(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体である血液を測定セル内に吐出する検体吐出手段と、
前記測定セル内に溶血剤を吐出させて検査試料を作製する検査試料作製手段と、
前記測定セル内の液体の吸光度情報を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記溶血剤吐出前の吸光度情報と、前記溶血剤の吐出が開始されてから少なくとも吐出中を含む複数時点において前記検出手段が時系列的に検出した吸光度情報と、に基づき監視対象情報を作成する作成手段と、
作成された監視対象情報と所定閾値とを用いて前記検体の吐出量の適否を判定する判定手段と
を具備することを特徴とする分析装置。
【請求項２】
更に、少なくとも前記監視対象情報又は前記所定閾値の少なくとも一方を、ヘモグロビン濃度またはヘマトクリット値に基づいて補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
検出手段は、検体の特性を考慮したサンプリング期間において吸光度情報を検出することを特徴とする請求項２に記載の分析装置。
【請求項４】
検出手段は、光波長６５０ｎｍ以上の光を用いて吸光度情報を検出することを特徴とする請求項１または３に記載の分析装置。
【請求項５】
温度センサと、
測定セルに含まれる試薬の許容温度と前記温度センサにより得られる温度情報に応じてアラームを出力する温度アラーム制御手段と
を具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項６】
測定セルに含まれる試薬の許容温度に応じて装置温度を制御する温度制御機構を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吐出量監視が可能な分析装置に関するものであり、特に有効には全血から免疫反応や血球計数を測定する分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定セルに検体が適正に吐出されたか否かを検出する手法としては、圧力変化を利用したもの（特許文献１参照）や気泡検出を利用したもの（特許文献２参照）が知られている。
【０００３】
更に、サブ反応容器に残余の検体を吐き出す制御部を有する装置において、上記サブ反応容器に測定光を照射して吸光度を測定する測光部を備え、この測光部によって測定した吸光度が所定値未満であった場合に規定量の検体がメイン反応容器に吐き出されなかったと判定する装置が知られている（特許文献３）。
【０００４】
また、反応容器に分注された色素溶液を透過する光の強度を測定して、設定分注量毎に評価吸光度を求め、予め測定された基準吸光度に対する前記評価吸光度の比率を設定分注量毎に求めて最大比率と最小比率の差分と平均比率から乖離を演算して、分注精度が許容範囲であるかを判定する装置も知られている（特許文献４）。
【０００５】
しかしながら、上記圧力変化を利用したものや気泡検出を利用したものにあっては、圧力検出センサや気泡検出センサなどの専用センサが必要となり、構成が大掛かりとなり、コスト高にもつながるという問題があった。
【０００６】
上記の残余の検体が吐出されたサブ反応容器における吸光度測定によりメイン反応容器へ適正に検体の吐出がなされたかを検出する特許文献３に記載の手法は、推定による手法であり、サブ反応容器に残余分相当量の検体が吐出されたからといって必ずしもメイン反応容器へ適正に検体の吐出がなされたことが確実であるという訳ではなく、確実性に難がある検出手法である。
【０００７】
また、設定分注度毎に予め測定された基準吸光度に対する評価吸光度の比率を求める特許文献４に記載の手法は、設定分注度毎に測定と演算が必要であり、測定の工数と時間を多く要するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４２７５６０８号明細書
【特許文献２】特許第３０４３５１０号明細書
【特許文献３】特開２００９−１６８７３８号公報
【特許文献４】特開２００９−２８１９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記のような分析装置における現状に鑑みてなされたもので、その目的は、確実に測定セルに検体が吐出されたことを監視することができ、かつ測定に多くの工数と時間を要することのない分析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る分析装置は、検体である血液を測定セル内に吐出する検体吐出手段と、前記測定セル内に溶血剤を吐出させて検査試料を作製する検査試料作製手段と、前記測定セル内の液体の吸光度情報を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記溶血剤吐出前の吸光度情報と、前記溶血剤の吐出が開始されてから少なくとも吐出中を含む複数時点において前記検出手段が時系列的に検出した吸光度情報と、に基づき監視対象情報を作成する作成手段と、作成された監視対象情報と所定閾値とを用いて前記検体の吐出量の適否を判定する判定手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る分析装置では、更に、少なくとも前記監視対象情報又は前記所定閾値の少なくとも一方を、ヘモグロビン濃度またはヘマトクリット値に基づいて補正する補正手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る分析装置では、検出手段は、検体の特性を考慮したサンプリング期間において吸光度情報を検出することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る分析装置では、検出手段は、光波長６５０ｎｍ以上の光を用いて吸光度情報を検出することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る分析装置は、温度センサと、測定セルに含まれる試薬の許容温度と前記温度センサにより得られる温度応じてアラームを出力する温度アラーム制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る分析装置は、測定セルに含まれる試薬の許容温度に応じて装置温度を制御する温度制御機構を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る分析装置は、測定セル内の液体の吸光度情報を検出し、時系列的に検出した前記溶血剤吐出前の吸光度情報と前記溶血剤吐出後の吸光度情報とに基づき監視対象情報を作成し、作成された監視対象情報と所定閾値とを用いて前記検体の吐出量の適否を判定するので、測定セルへの吐出を確実に監視することができ、溶血剤吐出後の所定時間までの測定が可能であるから測定に多くの工数と時間を要さないという利点がある。
【００１７】
本発明に係る装置では、更に、少なくとも前記監視対象情報又は前記所定閾値の少なくとも一方を、ヘモグロビン濃度またはヘマトクリット値に基づいて補正する補正手段を有するので、適切に吐出量監視を行うことが可能である。
【００１８】
本発明に係る分析装置によれば、検出手段が、検体の特性を考慮したサンプリング期間において吸光度情報を検出するので、無駄なく且つ適切に吐出量監視を行うことが可能である。
【００１９】
本発明に係る分析装置によれば、検出手段は、光波長６５０ｎｍ以上の光を用いて吸光度情報を検出するので、検体である血液に適応して適切に吐出量監視を行うことが可能である。
【００２０】
本発明に係る分析装置によれば、温度センサと、測定セルに含まれる試薬の許容温度と前記温度センサにより得られる温度に応じてアラームを出力する警報出力制御手段とを具備するので、温度により不適切な監視状態となることを知らせることができる。
【００２１】
本発明に係る分析装置によれば、測定セルに含まれる試薬の許容温度に応じて装置温度を制御する温度制御機構を備えるので、試薬の許容温度において適切な状態での吐出量監視が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る分析装置の実施形態の構成図。
【図２】本発明に係る分析装置の実施形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】本発明に係る分析装置の実施形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図４】本発明に係る分析装置の実施形態による監視結果による吸光度変化曲線を示す図。
【図５】個人差による、検体吐出及び溶血剤吐出後の吸光度変化曲線を示す図。
【図６】検体が適切に吐出された場合の測定セル内の変化を説明する図。
【図７】検体が適切に吐出されなかった場合の測定セル内の変化を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して本発明に係る分析装置の実施形態を説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１に、実施形態に係る分析装置のブロック図を示す。この分析装置は、例えばＣＲＰ(C-Reactive Protein)を測定することが可能である。
【００２４】
測定器は、検体としての血液（全血）を吸引し又吐出する検体吸引吐出部２０、溶血剤の吸引と吐出を行う溶血剤吸引吐出部３０、測定セル４１の保持及び測定セル４１内の液体を攪拌する測定セル保持機構４０、ＣＰＵなどにより構成される演算処理部１０を主な構成要素とする。
【００２５】
検体吸引吐出部２０は、演算処理部１０に制御されて動作する。検体吸引吐出部２０は吸引吐出のためのアクチュエータとしてモータなどを備え、血液を吸引するためのノズル２１が結合されており、ノズル２１は測定器における筐体の外部へ延在している。また、検体吸引吐出部２０には、測定セル保持機構４０の保持位置Ｓに保持された測定セル４１へ検体を吐出するためのノズル２２が結合されている。検体吸引吐出部２０には、ノズル２２を上下動させる駆動手段が備えられている。この駆動手段により、ノズル２２は測定セル４１へ挿入され、また抜去される。なお、ノズル２２を設けずノズル２１が駆動し、測定セル４１へ挿入され、また抜去される構成としてもよい。
【００２６】
溶血剤吸引吐出部３０は、演算処理部１０に制御されて動作する。溶血剤吸引吐出部３０には、溶血剤タンク３１が付設されており、この溶血剤タンク３１内へノズル３２が延在している。また、溶血剤吸引吐出部３０は、測定セル保持機構４０の保持位置Ｓに保持された測定セル４１へ検体を吐出するためのノズル３３を備えている。溶血剤吸引吐出部３０には、ノズル３３を上下動させる駆動手段が備えられている。この駆動手段により、ノズル３３は測定セル４１へ挿入され、また抜去される。なお、ノズル３３を設けずノズル３２が駆動し測定セル４１へ挿入され、また抜去される構成としてもよい。
【００２７】
測定セル保持機構４０は、測定用の試薬（ここではＣＲＰ測定用の試薬）が予め封入された測定セル４１を着脱可能に把持する把持部４２と、演算処理部１０の把持部４２を回転や転倒させるなどの運動により攪拌を行う撹拌機構４３とを備えている。オペレータは、試薬が封入された測定セル４１を測定セル保持機構４０の把持部４２へセットして把持させ、測定後に取り外し廃棄することができる。
【００２８】
演算処理部１０には、操作部５１、表示部５２、温度センサ５３、発光素子５４及び受光素子５５が接続されている。操作部５１には、スタートスイッチやモード選択キーなどが備えられ、スタート指示やモード選択指示を演算処理部１０に与えることができる。
【００２９】
表示部５２は、情報を表示するＬＥＤやＬＣＤにより構成されるものであり、測定結果やアラームなどの表示がなされるように構成されている。演算処理部１０には、測定器に内蔵或いは外付けでプリンタを接続して測定結果などをプリントアウトできるように構成しても良い。
【００３０】
温度センサ５３は、測定器内の、特に測定セル保持機構４０の保持位置Ｓに近接したエリアの温度を検出する位置に設けられる。温度センサ５３により計測された温度データは演算処理部１０に取り込まれてディジタル化される。
【００３１】
発光素子５４及び受光素子５５は、測定セル保持機構４０の保持位置Ｓに保持された測定セル４１を挟んで対抗する位置に配置されている。測定セル４１は、透明或いは半透明の樹脂製の容器であり、発光素子５４から射出される光を透過する。透過した光は受光素子５５が受光し、光電変換して電圧として演算処理部１０へ送られる。ここに、発光素子５４から射出される光の波長は、検体である血液の波長（赤色の領域）から外れていることが求められ、光波長６５０ｎｍ以上の光を用いた場合に好適な結果を得ることができる。図６、図７に示すように、発光素子５４は２個のＬＥＤ５４Ａ、５４Ｂから構成されており、受光素子５５も２個のフォトダイオード５５Ａ、５５Ｂから構成され、これらは本来のＣＲＰ測定に用いられるが、分析装置には、下側に設けられたＬＥＤ５４Ｂとフォトダイオード５５Ｂのペアが用いられる。従って、吐出量監視のために新たなセンサを設けなくとも良い利点がある。演算処理部１０はフォトダイオード５５Ｂから出力された電圧をＡ／Ｄ変換してサンプリングして用いる。
【００３２】
演算処理部１０には、検体制御手段１１、検査試料作製手段１２、検出処理手段１３、作成手段１４、判定手段１５、報知出力制御手段１６、温度アラーム制御手段１７、測定処理手段１８が備えられている。検体制御手段１１は、検体吸引吐出部２０を制御して試験管（或いはキャピラリー）２３に入れられた検体である血液２４を吸引させて保持させ、その後に測定セル４１へ吐出させる制御を行うものである。
【００３３】
検査試料作製手段１２は、溶血剤吸引吐出部３０を制御して測定セル４１内に溶血剤を吐出させて検査試料を作製するものである。検出処理手段１３は、発光素子５４を制御して発光を生じさせ、受光素子５５から吸光度情報を得て測定セル４１内の液体の吸光度情報を検出するものである。作成手段１４は、検出処理手段１３が時系列的に検出した溶血剤吐出前の吸光度情報と溶血剤吐出後の吸光度情報とに基づき監視対象情報を作成するものである。判定手段１５は、作成された監視対象情報と所定閾値とを用いて上記検体の吐出量の適否を判定するものである。報知出力制御手段１６は、判定手段１５による判定結果を表示手段５２に表示するものである。
【００３４】
更に、温度アラーム制御手段１７は、温度センサ５３から温度情報を得て、測定セル４１に含まれる試薬（ここでは、ＣＲＰ測定の試薬）の許容温度と上記温度センサ５３により得られる温度情報に応じて例えば表示手段５２にアラームを出力するものである。アラームの出力は、スピーカを設けて音声により行っても良く、また、ＬＥＤなど光によりアラーム出力を行っても良い。
【００３５】
測定処理手段１８は、検査試料作製手段１２により測定セル４１内に作製された検査試料に対して、この測定器の本来的な機能を実現して測定を行うものであり、ここではＣＲＰ測定を行うものである。測定処理手段１８は、発光素子５４として２個のＬＥＤ５４Ａ、５４Ｂ、及び受光素子５５として２個のフォトダイオード５５Ａ、５５Ｂを使用して測定処理を行う。
【００３６】
以上のように構成された測定器は、演算処理部１０が図２、図３に示すようなフローチャートに対応するプログラムを実行することにより、各手段が実現される。以下、このフローチャートに基づき、測定器の動作を説明する。測定セル４１を測定セル保持機構４０の保持位置Ｓに保持させ、スタートスイッチを操作することにより動作がスタートとなる。オペレータは、検体である血液２４が入った試験管（或いはキャピラリー）２３をノズル２２の直下に保持しておくと、検体制御手段１１の制御により検体吸引吐出部２０が動作し、ノズル２１が降下させられて先端部が血液２４に浸され、所定量の検体の吸引が行われる（Ｓ１１）。所定量の検体の吸引が終了すると、検体吸引吐出部２０はノズル２１をホームポジションへ戻す。
【００３７】
次に、検査試料作製手段１２は溶血剤吸引吐出部３０を制御して溶血剤タンク３１からノズル３２により溶血剤を所定量吸引させる（Ｓ１２）。溶血剤の所定量の吸引が完了すると、検出処理手段１３は発光手段５４であるＬＥＤ５４Ｂを点灯する（Ｓ１３）。更に、検出処理手段１３は受光手段５５であるフォトダイオード５５Ｂの出力を得て吸光度（受光電圧）のサンプリングを開始する（Ｓ１４）。
【００３８】
検査試料作製手段１２はＬＥＤ５４Ｂの点灯から所定時間ｔ１秒の経過を監視しており（Ｓ１５）、所定時間ｔ１秒が経過すると検体吸引吐出部２０を制御してノズル２２から検体を測定セル４１へ吐出させ（Ｓ１６）、更に、溶血剤吸引吐出部３０を制御してノズル３３から溶血剤を測定セル４１内へ吐出させる（Ｓ１７）。上記所定時間ｔ１秒は、ＬＥＤ５４Ｂが点灯してから安定するまでの時間を設定することができる。
【００３９】
次に、検出処理手段１３は、サンプリングの結果により所定回数分の吸光度情報が収集済みとなったかを検出する（Ｓ１８）。ここで、所定回数分の吸光度情報を収集する意味は次の通りである。受光手段５５であるフォトダイオード５５Ｂの出力から得られる吸光度（受光電圧）の変化は、例えば図４に示すようになり、検体吐出に続き溶血剤の吐出が時刻Ｔ１おいて行われると検体としての血液の色が溶血剤により薄められてゆくから、測定セル４１内の溶液の吸光度は最大値（下に凸のピーク）を迎えた後に徐々に低下してゆく。受光電圧は下に凸の吸光度変化曲線Ｌｇを描く。
【００４０】
この吸光度変化曲線Ｌｇは、複数の被験者から得てみると、個人の血液中のヘモグロビン濃度やヘマトクリット値（％）に依存しており、図５に示すように、下に凸のパルス状の部分における幅Ｗと深さＤが様々な値をとることが分かる。ここで、図５（ａ）は例えば貧血のデータであり、幅Ｗと深さＤが共に小さく、図５（ｂ）はヘモグロビン濃度が高濃度のデータであり、幅Ｗと深さＤが共に大きい。図５（ａ）によれば、長時間のサンプリングを行うと、下に凸のパルス状の部分を越えてもサンプリングがなされ、意味のないサンプリングが行われることが分かる。また、図５（ａ）と図５（ｂ）によれば、溶血剤の吐出の時刻Ｔ１からある程度の期間はサンプリングに有効な期間と考えられる。従って、検出処理手段１３と発光素子５４及び受光素子５５により構成される検出手段は、検体の特性を考慮した所定サンプリング期間において吸光度情報を検出する。この実施形態では、１００msecによるサンプリング周期で、４回のサンプリングを行っている。概ね３００msecから５００msecの間においてサンプリングを行えば、検体の特性によらずＬＥＤ５４Ｂを点灯した初期の電圧から１／２以上低下した電圧となり、必要十分なデータを得ることができる。この間に、サンプリング周期によってサンプリング回数を変更することができる。また、別途被験者のヘモグロビン濃度やヘマトクリット値（％）を測定しておき、その値に基づいてサンプリング周期やサンプリング回数を自動的に補正することも可能である。
【００４１】
上記のようにしてステップＳ１８において所定回数のデータを得たことが検出されると、検出処理手段１３は、検体吐出前の吸光度と検体吐出後の吸光度とを用いて監視対象情報を作成する（Ｓ１８）。
【００４２】
上記ステップＳ１８の具体的な一例を説明する。図４において、サンプリングポイントは黒いドットによって示されている。図４の時刻Ｔ０がＬＥＤ５４Ｂの点灯時刻であり、このときから３回のサンプリングポイントの値ＶＳ０、ＶＳ１、ＶＳ２を得て、これらの平均値Ｖaveを算出する。平均値Ｖaveを平均値Ｖaveにより除した値（＝１）をＶ１とする。
【００４３】
時刻Ｔ０から0.6 ｓ、0.7 ｓ、0.8 ｓ、0.9 ｓのサンプリング値ＶＳ６、ＶＳ７、ＶＳ８、ＶＳ９を得て、それぞれを上記平均値Ｖaveにより除した値Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５を得る。この値（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５）を監視対象情報とし、この監視対象情報を用いて吐出量適否の判定を行う（Ｓ２０）。このとき、吸光度のサンプリングを終了する（Ｓ２１）。サンプリングを行っても良いが、既に必要十分なデータが得られている。
【００４４】
本実施形態では、値Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５をそれぞれＶ１から引き、（Ｖ１−Ｖ２）、（Ｖ１−Ｖ３）、（Ｖ１−Ｖ４）、（Ｖ１−Ｖ５）を算出し、これらの和の値ＳＵＭ＝｛（Ｖ１−Ｖ２）＋（Ｖ１−Ｖ３）＋（Ｖ１−Ｖ４）＋（Ｖ１−Ｖ５）｝を得て、閾値ＴＨと比較して、ＳＵＭ≧ＴＨであれば吐出量は適正であるとする。
【００４５】
更に、（Ｖ１−Ｖ２）、（Ｖ１−Ｖ３）、（Ｖ１−Ｖ４）、（Ｖ１−Ｖ５）の平均を求めて、上記とは別の閾値と比較しても良い。
【００４６】
本実施形態では、Ｖ１との差を用いたが、Ｖ１により除しても良い。Ｖ１を適当な係数で加工（加減乗除）した値を用いても良い。このようにした値の和や平均値を求めて上記とは異なる閾値と比較して判定を行っても良い。また、別途被験者のヘモグロビン濃度やヘマトクリット値（％）を測定しておき、その値に基づいて閾値を手動または自動的に補正してもよい。
【００４７】
上記のようにステップＳ２０において吐出量の適否判定を行った後、ステップＳ２１からステップＳ２２へと進み、吐出量が適正であったか否かを検出して（Ｓ２２）、適正であった場合には、検査試料作製手段１２は更に溶血剤の吐出や撹拌機構４３による攪拌などにより更に検査試料の作製を行い、測定セル４１に試料が完成した場合に、測定処理手段１８が測定（ここではＣＲＰ測定）を実行して（Ｓ２３）、検査結果を表示手段５２などに出力する（Ｓ２４）。
【００４８】
一方、上記ステップＳ２２において吐出量が不適切とされた場合には、吐出量が不適切であることを表示手段５２などに出力し、作製中の試料（測定セル４１）を廃棄する示唆のメッセージを表示手段５２などに出力する処理を報知出力制御手段１６が実行してエンドとなり、オペレータの介入を待つことになる。
【００４９】
図４には、適正に検体が吐出された場合の吸光度変化曲線Ｌｇと適正に検体が吐出されなかった場合の吸光度変化曲線Ｌｎとが示されている。吸光度変化曲線Ｌｇでは、図６（ａ）に示されるようにノズル２２からＣＲＰ測定用の試薬６０に血液２４が吐出されるので、溶血剤が吐出された溶血検体６３は図６（ｂ）のようにヘモグロビンの色素によりピンク色を呈し、吸光度は図４のように上昇（電圧は低下）する。
【００５０】
上記に対し、吸光度変化曲線Ｌｎでは、図７（ａ）に示されるようにノズル２２からＣＲＰ測定用の試薬６０に血液２４が破線により示されているように吐出されないので、溶血剤が吐出されると測定セル４１内には検体が存在せず、図７（ｂ）のようにほぼ透明色を呈し、吸光度は図４のように低下する。
【００５１】
吸光度変化曲線Ｌｇのように変化する場合にも又吸光度変化曲線Ｌｎのように変化する場合にも、前述の通りに監視対象情報を求めて所定閾値と比較することにより、検体の吐出量の適否を的確に判定することができる。
【００５２】
上記の分析のときにも又測定処理手段１８による測定処理中においても、温度アラーム制御手段１７は温度センサ５３から温度情報を得て、測定セル４１に含まれる試薬の許容温度と温度センサ５３により得られる温度情報に応じてアラームを表示手段５２などから出力する。例えば、許容範囲が３０℃〜１５℃の場合、３５℃を越えた場合または１０℃を下回った場合にアラームを出力する。
【００５３】
なお、温度アラーム制御手段１７を備えず、試薬の許容温度に応じて装置温度を制御する温度制御機構を備えるようにしても良い。例えば、ペルチェ素子を用いた温度制御機構を設け、温度センサ５３の出力に応じて許容範囲温度となるように温度制御を行うように構成しても良い。
【符号の説明】
【００５４】
１０  演算処理部
１１  検体制御手段
１２  検査試料作製手段
１３  検出処理手段
１４  作成手段
１５  判定手段
１６  報知出力制御手段
１７  温度アラーム制御手段
１８  測定処理手段
２０  検体吸引吐出部
３０  溶血剤吸引吐出部
３１  溶血剤タンク
４０  測定セル保持機構
４１  測定セル
【図１】
0005475589.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図４】
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