JPS61218949A

JPS61218949A - 自動分析装置

Info

Publication number: JPS61218949A
Application number: JP60060145A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Matsuoka; 義雄松岡; Katsuji Yamashita; 山下　勝治; Takehiko Sezoku; 世続　武彦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-03-25
Filing date: 1985-03-25
Publication date: 1986-09-29
Anticipated expiration: 2009-04-13
Also published as: JPH0627743B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は自動分析装置に係り、特に順次移送される複数
の反応容器中に収容された反応液の特性値を移送過程で
順次反応容器ごと測定する自動分析装置に関する。

〔発明の背景〕

現在実施されている化学分析法、特に病院等の臨床検査
に実施されている化学分析法では、一定量の被検試料を
反応容器に分注し、これに試薬を添加して化学反応を起
させ１分光光度計等によって比色測定あるいは反応速度
測定が行なわれている。そして、この測定結果により査
検試料の分析成分（分析項目）の濃度値あるいは特定の
単位として分析結果を得ることができるようにするもの
が多い。

このような化学分析法においては、化学反応が試料に試
薬を添加後に正常に行なわれていることを前提にしてい
る。したがって、分析において、例えば試料や試薬が不
足していたり、また試薬の劣化等の何らかの異常が発生
していたりすると、分析結果としては正しい値が得られ
ないことになる。

上記の分析を分析者が用手法により行なっている場合は
、測定前に異常に気付くか、または測定結果により異常
に気付くことができる。しかしながら５分析を自動分析
装置で行なっている場合には、多数検体についての測定
を装置が自動的に行なうために、８１！定結果として異
常な値が得られた時点で、その原因を究明することにな
る。このことは一般的に容易なことではない。

そこで従来の自動分析装置では、測定する前に試料量や
試薬量を確認し、仮に量が不足していたならば、その旨
の警報を出したり１ｍ所定果にその旨のマークを付すこ
とが行なわれていた。このようにして比較的単純な異常
を容易に究明することができる。

しかし、さらに複雑な異常、例えば化学反応が十分進行
していないことや、反応過剰の場合や。

または試料そのものの異常などに基づく測定結果の異常
については、８１！定結果を見ただけでは反応が既に終
了している為にその異常原因究明は容易なことではない
、そこで従来は、試料や試薬の分注系または試料そのも
のの色などを点検する等の方法がとられていた。しかし
このような方法では、短時間でかつ正確に異常原因を究
明することは非常に困難である。

そのため最近では、化学反応が正しく進行しているかど
うかを確認するために、試薬添加後からの全反応過程を
時系列時にモニター等に表示し、反応が正しく進行して
いるか否かを監視するという方法がとられてきている。

しかしながら上記の従来例では新しい分析項目の開発や
試薬の開発等を主目的としたものであったため、装置の
前に常時分析機の操作者がついていて、反応過程を確認
することを前提にしている。したがって、全試料の全分
析項目について化学反応が正しく行なわれているか否か
を監視するためには、操作者が装置の前で常時反応過程
を見ていなければならず、操作者の負担を考えると、実
際上は不可能なものであった。

この為に従来の化学分析装置では反応の異常原因を迅速
に究明することが困難となっていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は化学反応の過程で何らかの異常が発生し
た場合に、異常発生の原因を容易にかつ速やかに発見で
きる自動分析装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成する為に本発明は、被検試料が分注され
た複数の反応容器を順次に移送可能な移送手段と、当該反応容器が移送される過程で各反応容器に前記被検
試料中に含まれる所定の分析項目と化学反応を生ずる反
応試薬を添加する試薬添加手段・と、前記化学反応の特
性値を時系列的に測定する測定手段と、当該時系列的に測定された特性値を記憶する記憶手段と
。

前記分析項目毎の基準値が設定され、該基準値と前記記
憶された特性値とを比較し当該特性値が正常か異常かを
識別する識別手段と、該識別手段によって識別された異常な特性値の全時系列
値を記憶する異常値記憶手段と、該異常値記憶手段によ
って記憶された特性値を表示する表示手段とを備えてい
ることを特徴とする自動分析装置である。

上記本発明の構成において１分析動作中に常時全試料の
全分析項目について異常の有無を監視し。

異常がある場合には、当該分析項目に関する全反応過程
の特性値データを記憶し、かつ入力により。

記憶した上記データを出す出力可能とすることができる
為に、異常の原因例えば反応の異常、試薬の異常、試料
の異常等を容易にかつ正確に究明することができる。

〔発明の実施例〕

次に本発明に係る自動分析装置の一実施例について添付
図面に従って詳説する。

第１図はその実施例の構成図であり、反応過程における
吸光度を測定して反応の異常チェックを行なおとする実
施例の構成図である。

まず本実施例の構成について説明する。

自動分析装置は主に反応テーブル４とサンプルテーブル
２と反応容器１０とコンピュータ１９より構成されてい
る。

上記サンプルテーブル２には試料容器１が設けられ、前
記反応テーブル４には反応容器３が設けられている。

上記反応テーブル４およびサンプルホールド２は前記コ
ンピュータ１９からの制御信号１００により回転駆動す
る。

前記反応テーブル４は恒温槽１２中に設けられており、
この恒温槽１２の近傍側壁には撹拌器１３が設けられて
いる。反応テーブル４の途中には光源１４．多波長光度
計１５回折格子１６受光素子１７からなる吸光度測定部
が設けられている。

また反応テーブル４には反応容器３を洗浄する洗浄器２
１が設けられている。

前記反応テーブル４とサンプルテーブル２の間には検体
サンプリングノズル５が設けられており、この検体サン
プリングノズル５にはピペッタ６Ａが接続されている。

なお、前記洗浄器２１には洗浄機構２３が接続されてい
る。そして前記恒温槽１２には恒温水循環器１１が接続
されている。

前記反応テーブル４の隣接近傍には試薬テーブル９が設
けられている。そして、反応テーブル４の反応容器３と
試薬テーブル９の間を移動する移動機構８Ａおよび８Ｂ
がピペッタ６Ｂに接続されて設けられている。

前記ピペッタ６Ａ、洗浄機構２３．ピペッタ６Ｂには前
記コンピュータ１９からの制御信号１０１がそれぞれに
出力されている。

前記吸光度測定部からの吸光度信号はＡ／Ｄ変換器１８
に入力され、Ａ／Ｄ変換器１８からのデジタル信号が前
記コンピュータ１９に出力されている。

前記コンピュータ１９にはプリンター２ＯＡおよびＣＲ
Ｔ２０Ｂが接続されている。

次に本実施例の具体的な動作について説明する。

本実施例に係る自動分析装置は多項目少数検体用であり
、少数の分注器を用いて１次々と異なる試薬を分注する
試薬ピペッティング方式を採用している。

前述のように多数の試料容器１を同心円上に設置したサ
ンプルテーブル２と、多数の反応容ｌＩ３を同心円上に
設置した反応テーブル４とは隣接して設置してあり、こ
れらはコンピュータ１９の指令１００により１間欠的に
互いに関連するように回転している。この２個のテーブ
ル２，４の間の側方には検体サンプリングノズル５が設
置してあり、ピペッタ６Ａの作動によって吸引と吐出の
動作を反復する。その間にコンピュータ１９の指令によ
ってサンプリングノズル５が回動し、サンプルテープ２
上の試料容器１中の試料からその一定量を吸引して、反
応テーブル４上の反応容器３に吐出する。分注動作を終
了した後は、図示していない洗浄装置によってサンプリ
ングノズル５の内外が洗浄される。

反応テーブル４は、間欠的に所定角度ずつ回動する。そ
の間に試薬ノズル７を取付けである一対の移動機構８Ａ
、８Ｂが左右に移動し、試薬テーブル９内に収容しであ
る試薬容器１０より所定量の試薬を採取して反応容ＩＩ
３に添加する。なお。

反応テーブル４は、恒温水循環器１１に接続しである恒
温槽１２の中を回動するようにしであるので１反応容器
３は所定時間加温され、最後に撹拌器１３によって撹拌
されて反応を完結させる。

このような反応容器３が所定の測定位置に回動されてく
ると、光源１４からの光は透過させて多波長光度計１５
に導入される。その光は、多波長光度計１５の凹面回折
格子１６によって分光され。

スペクトル結線面に設置しである複数個の受光素子１７
によって輝線の光量が検出される。この受光素子１７は
、試料液中の被検成分量に比例する吸光度を検出し、そ
の検出信号はＡ／Ｄ変換器１８でデジタル量に変換され
た後、コンピュータ１９に送られ、プリンタ２０ＡやＣ
ＲＴ２０Ｂ等の出力装置に出力される。なお、ピペッタ
６Ｂが作動して試薬ノズル７が試薬を吸入した後は、試
薬ノズル７は移動機構８Ａ、８Ｂによって反応容器３ま
で移動させられ、ここで試薬が分注された後、図示して
いない洗浄装置により洗浄される。

また反応器３が洗浄器２１の位置までくると、洗浄機構
２３の作動により洗浄され、再使用が可能となる。

次に第２図により、吸光度の測定について説明する。こ
の図はひとつの反応容器に注目した場合の吸光度測定方
法を時系列的に示したものである。

まず試料の注入３０と第１試薬の添加３１の後。

第１図における反応テーブル４の回動により第１回目の
測光を行なう、この時の時間、すなわち試料の注入と第
１試薬添加後からの時間をｔ工とし、その時測定された
吸光度をＡ工とする。以下反応テーブル４が回動するに
つれて次々と吸光度が測光されていく。この時の測定時
間をｔ、　ｌ　ｔ、　１・・・・・・ｔａｘとし、その
時測定された吸光度をそれぞれＡＨ＠　Ａ３　ｇ・・・
・・・Ａ、□とする。また第２試薬の添加３２の後に最
初に測光する時間を七〇、とし、その時の測定吸光度を
Ａ　１ｇとする。

この図かられかるように、本分析機構では１つの反応容
器について、時間ｔ工、ｔ２．・・・・・・ｔａ２の間
隔で吸光度を計３１回洞定している。

次に、本実施例における反応異常確認の一例として吸光
度データの異常確認方法の実際を第３図ないし第５図を
用いて具体的に説明する。これらはいずれも試薬添加後
の化学反応の速度を測定することにより、被検試料にお
ける当該分析項目の濃度を求める場合の例である。

第３図は時間ｔｔｇからｔａｘまでにおける化学反応が
直線的でない場合の例である。

まずはじめに本訴機におけるデータの異常確認である反
応直線性チェックの方法について述べる。

第３図に示すように、第２試薬添加後、すなわちｔ’ｓ
からｔａｔまでの間をｔ２３で２分割する。そして、時
間ｔｔｇから１−ａｔまでの吸光度の平均変化率をＡＡ
工とし、時間ｔｚ３からｔｉｌまでの吸光度の平均変化
率をＡＡ２　とすると、ＡＡ１とＡＡ、は次のような方
法で求めた値となる。

ΔＡ、：時間ｔｔｓ〜ｔｉａにおいて測定した吸光度デ
ータをそれぞれＡｉ５〜Ａ　ｚ　３とじた時、ｊｚｓ〜
ｔ、、およびＡ１．　ｗ　Ａ、、について最小自乗法に
より求めた単位時間当りの吸光度変化率。

４Ａ２　：ＡＡ１と同じようにｔｚａ””ｔｉｌおよび
Ａ　ｚ　３〜Ａ　、１について最小自乗法により求めた
単位時間当りの吸光度変化率。

以上のようにして求めたＡＡｌとＡＡｓ　を比較して第
４図のフローチャートに従い反応の直線性をチェックす
る。

第４図ではまずＡＡ工の計算４１およびＡＡ。

の計算４２を行なう。次にＡＡ１とＡＡ２の差ＡＡ、の
計算４３を行う。

次にＡＡｌとＡＡ２を合せた全体の吸光度変化率に対す
るｌＪＡ、の割合の絶対値りを計算４４で求めた後、Ｌ
の大きさにより反応の直線性をチェックする。まず判定
４５によりＬと分析項目毎に設定されている直線性の許
容値とを比較し、もしＬが許容値より大きいならば、対
応する分析項目に直線性エラーのセット４６を行なう。

エラーがセットされたか、またはＬが許容値以下のとき
は以上のルーチンが終了する。

以上の操作により分析機の操作者は当該分析項目におい
て直線性エラー発生の有無を確認できる。

次に１反応異常チェックの他の実施例について説明する
第５図は第２試薬添加後の反応が過剰に進んだかどうか
をチェックして反応異常か否かを確認する方法を示した
ものである。

第５図において吸光度ＡＩは分析項目毎に設定されてい
る化学反応の限界吸光度である。図かられかるように、
化学反応が過剰に進行したため時間ｔ３□以前で、吸光
度がＡ、を越えている。このような場合には第４図で示
したルーチンと同様に当該分析項目の測定結果に反応限
界オーバーの異常マークを付けて出力している。

次に第１図で示した実施例の自動分析機における測定過
程で得られた吸光度データがコンピュータ１９のメモリ
に記憶される方法を第６図に従い説明する。

第６図は、その概略フローチャートを示した図である。

このフローチャートにしたがって行なわれるルーチンは
化学反応の速度により分析項目の濃度を求める場合の他
に、化学反応の結果を比色測定して分析項目の濃度を求
める場合等にも適用することができる。

第６図において、まず、分析開始６１の後、第１図にお
ける反応テーブル４の回動に従って１反応容器３毎に全
反応過程についての吸光度測定６２を行なう０次に測定
した全吸光度データについて、第３図ないし第５図で述
べたような吸光度データのチェック６３を行なう、ここ
におけるチェックには第３図ないし第５図におけるチェ
ックの他に、試料不足や試薬不足等のチェックや吸光度
が異常に高い場合のチェック等も含ませることができる
。

吸光度データのチェック６３が終った後は、吸光度デー
タに異常があったかどうかの判定６４を行なう、もし吸
光度データに異常がなければ、当該分析項目の全反応過
程の吸光度データを正常用テーブルへの格納６５を行な
い、もし異常があれば、今度は吸光度データを異常用テ
ーブルへの格納６６を行なう０以上の格納が終了した後
１分析項目毎に求めた濃度値を出力する。この場合、吸
光度データのチェック６３において、異常があったなら
ば出力結果には異常マークを付ける。

最後に、分析終了の有無チェック６８を行ない。

分析を続ける場合は、吸光度測定６２へ戻って上記の処
理を繰り返し、もし分析終了ならば、分析を終了する。

次に、第７図において、分析機に組込まれているコンピ
ュータ１９周辺のブロック図を説明する。

まず、キーボード７１を押すことにより発生した信号は
ＣＰＵ７６へ伝えられる０次にこの信号はＲＯＭ７２に
貯えられているプログラムに応じてＣＲＴ２０Ｂに表示
されたり、ＲＡＭ７３に貯えられたりする０次に分析開
始後、第１図のサンプルテーブル２１反応テーブル４、
ピペッタ６Ａ。

洗浄機構２３、ピペッタ６Ｂの機構系７５は機構制御部
７４を通して、ＣＰＵ７６により、ＲＯＭ７２に貯えら
れたプログラムに応じて制御される。

また分析動作の過程で測定された吸光度データはその都
度、分析項目別にＲＡＭ７３へ貯えられる。

次にある分析項目について全反応過程の吸光度を測定し
た後は、ＲＯＭ７２に貯えられているプログラムに従っ
て吸光度データは第４図のように演算処理される。そし
て演算の結果得られた該分析項目についての濃度値がプ
リンタ２０ＡやＣＲＴ２０Ｂへ出力される。

次に全反応過程の吸光度データをＲＡＭ７３へ記憶する
方法について第８図（ａ）に従い説明する。

まず図において、分析項目毎に測定された全反応過程の
吸光度データはサンプル番号と項目番号８１に対応して
記憶されている。また吸光度データはそれぞれのデータ
が測定された時間対応で記憶されている。第２図で説明
したように、測定時間としてｔ１〜ｔ３ｘまであるので
１合計３１ケの吸光度データが格納されていることにな
る。ここで、具体的な測定時間としてはｔｌが２０秒で
あり、以下、ｔ２が４０秒、・・・・・・ｔｕｇが３０
０秒、・・・・・・ｔｉｔが６２０秒である。

次に第８図（Ｂ）に示すように、第６図の吸光度データ
のチェック６３の結果が異常なしだった場合に全反応過
程の吸光度データは正常用テーブル８２に格納される。

ここでは、第８図（Ａ）のデータを１つとして計１０個
の格納が可能である。

一方、第８図（Ｃ）に示すように第６図の吸光度データ
のチェック６３の結果が異常ありだった場合には全反応
過程の吸光度データが異常用テーブル８３に格納される
。ここでは第８図（Ａ）のデータが計１００個格納可能
である。

以上のことかられかるように、正常用テーブル８２は異
常用テーブル８３に比べ１０分の１と小さい、これは異
常があった場合はできるだけ多くの吸光度データを記憶
するようにし、正常の場合は最新のもののみ記憶するよ
うにすればよいことになるためである。これによりメモ
リの使用効率を上げることができる。

以上、第２図から第８図までに述べたように。

吸光度データに異常があればメモリへ全反応過程の吸光
度データを記憶する。そして、その記憶した全反応過程
の吸光度データはＣＲＴ画面で表示される。

第９図はそのＣＲＴ画面図である。この画面ではまず初
めに、表示させたい試料の識別番号であるサンプル番号
９１を入力する０次にこの試料中の測定成分のうち表示
させたい分析項目例えば酵素ＧＯＴの項目番号９２を入
力する。この画面では項目番号９２を入力するとこの項
目番号に対応した項目名を表示するようにしである０以
上の入力により必要とする分析項目の全反応過程図９４
が表示される。

次に全反応過程図の表示の方法について説明する。

第９図の画面では縦軸が吸光度を示し、横軸が時間を示
す。吸光度の単位は１００００倍されており、時間の単
位は秒である。まず、第８図（Ａ）のように格納されて
いる吸光度データを指定された分析項目について検索し
、各測定時間に応じて第９図のようにプロットする。こ
の場合縦軸の吸光度は分析項目毎に決められた値で目盛
られている。

さらに第９図の画面では、吸光度データにおける異常の
有無にかかわらず表示可能である。これは第９図におい
て表示すべき分析項目を指定された場合、まず第８図（
ｂ）の正常用テーブルについて該当データがあるかを検
索し、見つかればそのデータを表示し、もし見つからな
ければ、第８図Ｃｃｓ）の異常用テーブルについて該当
データを検索し、見つかればそのデータを表示するよう
になっているからである。もしいずれのテーブルにおい
ても見つからなければグラフ表示はしない。

ところで、第２図で述べたように本分析機における吸光
度測定度は各分析項目につき３１点であるが、第９図に
おける反応過程図では、測定点と測定点の間を直線で近
似して結び連続した線として表示するようにしである。

さらに第９図はプリント印字９３の入力部があるが、こ
れは全反応過程の吸光度データをプリンタに出力するた
めのものである。第９図の画面では表示の分解能の関係
で見つかりにくい異常等をより詳細にチェックする場合
などに利用する。

以上述べたように本実施例によれば１通常の分析動作中
において、全分析項目についての全吸光度データを監視
し、かつ吸光度に異常があれば、該当する分析項目の全
吸光度データをメモリに記憶し、異常がなければ最新分
析項目の吸光データのみを記憶するため、メモリが効率
よく利用できかつ全異常データを記憶しているため、分
析機の操作者が反応過程を常時監視する必要がなく、作
業能率が向上する。

また本実施例では反応過程図として吸光度が下がる場合
について述べたが、これに限られるものではなく、吸光
度が上昇する分析項目や第１試薬のみ添加するような分
析項目などにも適用できる。

また本実施例では反応容器を直接測定する方式について
述べているが、直接測光方式に限らず、反応液をフロー
セルに吸引し、フローセルごと吸光度を測定する方式の
ものにも適用できる。また本実施例では全反応過程の吸
光度データを内部メモリのＲＡＭへ記憶しているが、こ
れを外部メモリ、例えばプロツピーディスク等に記憶す
ればさらに大量の検体についての吸光度データが記憶可
能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、全試料の全分析項
目について反応特性値のデータのチェックを行ない、異
常があった場合には、当該分析項目についての全反応過
程のデータを記憶し、かつキーボードの入力によりＣＲ
Ｔまたはプリンタに出力できるため、異常データの発生
原因を速やかにかつ正確に究明できる。従って、分析機
の稼動効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動分析装置の一実施例を示す構
成図、第２図は第１図の自動分析装置での吸光度測定の
時間的関係を示す図、第３図および第５図は測定時間と
吸光度の関係を示すグラフ、第４図は第３図で示された
吸光度の異常判定のルーチンを示すフローチャート、第
６図は吸光度データの異常有無チェックのルーチンを示
すフローチャート、第７図は第１図で示した自動分析装
置のコンピュータ周辺のブロック図、第８図は吸光度デ
ータが格納されたメモリの構成図、第９図は全反応過程
を表示するＣＲＴの画面図である。２・・・サンプルテーブル、３・・・反応容器、４・・
・反応テーブル、９・・・試薬テーブル、１０・・・試
薬容器、１９・・・コンピュータ、２０Ａ・・・プリン
タ、２０Ｂ・・・ＣＲＴ、７２・・・ＲＯＭ、７３・・
・ＲＡＭ、８２・・・正常データ用格納テーブル、８３
・・・異常データ用格納テーブル、９４・・・全反応過
程表示図。

Claims

【特許請求の範囲】１、被検試料が分注された複数の反応容器を順次に移送
可能な移送手段と、当該反応容器が移送される過程で各反応容器に前記被検
試料中に含まれる所定の分析項目と化学反応を生ずる反
応試薬を添加する試薬添加手段と、前記化学反応の特性
値を時系列的に測定する測定手段と、当該時系列的に測定された特性値を記憶する記憶手段と
、前記分析項目毎の基準値が設定され、該基準値と前記記
憶された特性値とを比較し当該特性値が正常か異常かを
識別する識別手段と、該識別手段によつて試別された異常な特性値の全時系列
的値を記憶する異常値記憶手段と、該異常値記憶手段に
よつて記憶された特性値を表示する表示手段とを備えて
なることを特徴とする自動分析装置。