TW201113522A - Microchip blood analyzer - Google Patents

Description

201113522 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於血液分析裝置，尤其係關於在測定資料 發生異常時之資料處理方面具有特徵的血液分析裝置。 【先前技術】 近年來，採用微量滴管尖頭（microtip )的生化分析 裝置不斷在開發，實用化不斷在進展。在該等裝置之中， 使用光來檢測取入至微量滴管尖頭內之微量血液與試劑的 反應的技術已爲人所知。以如上所示之技術而言，已知— 種例如專利文獻1所記載的生化分析裝置。 在如上所示之生化分析裝置等自動分析裝置中，關於 將反應過程的混亂加以平滑化，資料可靠性的提升或分析 結果不完全時而發出警告等資料處理亦已作各種檢討。以 如上所示之技術而言’已知例如專利文獻2所記載之自動 分析裝置、自動分析方法。根據該裝置、方法，藉由如下 所示之處理來進行資料處理。 最初由藉反應所得之測定資料集合來選擇複數點，計 算出由所被選擇的點中所求出的近似式。接著，改變所選 擇的測定資料的組合’同樣地求出近似式。由如上所求出 的複數近似式之中’採用與測定資料的偏差小於規定者作 爲資料處理用的近似式。接著，在所被採用的近似式、與 運算所使用的測定資料之間’進行檢查偏差是否大於規定 値而發出警告等處理。 -5- 201113522 引用文獻2的第5圖中係記載將上述順序形成爲流程 圖者。根藉該流程圖’首先將反應式假定爲Abs=Ae'kt + B ’由反應結束附近的資料，暫時決定未知數B。接著， 將測定資料區分爲3個領域，由各個領域代入（t、Abs ) 的資料。接著’由該等式計算出未知數A、k的候補，判 定出所得之各候補下的近似式與測定資料之偏差的平方値 及分散是否爲規定値以下，而形成爲近似式候補。將該等 以全部資料組合來進行，將結果最佳者決定爲近似式。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2007-322208號公報 [專利文獻2 ]日本特開2 0 0 6 - 3 3 1 2 5號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 但是’在專利文獻2所揭示的資料處理法中，不僅在 資料處理耗費時間’亦必須取得由反應初期至反應結束爲 止經歷長時間的一連串資料。例如，會有專利文獻2之段 落〇 〇 1 6所記載的B値若不到反應結束後即無法類推的問 題。再者’亦會有使用作爲初期値所被類推的値（B)予 以近似的結果並非經常可得最適解的問題。另一方面，藉 由使用微量滴管尖頭的「在醫療現場的臨床檢査裝置」（ Point of Care : POCT裝置）’求出在床頭等的迅速測定 201113522 ，在反應完全結束之前，必須由測定資料計算出運算處理 結果。再者，在使用微量滴管尖頭的反應中，會有表面張 力的影響等變大，結果相對所被注入的血液，反應領域較 小，試劑與血液等檢體變得較難以混合，由反應開始至測 定開始爲止的時間變長的問題。 本發明之目的係提供一種鑑於上述問題點，而在使用 微量滴管尖頭等的血液分析裝置中，感測異常反應，未對 使用者提出錯誤的測定結果，而可在短時間內計算出測定 結果的血液分析裝置。 (解決課題之手段） 本發明係爲解決上述課題，請求項1所記載之發明係 一種血液分析裝置，係具有：將檢體與試劑加以混合的混 合手段；用以檢測前述所混合的混合物的反應的檢測手段 ;根據由該檢測手段所得之電流 '電壓、吸光度、螢光強 度的至少任一者的變化，來測定前述檢體中之特定成分量 的測定手段的血液分析裝置，其特徵爲：具備有判定手段 ，其包含：使用藉由前述檢測手段所得的測定資料，藉由 最小平方法求出近似式的第1處理工程：將由前述近似式 所求出的値與前述測定資料的値作比較而求出偏差度的第 2處理工程；及當前述偏差度爲規定値以上時，即輸出測 定資料爲錯誤或需要注意的第3處理工程。 請求項2所記載之發明係在請求項1所記載之血液分 析裝置中，前述第1處理工程係在經由前述檢體與前述試 201113522 劑的混合期間之相對由前述反應開始至結束爲止的全期間 的一部分期間進行。 請求項3所記載之發明係在請求項1或請求項2所記 載之血液分析裝置中，前述第2處理工程中的偏差度係由 前述近似式所求出的値和前述測定資料的値的殘差平方和 〇 請求項4所記載之發明係在請求項1至請求項3中任 —請求項所記載之血液分析裝置中，前述近似式爲多項式 〇 請求項5所記載之發明係在請求項1至請求項4中任 —請求項所記載之血液分析裝置中，前述檢體與試劑的混 合及前述混合物的反應係在微量滴管尖頭中進行。 (發明之效果） 藉由本發明之血液分析裝置，將測定資料的運算處理 藉由最小平方法來進行近似計算，因此可得作爲測定結果 的最適解，對異常的測定，可確實掌握測定錯誤。此外， 由於藉由最小平方法來進行測定資料處理，因此可以短時 間的測定來正確掌握測定錯誤，而可在短時間內處理測定 全體。 【實施方式】 首先，針對本發明之血液分析裝置之槪要加以說明。 本發明之血液分析裝置係將檢體與試劑加以混合，根據由 -8- 201113522 混合物所得之吸光度等的變化，來測定檢體的特定物質量 的裝置，目的在於防止因血液凝固等檢體的不良情形或、 試劑或滴管尖頭保管不良、或測定裝置異常等因測定手段 所引起的不良情形等，而輸出錯誤的測定結果，將所得的 反應過程以近似式作近似，若近似結果及與其相對應的實 際測定資料的差的總和（殘差平方和）爲規定値以上，即 爲異常反應，而將測定錯誤進行輸出的裝置。 接著，使用第1圖〜第4圖，說明本發明之—實施形 態。 第1圖係顯示本實施形態之血液分析裝置之一例的外 觀圖。 如該圖所示，該血液分析裝置係具備有：裝置蓋件5 、設在裝置蓋件5內的滴管尖頭蓋件6、及位於滴管尖頭 蓋件6之中的滴管尖頭保持具7，在滴管尖頭保持具7被 安置有已放入檢體之未圖示的微量滴管尖頭。在裝置蓋件 5的旁側設有操作部3及顯示部4。此外，配置有用以印 出測定結果的印表機2。對於該裝置的電源輸入係可藉由 使設在側面的電源開關1爲ON ’而使裝置全體形成爲起 動狀態。 該血液分析裝置中的具體操作順序係如下所示。首先 ，打開該裝置的裝置蓋件5及滴管尖頭蓋件6，安置將檢 體放入滴管尖頭保持具7的微量滴管尖頭。接著，藉由按 壓操作部3的開始鍵’利用離心力等，將被注入在微量滴 管尖頭內的檢體（微量血液）與試劑加以混合。藉由該混 201113522 合，開始檢體（微量血液）與試劑的反應，且開始 的測定。測定結束後，在印表機2及顯示部4輸出 果。 第2圖係顯示本實施形態之血液分析裝置之功 圖。 如該圖所示，該血液分析裝置係具有：將檢體 加以混合的混合手段8 ;將所混合的混合物的反應 測的檢測手段9 ;及根據由檢測手段9所得之電流 '吸光度、螢光強度之至少任一者的變化，來測定 的特定成分量的測定手段1 0，此外，測定手段1 〇 有判定手段1 1 ’其包含：使用藉由檢測手段9所 定資料，藉由最小平方法來求出近似式的第1處 111 ;將由前述近似式所求出的値與前述測定資料 比較而求出偏差度的第2處理工程112;及當前述 爲規定値以上時，輸出測定結果爲錯誤或需要注意 第3處理工程1 1 3。 以下針對本實施形態之血液分析裝置之功能構 理順序加以說明。 例如在CRP ( C反應性蛋白）測定的情形下， 手段8中試劑混入檢體（血液）後，檢體（血液） 混合的混合期間爲約1分鐘。經過混合期間後，開 (血液）與試劑的混合物的反應，在檢測手段9中 應。由反應開始約1分鐘，根據藉由測定手段i 〇 到的測定資料，在判定手段11的第丨處理工程1 反應物 測定結 能構成 與試劑 進行檢 、電壓 檢體中 係具備 得的測 理工程 的値作 偏差度 結果的 成的處 在混合 與試劑 始檢體 檢測反 所收集 1 1中， -10- 201113522 藉由最小平方法，計算由多項式例如2次式所構成的 式。接著，在判定手段11的第2處理工程112中， 近似式所求出的値與前述測定資料的値作比較，求出 度，例如由近似式所求出的値和測定資料的値的殘差 和。接著，在判定手段1 1的第3處理工程1 1 3中， 述偏差度（殘差平方和）爲規定値以上時，輸出測定 爲錯誤或需要注意。 其中，至前述反應完全結束爲止，通常需要1〇 以上的時間，但是爲了儘可能在短時間內產生測定結 而進行如上所述之測定。此外，爲了測定藉由反應所 變化的比例，最好收集反應初期的資料，但是爲了進 一的混合，需要1分鐘左右的混合時間。 其中，殘差平方和E係當將實際上所被測定出的 資料組設爲（X、y)、將近似式設爲y = ax2+ bx+ c 可以Ε= Σ ( y_ax2-bX-c ) 2表示"可使用用以決定殘 方和E爲最小之常數a、b ' c的最小平方法，解出將 邊作偏微分所得的正規方程式，藉此求出a、b、c。 第3圖（a)係顯示進行CRP ( C反應性蛋白）測定 示混合結束後之吸光度變化的正常測定資料與近似式 圖，第3圖（b)係顯示進行CRP ( C反應性蛋白）測 表示混合結束後之吸光度變化的異常測定資料與近似 例圖。 在此’藉由最小平方法而將測定資料以2次式作 ，求出與測定資料的殘差平方和。根據第3圖（a) ’ 近似 將由 偏差 平方 當削 結果 分鐘 果， 得之 行均 測定 時， 差平 該兩 時表 之例 定時 式之 近似 殘差 -11 - 201113522 平方和爲2.74。另一方面，第3圖（b)中的異常測定資料 係作爲異常試樣之一例而測定出凝固血液時的資料，殘差 平方和爲666.9。正常與異常會在殘差平方和出現較大差 異，因此將適當的値作爲臨限値（規定値），將殘差平方 和與臨限値（規定値）作比較，而可進行測定資料的錯誤 判定。當判定爲錯誤時，即測定結果爲錯誤而不將結果輸 出。具體而言，例如在測定CRP ( C反應性蛋白）時，若 殘差平方和爲臨限値（規定値）1 〇以上，即判斷爲被異 常測定，若爲臨限値（規定値）1 〇以下，則判斷爲被正 常測定。 其中，當取得正常的測定資料時，例如在測定CRP ( C反應性蛋白）濃度時，根據測定資料之預先決定的2點 間的吸光度，來計算出吸光度變化量。例如，抽出由測定 開始的第1 〇點與第59點的2點，計算出吸光度變化量。 接著，根據記億有所被計算出的吸光度變化量的檢量資訊 (預先測定出與既知的CRP濃度相對應的吸光度變化量 ，收集變化量與CRP濃度之關係的資料庫），而在CRP 濃度進行換算。如此所得的測定結果係被輸出至顯示部， 並且以印表機予以列印。 第4圖係顯示本實施形態之血液分析裝置中例如CRP 濃度等測定對象物質之濃度計算的處理順序的流程圖。 在步驟S 1中，係將檢體與試劑加以混合。在步驟S2 中，經過檢體與試劑混合後的預定混合期間，在檢體與試 劑之混合物反應開始的同時，取得測定資料。在步驟S3 -12- 201113522 中’根據所取得的測定資料，藉由最小平方法計算近似式 。在步驟S4中，計算出藉由近似式所被算出的近似値與 測定資料的殘差平方和。在步驟S 5中，判定殘差平方和 是否爲規定値以下，若非爲規定値以下時，在步驟S6中 ’即測定結果有誤，而進行顯示及列印。在步驟S 5中， 若判定出殘差平方和爲規定値以下時，在步驟S 7中，根 據測定資料來計算出吸光度的變化量。此外，在步驟S8 中’根據檢量線來計算出測定結果。最後在步驟S9中， 將測定結果進行顯示及列印。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明之一實施形態之血液分析裝置之 一例的外觀圖。 第2圖係顯示本實施形態之血液分析裝置之功能構成 圖。 第3圖係顯示進行CRP ( C反應性蛋白）測定時表示 混合結束後之吸光度變化的正常及異常測定資料及與其相 對應之近似式之例圖。 第4圖係顯示本實施形態之血液分析裝置中的處理順 序的流程圖。 【主要元件符號說明】 1 :電源開關 2 :印表機 -13 - 201113522 3 :操作部 4 :顯示部 5 :裝置蓋件 6 :滴管尖頭蓋件 7 :滴管尖頭保持具 8 :混合手段 9 :檢測手段 1 0 :測定手段 1 1 :判定手段： 1 1 1 :第1處理工程 1 1 2 :第2處理工程 1 1 3 :第3處理工程

Claims (1)

1. 201113522 七、申請專利範圍： 1 · 一種血液分析裝置’係具有：將檢體與試劑加以混 合的混合手段；用以檢測前述所混合的混合物的反應的檢 測手段；及根據由該檢測手段所得之電流、電壓、吸光度 、螢光強度的至少任一者的變化，來測定前述檢體中之特 定成分量的測定手段；該血液分析裝置，其特徵爲： 具備有判定手段，其包含：使用藉由前述檢測手段所 得的測定資料，藉由最小平方法求出近似式的第丨處理工 程；將由前述近似式所求出的値與前述測定資料的値作比 較而求出偏差度的第2處理工程；及當前述偏差度爲規定 値以上時’即輸出測定資料爲錯誤或需要注意的第3處理 工程。 2 ·如申請專利範圍第1項之血液分析裝置，其中，前 述第1處理工程係在經由前述檢體與前述試劑的混合期間 之相對由前述反應開始至結束爲止的全期間的一部分期間 進行。 3.如申請專利範圍第1項或第2項之血液分析裝置， 其中’前述第2處理工程中的偏差度係由前述近似式所求 出的値和前述測定資料的値的殘差平方和。 4_如申請專利範圍第丨項至第3項中任一項之血液分 析裝置’其中’前述近似式爲多項式。 5.如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之血液分 析裝置，其中，前述檢體與試劑的混合及前述混合物的反 應係在微量滴管尖頭中進行。 -15-