WO2012077536A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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scattered light
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scattered
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正樹 芝
安藤　学
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株式会社日立ハイテクノロジーズ
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Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer that performs qualitative and quantitative analysis of biological samples such as serum and urine.
  • a measurement target sample for example, a biological sample such as serum or urine, or a reaction mixture of these with a reagent
  • an automatic analyzer In biochemical analysis and immunological analysis, analysis of a measurement target sample (for example, a biological sample such as serum or urine, or a reaction mixture of these with a reagent) using an automatic analyzer is widely performed.
  • a measurement target sample for example, a biological sample such as serum or urine, or a reaction mixture of these with a reagent
  • the automatic analyzer measures the state of color reaction and agglutination reaction in the reaction mixture by measuring the transmitted light and scattered light when the measurement vessel is irradiated with the measurement light from the light source. There is something to do.
  • Patent Document 1 As an automatic analyzer for measuring scattered light, for example, in Patent Document 1, integrating spheres are arranged before and after the reaction vessel in the measurement light path irradiated to the reaction vessel, and the average light amounts of the forward scattered light and the publication scattered light, respectively. A technique for correcting turbidity change due to a cell position shift by measuring the above is disclosed. Patent Documents 2 and 3 disclose an automatic analyzer that separates transmitted light and scattered light using a diaphragm and simultaneously measures absorbance and scattered light.
  • the concentration is converted by measuring the transmitted light (absorbance method), or when the concentration is converted by measuring scattered light
  • the incident light amount and the received light amount for measuring transmitted light or scattered light must be suppressed in advance within a certain range.
  • the absorbance method the amount of transmitted light when water having no absorbance is dispensed into the reaction vessel is considered as the amount of light from the light source, and the light amount of light source or light receiving sensitivity is corrected. That is, in the absorbance method, it is possible to simultaneously check the light amount of the light source and confirm the baseline.
  • the amount of scattered light is ideally 0 (zero) when there is no scatterer in the reaction vessel, but in reality, weak scattered light such as scattering from the reaction vessel is measured. Is done. Further, since the scattered light amount is in a strong proportional relationship with the incident light amount, the baseline light amount of the scattered light cannot be determined unless the incident light amount is determined. Therefore, it is difficult to confirm the baseline of the scattered light, and a difference (difference between devices) has occurred between the analysis results of other analyzers.
  • the present invention has been made in view of the above, and an automatic analyzer that can correct the amount of incident light even in an analysis using scattered light and can suppress the difference between the analysis results due to the amount of incident light.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention is provided with a light source for irradiating measurement light to a reaction vessel in which a sample to be measured and a reagent are allowed to react, and a light source that faces the light source across the reaction vessel, A transmitted light receiver for measuring the transmitted light from the reaction container, at least one scattered light receiver for measuring scattered light from the reaction container, disposed on the transmitted light receiver side of the reaction container, and the transmitted light It is assumed that light source light amount correction means for correcting the light amount of the measurement light emitted from the light source is provided based on the detection result of the light receiver.
  • the present invention it is possible to correct the amount of incident light even in an analysis using scattered light, and it is possible to suppress a difference between apparatuses in an analysis result caused by the amount of incident light.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an automatic analyzer according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the structure of a measurement part, and the mode of a measurement process roughly. It is a figure which shows an example of the relationship of the scatterer density
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an automatic analyzer according to the present embodiment.
  • the automatic analyzer includes a sample disk 5, first and second reagent disks 13 ⁇ / b> A and 13 ⁇ / b> B, a reaction disk 1, a sample dispensing mechanism 7 for performing a dispensing process,
  • the reagent dispensing mechanisms 12A and 12B, the measurement unit 40 that performs measurement processing of the mixed reaction solution, and other functional units including the computer 18 that controls the operation of the entire automatic analyzer are schematically configured.
  • a plurality of sample containers 6 each storing a sample to be measured (for example, a biological sample such as serum or urine) are arranged and fixed in the circumferential direction on the sample disk 5.
  • the sample disk 1 is rotated in the circumferential direction by a rotation driving mechanism (not shown) and stopped at a predetermined position.
  • the first and second reagent disks 13A and 13B are arranged in the reagent cold storages 9A and 9B, respectively, and a plurality of reagent bottles 10A and 10B corresponding to analysis processing items in the automatic analyzer are arranged in the circumferential direction. Arranged and fixed side by side.
  • the first and second reagent disks 13A and 13B are rotated in the circumferential direction by a rotation driving mechanism (not shown) and stopped at a predetermined position.
  • the first and second reagent disks 13A and 13B are provided with reading devices 34A and 34B for reading the reagent identification information provided in the reagent bottles 10A and 10B.
  • the read reagent identification information includes the first and second reagent disks 13A and 13B.
  • the position information on the second reagent disks 13A and 13B is sent to the computer 18 via the interface 19 and stored in the memory 11.
  • the reagent identification information is a barcode
  • the reading devices 34A and 34B are barcode reading devices.
  • the first and second reagent disks 13A and 13B are also loaded with first and second reference reagents used in correction processing of the measurement unit 40 described later.
  • the reaction disk 1 is disposed in a constant temperature bath 3 controlled to a predetermined temperature (for example, 37 ° C.) by a constant temperature maintaining device 4, and a plurality of reaction containers 2 for mixing a sample to be measured and a reagent are provided. Arranged and fixed side by side in the circumferential direction. The reaction disk 1 is rotated in the circumferential direction by a rotation drive mechanism (not shown) and stopped at a predetermined position. The reaction container 2 is moved to the dispensing position of the sample to be measured and the dispensing position of the reagent by the rotation of the reaction disk 1.
  • a rotation drive mechanism not shown
  • the sample to be measured is dispensed by the sample dispensing mechanism 7 at the dispensing position of the sample to be measured, and the reagent dispensing mechanism 12A is disposed at the reagent dispensing position of the first and second reagent disks 13A and 13B. , 12B dispense the reagent corresponding to the analysis item, and the stirring mechanism 33A, 33B performs the stirring process.
  • the operation of the sample dispensing mechanism 7 is controlled by the sample dispensing control unit 20, and the operation of the reagent dispensing mechanisms 12A and 12B is controlled by the reagent dispensing control unit 21.
  • the reaction disk 1 is provided with a measurement unit 40 that performs a measurement process on a mixed reaction solution of a measurement target sample and a reagent accommodated in the reaction vessel 2.
  • the measurement unit 40 includes a light source 14 (for example, LED: Light Emitting Diode) that irradiates the reaction vessel 2 with measurement light, and a photometry unit 15 that detects transmitted light and scattered light from the reaction vessel 2. The measurement is performed when the reaction vessel 2 crosses between the light source 14 and the photometry unit 15 by the rotation operation of the reaction disk 1.
  • the measurement result (analog signal) in the photometry unit 15 is digitally converted by the A / D converter 16 and sent to the computer 18 via the interface 19.
  • the reaction container 2 containing the sample (mixed reaction solution) for which the measurement has been completed is cleaned by the cleaning mechanism 17 at the cleaning position.
  • the automatic analyzer includes a keyboard 24 as an input device, a CRT display 25 as a display device, a printer 22 as a print output device, a recording medium drive 23 for recording on an external output medium such as an FD, and a memory as a storage device.
  • 11 is connected to each functional unit including the computer 18 through an interface 19.
  • the memory 11 is a storage device such as a hard disk.
  • the memory 11 stores information such as passwords set for each operator, screen display levels, analysis parameters, analysis request item contents, and calibration results. Has been.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the measurement unit 40 in FIG. 1 and the state of measurement processing. In FIG. 2, the case where the contents 102 are accommodated in the reaction container 2 is illustrated.
  • the measuring unit 40 includes a light source 14 and a photometric unit 15, and the photometric unit 15 is disposed so as to face the light source 14 with the reaction vessel 2 interposed therebetween.
  • Transmitted light receiver 15A that measures the amount of transmitted light from the object 102) and at least one that measures the scattered light from the reaction container 2 disposed on the transmitted light receiver 15A side of the reaction container 2 (this embodiment)
  • two scattered light receivers 15B and 15C are provided.
  • the transmitted light receiver 15A and the scattered light receivers 15B and 15C are, for example, a photodiode or a PMT (Photomultiplier Tube).
  • the transmitted light receiver 15A is disposed on the optical axis of the measurement light emitted from the light source 14 to the reaction vessel 2, and detects the transmitted light 14a from the reaction vessel 2 that travels along this optical axis.
  • the scattered light receiver 15 ⁇ / b> B is disposed at a position that is a predetermined angle ⁇ ⁇ b> 1 centering on the reaction container 2 from the optical axis of the measurement light emitted from the light source 14 to the reaction container 2, and the scattering generated in the reaction container 2. Of the light, the scattered light 14b is detected.
  • the LED which is a single wavelength light source was illustrated as the light source 14, for example, a multi-wavelength light source in which the wavelength of generated light is variably configured is used, and a multi-wavelength photometer is used as the transmitted light receiver 15A. Also good.
  • the scattered light receiver 15B is disposed at the position of the angle ⁇ 1 upward from the optical axis of the measurement light, but the present invention is not limited to this. Alternatively, it may be provided in any one of the up, down, left and right directions.
  • the scattered light receiver 15C is the same as the scattered light receiver 15B. That is, the scattered light receiver 15 ⁇ / b> C is disposed at a position that is a predetermined angle ⁇ ⁇ b> 2 centering on the reaction container 2 from the optical axis of the measurement light irradiated from the light source 14 to the reaction container 2. Of the scattered light, the scattered light 14c is detected.
  • the scatterer concentration in the contained material 102 (mixed reaction liquid) accommodated in the reaction vessel 2 is measured by measuring the amount of transmitted light and the amount of scattered light by such a measurement unit 40. ing.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the transmitted light amount and scattered light amount measured by the measurement unit 40 and the scatterer concentration in the container 102 accommodated in the reaction container 2.
  • the transmitted light amount is shown on the first vertical axis (left side)
  • the scattered light amount is shown on the second vertical axis (right side)
  • the scatterer concentration is shown on the horizontal axis (lower side).
  • the relationship between the transmitted light amount and the scatterer concentration is indicated by a solid line 51
  • the relationship between the scattered light amount and the scatterer concentration is indicated by a solid line 52.
  • the transmitted light amount (first vertical axis) represents the ratio of the transmitted light amount to the light amount of the measurement light irradiated to the reaction container 2.
  • the transmitted light amount is the light amount of the measurement light irradiated from the light source 14.
  • the ratio of the amount of light detected by the transmitted light receiver 15A is shown as a percentage.
  • the scattered light amount (second vertical axis) indicates a value obtained by normalizing the detection results of the scattered light receivers 15B and 15C according to a predetermined rule.
  • the scatterer concentration (horizontal axis) also shows a value obtained by normalizing the scatterer concentration obtained from the detection result according to a predetermined rule.
  • the scatterer concentration of the substance accommodated in the reaction container 2 is “0” (for example, when water that does not contain scatterer is accommodated: see region 50A)
  • the transmitted light amount is “100” as indicated by a point 51a of the solid line 51 indicating the relationship
  • the scattered light amount is “0” as indicated by a point 52a of the solid line 52 indicating the relationship between the scattered light amount and the scatterer concentration. From this state, as the scatterer concentration in the reaction vessel 2 gradually increases, the amount of scattered light increases and the amount of transmitted light decreases. Note that not all of the decrease in the amount of transmitted light is detected as the amount of scattered light, but there is also a portion that is absorbed and decreased in the reaction mixture 102.
  • the scatterer concentration of the substance accommodated in the reaction container 2 is “6” (that is, when a reaction mixture having a scatterer concentration of “6” is accommodated: see the region 50B)
  • the transmitted light amount is “40” as indicated by a solid line 51 point 51b indicating the scatterer concentration relationship
  • the scattered light amount is “6” as indicated by a solid line 52 point 52b indicating the scatterer concentration relationship.
  • the transmitted light amount is calculated from the detection result of the transmitted light receiver 15A
  • the scattered light amount is calculated from the detection results of the scattered light receivers 15B and 15C
  • the transmitted light amount and the scattered light amount are used.
  • the scatterer concentration of the reaction mixture 2 is calculated from the relationship shown in FIG.
  • correction processing (light source light amount correction, receiver sensitivity correction)
  • the correction process in the automatic analysis of this embodiment will be described.
  • the correction process is a process of adjusting the irradiation light amount of the light source 14 of the measurement unit 40 and the detection sensitivity of the transmitted light receiver 15A and the scattered light receivers 15B and 15C before the start of the measurement process.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the correction processing of the present embodiment.
  • the automatic analyzer dispenses the first reference reagent into the reaction vessel 2 by the reagent dispensing mechanisms 12A, 12B and the like according to instructions from the computer 18 that controls the overall operation (step S410).
  • the first reference reagent has a known property of transmission and scattering with respect to the measurement light in advance, and for example, is unlikely to affect the measurement light like water (that is, it is easily transmitted and hardly scattered).
  • the transmitted light amount of the first reference reagent is confirmed by the measurement unit 40 (step S420).
  • the result of the reagent measurement at this time is 50A in FIG. 3, and the amount of transmitted light is as shown in FIG. 51a.
  • step S430 It is determined whether or not the transmitted light amount is within a predetermined reference range of the transmitted light amount (step S430). If the determination result in step S430 is NO, the light amount of the light source 14 is corrected in a direction to eliminate the difference between the reference range (for example, the median value of the reference range) and the measurement result (step S431), and the transmitted light amount is the reference. Steps S420 and S431 are repeated until the value is within the range.
  • the reference range for example, the median value of the reference range
  • step S431 the measurement result
  • step S440 the amount of scattered light of the first reference reagent is subsequently confirmed (step S440).
  • the result of measuring the reagent at this time is 50A in FIG. 3, and the amount of scattered light is as shown in FIG. 52a.
  • step S450 It is determined whether or not the scattered light amount is within a predetermined reference range of the scattered light amount (step S450).
  • the determination result in step S450 is NO, the base value of the sensitivity of the scattered light receivers 15B and 15C is corrected in a direction to eliminate the difference between the reference range (for example, the median value of the reference range) and the measurement result ( Step S431), Steps S440 and S451 are repeated until the amount of scattered light falls within the reference range.
  • the second reference reagent is dispensed into the empty reaction container 2 by the reagent dispensing mechanisms 12A, 12B, etc. (step S460).
  • the second reference reagent has a known property of transmission and scattering with respect to the measurement light in advance, and is, for example, a solution of a reference scatterer such as latex.
  • the amount of scattered light of the second reference reagent is confirmed by the measuring unit 40 (step S470).
  • the result of the reagent measurement at this time is 50B in FIG. 3, and the amount of scattered light is as shown in FIG. 52b. It is determined whether or not the scattered light amount is within a predetermined reference range of the scattered light amount (step S480).
  • step S480 If the determination result in step S480 is NO, the slope of the sensitivity of the scattered light receivers 15B and 15C is corrected in a direction to eliminate the difference between the reference range (for example, the median value of the reference range) and the measurement result (step S480). S481), Steps S470 and S481 are repeated until the amount of scattered light falls within the reference range. If the determination result in step S480 is YES, the correction process ends.
  • the reference range for example, the median value of the reference range
  • what is used as the first and second reference reagents may be solid as long as the properties of transmission and scattering with respect to the measurement light are known in advance.
  • the reaction vessel 2 is filled and solidified.
  • a thing processed into the external shape similar to the reaction container 2 may be mounted on the reaction disk 1.
  • analysis parameters relating to analysis items are input in advance by an information input device such as a keyboard 24 and stored in the memory 11.
  • the operator operates the operation function screen to select the patient ID corresponding to each sample and the requested examination item.
  • the transmitted light amount is confirmed by the measurement unit 40 with respect to the reaction container 2 into which the first reference reagent has been dispensed by the reagent dispensing mechanisms 12A and 12B.
  • a light amount correction process (light source light amount correction) of the light source 14 is performed so as to be within the range (steps S410 to S431 in FIG. 4).
  • the amount of scattered light is confirmed by the measuring unit 40, and correction processing of the sensitivity base values of the scattered light receivers 15B and 15C is performed so that the amount of scattered light falls within the reference range (steps S440 to S451 in FIG. 4).
  • the measurement unit 40 confirms the amount of scattered light with respect to the reaction container 2 into which the second reagent has been dispensed by the reagent dispensing mechanisms 12A and 12B, and receives scattered light so that the amount of scattered light falls within the reference range.
  • Correction processing of the sensitivity gradients of the devices 15B and 15C is performed (steps S460 to S481 in FIG. 4), and the correction processing ends.
  • the sample to be measured is dispensed from each sample container 6 to the reaction container 2 by the sample dispensing mechanism 7 according to the requested inspection item, and the corresponding reagent is dispensed by the reagent dispensing mechanisms 12A and 12B.
  • the reaction mixture in the reaction vessel 2 is stirred by the stirring mechanisms 33A and 33B.
  • the reaction container 2 to be measured passes through the position (measurement position) of the measurement unit 40 by the rotation of the reaction disk 1
  • the transmitted light amount and the scattered light amount are measured by the measurement unit 40, and the A / D converter 16 Digitally converted and sent to the computer 18 via the interface 19.
  • the computer 18 converts the data into concentration data based on a calibration curve measured in advance by an analysis method designated for each inspection item. Component concentration data as an analysis result of each inspection item is output to the screen of the printer 22 or CRT 25.
  • the concentration is converted by measuring the transmitted light (absorbance method), or when the concentration is converted by measuring scattered light
  • the incident light amount and the received light amount for measuring transmitted light or scattered light must be suppressed in advance within a certain range.
  • the absorbance method the amount of transmitted light when water having no absorbance is dispensed into the reaction vessel is considered as the amount of light from the light source, and the light amount of light source or light receiving sensitivity is corrected. That is, in the absorbance method, it is possible to simultaneously check the light amount of the light source and confirm the baseline.
  • the amount of scattered light is ideally 0 (zero) in the absence of scatterers in the reaction vessel, but in reality, weak scattered light such as scattering from the reaction vessel is measured.
  • the scattered light amount is in a strong proportional relationship with the incident light amount, the baseline light amount of the scattered light cannot be determined unless the incident light amount is determined. Therefore, it is difficult to confirm the baseline of the scattered light, and a difference (difference between devices) has occurred between the analysis results of other analyzers.
  • a reaction vessel that irradiates a reaction vessel with a sample to be measured and a reagent to be reacted, a light source that irradiates measurement light, and a light source across the reaction vessel are provided so as to face the light source.
  • a transmitted light receiver that measures light, at least one scattered light receiver that is disposed on the transmitted light receiver side of the reaction container and measures scattered light from the reaction container Since the light source light amount correction means for correcting the light amount of the measurement light emitted from the light source is provided, it is possible to correct the incident light amount even in the analysis using scattered light, and the difference between the analysis results due to the incident light amount Can be suppressed.
  • the angles ( ⁇ 1, ⁇ 2, etc.) of the irradiated light with respect to the optical axis are the same for at least two of the plurality of scattered light detectors. From the knowledge that scattered light receivers with the same angle ideally detect the same amount of scattered light, the difference in the amount of light received by scattered light receivers installed at the same angle from the optical axis should be outside the reference range. For example, it may be determined that the scattered light receiver is misaligned and the position of the scattered light receiver is corrected.

Abstract

　測定対象試料と試薬とを入れて反応させる反応容器２に光源１４から測定光を照射し、反応容器２を挟んで光源１４に対向するよう設けられた透過光受光器１５Ａにより反応容器２からの透過光１４ａを測定するとともに、反応容器２の透過光受光器１５Ａ側に配置された散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃにより反応容器２からの散乱光１４ｂ、１４ｃを測定し、透過光受光器１５Ｂ，１５Ｃの検出結果に基づいて、光源１４から照射される測定光の光量を補正する。これにより、散乱光を用いる分析においても入射光量の補正を可能とし、入射光量が起因となる分析結果の装置間差を抑制することができる。

Description

自動分析装置
　本発明は、血清や尿等の生体試料の定性・定量分析を行う自動分析装置に関する。
　生化学分析や免疫分析などにおいては、自動分析装置を用いた測定対象試料（例えば、血清や尿などの生体試料、或いは、それらと試薬との反応混合液）の分析が広く行われている。
　測定対象試料の分析には、生化学分析のように基質と酵素との呈色反応を測定するものや、免疫分析のように抗原と抗体との凝集反応を測定するものがある。そして自動分析装置には、光源から反応混合液を収容した反応容器に測定光を照射したときの透過光や散乱光を測定することにより、反応混合液における呈色反応や凝集反応の状態を測定するものがある。
　散乱光を測定する自動分析装置として、例えば、特許文献１には、反応容器に照射される測定光進路の反応容器前後に積分球を配置し、前方散乱光と公報散乱光のそれぞれの平均光量を測定してセル位置ずれによる濁度変化を補正する技術が開示されている。また、特許文献２，３には、ダイアフラムを用いて透過光と散乱光とを分離し、吸光度と散乱光を同時に測定する自動分析装置が開示されている。
特開平１０－３３２５８２号公報 特開２００１－１４１６５４号公報 特開２００８－８７９４号公報
　従来技術のように、測定対象物である反応混合液に光を入射し、その透過光を測定することで濃度換算する場合（吸光度法）、或いは、散乱光を測定することで濃度換算する場合、入射光量および透過光あるいは散乱光を測定する受光光量は予め一定の範囲内のバラつきに抑える必要がある。吸光度法を用いる場合には、反応容器に吸光度の無い水を分注した時の透過光量を光源の光量として考え、光源光量あるいは受光感度の補正を行なっている。つまり吸光度法では光源の光量のチェックとベースラインの確認を同時に行うことが可能である。
　一方で、散乱光を用いる場合には、反応容器に散乱体の無い状態では散乱光量は理想的には０（ゼロ）であるが、実際には反応容器からの散乱など微弱な散乱光が測定される。また散乱光量は入射光量と強い比例関係にあるため、入射光量が確定しないと散乱光のベースライン光量も確定できない。したがって、散乱光のベースラインを確認することが困難であり、別の分析装置の分析結果との間に差（装置間差）が生じてしまっていた。
　本発明は上記に鑑みてなされたものであり、散乱光を用いる分析においても入射光量の補正を可能とし、入射光量が起因となる分析結果の装置間差を抑制することができる自動分析装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明は、測定対象試料と試薬とを入れて反応させる反応容器に測定光を照射する光源と、前記反応容器を挟んで前記光源に対向するよう設けられ、前記反応容器からの透過光を測定する透過光受光器と、前記反応容器の前記透過光受光器側に配置され、前記反応容器からの散乱光を測定する少なくとも１つの散乱光受光器と、前記透過光受光器の検出結果に基づいて、前記光源から照射される測定光の光量を補正する光源光量補正手段とを供えたものとする。
　本発明によれば、散乱光を用いる分析においても入射光量の補正を可能とし、入射光量が起因となる分析結果の装置間差を抑制することができる。
本発明の一実施の形態に係る自動分析装置の全体構成を概略的に示す図である。 測定部の構成及び測定処理の様子を概略的に示す図である。 測定部で測定される透過光量および散乱光量と反応容器に収容された収容物中の散乱体濃度の関係の一例を示す図である。 本実施の形態の補正処理を示すフローチャートである。
　以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
　（１）自動分析装置の構成
  図１は、本実施の形態に係る自動分析装置の全体構成を概略的に示す図である。
　図１において、自動分析装置は、間欠回転可能に設けられたサンプルディスク５、第１，第２試薬ディスク１３Ａ，１３Ｂ、及び、反応ディスク１と、分注処理を行う試料分注機構７、及び、試薬分注機構１２Ａ，１２Ｂと、混合反応液の測定処理を行う測定部４０と、自動分析装置全体の動作を制御するコンピュータ１８を含むその他の機能部とから概略構成されている。
　サンプルディスク５には、測定対象試料（例えば、血清や尿などの生体試料）が収容された複数の試料容器６が周方向並べて配置され固定されている。サンプルディスク１は図示しない回転駆動機構により周方向に回転され、所定の位置に停止される。
　第１及び第２試薬ディスク１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ、試薬保冷庫９Ａ，９Ｂ内に配置されており、自動分析装置における分析処理の処理項目に対応した複数の試薬ボトル１０Ａ，１０Ｂが周方向に並べて配置され固定されている。第１及び第２試薬ディスク１３Ａ，１３Ｂは図示しない回転駆動機構により周方向に回転され、所定の位置に停止される。また、第１及び第２試薬ディスク１３Ａ，１３Ｂには、試薬ボトル１０Ａ，１０Ｂに設けられた試薬識別情報を読み取る読取装置３４Ａ，３４Ｂが設けられており、読み取った試薬識別情報は、第１及び第２試薬ディスク１３Ａ，１３Ｂ上のポジション情報とともにインタフェース１９を介してコンピュータ１８に送られ、メモリ１１に記憶される。例えば、試薬識別情報はバーコードであり、読取装置３４Ａ，３４Ｂはバーコード読取装置である。なお、第１及び第２試薬ディスク１３Ａ，１３Ｂには、後述する測定部４０の補正処理で用いる第１及び第２基準試薬も載置されている。
　反応ディスク１は、恒温維持装置４によって所定の温度（例えば、３７℃）に制御された恒温槽３内に配置されており、測定対象試料と試薬とを混合するための複数の反応容器２が周方向に並べて配置され固定されている。反応ディスク１は図示しない回転駆動機構により周方向に回転され、所定の位置に停止される。そして、反応容器２は反応ディスク１の回転により測定対象試料の分注位置および試薬の分注位置に移動される。反応容器２には、測定対象試料の分注位置においてサンプル分注機構７により測定対象試料が分注され、第１及び第２試薬ディスク１３Ａ，１３Ｂの試薬の分注位置において試薬分注機構１２Ａ，１２Ｂにより分析項目に対応する試薬が分注され、攪拌機構３３Ａ，３３Ｂにより攪拌処理が行われる。サンプル分注機構７の動作はサンプル分注制御部２０によって制御され、試薬分注機構１２Ａ，１２Ｂの動作は試薬分注制御部２１によって制御される。
　反応ディスク１には、反応容器２に収容された測定対象試料と試薬との混合反応液に対して測定処理を行う測定部４０が設けられている。測定部４０は、反応容器２に対して測定光を照射する光源１４（例えば、ＬＥＤ：Light Emitting Diode）と、反応容器２からの透過光および散乱光を検出する測光部１５とを有しており（後に詳述）、反応ディスク１の回転動作によって光源１４と測光部１５の間を反応容器２が横切るときに測定を行う。測光部１５での測定結果（アナログ信号）はＡ／Ｄ変換器１６によりディジタル変換され、インタフェース１９を介してコンピュータ１８に送られる。
　測定の終了した試料（混合反応液）が収容された反応容器２は洗浄位置で洗浄機構１７により洗浄処理される。
　また、自動分析装置には、入力装置としてのキーボード２４、表示装置としてのＣＲＴディスプレイ２５、印刷出力装置としてのプリンタ２２、ＦＤなどの外部出力メディアに記録する記録媒体ドライブ２３、記憶装置としてのメモリ１１がインタフェース１９を介してコンピュータ１８を含む各機能部と接続されている。メモリ１１は、ハードディスクなどの記憶装置であり、には、分析結果のほか、オペレータ毎に設定されたパスワードや、画面の表示レベル、分析パラメータ、分析依頼項目内容、キャリブレーション結果などの情報が記憶されている。
　ここで、本実施の形態における測定処理について説明する。
　図２は、図１における測定部４０の構成及び測定処理の様子を概略的に示す図である。図２では、反応容器２に収容物１０２が収容されている場合を例示している。
　図２に示すように、測定部４０は、光源１４と測光部１５とを備えており、さらに測光部１５は、反応容器２を挟んで光源１４に対向するように配置され反応容器２（収容物１０２を含む）からの透過光量を測定する透過光受光器１５Ａと、反応容器２の透過光受光器１５Ａ側に配置され反応容器２からの散乱光を測定する少なくとも１つ（本実施の形態では２つ）の散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃとを備えている。透過光受光器１５Ａおよび散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃは、例えば、フォトダイオードやＰＭＴ（Photomultiplier Tube）などである。
　透過光受光器１５Ａは、光源１４から反応容器２に照射される測定光の光軸上に配置されており、この光軸に沿って進む反応容器２からの透過光１４ａを検出する。散乱光受光器１５Ｂは、光源１４から反応容器２に照射される測定光の光軸から反応容器２を中心として予め定めた角度θ１となる位置に配置されており、反応容器２で生じた散乱光のうち散乱光１４ｂを検出する。
　なお、光源１４としては、単波長光源であるＬＥＤを例示したが、例えば、発生する光の波長を可変に構成された多波長光源を用い、透過光受光器１５Ａとして多波長光度計を用いても良い。
　また、図２においては、測定光の光軸から上方向に角度θ１の位置に散乱光受光器１５Ｂを配置した場合を例示したが、これに限られず、透過光の進行方向に向いて左右、或いは、斜めの上下左右方向の何れかの方向に設けても良い。散乱光受光器１５Ｃについても散乱光受光器１５Ｂと同様である。すなわち、散乱光受光器１５Ｃは、光源１４から反応容器２に照射される測定光の光軸から反応容器２を中心として予め定めた角度θ２となる位置に配置されており、反応容器２で生じた散乱光のうち散乱光１４ｃを検出する。
　本実施の形態の自動分析装置では、このような測定部４０によって透過光量および散乱光量を測定することにより、反応容器２に収容された収容物１０２（混合反応液）における散乱体濃度を測定している。
　（２）散乱体濃度の算出原理
  測定部４０で検出される透過光量や散乱光量から収容物１０２中の散乱体濃度を算出する原理の概要を説明する。本実施の形態では、検査項目毎に指定された分析法により予め測定しておいた検量線に基づき、濃度データに変換される。
　図３は、測定部４０で測定される透過光量および散乱光量と反応容器２に収容された収容物１０２中の散乱体濃度の関係の一例を示す図である。図３では、第１縦軸（左側）には透過光量、第２縦軸（右側）には散乱光量、横軸（下側）には散乱体濃度がそれぞれ示されている。また、図３には、透過光量と散乱体濃度の関係を実線５１、散乱光量と散乱体濃度の関係を実線５２でそれぞれ示している。
　なお、図３において透過光量（第１縦軸）は、反応容器２に照射された測定光の光量に対する透過光量の割合を表しており、一例として、光源１４から照射された測定光の光量に対する透過光受光器１５Ａでの検出光量の割合を百分率で示している。また、散乱光量（第２縦軸）は、散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃでの検出結果を予め定めた規則に従って正規化した値を示している。また、散乱体濃度（横軸）も同様に、検出結果より得られた散乱体濃度を予め定められた規則に従って正規化した値を示している。
　例えば、反応容器２に収容された物質の散乱体濃度が“０”の場合（例えば、散乱体が含まれていない水などが収容された場合：領域５０Ａ参照）、透過光量と散乱体濃度の関係を示す実線５１の点５１ａのように透過光量は“１００”となり、散乱光量と散乱体濃度の関係を示す実線５２の点５２ａのように散乱光量は“０”となる。この状態から、反応容器２中の散乱体濃度が徐々に増えていくと散乱光量は増加し、透過光量は減少する。なお、透過光量の減少分の全てが散乱光量として検出される訳ではなく、反応混合液１０２中で吸光されて減少している分もある。そして、例えば、反応容器２に収容された物質の散乱体濃度が“６”の場合（つまり、散乱体濃度が“６”の反応混合液が収容された場合：領域５０Ｂ参照）、透過光量と散乱体濃度の関係を示す実線５１の点５１ｂのように透過光量は“４０”となり、散乱光量と散乱体濃度の関係を示す実線５２の点５２ｂのように散乱光量は“６”となる。
　本実施の形態の測定処理では、透過光受光器１５Ａの検出結果から透過光量を算出するとともに、散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃの検出結果から散乱光量を算出し、これら透過光量、散乱光量を用いて図３の関係から反応混合液２の散乱体濃度を算出する。
　（３）補正処理（光源光量補正、受光器感度補正）
  本実施の形態の自動分析における補正処理について説明する。補正処理は、測定処理の開始前に、測定部４０の光源１４の照射光量、及び、透過光受光器１５Ａや散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃの検出感度を調整する処理のことである。
　図４は、本実施の形態の補正処理を示すフローチャートである。
　自動分析装置は、全体の動作を制御するコンピュータ１８からの指示に従って、試薬分注機構１２Ａ，１２Ｂなどにより、反応容器２に第１基準試薬を分注する（ステップＳ４１０）。第１基準試薬は、予め測定光に対する透過や散乱の性質が分かっているものであり、例えば、水のように測定光対して影響しにくい（つまり、透過しやすく散乱しにくい）ものである。続いて、測定部４０により第１基準試薬の透過光量を確認する（ステップＳ４２０）。このときの試薬測定した結果は図３の５０Ａであり、透過光量は同図５１ａのようになる。この透過光量が予め定めた透過光量の基準範囲内であるかどうかを判定する（ステップＳ４３０）。ステップＳ４３０での判定結果がＮＯの場合は、基準範囲（例えば、基準範囲の中央値）と測定結果との差を解消する方向に光源１４の光量を補正し（ステップＳ４３１）、透過光量が基準範囲内になるまでステップＳ４２０とステップＳ４３１の処理を繰り返す。
　ステップＳ４３０での判定結果がＹＥＳの場合は、続いて、第１基準試薬の散乱光量を確認し（ステップＳ４４０）。このときの試薬測定した結果は図３の５０Ａであり、散乱光量は同図５２ａのようになる。その散乱光量が予め定めた散乱光量の基準範囲内であるかどうかを判定する（ステップＳ４５０）。ステップＳ４５０での判定結果がＮＯの場合は、基準範囲（例えば、基準範囲の中央値）と測定結果との差を解消する方向に散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃの感度のベース値を補正し（ステップＳ４３１）、散乱光量が基準範囲内になるまでステップＳ４４０とステップＳ４５１の処理を繰り返す。
　ステップＳ４５０での判定結果がＹＥＳの場合は、試薬分注機構１２Ａ，１２Ｂなどにより、空の反応容器２に第２基準試薬を分注する（ステップＳ４６０）。第２基準試薬は、予め測定光に対する透過や散乱の性質が分かっているものであり、例えば、ラテックスなどの基準散乱体の溶液である。続いて、測定部４０により、第２基準試薬の散乱光量を確認する（ステップＳ４７０）。このときの試薬測定した結果は図３の５０Ｂであり、散乱光量は同図５２ｂのようになる。その散乱光量が予め定めた散乱光量の基準範囲内であるかどうかを判定する（ステップＳ４８０）。ステップＳ４８０での判定結果がＮＯの場合は、基準範囲（例えば、基準範囲の中央値）と測定結果との差を解消する方向に散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃの感度の傾きを補正し（ステップＳ４８１）、散乱光量が基準範囲内になるまでステップＳ４７０とステップＳ４８１の処理を繰り返す。ステップＳ４８０での判定結果がＹＥＳの場合は、補正処理を終了する。
　なお、第１および第２基準試薬として用いるものは、予め測定光に対する透過や散乱の性質が分かっているものであれば固体であっても良く、例えば、反応容器２に充填して固化させたものや、反応容器２と同様の外形に加工したものを反応ディスク１に載置するようにしても良い。
　（４）動作
  以上のように構成した本実施の形態における動作を説明する。
　自動分析装置においては、予めキーボード２４等の情報入力装置により、分析項目に関する分析パラメータが入力されており、メモリ１１に記憶されている。オペレータは、操作機能画面を操作して、各サンプルに対応する患者ＩＤや依頼されている検査項目を選択する。
　オペレータにより分析処理の実行が指示されると、必要に応じて補正処理が実行され、続いて測定処理が実行される。
　補正処理では、コンピュータ１８からの指示に従って、試薬分注機構１２Ａ，１２Ｂにより第１基準試薬が分注された反応容器２に対し、測定部４０により透過光量の確認を行い、その透過光量が基準範囲内になるように光源１４の光量の補正処理（光源光量補正）を行う（図４のステップＳ４１０～Ｓ４３１）。その後、測定部４０により散乱光量の確認を行い、その散乱光量が基準範囲内になるように散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃの感度ベース値の補正処理を行う（図４のステップＳ４４０～Ｓ４５１）。続いて、試薬分注機構１２Ａ，１２Ｂにより第２試薬が分注された反応容器２に対し、測定部４０により散乱光量の確認を行い、その散乱光量が基準範囲内になるように散乱光受光器１５Ｂ，１５Ｃの感度の傾きの補正処理を行い（図４のステップＳ４６０～Ｓ４８１）、補正処理を終了する。
　測定処理では、依頼されている検査項目に応じて、各試料容器６からサンプル分注機構７により反応容器２に測定対象試料が分注され、試薬分注機構１２Ａ，１２Ｂにより対応する試薬が分注され、攪拌機構３３Ａ，３３Ｂにより反応容器２内の反応混合液が攪拌される。そして、反応ディスク１の回転により測定対象の反応容器２が測定部４０の位置（測定位置）を通過するときに、測定部４０により透過光量および散乱光量が測定され、Ａ／Ｄ変換器１６によりディジタル変換され、インタフェース１９を介してコンピュータ１８に送られる。コンピュータ１８では、検査項目毎に指定された分析法により予め測定しておいた検量線に基づき、濃度データに変換される。各検査項目の分析結果としての成分濃度データは、プリンタ２２やＣＲＴ２５の画面に出力される。
　（５）効果
  以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。
　従来技術のように、測定対象物である反応混合液に光を入射し、その透過光を測定することで濃度換算する場合（吸光度法）、或いは、散乱光を測定することで濃度換算する場合、入射光量および透過光あるいは散乱光を測定する受光光量は予め一定の範囲内のバラつきに抑える必要がある。吸光度法を用いる場合には、反応容器に吸光度の無い水を分注した時の透過光量を光源の光量として考え、光源光量あるいは受光感度の補正を行なっている。つまり吸光度法では光源の光量のチェックとベースラインの確認を同時に行うことが可能である。一方、散乱光を用いる場合には、反応容器に散乱体の無い状態では散乱光量は理想的には０（ゼロ）であるが、実際には反応容器からの散乱など微弱な散乱光が測定される。また散乱光量は入射光量と強い比例関係にあるため、入射光量が確定しないと散乱光のベースライン光量も確定できない。したがって、散乱光のベースラインを確認することが困難であり、別の分析装置の分析結果との間に差（装置間差）が生じてしまっていた。
　これに対し本実施の形態においては、測定対象試料と試薬とを入れて反応させる反応容器に測定光を照射する光源と、反応容器を挟んで光源に対向するよう設けられ、反応容器からの透過光を測定する透過光受光器と、反応容器の透過光受光器側に配置され、反応容器からの散乱光を測定する少なくとも１つの散乱光受光器と、透過光受光器の検出結果に基づいて、光源から照射される測定光の光量を補正する光源光量補正手段とを供えたので、散乱光を用いる分析においても入射光量の補正を可能とし、入射光量が起因となる分析結果の装置間差を抑制することができる。
　なお、本実施の形態のように、複数の散乱光検出器を設けた場合において、例えば、照射光の光軸に対する角度（θ１，θ２等）を複数の散乱光検出器の少なくとも２つについて同角度とし、同角度の散乱光受光器では理想的には同じの散乱光量を検出するという知見から、光軸から同角度に設置された散乱光受光器の受光量の差が基準範囲外であれば散乱光受光器の位置ずれと判定し、散乱光受光器の位置補正を行う構成としても良い。
１　反応ディスク
２　反応容器
３　恒温槽
４　高温維持装置
５　サンプルディスク
６　試料容器
７　サンプル分注機構
８　ピペットノズル
９Ａ，９Ｂ　試薬保冷庫
１０Ａ，１０Ｂ　試薬ボトル
１１　メモリ
１２Ａ，１２Ｂ　試薬分注機構
１３Ａ，１３Ｂ　試薬ディスク
１４　光源
１５　測光部
１６　Ａ／Ｄ変換器
１８　コンピュータ
１９　インタフェース
２０　サンプル分注制御部
２１　試薬分注制御部
２２　プリンタ
２３　ＦＤ
２４　キーボード
２５　ＣＲＴ
３３Ａ，３３Ｂ　攪拌機構
３４Ａ，３４Ｂ　読取装置
４０　測定部

Claims (3)

  1. 　測定対象試料と試薬とを入れて反応させる反応容器に測定光を照射する光源と、
    　前記反応容器を挟んで前記光源に対向するよう設けられ、前記反応容器からの透過光を測定する透過光受光器と、
    　前記反応容器の前記透過光受光器側に配置され、前記反応容器からの散乱光を測定する少なくとも１つの散乱光受光器と、
    　前記透過光受光器の検出結果に基づいて、前記光源から照射される測定光の光量を補正する光源光量補正手段と
    を備えたことを特徴とする自動分析装置。
  2. 　請求項１記載の自動分析装置において、
    　前記散乱光受光器の検出結果に基づいて、前記散乱光受光器の検出感度を補正する散乱光受光器補正手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
  3. 　請求項１記載の自動分析装置において、
    　前記散乱光受光器は、前記光源から照射される測定光の光軸を囲むように円環状に配置されたことを特徴とする自動分析装置。
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