。６．トラックを順方向へ増分させ、前のウェルから吸入した５０ｕＬとイミダゾール５０ｕＬを新しいウェルに供給した。７．必要な各追加連続希釈ごとにステップ４ないし７を繰り返した。最終的に、開始希釈１：１０から７回の連続希釈を含むＦＶＩＩＩ基準曲線が得られた。患者標本と対照標本を同じ方法で希釈した。１：２０から３回の連続希釈を患者標本に対して実施し、１：２０から２回の希釈を対照材料に対して実施した。このシステムでは、最初の希釈比と患者当たりの連続希釈回数を修正することができる。品質検査：標本準備に関する詳細な説明で説明した色素検証プロセス（第３図参照）を使用して、希釈を適切に実施する能力を検証した。一次槽中の血漿の体積が不十分である場合、液位検知エラーが生成される。イミダゾール槽の体積が不十分であることが検出された場合、エラーメッセージが与えられる。試薬添加およびインキュベーション適当な体積の血漿および緩衝液を試験ウェルに添加した後、適当な試薬を適当な時間に添加して光学検査用のウェルを準備しなければならない。因子欠失血漿（アーム２）の添加ＦＶＩＩＩ検定では、アーム１から２分４０秒後に因子欠失材料５０ｕＬを添加する必要があった。ウェルは、外界温度のままに維持した。活性化剤（アーム３）の添加ＦＶＩＩＩ検定は、ＡＰＴＴベースの検定（固有経路の試験）であり、因子欠失材料を添加してから約２分４０秒後にアーム３の活性化剤材料を添加する必要があった。２分４０秒後に、試験ウェルを外界温度から約３３℃まで加温し、次いで３９℃の活性化剤５０ｕＬを添加し、試験ウェルの温度を３７℃に高めた。活性化剤を８℃の試薬トレイ上に貯蔵し、均一の懸濁を維持するように自動的に混合した。塩化カルシウム（アーム４）の添加次いで、標本を３分４０秒にわたって３７℃に温置した。インキュベーション／活性化時間は、内因性経路のパラメータを測定する血餅ベースの試験にとって重要である。活性化の終わりに、０．２５Ｍ塩化カルシウム５０ｕＬを３７℃で添加し、反応を開始させた。品質検査：色素追跡システムによって、供給した試薬の体積が正しいかどうかを確認した。前記で定義したマルチルール分析品質管理プログラムを使用することによって試薬の品質を確認した。試験ウェルが温度センサ上を移動する際にこのセンサに照会することによって熱プロフィルを監視した。温度が範囲外であると判定された場合、ユーザにエラーメッセージが報告される。光学検査試験ウェルを最大３００秒にわたって光学的に検査した。この検査プロセス中に、試験ウェルを１５個の異なる光学窓にそれぞれ２０分間だけさらした。最初の窓に対して他のすべての窓を正規化する第１の光学窓では正規化プロセスが必要であった。また、正規化プロセスでは、各血漿の固有の濁りのための変動に関連する光レベルの差も除去される。固有の１組の検定固有波長に関するデータをデータファイルに記憶した。データファイルには、体積を検証するために前分析変数の数量および色素濃度を求めるのに必要なデータセットも含まれていた。品質検査：波長検証および光学的完全性（液晶血餅シミュレータ）に関する品質検査と、正規化が妥当なものであるかどうかを示すものとしての信号雑音比が受け入れられるものであるかどうかに関する品質検査がある。データ分析エンドポイントの判定および較正前述の第２の導関数のピークを使用して試験ウェルデータファイル用のすべてのエンドポイントを算出した。固有の較正方式を使用してエンドポイントを標準化した。標識血漿カリブレータを使用してシステムを較正することにより、試薬ロット間変動および装置間変動に関連する系統偏りを最小限に抑えた。より新しい凝固システムでは、凝血時間の測定の系統誤差は、装置の熱・流体変動と試薬ロット間感度の変動によるものである。したがって、基準間隔および治療間隔は、各装置および試薬ロットごとに特定のものであり、定常的に再決定される。分析計の較正手順により、装置の機械的変数および試薬ロット間感度が正規化され、直接報告または標準化方法での使用に適した一様なＡＰＴＴ凝血時間がもたらされた。凝血時間を割り当てたVeriCal Calibration Plasmas^TM（Organon Tekni ka）の反複分析によって分析計のＡＰＴＴ検定（ＦＶＩＩＩを含む）を較正した。観測された値は、回帰値対割り当てられた値であり、結果として得られる回帰係数を使用して装置／試薬システムを正規化した。基準曲線の生成基準材料の希釈濃度および既知の濃度をとり、各試験ウェルごとの得られたエンドポイントで回帰を求めることによって基準曲線を構築した。使用する回帰・分析ツールのタイプにより、基準曲線の質と、最終的には患者結果の質が決定される。因子ＶＩＩＩ基準曲線を構築する従来の方法、すなわち対数・対数変換、１次多項式への適合は、真の生物学的プロセスを表すものではない。この曲線は、本発明で使用される技法によってよりうまく表される。この向上は、共に臨床的に重要な５０％ないし１００％の範囲および１％ないし１０％の範囲で最も顕著である。７回の希釈の％活動を独立変数（ｘ）として、凝血時間を従属変数（ｙ）としてプロットすることによって基準曲線を構築した。関数は、部分的で不連続なものであり、重なり合う数組のデータに適合された２本の線形サブカーブで構成される。第１のサブカーブは、最初の４回の希釈を使用し、未変換データに２次多項式を適合する。第２のサブカーブは、最初の希釈の後のすべての希釈にｌｏｇ１０（凝血時間）およびｌｏｇ１０（％活動）の２次多項式を適合する。「カットオフ」は、どのサブカーブを使用して％活動を回復するかを決定するものであり、曲線から回復された第４の希釈値に対応する凝血時間に基づいて確立される。曲線は、予想される値の形状を正確に表し、データにわずかな変動が存在する場合にも頑丈なままである。第４図は、従来型の因子ＶＩＩＩ基準曲線と自動分析因子ＶＩＩＩ基準曲線の比較を示す。記憶されている基準曲線および新たに生成した基準曲線に対して患者標本を評価し、報告される値は自動的に、希釈に関して補正された。品質管理検査：較正プロセスに関する適合度の尺度と使用した基準曲線構造は、前記で定義したとおりである。対照値を監視し品質管理マルチルール分析手順に従わせた。Ｂｅｔｈｅｓｄａインヒビタなどの因子ＶＩＩＩインヒビタが存在するかどうかを評価するには、対照曲線または基準曲線と比べたときの標本希釈の勾配を求める。本発明の前記の説明に様々な修正、変更、適応を加えられることが理解されよう。これらは、添付の請求の範囲の相当物の意味および範囲内で理解されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ブローン，ポール・ジエイアメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27712、ダラム、キングズバリー・ドライブ・612 (72)発明者ギブンズ，トーマス・ビーアメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27572、ルージユモント、レツド・マウンテン・ロード・3522 (72)発明者ハレツト，ウイリアム・シーアメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27278、ヒルズバロー、ユー・エス・70・イー・1804 (72)発明者ホフマン，ジユリー・エフアメリカ合衆国、ミシガン・48197、イプシ、オーク・ドライブ・3332 (72)発明者リンク，ジヨン・ジーアメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27712、ダラム、ノースバリー・サークル・4819 (72)発明者スウオープ，チヤールズ・エイチアメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27613、ローリー、ウツド・バリー・ドライブ・5021

Claims

【特許請求の範囲】１．複数の血漿標本、血清標本、または全血液標本のそれぞれに対して止血パラメータおよび血栓パラメータに関する定性的並びに定量的凝固、色素原、および免疫検定を実施する方法であって、各標本が、ランダムアクセスに基づいて検定用に選択され、ａ）複数の標本のそれぞれを識別し、標本を選択し、標本に対して実施すべき一つまたは複数の止血および血栓関連検定をスケジューリングするプログラミング入力手段を提供することと、ｂ）標本のアリコートを自動的に保持装置からキュベット中の試験ウェルへ移送する検体操作手段を提供することと、ｃ）止血パラメータまたは血栓パラメータを測定するうえでスケジューリング済み検定に必要な試薬を自動的に選択し、指定の時間に指定の温度で試験ウェル中の標本に添加し、それにより、すべての止血検定および血栓検定に対して同じ単一のユニバーサル温度プロフィルに適応し、反応を得る標本準備手段であって、添加する試薬の選択、順序、タイミングがランダムアクセスフォーマットであり、したがってバッチ分析を不要にする標本準備手段を提供することと、ｄ）ウェル中の反応を検出し反応からのデータを測定する検出手段を提供することと、ｅ）測定されたデータを数学的に処理し、ウェル中の反応からの測定データの変化および大きさを評価する処理手段を提供することと、ｆ）処理手段によって測定データを処理した結果を報告する報告手段を提供することとを含み、それにより、自動的に、止血および血栓関連検定を実施し、標本の止血パラメータおよび血栓パラメータに関する結果を判定して報告する方法。２．各検定ごとに独立に試験プロトコルを定義する手段を提供することも含む請求の範囲第１項に記載の方法。３．試験プロトコルが、機械的命令と、光学的命令と、データ分析パラメータと、品質保証パラメータとを含む請求の範囲第２項に記載の方法。４．移送された標本を自動的に希釈する手段を提供することも含む請求の範囲第１項に記載の方法。５．試薬の添加が指定の時間に指定の温度で行われるように制御してユニバーサル熱プロフィルに適応する方法が、ａ）冷却装置を独立に制御し、標本を最初、所定の最大温度を有する低温範囲内に維持する手段を提供することと、ｂ）検出手段中の光学的に監視されるセクション中の標本を、最初の温度範囲よりも高い所定の測定温度範囲内に維持する加熱装置を独立に制御する手段を提供することと、ｃ）標本の温度を最初の範囲から測定温度に遷移させる手段を提供することと、ｄ）外界温度の影響を低減させる手段を提供することと、ｅ）指定の温度の試験ウェルに試薬を供給する手段を提供することとを含む請求の範囲第１項に記載の方法。６．標本準備手段を使用して標本または試薬をウェルに吐出するたびに、標本準備手段が洗浄液で洗浄される請求の範囲第１項に記載の方法。７．洗浄液が、水と、洗浄液と、ブリーチ液とからなる群から選択される請求の範囲第６項に記載の方法。８．ａ）プロセス信号の第２の導関数を算出して、血餅形成の最大加速を示す前記第２の導関数のピークを判定し、あるいはｂ）プロセス信号の変化の大きさを算出し、あるいはｃ）パラメータの変化率を算出し、それにより、パラメータの第１の導関数を求め、あるいはｄ）前述のａ）ないしｃ）の計算の組合せにより、各検定から得られたデータを評価する計算手段も提供される請求の範囲第１項に記載の方法。９．データが、各検定ごとに固有の既知の基準材料を使用してシステムモデルを数値的に構成することによる標準化材料の正規化および較正によって変換される請求の範囲第１項に記載の方法。１０．さらに、回復された値と報告された値の間に線形関係または非線形関係を含む、１組の標本データに適合することによって作成された関数から作成されたシステムモデルを備える請求の範囲第９項に記載の方法。１１．標本操作、標本準備、反応検出、報告手段によって報告される標本に関する結果を監視し評価する品質保証手段を提供することを含み、品質保証が、標本の完全性、試薬の完全性、機械的適合性、光学的品質に関する検査を含む請求の範囲第１項に記載の方法。１２．標本の完全性に関する検査が、標本の前分析パラメータを検出することを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。１３．試薬の完全性に関する検査が、対照材料を評価し統計的品質管理規則を適用することと、現結果を最初の標本結果と比較することとを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。１４．システムの適合性に関する検査が、臨界機械構成要素の電気、体積、熱出力を測定することを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。１５．光学品質に関する検査が、光学的基準血餅を適当な波長で監視し、かつ信号雑音比を監視し、それにより、受け入れられる信号が使用されるようにすることを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。１６．試験標本に対して止血検定および血栓検定を実施するのに適した熱環境を提供する方法であって、すべての止血検定および血栓検定に対して同じ単一のユニバーサル温度プロフィルを提供することを含む方法。１７．前記ユニバーサル熱プロフィルが、ａ）温度範囲が約４℃から約２５℃までの試験ウェルに標本を吐出し、標本温度をその範囲に維持することと、ｂ）標本を８０±１０秒内に３３℃±１℃に加温することと、ｃ）ただちに温度が４０℃±１℃の活性化試薬を添加し、反応温度を３７℃に上げることとを含み、それにより、活性化部分トロンボプラスチン時間検定を実行できるユニバーサル熱環境を提供する請求の範囲第１６項に記載の方法。１８．前記ユニバーサル熱プロフィルが、ａ）温度範囲が約４℃から約２５℃までの試験ウェルに標本を吐出し、標本温度をその範囲に維持することと、ｂ）標本を８０±１０秒内に３３℃±１℃に加温することと、ｃ）８０秒セグメントに到着してから１１０秒ないし約１３０秒後内に、標本の温度を３７℃±１℃に上げることと、ｄ）温度が３７℃±１℃の試薬を供給し、混合された試薬および標本の温度を最小で３６０秒にわたって３７℃±１℃に維持することととを含み、それにより、プロトロンビン時間検定を実行できるユニバーサル熱環境を提供する請求の範囲第１６項に記載の方法。１９．複数の血漿標本、血清標本、または全血液標本のそれぞれに対して止血パラメータおよび血栓パラメータに関する検定を実施する装置であって、各標本が、ランダムアクセスに基づいて検定用に選択され、ａ）複数の標本のそれぞれを識別し、標本を選択し、標本に対して実施すべき一つまたは複数の止血および血栓関連検定をスケジューリングするプログラミング入力手段と、ｂ）標本のアリコートを自動的に保持装置からキュベット中の試験ウェルへ移送する検体操作手段と、ｃ）止血パラメータまたは血栓パラメータを測定するうえでスケジューリング済み検定に必要な試薬を自動的に指定の時間に指定の温度で試験ウェル中の標本に添加して、ユニバーサル温度プロフィルに適応し、反応を得る標本準備手段であって、添加する試薬の順序がランダムアクセスフォーマットでよく、したがってバッチ分析を不要にする標本準備手段と、ｄ）ウェル中の反応を検出し反応からのデータを測定する検出手段と、ｅ）測定されたデータを数学的に処理し、ウェル中の反応からの測定データの変化および大きさを評価する処理手段と、ｆ）処理手段によって測定データを処理した結果を報告する報告手段とを備え、それにより、自動的に、止血および血栓関連検定を実施し、標本の止血パラメータおよび血栓パラメータに関する結果を判定して報告する装置。２０．各検定ごとに独立に試験プロトコルを定義する手段も含む請求の範囲第１９項に記載の装置。２１．試験プロトコルが、機械的命令と、光学的命令と、データ分析パラメータと、品質保証パラメータとを含む請求の範囲第１９項に記載の装置。２２．移送された標本を自動的に希釈する手段も含む請求の範囲第１９項に記載の装置。２３．試薬の添加が指定の時間に指定の温度で行われるように制御してユニバーサル熱プロフィルに適応する装置が、ａ）冷却装置を独立に制御し、標本を最初、所定の最大温度を有する低温範囲内に維持する手段と、ｂ）検出手段中の光学的に監視されるセクション中の標本を、最初の温度範囲よりも高い所定の測定温度範囲内に維持する加熱装置を独立に制御する手段と、ｃ）温度ランプを使用することによって、標本を最初の範囲から測定温度に遷移させる手段と、ｄ）外界温度の影響を低減させる手段と、ｅ）指定の温度の試験ウェルに試薬を供給する手段とを含む請求の範囲第１９項に記載の装置。２４．標本または試薬をウェルに吐出するたびに、標本準備手段が洗浄液で洗浄される請求の範囲第１９項に記載の装置。２５．洗浄液が、水、洗浄液、またはブリーチ液とからなる群から選択される請求の範囲第２４項に記載の装置。２６．ａ）プロセス信号の第２の導関数を算出して、血餅形成の最大加速を示す前記第２の導関数のピークを判定し、あるいはｂ）プロセス信号の変化の大きさを算出し、あるいはｃ）パラメータの変化率を算出し、それにより、パラメータの第１の導関数を求め、あるいはｄ）前述のａ）ないしｃ）の計算の組合せにより、各検定から得られたデータを評価する計算手段も提供される請求の範囲第１９項に記載の装置。２７．前記パラメータの変換が、各検定ごとに固有の既知の基準材料を使用してシステムモデルを数値的に構成することによる標準化材料の正規化および較正によって行われる請求の範囲第１９項に記載の装置。２８．さらに、回復された値と報告された値の間に線形関係を含む、１組の標本データに適合することによって作成された関数から展開されたシステムモデルを備える請求の範囲第２７項に記載の装置。２９．品質保証手段が、標本の完全性、試薬の完全性、機械的適合性、光学的品質に関する検査を備える請求の範囲第１９項に記載の装置。３０．標本の完全性に関する検査が、標本の前分析パラメータを検出することを含む請求の範囲第２９項に記載の装置。３１．試薬の完全性に関する検査が、対照材料を評価し統計的品質管理規則を適用することと、現結果を最初の標本結果と比較することとを含む請求の範囲第２９項に記載の装置。３２．システムの適合性に関する検査が、臨界機械構成要素の電気、体積、熱出力を測定することを含む請求の範囲第２９項に記載の装置。３３．光学品質に関する検査が、光学的基準血餅を適当な波長で監視し、かつ信号雑音比を監視し、それにより、受け入れられる信号が使用されるようにすることを含む請求の範囲第２９項に記載の装置。３４．試験標本に対して止血検定および血栓検定を実施するのに適した熱環境を提供する装置であって、すべての止血検定および血栓検定に対して同じ単一のユニバーサル温度プロフィルを提供することを含む装置。３５．前記ユニバーサル熱プロフィルが、ａ）温度範囲が約４℃から約２５℃までの試験ウェルに標本を吐出し、標本温度をその範囲に維持することと、ｂ）標本を８０±１０秒内に３３℃±１℃に加温することと、ｃ）ただちに温度が４０℃±１℃の活性化試薬を添加し、反応温度を３７℃に上げることとを含み、それにより、活性化部分トロンボプラスチン時間検定を実行できるユニバーサル熱環境を提供する請求の範囲第３４項に記載の装置。３６．前記ユニバーサル熱プロフィルが、ａ）温度範囲が約４℃から約２５℃までの試験ウェルに標本を吐出し、標本温度をその範囲に維持することと、ｂ）標本を８０±１０秒内に３３℃±１℃に加温することと、ｃ）８０秒セグメントに到着してから１１０秒ないし約１３０秒後内に、標本の温度を３７℃±１℃に上げ、温度が３７℃±１℃の試薬を供給し、混合された試薬および標本の温度を最小で３６０秒にわたって３７℃±１℃に維持することとを含み、それにより、プロトロンビン時間検定を実行できるユニバーサル熱環境を提供する請求の範囲第３４項に記載の装置。