(57)【要約】【課題】同一反応容器でより幅広い分析作業に対応することができる自動分析装置及び反応容器を提供する。【解決手段】被測定物を入れる反応容器４と、この反応容器４に側方から測定光を照射する光源２６と、反応容器４の透過光を検出し被測定物の吸光度変化を測定する分光光度計１０とを備えた自動分析装置であって、反応容器４が、測定光の透過する高さＳによって光路長ｄが連続的に変化するように形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物を入れる反応容器と、この反応容器に側方から測定光を照射する光源と、前記反応容器の透過光を検出し被測定物の吸光度変化を測定する光度計とを備えた自動分析装置であって、
前記反応容器が、測定光の透過する高さによって光路長が連続的に変化するように形成されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１の自動分析装置において、前記反応容器の測定光の入射面及び透過面の少なくともいずれかが上方又は下方に向かって測定光の進行方向に傾斜していることを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項２の自動分析装置において、前記反応容器の測定光と平行な面が台形状であることを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項２の自動分析装置において、前記反応容器の測定光と平行な面が三角形状であることを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
請求項１−４のいずれかの自動分析装置において、測定項目毎に光路長が選択可能な画面を表示する表示装置を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】
請求項１−５のいずれかの自動分析装置において、濃度既知の標準液を被測定物として前記反応容器の複数の光路長でそれぞれ取得した測定結果を、濃度の異なる複数の標準液を被測定物としてそれぞれ同一光路長で取得した測定結果に換算し、この換算結果から多点検量線を作成する手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項７】
請求項１−６のいずれかの自動分析装置において、濃度既知の標準液を被測定物として前記反応容器の複数の光路長でそれぞれ取得した測定結果から複数の検量線を作成する手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項８】
請求項１−７のいずれかの自動分析装置において、複数の濃度既知の標準液を被測定物として前記反応容器の複数の光路長でそれぞれ取得した測定結果から、低濃度領域の長い光路長で取得された測定結果、及び高濃度領域の短い光路長で取得された測定結果を削除し、残りの測定結果から検量線を作成することを特徴とする自動分析装置。
【請求項９】
被測定物の吸光度変化を測定する光度計を備えた自動分析装置に用いられ、受け入れた被測定物に測定光を透過させるための反応容器であって、
測定光の透過する高さによって光路長が連続的に変化するように形成されていることを特徴とする反応容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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及び反応容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動分析装置では、反応容器に側面から測定光を照射して反応容器の透過光を検出することで反応容器内の検体の吸光度を測定するが、一般に反応容器はガラスやプラスチック等の透光材質で有底角筒状に形成されているため、光路長は反応容器毎に一つの値に定まっている。光路長が一定であると検体によっては測定限界を超える測定項目も増え、検体を一定濃度に希釈してから再検査せざるを得なかった。
【０００３】
それに対し、一回の測定で信頼性の高いデータを得る方法として、反応容器を階段状に形成して１つの反応容器に長さの異なる複数の光路を確保し、測定光を反応容器の各段部を透過させることで複数の異なる吸光度が得る技術が提唱されている（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０１３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術では、反応容器の製作段階で各々の光路長が定まってしまうため、適正な光路長の段差部がない場合には適正な光路長の段差部を持つ別の反応容器を選択する必要があった。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、同一反応容器でより幅広い分析作業に対応することができる自動分析装置及び反応容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明は、被測定物を入れる反応容器と、この反応容器に側方から測定光を照射する光源と、前記反応容器の透過光を検出し被測定物の吸光度変化を測定する光度計とを備えた自動分析装置であって、前記反応容器が、測定光の透過する高さによって光路長が連続的に変化するように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記反応容器の測定光の入射面及び透過面の少なくともいずれかが上方又は下方に向かって測定光の進行方向に傾斜していることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、前記反応容器の測定光と平行な面が台形状であることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第２の発明において、前記反応容器の測定光と平行な面が三角形状であることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１−第４のいずれかの発明において、測定項目毎に光路長が選択可能な画面を表示する表示装置を備えたことを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第１−第５のいずれかの発明において、濃度既知の標準液を被測定物として前記反応容器の複数の光路長でそれぞれ取得した測定結果を、濃度の異なる複数の標準液を被測定物としてそれぞれ同一光路長で取得した測定結果に換算し、この換算結果から多点検量線を作成する手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第１−第６のいずれかの発明において、濃度既知の標準液を被測定物として前記反応容器の複数の光路長でそれぞれ取得した測定結果から複数の検量線を作成する手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第１−第７のいずれかの発明において、複数の濃度既知の標準液を被測定物として前記反応容器の複数の光路長でそれぞれ取得した測定結果から、低濃度領域の長い光路長で取得された測定結果、及び高濃度領域の短い光路長で取得された測定結果を削除し、残りの測定結果から検量線を作成することを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、被測定物の吸光度変化を測定する光度計を備えた自動分析装置に用いられ、受け入れた被測定物に測定光を透過させるための反応容器であって、測定光の透過する高さによって光路長が連続的に変化するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、同一反応容器でより幅広い分析作業に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る反応容器の一構成例を測定光の光軸と直交する方向から見た鉛直断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る反応容器を複数有する反応容器ブロックの一構成例の外観構成を表した斜視図である。
【図３】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表す概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る自動分析装置で１種類の標準液から作成した多点検量線の一例である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る自動分析装置で１種類の標準液から作成した複数の検量線の一例である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る自動分析装置による検量線作成のための関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図３は本実施の形態の自動分析装置の全体構成を表す概略図である。
【００２０】
図３に示した自動分析装置は、サンプルディスク機構１と、試薬ディスク機構５と、反応ディスク３とを備えている。
【００２１】
サンプルディスク機構１には多数の試料容器２５が設置されている。このサンプルディスク機構１の傍らには血清サンプリング機構２が配置されており、試料容器２５内の試料は、血清サンプリング機構２のサンプルノズル２７によって吸引され、反応ディスク３に設置された所定の反応容器４に注入される。
【００２２】
試薬ディスク機構５には多数の試薬容器６が設置されている。この試薬ディスク機構５の傍らには試薬ピペッティング機構７が配置されており、試薬容器６内の試薬は、試薬ピペッティング機構７の試薬ノズル２８によって吸引され、反応ディスク３に設置された所定の反応容器４に注入される。
【００２３】
反応ディスク３は、恒温槽９によって全体が所定の温度に保持され、その外周部上には被測定物を入れる多数（例えば１２０個程度）の反応容器４（詳細は後述）が環状に設置されている。この反応ディスク３の内周側には対向位置に来た反応容器４に側方から測定光を照射する光源２６が、外周側には反応容器４の透過光を検出し被測定物の吸光度変化を測定する分光光度計１０が配置されており、反応容器４は光源２６及び分光光度計１０の間に位置している。反応容器４は測光容器を兼ねる。また反応ディスク３の傍らには、反応容器４に注入された試料と試薬の混合液（被測定物）を撹拌棒２９によって撹拌する撹拌機構８や、被測定物の吸光度を測定済みの反応容器４や撹拌棒２９を洗浄する洗浄機構１１が配置されている。
【００２４】
なお、１９はマイクロコンピュータ、２３はインターフェース、１８は変換器（Ａ／Ｄ変換器及びＬｏｇ変換器）、１７は試薬用ピペッタ、１６は洗浄水ポンプ、１５は血清用ピペッタである。また、２０はプリンタ、２１は表示装置（例えばＣＲＴ）、２２は記憶装置としてのハードディスク、２４は操作パネルである。
【００２５】
上記構成の自動分析装置を操作する場合、操作者は、まず操作パネル２４で分析依頼情報を入力する。操作者が入力した分析依頼情報はマイクロコンピュータ１９内のメモリ（図示せず）に記憶される。マイクロコンピュータ１９のメモリに記憶された分析依頼情報に従って、サンプルディスク機構１の所定の位置にセットされた試料容器２５内の測定対象試料は、血清用ピペッタ１５及び血清サンプリング機構２のサンプルノズル２７によって反応容器４に所定量分注される。サンプルノズル２７は洗浄機構１１によって水洗浄される。また、当該反応容器４には、試薬用ピペッタ１７及び試薬ピペッティング機構７の試薬ノズル２８によって試薬ディスク５の所定の位置にセットされた試薬容器６内の試薬が所定量分注される。試薬ノズル２８は水洗浄された後、次の反応容器４のための試薬を分注する。反応容器４内の試料と試薬の混合液（被測定物）は、撹拌機構８の撹拌棒２９により撹拌される。撹拌棒２９は水洗浄された後、次の反応容器４内の混合液を撹拌する。
【００２６】
反応容器４は恒温槽９により一定温度に保持されている。反応容器４には、光源２６から測定光が入射され、反応容器４及びその内部の被測定物を透過した透過光が分光光度計１０によって測光される。反応の過程は一定時間毎に分光光度計１０によって測光され、設定された２つの波長を用いて混合液の吸光度が測定される。分光光度計１０で測定された吸光度は、変換器（Ａ／Ｄ変換器及びＬｏｇ変換器）１８によってディジタル信号化されて濃度値に換算され、インターフェース２３を介してマイクロコンピュータ１９に取り込まれる。マイクロコンピュータ１９に取り込まれた濃度値は、適宜ハードディスク２２に保存されたり、プリンタ２０やＣＲＴ２１に出力されたりする。測定が終了した反応容器４は洗浄機構１１により水洗浄される。洗浄の終了した反応容器４は次の分析に順次使用される。
【００２７】
次に本実施の形態における反応容器４の構成について説明する。
【００２８】
図２は複数の反応容器４を有する反応容器ブロックの一構成例の外観構成を表した斜視図、図１は測定光の光軸と直交する方向から見た反応容器４の一構成例の鉛直断面図である。
【００２９】
図２に示したように、反応容器４は、円弧状のプレート３２の外周部に複数並べて設けられており、このプレート３２を反応ディスク３に取り付けることで反応ディスク３２の外周部に反応容器４の環状の列が形成される。プレート３２は固定ピン穴３５にピン（図示せず）を入れることで反応ディスク３に対して位置決めされ、固定ネジ穴３４にネジ（図示せず）をねじ込むことで反応ディスク３に固定される。また、プレート３２には、反応ディスク３に対して取り付け、取り外しをする場合に掴む取っ手３３が設けられている。
【００３０】
図１に示したように、反応容器４は、成型用の段階で、測光時に光軸に平行となる２面が上底よりも下底の方が短い台形状の形状をしている。反応容器４の測定光の光軸に交わる面、すなわち入射光面（測定光が入射する面）４ａと透過光面（透過光が出射する面）４ｂは測定光の光軸に対して傾斜している。本実施の形態の場合、入射光面４ａは下方に向かって、透過光面４ｂは上方に向かってそれぞれ測定光の進行方向に傾斜しているが、両面４ａ，４ｂの傾斜方向が同じであっても、測定光の光軸と平行な２面が上方又は下方に窄まる形状であれば良い。また、入射光面４ａ、透過光面４ｂのいずれかが測定光の光軸と直交する構成（鉛直面）であっても良い。また反応容器４は、測定光の光軸に平行な２面が下方に窄まる三角形状に形成された形状をしていても良い。この場合も、入射光面４ａ、透過光面４ｂのいずれかが測定光の光軸と直交する構成（鉛直面）であっても良い。
【００３１】
このように構成することにより、測定光の透過する反応容器４の底面４ｃからの高さＳによって光路長ｄが連続的に変化する。反応容器４の底面４ｃから任意の高さの光路に測定光を透過させる（任意の高さの光路を透過した測定光を受光する）ことで、光路長ｄを最小値から最大値の間で任意に設定することができる。本例の場合、入射光面４ａ及び透過光面４ｂが平面であるため光路長ｄは高さＳに正比例し、例えば底面４ｃから高さＳ１，Ｓ２，Ｓ３（Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３）の部分を透過する測定光の光路長ｄ１，ｄ２，ｄ３には、Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３＝ｄ１：ｄ２：ｄ３の関係が成立する。但し、入射光面４ａ及び透過光面４ｂが平面で光路長ｄが高さＳに正比例する構成に限らず、入射光面４ａ及び透過光面４ｂを曲面とし、高さＳの増減に応じて光路長ｄが増減する構成とすることもできる。
【００３２】
なお、異なる光路長の測定結果を取得する場合、例えば光源２６及び分光光度計１０、或いは反応ディスク３が昇降する構成とすることもできるし、光源２６及び分光光度計１０の受光部の対を上下に多数並設しておき、設定の光路長に対応する対の受光部の検出結果を採用する構成とすることもできる。
【００３３】
次に反応容器４を用いた検量線作成方法について説明する。
【００３４】
本実施の形態の反応容器４を用いれば、最大値から最小値の間の値であれば、反応容器４を交換しなくても光路長ｄを任意に設定することができるので、同一反応容器でより幅広い分析作業に対応することができる。また、同一の被測定物で異なる任意の複数の光路長の吸光度測定結果を得ることで測定領域の拡大、高濃度検体の希釈や再検査の大幅な減少、低濃度検体の高精度測定の実現を図ることができ、また被測定物中の異物を検知して測定値に対する信頼性を向上させることができる。さらには、以下に説明するように、（１）１種類の標準液による２点以上の多点検量線、（２）１種類の標準液による複数の検量線、が作成可能である。
【００３５】
（１）多点検量線の作成
本実施の形態の反応容器４を用い、１種類の標準液で多点検量線を作成する方法を説明する。ここでは、リニア２点の直線検量線を例示する。
【００３６】
まず、オペレーターは濃度０以外の濃度既知の標準液を１本準備する。そして操作パネル２４を操作し、表示装置２１に表示されるキャリブレーション設定画面（図示せず）で反応容器４の底面４ｃからの距離Ｓ１，Ｓ２を２点設定し、これにより異なる距離の光路長ｄ１，ｄ２を決定し、さらにキャリブレーションの実行を操作パネル２４で指示する。上記距離Ｓ１，Ｓ２は測定項目毎に設定可能である。
【００３７】
キャリブレーションの実行の指示を受けたら、マイクロコンピュータ１９は、反応容器４の底面４ｃから距離Ｓ１，Ｓ２の光路長ｄ１，ｄ２を透過した測定光を測定し、吸光度Ａ１，Ａ２を測定する。このとき、ランベルト・ベールの法則で知られるように「Ｅ＝ｅｃｌ」（Ｅ：吸光度，ｅ：モル吸光係数，ｃ：モル濃度，Ｉ：光路長）の関係が成立し、分光光度計１０の吸光度は反応容器４内の光吸収物質の濃度、反応容器４の光路長ｄに比例する。この原理を基礎としてマイクロコンピュータ１９の記憶部には予め所定のプログラムが格納されており、マイクロコンピュータ１９は、濃度既知の標準液を被測定物として反応容器４の複数の光路長（この場合ｄ１，ｄ２）でそれぞれ取得した測定結果を、濃度の異なる複数の標準液を被測定物としてそれぞれ同一光路長（例えばｄ１）で取得した測定結果に換算し、この換算結果から多点検量線を作成することができる。例えばｄ１：ｄ２＝１：２、すなわちｄ２＝２×ｄ１である場合、光路長ｄ２で得られた吸光度Ａ２は、２倍の濃度の標準液を測定した場合の光路長ｄ１の吸光度に置き換えることができる。すなわち、濃度Ｃｘの１種類の標準液の光路長ｄ１，ｄ２の測定結果から、既知の異なる濃度Ｃｘ，２Ｃｘの標準液の同一光路長ｄ１の結果を想定し、図４に示した２点検量線を得ることができる。光路長ｄの設定数を増やすことで、３点以上の直線又は曲線検量線を作成することもできる。
【００３８】
１種類の標準液で多点検量線を得る場合、通常は濃度の異なる複数の標準液の測定が必要な検量線を１種類の標準液で作成でき、高価な標準液や試薬の使用頻度が減少しランニングコストの低減にもつながる。また、光路長が連続的に変更できるため、プロットする各点の間隔や数を用途に応じて調整することで検量線の信頼性を向上させることができる。また、得られる吸光度は光路長に比例し、光路長は反応容器４の形状に対応するので、検量線の作成の容易化の効果も期待できる。
【００３９】
（２）複数の検量線の作成
続いて、本実施の形態の反応容器４を用いて１種類の標準液で同時に複数の検量線を作成する方法を説明する。ここでは、リニア１点の直線検量線を２本作成する場合を例示する。
【００４０】
まず、オペレーターは濃度０以外の濃度既知の標準液を１本準備する。そして操作パネル２４を操作し、表示装置２１に表示されるキャリブレーション設定画面（図示せず）で反応容器４の底面４ｃからの距離Ｓ１，Ｓ２を２点設定し、これにより異なる距離の光路長ｄ１，ｄ２を決定し、さらにキャリブレーションの実行を操作パネル２４で指示する。上記距離Ｓ１，Ｓ２は測定項目毎に設定可能である。
【００４１】
キャリブレーションの実行の指示を受けたら、マイクロコンピュータ１９は、反応容器４の底面４ｃから距離Ｓ１，Ｓ２の光路長ｄ１，ｄ２を透過した測定光を測定し、吸光度Ａ１，Ａ２を測定する。マイクロコンピュータ１９の記憶部には予め所定のプログラムが格納されており、マイクロコンピュータ１９は、濃度既知の標準液を被測定物として反応容器４の複数の光路長（この場合ｄ１，ｄ２）でそれぞれ取得した測定結果から複数の検量線（検量線１，２）を作成することができる。光路長ｄの設定数を増やすことで、３本以上の検量線を作成することができる。
【００４２】
１種類の標準液で複数の検量線が作成できるので、反応容器４内の気泡や異物の混入によってある光路長で測定結果が大きく逸脱した場合、他の光路長で測定した結果を報告することで再検査を不要とすることができる。
【００４３】
ここで、上記のようにして得られた検量線は、測定感度の関係上、以下の可能性が推定される。光路長ｄ１，ｄ２，ｄ３（ｄ１＜ｄ２＜ｄ３）を設定した場合、ｄ２を標準光路長、ｄ１は標準光路長ｄ２に対して短い光路長、ｄ３は標準光路長ｄ２にたいした長い光路長としたとき（ｄ１＜ｄ２＜ｄ３）、光路長ｄ１で得られる直線検量線は、標準液の低濃度域でリニアとなり、高濃度域ではリニアから乖離し易い。一方、光路長ｄ３で得られる直線検量線は、標準液の高濃度域でリニアとなり、低濃度域ではリニアから乖離し易い。
【００４４】
そこで、マイクロコンピュータ１９は、図６に示すように複数の濃度既知の標準液を被測定物として反応容器４の複数の光路長ｄでそれぞれ取得した測定結果から、低濃度領域（低濃度の標準液）の長い光路長で取得された測定結果３６、及び高濃度領域（高濃度の標準液）の短い光路長で取得された測定結果３７を削除し、残りの測定結果から検量線３８を作成する。これにより、適正範囲内で測定された結果のみを使用して検量線を作成することができ、信頼性をより向上させることができる。
【００４５】
患者検体を測定する場合、吸光度が分光光度計１０の測定範囲内であれば問題はない。しかし、吸光度が分光光度計１０の測定範囲を超える高濃度検体を測定する場合、反応容器４の底面４ｃからの距離が最短の光路長で測定することで希釈せずに測定が可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１      サンプルディスク
２      血清サンプリング機構
３      反応ディスク
４      反応容器
５      試薬ディスク
６      試薬容器
７      試薬ピペッティング機構
８      攪拌機構
９      恒温槽
１０    分光光度計
１１    洗浄機構
１２    吸引ノズル
１３    洗浄剤
１４    洗剤注入ノズル
１５    血清用ピペッタ
１６    洗浄水ポンプ
１７    試薬用ピペッタ
１８    変換器
１９    マイクロコンピュータ
２０    プリンタ
２１    表示装置
２２    ハードディスク
２３    インターフェース
２４    操作パネル
２５    試料容器
２６    光源
２７    サンプルノズル
２８    試薬ノズル
２９    攪拌棒
３３    取っ手
３４    固定ネジ穴
３５    固定ピン穴
３６    高濃度領域の長い光路長で取得された測定結果
３７    低濃度領域の短い光路長で取得された測定結果
３８    検量線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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