WO2004025281A1 - 自動分析装置用の複光路セル及びこの複光路セルを用いた分析方法 - Google Patents

自動分析装置用の複光路セル及びこの複光路セルを用いた分析方法 Download PDF

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Koichi Wakatake
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Nittec Co.,Limited
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    • G01N2201/066Modifiable path; multiple paths in one sample
    • G01N2201/0662Comparing measurements on two or more paths in one sample

Definitions

  • Double-path cell for automatic analyzer and analysis method using this double-path cell
  • the present invention is a reaction / measurement cell containing a liquid to be measured, such as a blood sample, and measures a plurality of absorbances ( ⁇ D) of the same liquid to be measured, thereby expanding the measurement area.
  • ⁇ D absorbances
  • the present invention relates to a multi-path cell for an automatic analyzer that can be greatly improved, and an analysis method using the double-path cell.
  • a cell used in a conventional automatic analyzer is formed of a translucent material such as glass into a square tube with a bottom, and the optical path of the cell is used.
  • the length d was one cell.
  • a plurality of cells with one type of optical path length are arranged in a loop in series, and these are continuously traversed across the optical path for measurement to measure the absorbance OD of the liquid to be measured, and this is used as a colorimetric theory.
  • the concentration of the substance in the solution to be measured (test solution, etc.) is measured based on the data.
  • the absorbance OD of the colorimeter used in the automatic analyzer, the optical path length d, and the concentration C of the liquid to be measured have the following relationship.
  • the optical path length d is fixed, so that the absorbance OD is proportional to only the concentration C.
  • the linear limit absorbance OD of the colorimeter is about 2.5 OD, there is naturally a limit to the concentration C that can be measured with one type of cell having an optical path length d.
  • the reaction conditions are determined based on a certain standard for the reproducibility accuracy (coefficient of variation CV) of each measurement item at the normal value, and the measurement limit concentration C n is determined from the reaction conditions. Has been decided. Therefore, for immunization items such as immunolobulin, which often exceed the measurement limit concentration Cn, the sample must be diluted and measured again, which is very complicated.
  • the one-point calibration method is a method for measuring an item in which the absorbance OD and the concentration CX are in a linear proportional relationship.However, the measurement method of an automatic analyzer is roughly classified. There are two methods: “comparison method” with standard solution and “absolute method” with theoretical value.
  • the “comparison method” includes the single calibration curve method and the multiple calibration curve method.
  • the measurement solution concentration C X is measured as follows.
  • the concentration CX is calculated by the proportional calculation using the calibration curve prepared with one standard solution. And the concentration C X can be measured only up to the linear limit absorbance of the colorimeter.
  • the formula for calculating the concentration C X after the measurement using the one calibration curve is as follows.
  • the multi-point calibration method is a method of measuring an item in which the actual measurement solution concentration CX is not proportional to the absorbance ODX while the detector has a relationship of absorbance OD ⁇ concentration C.
  • the concentration Cx is determined by creating a multi-inspection curve for the standard solution with 4 to 6 types of concentration series.
  • This multi-inspection line comparison method is roughly divided into the following two methods. One of them is the line calibration method (Line Segment method) shown in Fig. 11, and the other is the curve calibration method (Long Logit method etc.) shown in Fig. 12. . Since the calculation formula is known in the polygonal line approximation calibration curve method, its detailed description is omitted here. In addition, the curve calibration method is a method in which a multi-inspection curve is replaced with a quadratic curve, and the calculation formula is also known. Here, it is omitted.
  • the measurement density region is determined by one type of fixed optical path length d, so that measurement in a wide concentration range is performed.
  • the optical path length is fixed at 6 mm to 8 mm as a result of many years of progress in inspection methods and harmony with the equipment, but the measurement items for extremely low concentrations (D-Bi1 or CRP, etc.) may produce negative results that cannot occur.
  • the present invention was devised in view of such a situation, and a purpose thereof is to provide a reaction measuring cell containing a liquid to be measured, such as a blood sample, and the same liquid to be measured.
  • a liquid to be measured such as a blood sample
  • OD absorbances
  • a reaction measuring cell formed of a translucent material containing a liquid to be measured is described. Is passed through an optical measurement path arranged so as to cross the transfer path of the reaction Z measurement cell, whereby an automatic analyzer used for measuring the absorbance of the liquid to be measured is used. A plurality of steps with different optical path lengths are formed in the reaction / measurement cell, and the measurement light is applied to each step of the reaction Z measurement cell.
  • a double-pass cell for an automatic analyzer is configured so that a plurality of different absorbances can be obtained by transmitting light.
  • reaction Z measurement cell used in the automatic analyzer is held on the reaction table in a loop and is rotated and transported.Therefore, the incident light surface, light and transmission surface of each step of the double optical path cell are different from each other. As described in Claim 2, each of them is formed so as to be perpendicular to the measurement optical axis.
  • a reaction / measurement cell formed of a light-transmissive material containing a liquid to be measured is provided with a light / light source disposed so as to cross the transfer path of the reaction Z measurement cell.
  • a plurality of steps having different optical path lengths form the measurement light as described in claim 3.
  • a calibration curve for each optical path length is created based on the plurality of absorbances having different optical path lengths, and the measurement range is determined based on the plurality of calibration curves.
  • a plurality of linear approximation calibration curves are created based on the plurality of different absorbances, and a measurement range is determined based on the plurality of linear approximation calibration curves.
  • a plurality of curve calibration curves are created based on the plurality of different absorbances, and a measurement range is selected based on the plurality of curve calibration curves.
  • the absorbance obtained at the shortest optical path length using the calibration curve created with the longest optical path length among the multiple optical path cells is determined.
  • fibrin in the liquid to be measured can be measured. Since foreign substances such as air bubbles can be detected, it is possible to prevent an erroneous result of simultaneously measuring foreign substances from being reported.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a multiple optical path cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the double optical path cell.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of an automatic analyzer to which the double optical path cell is applied.
  • Fig. 4 is a graph showing one calibration curve obtained by measurement with the same multi-path cell.
  • Figure 5 is a graph showing a polygonal approximation calibration curve of a multi-inspection curve obtained by measurement with the same multi-path cell.
  • Figure 6 is a graph showing a multi-calibration curve obtained by measurement with the same multi-path cell.
  • Fig. 7 is a graph explaining the relative measurement based on a single calibration curve obtained by measurement with the double-path cell.
  • FIG. 8 is an explanatory plan view showing a configuration of a multiple optical path cell according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional single optical path cell.
  • FIG. 10 is a plan view of the single optical path cell.
  • Figure 11 is a graph showing one calibration curve obtained by measurement with a conventional single-path cell.
  • Figure 12 is a graph showing a multi-inspection line approximation calibration curve obtained by measurement with a conventional single optical path cell.
  • Figure 13 is a graph showing a multi-calibration calibration curve obtained by measurement with a conventional single-path cell.
  • the double optical path cell S As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the double optical path cell S according to this embodiment is formed in a bottomed cylindrical shape with a light-transmitting material such as glass and has an incident light surface S 1.
  • the transmission surface portions S 2, S 3, and S 4 which are formed in a substantially planar shape and are light emission surfaces, are formed in a plurality of steps in a plane, and the transmission surface portions S 2, S 3, and S 4 of each of the plurality of stages and the incident light surface
  • three types of optical path lengths namely, the shortest optical path length d 1, the medium optical path length d 2, and the long optical path length d 3 are formed between S 1 and S 1.
  • the present invention is not limited to a configuration in which three types of optical path lengths can be obtained as in this embodiment, but a configuration in which two or more types of optical path lengths can be obtained. It may be configured.
  • the double-path cell S used in the present invention is actually held in a loop on a reaction table (not shown) of an automatic analyzer and transferred by rotation.
  • the incident light surface S 1 and the transmission surface portions S 2, S 3, and S 4 in the portion are formed so as to be perpendicular to the measurement optical axis in the measurement portion.
  • reference symbol I o denotes incident light
  • IX 1 denotes transmitted light in S 4 part
  • 1 ⁇ 2 denotes transmitted light in S 3 part
  • 13 denotes 3
  • CX is the concentration of the liquid to be measured
  • ODX 3 is the absorbance of the concentration CX measured in S4 part
  • ODX 2 is the absorbance of the concentration CX measured in S4 part
  • OD xl is the concentration.
  • the absorbance of C x measured in part S4 is shown.
  • FIG. 3 shows an example of the automatic analyzer 1 in which the double optical path cells S configured as described above are arranged in a loop.
  • the double optical path cell S according to the present invention is not limited to the illustrated automatic analyzer 1, but can be applied to various known automatic analyzers.
  • the specific configuration of the automatic analyzer 1 includes a sample container transfer device 3 for holding a plurality of sample containers 2 in a loop, and a sample suction from a sample nozzle PA from a nozzle washing position (not shown).
  • the sample dispensing device 4 that rotates at a predetermined timing between the position a, the sample dispensing position b, and the electrolyte measurement unit c as needed to control the elevating operation, and aspirates the sample nozzle PA.
  • Sample dispensed A reaction table 7 for holding and rotating a plurality of double-path cells S dispensed at the position b, and a reagent dispensing position e for the first reagent and the second reagent corresponding to the measurement items to the double-path cell S, Hold the reagent dispensing devices 8A and 8B dispensed by f and the reagent containers 9A and 9B containing the first and second reagents corresponding to the measurement items in a loop and aspirate the first reagent
  • the reagent supply device 10 rotatably transferred to the position g or the second reagent suction position h, and the reagent nozzles PB and PC of the reagent dispensing devices 8A and 8B are moved to the first reagent suction position g or the second reagent suction position h.
  • A, 11B, and an optical analyzer 12 that irradiates the liquid to be measured with light having a wavelength corresponding to the measurement item at an optical measurement position k, and measures the amount of transmitted light (absorbance), and the optical analyzer 12
  • An arithmetic circuit (not shown) that converts the light quantity data measured in step into voltage, performs arithmetic processing, and performs quantitative analysis of the measurement items, and control that drives and controls each of the above mechanisms to operate organically and continuously. It is composed of a circuit and a printer (not shown) that prints out the measurement data in association with the sample information.
  • reference numeral 16 denotes a washing water supply unit
  • 17 denotes a sample pump mechanism
  • 18 denotes a sample bar code reader
  • 19 denotes a reagent bar code reader
  • 2 denotes a reagent bar code reader.
  • a value of 0 indicates the cleaning mechanism of the double optical path cell S for which measurement has been completed, respectively.
  • the sample container transfer device 3 employs a turntable method and is configured to intermittently feed the sample container 2 to the sample dispensing position a at regular intervals. Sample identification is managed by barcode or table number.
  • the reaction tape 7 is rotated at a pitch of 360 ° ⁇ 1 reaction container, and each double-path cell S is dispensed at the sample dispensing position b, the reagent dispensing positions e, f, and ⁇ . It is configured to sequentially transfer to the stirring positions i and j by a predetermined operation.
  • the liquid to be measured of the sample and the reagent was kept at a constant temperature, Normally, the temperature is controlled by a temperature control circuit (not shown) so as to maintain a temperature of 37 ° C ⁇ 1 ° C.
  • the reagent dispensing devices 8A and 8B having the reagent nozzles PB and PC that aspirate the reagent dispens the first reagent corresponding to the measurement item at the dispensing position e, and then the sample is removed at the position b. Since the second reagent corresponding to the measurement item is dispensed into the dispensed double-path cell S at the reagent dispensing position f, the reagent nozzles PB and PC are dispensed at the first reagent suction position g or the second reagent suction position g. At the reagent suction position h, aspirate the required amount of the first or second reagent corresponding to the measurement item.
  • the reagent containers 9A and 9B containing the first reagent and the second reagent contain the first reagent on the outside of the container and contain the second reagent on the inside.
  • the reagent supply device 10 having the above-described configuration is used to dispense the reagent containers 9A and 9B containing the reagents corresponding to the measurement items into the first reagent dispensing position g or the second reagent dispensing position. Transfer to the position h by forward / reverse rotation control.
  • the required amount of the first reagent corresponding to the measurement item is dispensed to the double-pass cell S in advance, and the reagent blank value is measured.
  • a predetermined amount of the sample is discharged and dispensed into the double-path cell S, and thereafter, in the case of a two-reagent system measurement, a predetermined amount of the second reagent corresponding to the measurement item is dispensed. It is configured as follows.
  • the stirrers 11A and 11B are provided with stir bars (not shown) in the liquid to be measured in order to homogenize the reaction between the sample and the reagent dispensed in the double-pass cell S.
  • the stirrer which has been stirred and rotated, is washed to prevent cross contamination.
  • the optical analyzer 12 for detecting the transmitted light of the liquid to be measured is configured by a diffraction grating method (may be a wavelength conversion method using a filter), and is connected to a light source.
  • the fiber 21 and the measurement light emitted from the fiber 21 and transmitted through the multi-path cell S are separated by a diffraction grating, and a plurality of light-receiving elements are arranged at the focal position of the diffraction grating.
  • Light to a device (not shown)
  • the output from the light receiving element corresponding to the measurement item is sent to the arithmetic circuit.
  • the arithmetic circuit calculates the output value based on a predetermined arithmetic processing method, and the arithmetic value is printed from the printer.
  • the one-point calibration method and the multi-point calibration method were performed in the same manner as before. A description will be given of a case where the processing is performed.
  • the double-path cell S according to the present embodiment can simultaneously create three one-point calibration lines. That is, a calibration curve created from a linear calibration curve of the optical path lengths d l, d 2, and d 3 or an optical path ratio based on a calibration curve of one optical path length is obtained as shown in FIG. Therefore, measurement sensitivity and measurement range can be selected from three calibration curves.
  • Table 1 shows the multi-stage cell S of the present embodiment and the measurement sharing area in the calibration curve.
  • the double optical path cell S according to this embodiment is shown in FIG.
  • the approximation calibration curve shown can be created in the same way as the one calibration curve.
  • Table 2 shows the multi-stage cell S of the present embodiment and the measurement sharing area in the linear approximation calibration curve.
  • Figure 6 shows the curve calibration curve in the curve calibration method.
  • the conditions of the measurement sharing area in the multistage cell S and the curve calibration curve of the present embodiment are the same as those in the case of the polygonal curve approximation calibration curve.
  • FIG. 7 shows a relative measurement using a single calibration curve of the double-path cell S according to the present embodiment, and for the items measured by the single calibration curve, only a calibration curve with the longest optical path length d 1 was created. Then, the concentration can be obtained by multiplying the result measured at another optical path length by the cell length ratio. That is, a case will be described in which d 2 and d 3 have the following optical path length ratios with respect to the maximum optical path length d l.
  • concentration C X 3 is obtained from the calibration curve (1) of the absorbance O Dx3 measured at d 3 and d 1, and the concentration of the sample X is obtained by multiplying the concentration by 3/1.
  • this method does not create calibration curves for d 2 and d 3, but requires the relationship between the absorbance O Dxi of the test solution of dl, d 2 and d 3 and the limit absorbance OD n of the detector (Table 3). It can be calculated as follows.
  • a plurality of types of calibration curves having different optical path lengths can be simultaneously produced, so that the measurement range is widened and a high-concentration sample can be transferred to the cell having the shortest optical path length.
  • the measurement sharing area can be selectively used in a plurality of cells having different optical path lengths, so that measurement with higher accuracy and higher sensitivity than before can be performed. In other words, by measuring with the longest optical path length and calculating with the calibration curve with the shortest optical path length, the measurement sensitivity in the low concentration region and the reliability of the result can be greatly improved.
  • the presence of foreign substances such as fibrin and bubbles can be determined by simultaneously measuring the liquids to be measured at different locations in the multi-path cell and calculating the absorbance ratio of each optical path length. Can be detected. That is, as described above, if the optical path length is constant, the absorbance is proportional to the concentration of the liquid to be measured, and the absorbance ratio between the optical path lengths is constant. Foreign matter will be present. Therefore, unlike the conventional apparatus, the result of measuring foreign substances together is not reported as it is, and the reliability of the measurement can be guaranteed.
  • FIG. 8 shows a main part of a double optical path cell section S ′ according to another embodiment of the present invention.
  • three transmission surface sections S 2 ′, S 3 ′, and S 4 ′ are incident.
  • Surface S 2 ′, S 3 ′, and S 4 ′ are incident.
  • the double-path cell for an automatic analyzer and the analysis method using the double-path cell according to the present invention include a plurality of cells each containing a liquid to be measured, such as a blood sample, as described above. Since the system is configured to measure the absorbance of the sample, the dilution of the high-concentration sample can be greatly reduced, and the low-concentration sample can be measured with high sensitivity. Since foreign objects can be detected, there are many excellent effects, such as the reliability of measured values can be greatly improved.

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Abstract

 血液検体等の被測定液が収納された反応/測定セルであって、同一被測定液の複数の吸光度を測定して測定領域を拡大し、高濃度検体希釈や再検査を減少させ、低濃度検体の高精度測定が可能で、また、被測定液中の異物を検知できる自動分析装置用の複光路セル及びこのセルを用いた分析方法を提供する。 被測定液が収容された透光性材質で形成されてなるセルを、該セルの移送路を横断するように配設された測定光路を通過させることで上記被測定液の吸光度を測定するセルに、光路長が異なる複数の段部を形成し、上記測定光を、当該セルの各段部を透過させることで、複数の異なる吸光度を得ることができるように構成した。

Description

明細書 自動分析装置用の複光路セル及ぴこの複光路セルを用いた分析方法
技術分野
こ の発明は、 血液検体等の被測定液が収納 された反応/測定セルで あっ て、 同一被測定液の複数の吸光度 (◦ D ) を測定する こ と で、 測 定領域を拡大 し、 髙濃度検体の希釈や再検査を大幅に減少させ、 また、 低濃度検体の高精度測定が可能 と なる と 共に、 被測定液中の異物を検 知する こ と で、 測定値に対する信頼性を大幅に向上 させる こ と ができ る 自 動分析装置用 の複光路セル及びこ の複光路セルを用いた分析方 法に関する。
背景技術
従来の自動分析装置に使用されているセルは、 図 8 と図 9 に示すよ う に、 ガラス等の透光性材質で有底角筒状に形成されたものが用いられ、 該セルの 光路長 dは一つのセルであった。
自動分析装置では、 この光路長が一種類のセルをループ状に複数個を直列 に並べ、 これを連続的に測定光路を横断させて被測定液の吸光度 O Dを測定 し、 これを比色理論に基づいて被測定液 (検液等) 中の物質の濃度を測定し ている。 尚、 自動分析装置に使用している比色計の吸光度 O Dと光路長 d及 び被測定液の濃度 C とには、 次の関係がある。
O D oc d X C
自動分析装置の場合は、 光路長 dを一定と しているので、 吸光度 O Dは濃 度 Cのみに比例するこ とになる。 一方、 比色計の直線限界吸光度 O Dは、 概 ね 2 . 5 O Dであるので、一種類の光路長 dのセルで測定できる濃度 Cには、 自ずと限界がある。
従来の自動分析装置では、 各測定項目の正常値での再現性精度 (変動係数 C V ) に、 一定の基準を設けて、 反応条件を決定しており、 その反応条件か ら測定限界濃度 C nが決まっている。 従って、 測定限界濃度 C nを超えることの多いィムノ ロブダリ ン等の免疫 項目では、 検体を希釈して再度測定しなければならず、 かかる作業が非常に 煩雑である。
ここで、 従来から用いられている測定方法特開平 5 — 9 9 9 3 0号公報等 で用いられている一点検量線法、 多点検量線法について説明する。
一点検量線法は、 図 1 0からも明らかなよ う に、 吸光度 O D と濃度 C X と が直線比例関係にある項目 を測定する方法であるが、 自動分析装置の測定法 には、 大き く分けて、 標準液との 「比較法」 と、 理論値での 「絶対法」 があ る。 また、 「比較法」 にも、 一点検量線法と多点検量線法があり、 以下の様 にして測定液の濃度 C X を測定している。
即ち、 「一点検量線法」 では、 検出器の吸光度 O D X とが比例関係にある 範囲で、 一濃度の標準液で作成した検量線を使って比例計算での濃度 C Xを 求めている。 そして、 濃度 C Xは比色計の直線限界吸光度までしか測定でき ない。 一点検量線による測定後の濃度 C Xを求める計算式は、 次式の通り で ある。
濃度 C x = (測定液の吸光度 O D x /標準液の吸光度 O D s )
X標準液の濃度 F
伹し、 O D s = L o g (入射光 Ι ο Χ Ι Ο Ο ) /透過光 I s
O D = L o g (入射光 Ι ο Χ Ι Ο Ο ) /透過光 I x
次に、 多点検量線法とは、 検出器が吸光度 O D∞濃度 Cの関係にある範囲 で、 実際の測定液の濃度 C Xが吸光度 O D X と比例関係にない項目 を測定す る方法である。 この場合、 標準液を 4〜 6種類の濃度系列で多点検量線を作 成して、 濃度 C x を求めている。
この多点検量線比較法には、 大き く分けて以下の 2つの方法がある。 その 一つは、 図 1 1 に示す折れ線近似検量線法 ( L i n e S e g m e n t法) であり、 他の一つは、 図 1 2 に示す曲線検量線法 ( L o n g L o g i t法 他) である。 折れ線近似検量線法に計算式は公知なのでここではその詳細な 説明を省略する。 また、 曲線検量線法は、 多点検量線を二次曲線に置き換え て計算するものであり、 計算式等はこれも公知なので、 その詳細な説明をこ こでは省略する。
このよ うな測定法に用いられる従来の光路長が一種類に固定されたセルに あっては、 測定濃度領域が一種類の固定された光路長 dで自ずから決定され るため、濃度域の広い測定項目では、測定限界を超える検体が多く なるため、 例えば、 検体を一定濃度に希釈してから、 再測定をしなければならならず、 かかる作業が非常に煩雑である、 という問題を有していた。 また、 自動分析 装置では、 長年の検査法の進歩と装置との調和の結果、 光路長が 6 m m〜 8 m mと固定しているが、 極低濃度の測定項目 (D— B i 1 或は C R P等) で は、 絶対起こ り得ないマイナスの結果がでる場合があり 、 この場合には、 装 置側で故意にマイナスにならない様に細工しているのが現状であり、 測定精 度に対する信頼性が非常に低い、 という問題を有していた。 さ らに、 このよ うな従来のセル構造では、 被測定液内の気泡ゃフィブリ ン等の異物の存在を 検知できないので、 これらを一緒に測定した結果を、 そのまま報告している ため、 測定値に対する信頼性が低い、 という問題をも有していた。
こ の発明は、 かかる現状に鑑み創案されたも のであ っ て、 その 目 的 と する と こ ろは、 血液検体等の被測定液が収納 された反応 測定セル であっ て、 同一被測定液の複数の吸光度 ( O D ) を測定する こ と で、 測定領域を拡大 し、 高濃度検体の希釈や再検査を大幅に減少 させ、 ま た、 低濃度検体の高精度測定が可能 と な る と 共に、 被測定液中の異物 を検知する こ と で、 測定値に対する信頼性を大幅に向上 させる こ と が でき る 自動分析装置用 の複光路セル及びこ の複光路セルを用いた分 祈方法を提供し よ う と する も のであ る。
発明の開示
上記 目 的を達成する た め、 こ の発明にあっ ては、 請求の範囲 1 に記 載 した よ う に、 被測定液が収容された透光性材質で形成 されてなる反 応ノ測定セルを、 該反応 Z測定セルの移送路を横断する よ う に配設 さ れた光測定路を通過させる こ と で、 上記被測定液の吸光度を測定する ために用い られる 自 動分析装置用 の反応/測定セルに、 光路長が異な る複数の段部を形成 し、 上記測定光を、 当該反応 Z測定セルの各段部 を透過 させる こ と で、 複数の異な る吸光度を得る こ と ができ る よ う に 自 動分析装置用の複光路セルを構成 した こ と を特徴と する も のであ る。
実際の場合、 自 動分析装置に用い られる反応 Z測定セルは、 ループ 状に反応テーブルに保持 されて回転移送されるため、 前記複光路セル の各段部の入射光面と 光 と透過面は、 請求の範囲 2 に記載 した よ う に, 測定光軸に対 して直角 と なる よ う に夫々形成される。
ま た、 こ の発明では、 被測定液が収容された透光性材質で形成され てな る反応/測定セルを、 該反応 Z測定セルの移送路を横断する よ う に配設 された光測定路を通過 させる こ 'と で、 上記被測定液の吸光度を 測定する分析方法において、 上記測定光を、 請求の範囲 3 に記載 した よ う に、 光路長の異な る複数の段部が形成された複光路セルの各段部 を透過 させる こ と で、 複数の異なる吸光度を同一の複光路セルで得る こ と を特徴と する も のである。
具体的には、 請求の範囲 4 に記載 したよ う に、 前記光路長が異な る 複数の吸光度に基づき 、 各光路長の検量線を作成 し、 こ の複数の検量 線に基づいて測定範囲を し、 或は、 請求の範囲 5 に記載 した よ う に、 '前記複数の異な る吸光度に基づき複数の折れ線近似検量線を作成 し、 こ の複数の折れ線近似検量線に基づいて測定範囲を し、 ま たは、 請求 の範囲 6 に記載したよ う に、 前記複数の異な る吸光度に基づき複数の 曲線検量線を作成 し、 こ の複数の曲線検量線に基づいて測定範囲を選 択する こ と で高精度で信頼性が高い分析結果を得る こ と ができ る。
ま た、 この発明に係 る分析方法では、 請求の範囲 7 に記載 したよ う に、 前記複光路セルの内の最長光路長で作成 した検量線を使っ て最短 光路長で得られた吸光度を、 高濃度被測定液の測定データ と して用い る こ と で、 高濃度被測定液の希釈を不要とする こ と ができ る。
さ ら に、 この発明に係 る分析方法では、 請求の範囲 8 に記載した よ う に、 前記複数の異なる吸光度に基づき、 被測定液中のフ イ ブ リ ンや 気泡等の異物を検知する こ と ができ る ので、 異物を同時に測定 した誤 つ た結果を報告する こ と を防止する こ と ができ る。
図面の簡単な説明
図 1 は、 こ の発明の実施の一形態例に係る複光路セルの断面図であ る。
図 2 は、 同複光路セルの平面図であ る。
図 3 は、 同複光路セルが適用 された 自 動分析装置の概略的な構成例 を示す説明図である。
図 4 は、 同複光路セルで測定 されて得られた一点検量線を示すグラ フであ る。
図 5 は、 同複光路セルで測定 されて得られた多点検量線の折れ線近 似検量線を示すグラ フ である。
図 6 は、 同複光路セルで測定されて得られた多点検量線の曲線検量 線を示すグラ フである。
図 7 は、 同複光路セルで測定されて得 られた一点検量線に よ る相対 測定を説明する グラ フであ る。
図 8 は、 こ の発明の第 2 形態例に係る複光路セルの構成を示す平面 説明図である。
図 9 は、 従来の単一光路セルの構成を示す断面図である。
図 1 0 は、 同単一光路セルの平面図であ る。
図 1 1 は、 従来の単一光路セルで測定されて得 られた一点検量線を 示すグラ フである。
図 1 2 は、 従来の単一光路セルで測定されて得られた多点検量線の 折れ線近似検量線を示すグラ フである。
図 1 3 は、 従来の単一光路セルで測定されて得られた多点検量線の 曲線検量線を示すグラ フ である。
発明を実施するための最良の形態 以下、 添付図面に示す実施の一形態例に基づき こ の発明を詳細に説 明する。 図 1 と 図 2 に示すよ う に、 こ の形態例に係 る複光路セル S は、 ガラ ス等の透光性材質で有底筒状に形成されている と共に、 入射光面 S 1 が略平 面状に形成され、 出光面である透過面部 S 2, S 3 , S 4が平面で複数段に 形成され、 これら各複数段の透過面部 S 2 , S 3 , S 4 と入射光面 S 1 との 間に形成される光路長が、 この形態例では、 最も短い光路長 d 1 と中光路長 d 2及び長光路長 d 3の 3種類の光路長が形成されている。 勿論、 この発明 にあっては、 この形態例のよ う に 3種類の光路長が得られるよ う に構成した ものに限定される ものではなく 、 2種類以上の光路長が得られるよ う に構成 してもよい。
尚、 この発明に用いられる複光路セル Sは、 実際には、 自動分析装置の反 応テーブル (図示せず) にループ状に保持されて回転移送さ れるため、 前記複光路セル S の各段部における入射光面 S 1 と透過面部 S 2, S 3 , S 4は、 測定部におけ る測定光軸に対 して直角 と な る よ う に夫々 形成 されている。
ま た、 図 1 と 図 2 中において、 符号 I o は入射光を、 I X 1 は S 4 部におけ る透過光を、 1 x 2 は S 3 部におけ る透過光を、 1 3 は 3 2 部における透過光を、 C X は被測定液濃度を、 O D X 3 は濃度 C X を S 4 部で測定 した吸光度を、 O D X 2 は濃度 C X を S 4 部で測定 し た吸光度を、 O D x l は濃度 C x を S 4 部で測定 した吸光度を夫々 示 して ヽ る 。
図 3 は、 こ の よ う に構成 された複光路セル S をループ状に配置 した 自 動分析装置 1 の一例.を示 している。 勿論、 こ の発明 に係る複光路セ ル S は、 図示の 自 動分析装置 1 に限定される も のではな く 、 公知の各 種自 動分析装置に適用する こ と ができ る。
こ の 自 動分析装置 1 の具体的な構成は、 検体容器 2 を複数個ループ 状に保持する検体容器移送装置 3 と 、 検体ノ ズル P Aを ノ ズル洗浄位 置 (図示せず) から検体吸引位置 a 、 検体分注位置 b 、 必要に応 じて 電解質測定部 c と の間を所定のタ イ ミ ングで回転 し昇降作動制御す る検体分注装置 4 と 、 該検体ノ ズル P Aに吸引 された検体が検体分注 位置 b で分注される複光路セル S を複数個保持 し回転移動 させる反 応テーブル 7 と 、 測定項 目 に対応する第 1 試薬及び第 2 試薬を複光路 セル S に試薬分注位置 e , f で分注する試薬分注装置 8 A , 8 B と 、 測定項 目 に対応する第 1 試薬及び第 2 試薬が収容 された試薬容器 9 A , 9 B をループ状に保持し第 1 試薬吸引位置 g 或は第 2 試薬吸引位 置 h へ と 回転移送する試薬供給装置 1 0 と 、 上記試薬分注装置 8 A , 8 B の試薬ノ ズル P B , P C を第 1 試薬吸引位置 g 或は第 2試薬吸引 位置 h で所要量吸引 しこれを試薬分注位置 e 又は f で複光路セル S に分注する よ う に駆動制御する第 1 試薬ポンプ機構 8 C及び第 2試 薬ポンプ機構 8 D と 、 上記複光路セル S に収納 された検体と試薬と の 混合状態を攪拌位置 i , j で攪拌 し均一化する攪拌装置 1 1 A, 1 1 B と 、 被測定液に測定項目 に対応する波長光を光測定位置 k で照射 し . その透過光量 (吸光度) を測定する光学分析器 1 2 と 、 こ の光学分析 器 1 2 で計測 された光量データ を電圧に変換し演算処理して測定項 目 の定量分析を行 う 演算回路 (図示せず) と 、 上記各機構を有機的に 連続作動する よ う に駆動制御する制御回路 と 、 測定データ を検体情報 と 関連付けてプ リ ン ト ア ウ トするプ リ ンタ ー (図示せず) と 、 か ら構 成 されている。 尚、 図 3 中、 符号 1 6 は洗浄水供給部を、 1 7 は検体 ポンプ機構を、 1 8 は検体バー コー ド リ ーダを、 1 9 は試薬バー コ 一 ド リ ーダを、 2 0 は測定が終了 した複光路セル S の洗浄機構を夫々示 してレヽ る。
検体容器移送装置 3 は、 ターンテーブル方式を採用 してお り 、 検体 容器 2 を検体分注位置 a まで一定の間隔で間欠 ピ ッチ送 り する よ う に構成 されている。 検体識別は、 バー コ ー ド又はテーブル番号に よ つ て管理 される。
反応テ一プル 7 は、 こ の形態例では 3 6 0 度 ± 1 反応容器分の ピ ッ チで回転 して各複光路セル S を検体分注位置 b 、 試薬分注位置 e , f 、 撩拌位置 i , j に所定の動作で順次移送する よ う に構成 されている。 尚、 こ の反応テーブル 7 では、 検体と試薬の被測定液を恒温状態、 即 ち、 通常 3 7 °C ± 1 °Cの状態を保持する よ う に温度制御回路 (図示せ ず) に よ っ て制御 さ れている。
試薬を吸引する試薬ノ ズル P B , P C を持っ た試薬分注装置 8 A , 8 B は、 測定項 目 に対応する第 1 試薬を分注位置 e で分注 し、 その後、 b位置で検体が分注された複光路セル S に測定項 目 に対応する第 2 試薬を試薬分注位置 f で分注する も ので、 該試薬ノ ズル P B , P C は、 第 1 試薬吸引位置 g 或は第 2 試薬吸引位置 h で測定項 目 に対応する 第 1 試薬または第 2試薬を所要量吸引する。
第 1 試薬及ぴ第 2 試薬が収容 された試薬容器 9 A , 9 B は、 こ の形 態例では容器外側に第 1 試薬が収容 され、 内側に第 2 試薬が収容 され てレ、 る 。
こ の よ う に構成されてなる試薬供給装置 1 0 は、 測定項 目 に対応す る試薬が収容 された上記試薬容器 9 A , 9 B を第 1 試薬分注位置 g 又 は第 2 試薬分注位置 hへと 正逆回転制御に よ り 移送する。 本形態例で は、 複光路セル S の試薬ブラ ン ク値を計測する ため、 予め測定項 目 に 対応する第 1 試薬を複光路セル S に所要量分注 しておき、 試薬ブラ ン ク 値を測定 した後に、 該複光路セル S 内 に検体を所定量吐出分注 し、 こ の後、 2試薬系測定の場合には、 測定項 目 に対応する第 2試薬を所 定量分注する よ う に構成 されている。
攪拌装置 1 1 A, 1 1 B は、 複光路セル S 内に分注された検体 と試 薬 と の反応を均一化する ために該被測定液中に攪拌棒 (図示せず) が 揷入され回転 して攪拌する も ので、 攪拌作業が終了 した攪拌棒は、 ク ロ ス コ ンタ ミ ネーショ ンを防止する ため洗浄される。
被測定液の透過光を検出する光学分析器 1 2 は、 回折格子方式 ( フ ィ ルタ 一に よ る波長変換方式であっ て も よ い。 ) で構成 されてお り 、 光源に接続されたフ ァ イ バ 2 1 と 、 こ の フ ァ イ バ 2 1 から照射され複 光路セル S を透過 した測定光を、 回折格子で分光 して回折格子の焦点 位置上に配列 された複数個の受光素子 (図示せず) へと 受光 させる よ う に構成されてお り 、 こ の内、 測定項目 に対応する受光素子から の出 力が演算回路へ と送られる。
演算回路は、 上記出力値を所定の演算処理方式に基づいて演算 し、 該演算値はプ リ ンタ ーからプ リ ン ト ァ ゥ ト される。
次に、 以上の よ う に して 自 動分析装置 1 で一連の分析処理が施され て得 られた吸光度 O D を用いて、 従来と 同様に、 一点検量線法、 多点検 量線比較法を実施した場合について説明する。
一点検量線法において、 本形態例に係る複光路セル Sは、 同時に 3つの一 点検量線を作成するこ とができ る。 即ち、 光路長 d l , d 2 , d 3の直線検 量線又は一つの光路長の検量線に基づく光路比から作成される検量線が図 4 に示すよ うに得られる。 従って、 測定感度と測定範囲は 3つの検量線から選 ぶこ とができる。 尚、 表 1 は、 本形態例の多段セル S と検量線での測定分担 域を示している。
【表 1 】
Figure imgf000011_0001
次に、 多点検量線法において、 本形態例に係る複光路セル Sは、 図 5 示す折れ線近似検量線を一点検量線の場合と同様に作成するこ とができる。 表 2 は、 本形態例の多段セル S と折れ線近似検量線での測定分担域を示して いる。
【表 2 】
Figure imgf000012_0001
図 6 は、 曲線検量線法における曲線検量線である。 本形態例の多段セル S と曲線検量線での測定分担域の条件は、 折れ線近似検量線の場合と同等であ る。
また、 図 7は、 本形態例に係る複光路セル Sの一点検量線による相対測定 を示しており、 該一点検量線で測定する項目については、 最長光路長 d 1 の 検量線のみを作成して、 他の光路長で測定した結果にそのセル長比を掛け算 して、 濃度を求めるこ とができる。 即ち、 最高光路長 d l に対して d 2及び d 3 が下記の光路長比であつたと した場合で説明する。
d l : d 2 : d 3 = l : 2 / 3 : l / 3
即ち、 d 2 = ( 2 / 3 ) X d l 、 d 3 = ( 1 / 3 ) X d 1 とする と、 検体 x を d 2で測定した吸光度 O Dx2 と d 1 の検量線 ( 1 ) から 濃度 C x を求め、 その濃度を 3 / 2倍することで検体 Xの真の濃度が求めら れる。
また、 d 3で測定した吸光度 O Dx3 と d 1 の検量線 ( 1 ) から濃度 C X 3 を求め、 その濃度を 3 / 1倍することで検体 X の濃度が求められる。
従って、 この方法は d 2及ぴ d 3の検量線を作成しなく と も、 d l , d 2, d 3の測定液吸光度 O Dxiと検出器の測定限界吸光度 O D n との関係条件 (表 3に示す。 ) によ り計算するこ とができる。
【表 3】
Figure imgf000013_0001
このよ うに、 この形態例に係る複光路セルにあっては、 光路長の異なる検 量線を複数種類を同時に作ることができるので、 測定範囲が広がり、 高濃度 の検体を最短光路長のセル部 S 2で測定することで、 大部分の検体は希釈せ ずに測定が可能となる。 即ち、 一番短い光路長で測定するこ とで高濃度域が 拡張し、 希釈 · 再測定を激減させるこ とができる。 また、 この形態例にあっては、 複数の異なる光路長を有するセルで、 測定 分担領域を使い分けするこ とができるので、 従来よ り 高精度 · 高感度の測定 ができる。 即ち、 一番長い光路長で測定して、 一番短い光路長の検量線で計 算することで、 低濃度領域の測定感度と結果の信頼性を大幅にァップするこ とができる。
さ らに、 この形態例にあっては、 複光路セルの異なる場所の被測定液を同 時に測定し各光路長の吸光度比を計算するこ とで、 フィプリ ンゃ気泡等の異 物の存在を検知するこ とが可能となる。 即ち、 上記したよ う に、 光路長が一 定であれば、 吸光度は被測定液の濃度に比例するので、 各光路長間の吸光度 比は一定になるので、この一定値を外れた場合、異物が存在すること となる。 従って、 従来の装置のよ うに、 異物を一緒に測定した結果が、 そのまま報告 されるこ とは皆無となり 、 測定の信頼性を保証するこ とができる。
図 8は、 この発明の他の形態例に係る複光路セル部 S 'の要部を示してお り 、 この形態例では、 3つの透過面部 S 2 ' , S 3 ' , S 4 ' と入射面部 S
1 'からなる複光路セル部 S ' が反応テーブル 7 の周方向に沿って反応テ一 ブル 7 と一体に形成されている例を示しており、 これら各部の作用は前記第
1形態例の複光路セル S と同様であるので、 その詳細な説明をここでは省略 する。
産業上の利用可能性
こ の発明に係る 自 動分析装置用の複光路セル及びこ の複光路セル を用いた分析方法は、 以上説明 したよ う に、 血液検体等の被測定液が 収納された同一のセルで複数の吸光度を測定する よ う に構成 したの で、 高濃度検体の希釈を大幅に減少 させる こ と ができ 、 低濃度検体を 高感度で測定する こ と が可能と なる と共に、 被測定液中の異物を検知 する こ と ができ る ので、 測定値に対する信頼性を大幅に向上させる こ と ができ る等、 幾多の優れた効果を奏する。

Claims

請求の範囲
1 . 被測定液が収容 された透光性材質で形成 されてな る反応/測定セ ルを、 該反応 /測定セルの移送路を横断する よ う に配設 された光測定 路を通過させる こ と で、 上記被測定液の吸光度を測定する ために用い られる 自動分析装置用の反応/測定セルにおいて、 該反応/測定セル には、 光路長が異な る複数の段部を形成 し、 上記測定光を、 当該反応 /測定セルの各段部を透過 させる こ と で、 複数の異な る吸光度を得る こ と ができ る よ う に構成 したこ と を特徴 と する 自 動分析装置用の複 光路セル。
2 . 前記複光路セルの各段部の入射光面 と 光 と透過面は、 測定光軸に 対 して直角 と なる よ う に夫々形成されてい る こ と を特徴 とする請求 項 1 に記載の 自動分析装置用 の複光路セル。
3 . 被測定液が収容された透光性材質で形成されてな る反応/測定セ ルを、 該反応/測定セルの移送路を横断する よ う に配設された光測定 路を通過させる こ と で、 上記被測定液の吸光度を測定する分析方法に おいて、 上記測定光を、 光路長の異な る複数の段部が形成された複光 路セルの各段部を透過 させる こ と で、 複数の異な る吸光度を同一の複 光路セルで得る こ と を特徴とする 自 動分析装置用 の複光路セルを用 いた分折方法。
4 . 前記光路長が異な る複数の吸光度に基づき 、 各光路長の検量線を 作成し、 こ の複数の検量線に基づいて測定範囲を選択する こ と を特徴 とする請求の範囲 3 に記載の 自動分析装置用の複光路セルを用いた 分析方法。
5 . 前記複数の異な る吸光度に基づき複数の折れ線近似検量線を作成 し、 こ の複数の折れ線近似検量線に基づいて測定範囲を選択する こ と を特徴と する請求の範囲 3 に記載の 自 動分析装置用の複光路セルを 用いた分析方法。
6 . 前記複数の異なる吸光度に基づき複数の曲線検量線を作成 し、 こ の複数の曲線検量線に基づいて測定範囲 を選択する こ と を特徴と す る請求の範囲 3 に記載の 自動分析装置用の複光路セルを用いた分析 方法。
7 . 前記複光路セルの内の最長光路長で作成 した検量線を使って最短 光路長で得られた吸光度を、 高濃度被測定液の測定データ と して用い る こ と で、 高濃度被測定液の希釈を不要 と した こ と を特徴と する請求 の範囲 3 乃至請求の範囲 6 のいずれかに記載の 自 動分析装置用の複 光路セルを用いた分析方法。
8 . 前記複数の異な る吸光度に基づき 、 被測定液中のフ イ ブ リ ンや気 泡等の異物を検知する こ と を特徴と する請求の範囲 3 乃至請求の範 囲 6 のいずれかに記載の 自動分析装置用の複光路セルを用いた分析 方法。
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